HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN VĂN GIÁP ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG
DẦU BÔNG ĐẾN SINH TRƯỞNG, HIỆU QUẢ SỬ DỤNG
THỨC ĂN VÀ MỨC ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN
TỪ DẠ CỎ CỦA BÒ THỊT
Chuyên ngành: Mã số: Người hướng dẫn khoa học:
Chăn nuôi 60.62.01.05 TS. Trần Hiệp PGS.TS. Mai Thị Thơm
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cảm
ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Tác giả luận văn
Nguyễn Văn Giáp
i
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc TS. Trần Hiệp và PGS.TS. Mai Thị Thơm đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Chăn nuôi Chuyên khoa, Khoa Chăn nuôi - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình anh Nguyễn Văn Sơn, chủ trang trại chăn nuôi bò thịt thôn Chi Đông, xã Lệ Chi, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn
Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Tác giả luận văn
Nguyễn Văn Giáp
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ........................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt ....................................................................................................... v
Danh mục bảng ................................................................................................................ vi
Danh mục hình, đồ thị ..................................................................................................... vii
Trích yếu luận văn ......................................................................................................... viii
Thesis abstract .................................................................................................................. ix
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.
Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu của đề tài .............................................................................................. 2
1.3.
Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ............................................... 2
1.3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài ................................................................................ 2
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ................................................................................ 2
Phần 2. tổng quan tài liệu ............................................................................................... 3
2.1.
Chăn nuôi gia súc và phát thải khí nhà kính ....................................................... 3
2.2.
Cơ chế hình thành ch4 ở môi trường dạ cỏ ......................................................... 5
2.2.1. Cơ chế hình thành CH4 ....................................................................................... 5
2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành khí CH4 trong môi trường dạ cỏ ............ 6
2.3. Một số phương pháp ước tính phát thải khí mêtan ở gia súc nhai lại ................. 8
2.4.
Tình hình nghiên cứu các giải pháp giảm thiểu khí mêtan trên thế giới .......... 11
2.4.1. Nguyên tắc định hướng và giảm thiểu khí mêtan ............................................. 11
2.4.2. Các giải pháp giảm thiểu khí mêtan ................................................................. 11
2.5.
Sơ lược đặc điểm và ứng dụng của dầu bông ................................................... 24
2.5.1. Đặc điểm của dầu bông .................................................................................... 24
2.5.2. Ứng dụng của dầu bông trong đời sống ............................................................ 24
2.6.
Tình hình nghiên cứu giải pháp giảm thiểu khí mêtan ở Việt Nam ................. 26
Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 28
3.1.
Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................... 28
3.2.
Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................... 28
3.3.
Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 28
iii
3.3.1. Xác định thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của thức ăn thí nghiệm ........ 28
3.3.2. Xác định lượng thu nhận và tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng ...................... 28
3.3.3. Đánh giá ảnh hưởng của dầu bông đến khả năng tăng khối lượng của bò thịt ..... 28
3.3.4. Đánh giá ảnh hưởng của bổ sung dầu bông đến phát thải mêtan từ dạ cỏ ....... 28
3.3.5. Ước lượng lượng năng lượng mất đi qua phát thải mêtan ................................ 29
3.4.
Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 29
3.4.1. Phương pháp thí nghiệm trên gia súc ............................................................... 29
3.4.2. Xác định thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của các loại thức ăn
được sử dụng .................................................................................................... 30
3.4.3. Phương pháp xác định khẩu phần thu nhận ...................................................... 31
3.4.4. Phương pháp xác định tốc độ tăng khối lượng ................................................. 32
3.4.5. Phương pháp xác định lượng mêtan thải ra ...................................................... 32
3.4.6. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 33
Phần 4. Kết quả và thảo luận ...................................................................................... 34
4.1.
Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của thức ăn thí nghiệm ................. 34
4.2.
Lượng thu nhận thức ăn .................................................................................... 35
4.2.1. Lượng chất khô và các chất dinh dưỡng thu nhận ............................................ 35
4.2.2. Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng ................................................................... 38
4.2.3. Lượng thu nhận các chất dinh dưỡng tiêu hóa ................................................. 40
4.3.
Tăng khối lượng và hiệu quả sử dụng thức ăn.................................................. 42
4.4. Ảnh hưởng của các khẩu phần đến mức độ và cường độ phát thải khí
mêtan ................................................................................................................ 42
4.4.1. Mức độ phát thải khí mêtan .............................................................................. 42
4.4.2. Cường độ phát thải khí mêtan........................................................................... 44
4.5. Ước lượng năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan .................................... 48
Phần 5. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................... 52
5.1.
Kết luận ............................................................................................................. 52
5.2.
Kiến nghị .......................................................................................................... 52
Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 53
Phụ lục .......................................................................................................................... 61
iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt
Xơ không tan trong môi trường axit
ADF
ADG
Tăng khối lượng
Ash
Khoáng tổng số
ATP
Chất mang năng lượng
CF
Xơ thô
CP
Protein thô
DD
Dinh dưỡng
DE
Năng lượng tiêu hóa
DM
Chất khô
DMI
Chất khô thu nhận
ĐC
Đối chứng
EE
Chất béo thô
FCR
Hệ số tiêu tốn thức ăn
GE
Năng lượng thô
GSNL
Gia súc nhai lại
HP
Lượng nhiệt sản sinh
KL
Khối lượng
KNK
Khí nhà kính
KP
Khẩu phần
KPCS
Khẩu phần cơ sở
ME
Năng lượng trao đổi
NDF
Xơ không tan trong môi trường trung tính
NS
Năng suất
OM
Chất hữu cơ
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
TN
Thí nghiệm
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Lượng khí mêtan phát thải từ chăn nuôi của Việt Nam năm 2010 .................. 4
Bảng 2.2. Thành phần đặc trưng của các chất khí trong dạ cỏ ......................................... 5
Bảng 3.1. Sơ đồ thiết kế thí nghiệm................................................................................ 29
Bảng 4.1. Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm .................................................. 34
Bảng 4.2. Lượng chất khô và các chất dinh dưỡng thu nhận .......................................... 35
Bảng 4.3. Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng trong khẩu phần ..................................... 39
Bảng 4.4. Lượng các chất dinh dưỡng tiêu hóa .............................................................. 41
Bảng 4.5. Tăng khối lượng và hiệu quả sử dụng thức ăn ............................................... 42
Bảng 4.6. Mức độ phát thải khí mêtan ............................................................................ 43
Bảng 4.7. Cường độ phát thải mêtan tính theo lượng dinh dưỡng thu nhận ................... 45
Bảng 4.8. Cường độ phát thải mêtan tính theo lượng dinh dưỡng tiêu hóa .................... 47
Bảng 4.9. Ước lượng lượng năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan ....................... 49
vi
DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ
Hình 2.1. Phương pháp sử dụng kỹ thuật in vitro gas production .................................. 10
Đồ thị 4.1. Lượng chất khô thu nhận .............................................................................. 36
Đồ thị 4.2. Năng lượng trao đổi (ME) thu nhận ............................................................. 37
Đồ thị 4.3. Lượng các chất dinh dưỡng thu nhận ........................................................... 38
Đồ thị 4.4. Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng trong khẩu phần .................................... 40
Đồ thị 4.5. Tổng lượng khí mêtan thải ra từ dạ cỏ của bò .............................................. 44
Đồ thị 4.6. Cường độ phát thải khí mêtan tính theo vật chất khô thu nhận .................... 45
Đồ thị 4.7. Lượng khí mêtan thải ra tính theo NDF thu nhận ......................................... 46
Đồ thị 4.8. Cường độ phát thải mêtan tính theo khả năng tăng khối lượng .................... 47
Đồ thị 4.9. Cường độ phát thải mêtan tính theo lượng chất khô tiêu hóa ....................... 48
Đồ thị 4.10. Năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan ............................................... 50
vii
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Nguyễn Văn Giáp
Tên luận văn: Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung dầu bông vào khẩu phần
ăn đến sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và mức độ phát thải khí mêtan từ dạ cỏ bò thịt.
Ngành: Chăn nuôi
Mã số: 60.62.01.05
Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu
Thí nghiệm được tiến hành để xác định ảnh hưởng của các mức bổ sung dầu bông vào khẩu phần ăn đến sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và mức độ phát thải khí mêtan từ dạ cỏ bò thịt.
Phương pháp nghiên cứu
Tổng số 24 bò thịt có độ tuổi từ 12 – 15 tháng tuổi với trọng lượng cơ thể ban đầu 253,98 kg đến 265,21 kg được phân theo kiểu khối ngẫu nhiên. Bò được chia thành 4 lô tương ứng với các khẩu phần thí nghiệm bổ sung dầu ở mức 0,0; 1,5; 3,0 và 4,5% chất khô thu nhận của khẩu phần. Thí nghiệm được tiến hành trong 105 ngày, trong đó 15 ngày nuôi thích nghi.
Kết quả chính và kết luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng lượng chất khô thu nhận (DMI), năng lượng trao đổi (ME) tăng lên khi bổ sung các mức dầu bông vào khẩu phần và ME thu nhận cao nhất khi bổ sung dầu bông ở mức 1,5% DM thu nhận và lượng ME thu nhận thấp nhất khi bổ sung dầu bông ở mức 0,0%. Tăng khối lượng trung bình cao nhất ở lô bổ sung dầu bông 3,0%, sau đó đến mức bổ sung 1,5% lượng chất khô thu nhận. Hơn nữa, các mức bổ sung dầu bông khác nhau dẫn tới xu hướng giảm tổng phát thải khí mêtan (l/ngày) là 5,37%, 12,90%, 10,59%, tương ứng ở lô KP1.5, KP3.0, KP4.5 so với lô ĐC và cường độ phát thải khí mêtan (l/kgDM) giảm lần lượt từ 15,73%, 19,91%, 13,87%, tương ứng ở lô KP1.5, KP3.0, KP4.5 so với lô ĐC. Dầu bông đã làm giảm năng lượng mất đi dưới dạng khí mêtan. Những cách tiếp cận, với giả thuyết và các thông tin mô tả trong thí nghiệm này, có tiềm năng đáng kể để cải thiện lượng chất khô thu nhận, ME thu nhận, khả năng tăng khối lượng trung bình và giảm phát thải khí mêtan từ dạ cỏ bò thịt. Dựa trên cơ sở nghiên cứu này có thể kết luận rằng sử dụng dầu bông ở mức 1,5- 3,0% DM thu nhận là có hiệu quả nhất.
viii
THESIS ABSTRACT
Master candidate: Nguyen Van Giap
Thesis title: Effects of cottonseed oil supplementation levels on the productivity,
feed conversion ratio (FCR) and rumen methane emission in beef cattle.
Major: Animal Science
Code: 60.62.01.05
Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research Objectives
The experiment was conducted
to determine effects of cottonseed oil supplementation levels on the productivity, feed conversion ratio (FCR) and rumen methane emission in beef cattle.
Materials and Methods
Twenty four growing cattle (Brahman x laisind) of 12-15 of age inital weight of 253,98 - 265,21 kg were assigned according to Completely Randomized Design (CRD). The dietary treatments were cottonseed oil supplementation at 0,0; 1,5; 3,0 and 4,5% dry matter intake. Experiment was carried out for 105 days (15 days of adaptation).
Main findings and conclusions
Based on this study it was found that dry matter intake (DMI), metabolism energy (ME) and average daily gain (ADG) were increased by cottonseed oil supplementation and the ME was highest at 4,5% cottonseed oil supplementation. In addition, the ME intake was lowest at control and lowest at 0,0% of cottonseed oil supplement. The daily gain was highest at 1,5% cottonseed oil supplementation, after this level 3,0% dry matter intake. Moreover, different levels of Cottonseed oil tended to decrease total methanne emission (l/day) in 5,37%, 12,90%, 10,59%, respectively, and 15,73%, 19,91%, 13,87%, respectively in (l/kgDM) when compared with control and also reduced the less energy from methane production. These approaches, with hypothesis and information described this experiment, offer considerable potential to improve, dry matter, ME intake, wight gain and decrease the rumen methane emission in dairy cattle. Based on this study it could be conclusion that the using with the level of 1,5 to 3,0% of cottonseed oil supplementation are effective.
ix
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ngành chăn nuôi Việt Nam đứng trước yêu cầu vừa phải duy trì mức tăng
trưởng cao nhằm đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước vừa từng bước hướng
tới xuất khẩu. Chăn nuôi phải phát triển bền vững gắn với nâng cao chất lượng vệ
sinh an toàn thực phẩm, khả năng cạnh tranh và bảo vệ môi trường là xu hướng
tất yếu hiện nay.
Chăn nuôi bò thịt đang được xem là một trong những giải pháp quan trọng
trong thực hiện đề án tái cơ cấu ngành chăn nuôi. Theo số liệu của Tổng cục
Thống kê, đến 01/10/2014 sản lượng đàn bò thịt đạt 5,2 triệu con tăng 1,5% so
với cùng kỳ năm 2013. Tính đến 01/4/2015, số lượng bò thịt có 5,3 triệu con tăng
2,7% so với cùng kỳ năm trước (Lã Văn Thảo, 2015).
Việc sản sinh khí CH4 từ gia súc nhai lại đóng góp một lượng lớn trong
tổng lượng khí phát thải toàn cầu, đây chính là nguyên nhân chính gây hiệu ứng
khí nhà kính (Hartung and Monteny, 2000; Lassey, 2007). Khí CH4 sản sinh từ
các hoạt động trong nông nghiệp chủ yếu là từ hoạt động canh tác lúa và chăn
nuôi gia súc nhai lại. Mức độ ảnh hưởng của khí CH4 cao gấp 21-23 lần so với
CO2 do CH4 hấp thụ năng lượng hồng ngoại từ mặt trời mạnh hơn CO2
(Tamminga, 1996; Koneswaran and Nierenberg, 2008).
Trong tổng lượng CH4 thải ra môi trường từ hoạt động chăn nuôi (gia súc nhai lại, dê cừu, lợn, gà..) thì chăn nuôi gia súc nhai lại đóng góp khoảng 74% (Tamminga, 1992) và nguy cơ do phát thải CH4 vẫn tiếp tục tăng lên do tăng số đầu con và quy mô chăn nuôi để đáp ứng nhu cầu thịt, sữa ngày càng cao của con người (Leng, 2008). Trong hoạt động chăn nuôi gia súc ăn cỏ, Moss et al. (2000) cho rằng khoảng 30% khí CH4 phát thải ra môi trường từ hoạt động vi
sinh vật dạ cỏ.
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh việc bổ sung dầu thực vật vào khẩu phần
ăn có thể giảm phát thải CH4 từ chăn nuôi động vật nhai lại. Machmuller et al.
(2000) thì bổ sung chất béo (dầu, mỡ) vào khẩu phần ăn cho gia súc nhai lại có
1
thể giảm 25% (in-vitro) - 80% (in-vivo) lượng khí thải CH4. Điều này có thê
được giải thích do dầu có chứa axit lauric (C12) và axit myrstic (C14) - đây là hai
chất đặc biệt độc với vi khuẩn sinh mêtan. Mặt khác, Machmuller et al. (2000);
Dohme et al, (2001) cho biết, dầu mỡ có chứa các axit béo không no có khả năng hấp phụ các ion H+, từ đó làm giảm lượng ion H+ trong dạ cỏ - cơ chất để tạo CH4, từ đó gián tiếp làm giảm quá trình hình thành ra khí CH4.
Do vậy, nghiên cứu bổ sung dầu bông vào khẩu phần trong chăn nuôi bò
thịt nhằm giảm sản sinh khí CH4 từ dạ cỏ là một hướng đi không chỉ mang lại
hiệu quả trong chăn nuôi mà còn có thể mang lại hiệu quả môi trường.
1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Xác định được mức bổ sung dầu bông thích hợp vào khẩu phần ăn cho bò
thịt vừa đảm bảo năng suất chăn nuôi, vừa giảm thiểu mức độ phát thải khí mêtan
từ dạ cỏ.
1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Chứng minh được việc bổ sung dầu bông vào khẩu phần ăn của bò thịt có
thể giảm sự phát thải khí mêtan từ dạ cỏ. Đề tài đưa ra hướng nghiên cứu mới
góp phần định hướng xây dựng khẩu phần ăn cho bò thịt ở Việt Nam.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Kết quả nghiên cứu của đề tài làm cơ sở cho một trong những giải pháp
góp phần làm giảm thiểu sự phát thải khí mêtan từ dạ cỏ bò thịt trong bối cảnh
chăn nuôi gia súc nhai lại ở nước ta. Kết quả nghiên cứu có thể giúp người nông
dân nuôi nâng cao hiệu quả chăn nuôi theo hướng phát triển bền vững và bảo vệ
2
môi trường.
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. CHĂN NUÔI GIA SÚC VÀ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH
Chăn nuôi gia súc là một trong các nguồn phát thải khí nhà kính chủ yếu
của ngành nông nghiệp Việt Nam. Khí nhà kính bao gồm khí CH4 và N2O được
phát thải thông qua quá trình tiêu hóa thức ăn, thải phân và lưu giữ chất thải của
gia súc.
Do nhu cầu phát triển trong tiêu dùng và xuất khẩu, đàn gia súc của Việt
Nam tăng trưởng mạnh mẽ, lượng phát thải KNK của chăn nuôi gia súc cũng
tăng nhanh. Theo Thông báo quốc gia lần thứ hai của Việt Nam cho Công ước
khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu được hoàn thành năm 2010 thì
lượng phát thải KNK của chăn nuôi là 11,2 triệu tấn CO2 tương đương, chiếm tỉ
trọng 17% lượng phát thải khu vực nông nghiệp vào năm 2000, sẽ tăng lên 22
triệu tấn CO2 tương đương vào năm 2020 và 27 triệu tấn CO2 tương đương vào
năm 2030, chiếm tỉ trọng 36% lượng phát thải KNK khu vực nông nghiệp.
Đóng góp lớn nhất phát thải khí nhà kính từ chăn nuôi bò là mêtan. Roos et
al. (2001) cho rằng mức độ phát thải từ quá trình lên men dạ cỏ chiếm 28% tính
theo tổng lượng khí CH4 thải ra bầu khí quyển. Trung bình mỗi ngày một con bò
phát thải ra khoảng 250-500 lít khí mêtan. Một số nghiên cứu khác cho rằng một con
bò sản sinh khoảng 150 - 420 lít khí CH4/ngày (McAllister et al., 1996b), trong khi ở
cừu chỉ 25-55 lít. Theo báo cáo của cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ EPA (2008)
thì từ năm 1990-2004, trong tổng lượng phát thải bởi chăn nuôi ở Mỹ, bò thịt giữ tỷ
lệ phát thải CH4 lớn nhất, ước tính khoảng 74%; bò sữa ước tính khoảng 24%, phần
còn lại chiếm một lượng nhỏ là của dê, cừu.
Theo tác giả Bùi Quang Tuấn (2011), ước tính tổng lượng mêtan thải ra từ
hoạt động chăn nuôi Việt Nam năm 2010 khoảng 610.377 tấn. Trong đó, lượng CH4
từ khí tiêu hóa là 477,540 tấn, tương đương 78,23%; phát thải lớn nhất là đàn bò thịt
3
và cày kéo đã đóng góp tới 277.808 tấn, chiếm 45,51%.
Lượng CH4 phát thải (tấn)
Loài vật nuôi
CH4 từ
CH4 từ
Tổng phát thải Tỷ lệ %
khí tiêu hóa
chất thải chăn nuôi
160.236,34 5.826,78
166.063,12
27,21
Trâu
8.145,75 2.889,70
11.035,45
1,81
Bò sữa
Bò thịt, cày kéo
272.020,40 5.787,67
277.808,07
45,51
Lợn
27.373,15 111.085,10
138.458,25
22,68
Gia cầm
718,88 6.846,51
7.565,39
1,24
1.676,25 153,37
1.829,62
0,30
Ngựa
6.050,23 222,30
6.272,53
1,03
Dê
391,53 15,61
407,14
0,07
Cừu
927,64 10,20
937,84
0,15
Hươu
Tổng
477.540,17 132.837,24
610.377,41
100,00
Nguồn: Bùi Quang Tuấn (2011)
Bảng 2.1. Lượng khí mêtan phát thải từ chăn nuôi của Việt Nam năm 2010
Do vậy việc kiểm soát chặt chẽ tất cả nguồn phát thải khí CH4, cũng như từ hoạt động chăn nuôi gia súc nhai lại, đã trở thành nhân tố quan trọng trong việc góp phần phòng tránh hiện tượng ấm lên toàn cầu. Bên cạnh việc kiểm soát mức độ phát thải gây ô nhiễm môi trường thì giảm thiểu phát thải CH4 cũng góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi thông qua giảm thất thoát lãng phí năng lượng của khẩu phần do chuyển hóa thành CH4. Việc sản sinh khí CH4 trong quá trình tiêu hóa lên men và trao đổi chất gây thất thoát nguồn năng lượng ăn vào từ thức ăn.
4
Theo ước tính CH4 làm thất thoát khoảng 5-10% năng lượng thô (GE) (Madsen et al., 2010) hoặc 15% năng lượng tiêu hóa ăn (DE) từ thức ăn qua chuyển hóa thành CH4. Khí CH4 sinh ra ở dạ cỏ được thải ra ngoài môi trường một cách lãng phí qua việc ợ hơi. Đây chính là nguồn thất thoát lớn do 2/3 chi phí sản suất từ thức ăn. Việc thất thoát tăng lên trong hệ thống chăn nuôi cho gia súc nhai lại chủ yếu dựa vào khẩu phần nghèo dinh dưỡng (McCrabb and Hunter., 1999). Theo Chalupa et al. (1980) cho rằng việc giảm một phần hay toàn bộ thất thoát từ CH4 này sẽ cải thiện được tăng trọng và cũng như hiệu quả sử dụng thức ăn.
2.2. CƠ CHẾ HÌNH THÀNH CH4 Ở MÔI TRƯỜNG DẠ CỎ
2.2.1. Cơ chế hình thành CH4
Trong chăn nuôi gia súc nhai lại (bò thịt, bò sữa, dê, cừu..), quá trình lên
men yếm khí của hệ vi sinh vật dạ cỏ đóng góp chính vào việc tạo ra CH4. Theo
Sniffen and Herdt (1991) trong dạ cỏ của gia súc nhai lại những chất khí tạo
thành nằm ở phần trên trong đó CO2, CH4 chiếm tỷ trọng lớn nhất (Bảng 2.2). Tỷ
lệ các chất khí này phụ thuộc vào sinh thái môi trường dạ cỏ và sự cân bằng lên
men. Bình thường thì tỷ lệ CO2 gấp 2-3 lần CH4.
Bảng 2.2. Thành phần đặc trưng của các chất khí trong dạ cỏ
Thành phần Tỷ lệ (%)
0,2 Hydrogen (H2)
0,5 Oxygen (O2)
Nitrogen (N) 7,0
26,8 Mêtan (CH4)
Nguồn : Sniffen and Herdt (1991)
65,5 Carbon dioxide (CO2)
Trong điều kiện yếm khí ở dạ cỏ, phản ứng oxy hóa để lấy năng lượng ở
dạng ATP giải phóng ra hydro. Tích lũy ion hydro trong quá trình trao đổi chất
của vi sinh vật dạ cỏ chỉ có thể tránh đuợc bằng quá trình sinh tổng hợp CH4 bởi
những vi khuẩn sinh CH4 (rumen methanogens) (O’Mara et al., 2008). Đây là cơ chế
bình thường của quá trình lên men ở dạ cỏ nhằm tránh được nguy cơ tích lũy quá
nhiều hydrro (Martin et al., 2008). Do hydro tự do sẽ ức chế enzym khử hydro
(dehydrogenases) và ảnh hưởng đến quá trình lên men (Martin et al., 2008). Theo
Moss et al. (2000) thì quá trình phân giải các chất hữu cơ (carbonhydrate) và sinh khí
CH4 trong dạ cỏ của bò có thể được tóm tắt như sau :
Phản ứng tạo ion H+:
Glucose 2 Pyruvate + 4H+
5
Pyruvate + H2O Acetate (C2) + CO2 + 2H+
Phản ứng sử dụng ion H+:
Pyruvate + 4H+ Propionate (C3) + H2O
2C2 + 4H+ Butyrate (C4) + 2H2O
CO2 + 8H+ Metan (CH4) + 2H2O
Việc sử dụng H2 và CO2 để tạo ra CH4 là một đặc tính đặc biệt của nhóm vi
khuẩn sinh mêtan. Nhóm vi khuẩn này tương tác với các nhóm vi sinh vật khác
trong dạ cỏ để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng và kéo dài tiêu hóa thức ăn
(Martin et al., 2008). Tương tác này là tích cực đối với nhóm vi sinh vật phân giải
xơ (Ruminococcusalbus and R. Flavefaciens), không phân giải xơ (Selenomonas
ruminantium), protozoa và nấm (McAllister et al., 1996).
2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành khí CH4 trong môi trường dạ cỏ
Trong chăn nuôi gia súc nhai lại, khí mêtan (CH4) chủ yếu được sinh ra từ
quá trình lên men thức ăn ở dạ cỏ, phân gia súc và chịu ảnh hưởng của một số yếu
tố như: tuổi gia súc, khối lượng, chất lượng thức ăn, hiệu quả tiêu hóa thức ăn...
(Paustian et al., 2006; Steinfeld et al., 2006).
+ Giống, tuổi, sức sản xuất: Việc phát thải khí CH4 qua ợ hơi ở bê bắt đầu
khoảng 4 tuần sau khi sinh khi bê bắt đầu tập ăn những thức ăn rắn (Anderson
et al., 1987). Cùng với việc phát triển và hoàn thiện chức năng dạ cỏ, việc sản
sinh khí CH4 cũng tăng nhanh. Theo ước tính lượng khí CH4 hàng ngày ở bò
thịt và bò sữa tương ứng khoảng 60 đến 71 kg và 109 đến 126 kg. Bò cao sản
cần nhiều năng lượng để sản xuất sữa, thịt nên lượng khí CH4 tạo ra cũng nhiều
hơn bò thấp sản.
+ Chất lượng khẩu phần, tỷ lệ tiêu hóa và mức độ thu nhận thức ăn: Lượng
thức ăn ăn vào của gia súc nhai lại càng nhiều thì khả năng sinh khí CH4 càng
lớn, khẩu phần ăn nghèo dinh dưỡng tạo khí CH4 nhiều hơn thức ăn giàu dinh
dưỡng. Do thức ăn nghèo dinh dưỡng có tỷ lệ xơ cao và thời gian tồn tại trong dạ
cỏ lâu hơn và gia súc cần thu nhận nhiều hơn để đáp ứng đủ nhu cầu. Theo tác
giả Shibata (1992) lượng khí CH4 sinh ra tỷ lệ (theo phương trình bậc hai) với
6
lượng thu nhận thức ăn tính theo vật chất khô. Công thức ước tính lượng khí mêtan ở bò: Lượng khí mêtan (lít/ngày) = -0,849 x (DM thu nhận)2 + 42,793 x (DM thu nhận) – 17,766; (DM tính theo kg ăn vào/ngày).
Tác giả Johnson and Johnson (1995), cho rằng hai yếu tố chính ảnh hưởng đến sự biến động sản sinh khí CH4 ở dạ cỏ. Thứ nhất, lượng chất lượng carbohydrate dễ lên men ở dạ cỏ mà cụ thể là sự cân bằng giữa tỷ lệ carbohydrate dễ lên men và lượng thoát qua. Thứ hai đó là sản phẩm của quá trình lên men dạ cỏ sẽ tạo ra tỷ lệ axit acetic và axit propionic như thế nào. Do thay đổi bể hydro trong dạ cỏ (nguồn cơ chất để tạo CH4) khi các sản phẩm axit béo bay hơi này được tạo ra. Nếu tỷ lệ axit acetic : axit propionic là 0.5 năng lượng thất thoát qua khí CH4 (việc phát thải CH4) sẽ là 0%; còn nếu toàn bộ carbohydrate bị lên men thành axit acetic và không tạo ra axit propionic thì mức độ thất thoát năng lượng qua CH4 sẽ là 33% (Wolin and Miller, 1988). Lượng khí CH4 sinh ra biến động lớn là do tỷ lệ hai axit béo này thường biến động trong khoảng 0,9 đến 4 (Johnson and Johnson, 1995).
Khi xét đến carbohydrate cấu trúc như cellulose và hemicellulose lên men ở tốc độ thấp hơn carbohydrate phi cấu trúc như tinh bột và các loại đường và kết quả tạo ra nhiều CH4 hơn ở các dạng carbohydrate cấu trúc khi tính trên một đơn vị cơ chất được lên men do tỷ lệ acetate : propionate lớn hơn (Czerkawski, 1969). Ngoài ra trong nhóm carbohydrate phi cấu trúc, đường hòa tan có tiềm năng sinh CH4 cao hơn tinh bột (Johnson and Johnson, 1995). Như vậy, hạt ngũ cốc tạo ra ít CH4 hơn phế phụ phẩm có nhiều xơ. Khí mêtan tạo ra (% năng lượng ăn vào) giảm khi mức nuôi dưỡng tăng hay khi tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần được cải thiện. Theo Giger-Reverdin et al. (2003) khí CH4 tạo ra trong dạ cỏ giảm khi lượng thức ăn tinh trong khẩu phần tăng lên.
Như vậy, chế độ dinh dưỡng và khẩu phần ăn là yếu tố chính ảnh hưởng đến lượng phát thải khí CH4 từ môi trường dạ cỏ. Khí CH4 từ tiêu hóa và lên men dạ cỏ bị phụ thuộc vào hàng loạt yếu tố như lượng thức ăn ăn vào (Kirchgessner et al., 1991; Shibata et al., 1993), loại hình khẩu phần (Blaxter and Clapperton, 1965; Puchala et al., 2005), lượng carbohydrate dễ lên men trong khẩu phần (Johnson and Johnson, 1995), hàm lượng protein và xơ trong khẩu phần (Sekine et al., 1986; Shibata, 1992; Kurihara et al., 1997). Ngoài ra tỷ lệ thức ăn tinh : thô (Lovett et al., 2003) và cách chế biến thức ăn thô cũng liên quan chặt chẽ đến khí CH4 sinh ra từ tiêu hóa và lên men dạ cỏ.
+ Tỷ lệ thức ăn tinh : thô và cách chế biến thức ăn thô cũng liên quan chặt
chẽ đến khí CH4 sinh ra từ tiêu hóa và lên men dạ cỏ. Theo Giger-Reverdin et al.
(2003) khí CH4 tạo ra trong dạ cỏ giảm khi lượng thức ăn tinh trong khẩu phần
7
tăng lên.
+ Nhiệt độ môi trường: Lượng mêtan thải ra tỉ lệ nghịch do khi nhiệt độ
tăng sẽ làm gảm lượng thu nhận. Tuy nhiên, lượng mêtan thải ra/kg DM thu nhận
lại tăng khi nhiệt độ tăng do nhiệt độ cao sẽ làm giảm tỷ lệ tiêu hóa và làm tăng
thời gian lưu thức ăn trọng dạ cỏ sẽ tạo điều kiện cho quá trình lên men sinh
metan (Kurihara et al., 1995).
2.3. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ƯỚC TÍNH PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN Ở
GIA SÚC NHAI LẠI
Xác định lượng khí CH4 sản sinh trên từng gia súc đơn lẻ trong buồng hô
hấp là một phương pháp truyền thống. Tuy là cho kết quả khá chính xác lượng
CH4 sản sinh hàng ngày nhưng phương pháp này tốn kém (đầu tư trang thiết bị
máy móc phức tạp) cũng như thời gian và yếu tố thay đổi tập tính của gia súc khi
nhốt trong buồng được xem như một số hạn chế. Trong buồng hô hấp luồng
không khí được đo đạc (tốc độ gió...) kết hợp với số liệu nồng độ CH4 ở đầu vào
và đầu ra sẽ tính toán ra được lượng khí CH4 sản sinh hàng ngày của gia súc đó
(Chwalibog and Tauson, 2004). Tiếp theo đó phương pháp sử dụng chất chỉ thị
SF6 trong việc xác định lượng phát thải khí CH4 trên gia súc đơn cũng được
nhiều nhà khoa học quan tâm (Grainger et al., 2007). Tuy nhiên, phương pháp
này có sự biện động lớn về số liệu và chất SF6 cũng gây hiệu ứng khí nhà kính
và đang bị cấm ở một số nước.
Nhóm tác giả Madsen et al. (2010) đã đề xuất phương pháp ước tính giá trị
CH4 sản sinh qua xác định nồng độ CH4 và CO2 trong không khí xung quanh con
vật kết hợp với số liệu ước tính tổng lượng CO2 sản sinh từ các thông tin về ME
thu nhận hoặc qua đơn vị sản sinh nhiệt (heat production units). Theo phương
pháp này, nhóm tác giả cho biết với một thiết bị cầm tay phân tích khí trong
chuồng hoặc xung quanh con vật có thể tính toán phần Carbon không trao đổi
thành CO2 mà từ CH4. Các số liệu này kết hợp với kết quả phân tích giá trị dinh
dưỡng thức ăn có thể ước tính lượng khí CH4 sản sinh.
8
Lượng CO2 do gia súc nhai lại thải ra môi trường có mối tương quan chặt chẽ với trao đổi năng lượng và được ước tính từ tổng lượng năng lượng trao đổi (ME) ăn vào và lượng nhiệt sản sinh (HP, heat production). Theo Chwalibag (1991) thì HP để tạo 1 lít CO2 khi trao đổi mỡ là 28 kj/1 lít CO2, protein 24,0 kj/1 lít CO2, Carbonhydrate 21 kj/1 lít CO2. Đối với các khẩu phần thức ăn hỗn hợp
thông thường thì lượng HP để tạo ra 1 lít CO2 biến động không lớn, dao động từ 21,5-22,0kj (trung bình 21,75kj).
Lượng nhiệt sản sinh được uớc tính từ lượng ME ăn vào. ME ăn vào của gia súc nhai lại được sử dụng để sản sinh nhiệt và được dự trữ dưới dạng năng lượng thuần sử dụng cho tăng/giảm trọng và sản xuất sữa. Như vậy lượng nhiệt sản sinh:
HP (kj) = kj ME ăn vào – (kg tăng trọng x 20.000kj/1kg tăng trọng)- (kg
sữa chuẩn x 3.130kj/1kg tăng trọng) .
+ Lượng khí CH4 thải ra: được xác định tại 2 thời điểm (ngày thí nghiệm
thứ 42 và 84) theo công thức của Madsen và cs., (2010).
Tổng CH4 thải ra (l/ngày) = a * (b-1,24)/(c-378)
Trong đó:
a là lượng CO2 thải ra, l/ngày
b là nồng độ CH4 bên trong buồng trao đổi chất, ppm
c là nồng độ CO2 bên trong buồng trao đổi chất, ppm
Lượng khí CO2 thải ra/ngày (a) được ước tính từ tổng lượng ME ăn vào và tổng lượng nhiệt sản sinh theo công thức: a (lít/ngày) = tổng lượng nhiệt sản sinh (HP, heat production)/21,75; trong đó HP (kj) = kj ME ăn vào – (kg tăng trọng x 20.000kj/1kg tăng trọng).
Với phương pháp nhanh, đơn giản, rẻ tiền nhưng vẫn đảm bảo độ tin cậy của phương pháp đã mở ra hướng mới trong việc xác định lượng phát thải CH4 sản sinh của gia súc nhai lại không chỉ trên gia súc đơn lẻ mà còn có thể xác định trên nhóm vật nuôi một cách hiệu quả. Tuy nhiên theo đánh giá thì độ chính xác phương pháp này cũng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như mẫu không khí có đại diện từ quá trình lên men dạ cỏ. Thực tế khi lấy mẫu không khí sẽ bị ảnh hưởng của gia súc (ợ hơi, thở, khí thải từ đường tiêu hóa sau), chất độn chuồng, lên men từ chất thải.
9
Một phương pháp khác được cho là đơn giản, tiết kiệm, trong thời gian ngắn, cho kết quả khá chính xác đó là phương pháp in vitro gas production, lượng khí CH4 được đo ở các thời điểm lưu mẫu khác nhau. Thực tế việc đánh giá giá trị dinh dưỡng của thức ăn không chỉ qua phân tích thành phần hóa học mà còn thông qua tốc độ và tỷ lệ tiêu hóa của chúng. Mặc dù các thí nghiệm in vivo là phương pháp quan trọng trong việc xác định giá trị dinh
dưỡng cho gia súc nhai lại, nhưng đây là phương pháp đắt tiền và tốn nhiều thời gian để thực hiện. Vì lý do đó đã có một số nghiên cứu với mục đích tìm ra phương pháp ước đoán giá trị dinh dưỡng với nhiều loại thức ăn khác nhau trong thời gian ngắn. Kỹ thuật sinh khí (in vitro gas production) được phát triển bởi Menke et al. (1979) và được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu về dinh dưỡng cho gia súc nhai lại (Huhtanen et al., 2008). Kỹ thuật này chẩn đoán nhanh và đảm bảo độ tin cậy trong việc đánh giá giá trị dinh dưỡng liên quan đến cả về tốc độ và động thái sinh khí ở các môi trường dạ cỏ khác nhau (Chumpawadee et al., 2005). Một trong những ưu điểm của kỹ thuật in vitro gas production là có thể xác định được sự biến động trong quá trình phân giải thức ăn thông qua động thái sinh khí và cho phép ước đoán chính xác hơn phương pháp in situ (Huhtanen et al., 2007). Ngoài ra kỹ thuật này tiết kiệm chi phí so với thí nghiệm trên gia súc (Getachew et al., 1998) và phù hợp trong nghiên cứu ở các nước đang phát triển (Blummel et al, 1997; Makkar, 2002). Sommart et al. (2000) và Chumpawadee et al. (2005) chỉ ra rằng có một mối quan hệ tuyến tính chặt giữa hàm lượng nitơ trong thức ăn, tổng số axit béo bay hơi sản sinh và động thái sinh khí, là cơ sở để so sánh và đánh giá giá trị dinh dưỡng của thức ăn. Trong nghiên cứu của Blummel et al. (1997) đã kết luận rằng có sự tương quan giữa in vitro gas production và tiêu hóa biểu kiến in vivo (P<0,0001). Nhiều tác giả cũng cho rằng vật chất khô DM thu nhận có thể ước tính được thông qua động thái sinh khí dựa trên sự thay đổi của axit béo mạch ngắn sản xuất tính trên đơn vị cơ chất phân giải và tốc độ và động thái sinh khí.
10
Hình 2.1. Phương pháp sử dụng kỹ thuật in vitro gas production
Các phương pháp ước tính trên mới chỉ xác định lượng CH4 sản sinh trong
một giai đoạn nhất định với mức độ sản xuất cụ thể hoặc trong điều kiện mô
phỏng dạ cỏ. Một phương pháp được nhiều nhà khoa học ủng hộ đó là phương
pháp đánh giá toàn bộ chu trình sống của vật nuôi (LCA). Đây là phương pháp để
đánh giá toàn bộ tác động cả chu trình từ sản phẩm, chế biến, hoặc dịch vụ đến
môi trường (Thomassen et al., 2008) và là phương pháp được cộng đồng thế giới
công nhận. Với phương pháp LCA, tác giả Roger et al. (2007) đã ước tính được
lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính (tính theo đương lượng CO2-qCO2) của bò
sữa là 5080 kg qCO2/ha/năm, trong đó CH4 chiếm 52,8%. Tuy nhiên đây là
phương pháp khá phức tạp đòi hỏi có một hệ thống đánh giá hoàn chỉnh và đầy đủ.
2.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU KHÍ MÊTAN TRÊN THẾ GIỚI
2.4.1. Nguyên tắc định hướng và giảm thiểu khí mêtan
Quá trình sinh mêtan ở dạ cỏ là cơ chế tạo điều kiện cho dạ cỏ tránh được nguy cơ tích lũy quá nhiều hydro (Martin et al., 2008). Hydro tự do sẽ ức chế enzyme khử hydro (dehyrogenase) và ảnh hưởng đến quá trình lên men (Martin et al., 2008). Sử dụng hydro và CO2 để tạo ra CH4 là một số đặc tính đặc biệt của nhóm vi khuẩn sinh mêtan. Nhóm vi khuẩn này tương tác với các nhóm vi sinh vật khác trong dạ cỏ để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng và kéo dài tiêu hóa thức ăn (Martin et al., 2008). Chiến lược giảm CH4 ở dạ cỏ vì thế là cách giảm tạo ra hydro, ngăn chặn và hạn chế quá trình hình thành CH4, đưa hydro vào các sản phẩm trao đổi chất khác hoặc tạo ra các bể chứa hydro khác (O’Mara et al., 2008).
Có hai yếu tố trong con đường trao đổi chất cần quan tâm để phát triển chiến lược giảm thiểu mêtan ở gia súc nhai lại đó là giảm sinh hydro nhưng không được làm ảnh hưởng đến lên men thức ăn trong dạ cỏ, giảm thiểu khí mêtan phải đi liền với con đường trao đổi chất tiêu thụ hydro để tránh hiệu quả tiêu cực khi có quá nhiều hydro trong dạ cỏ (Martin et al., 2008).
2.4.2. Các giải pháp giảm thiểu khí mêtan
2.4.2.1. Giải pháp về dinh dưỡng
11
Chiến lược giảm CH4 ở dạ cỏ là tìm cách giảm tạo ra hydro, ngăn chăn và hạn chế quá trình hình thành CH4, đưa hydro vào các sản phẩm trao đổi chất khác hoặc tạo ra các bể chứa hydro khác (O’Maraet et al., 2008). Chiến
lược dinh dưỡng giảm thiểu CH4 là dựa trên cơ sở các nguyên lý này (O’Mara et al., 2008).
- Chất lượng khẩu phần: Thay thế thức ăn thô bằng thức ăn tinh
Rất nhiều cơ sở dữ liệu của các thí nghiệm đã cho thấy tỷ lệ thức ăn tinh cao trong khẩu phần làm giảm CH4 (tính trên tổng năng lượng ăn vào) (Blaxter and Clapperton, 1965; Yan et al., 2000) chủ yếu do tăng tỷ lệ axít propionic trong tổng axít béo ở dạ cỏ. CH4 tạo ra trong khẩu phần chủ yếu là cỏ ở bò thịt và cừu là 0,06 – 0,07 tổng năng lượng thô (GE), còn ở khẩu phần vỗ béo chủ yếu là thức ăn tinh số liệu này là 0,03 tổng năng lượng thô (Johnson and Johnson, 1995). Ở gia súc nhai lại ảnh hưởng thực sự của thay đổi khẩu phần rất khó đánh giá. Ví dụ nuôi bò trên đồng cỏ có khuynh hướng tăng CH4 từ quá trình lên men ở đường tiêu hóa với khẩu phần chủ yếu là thức ăn hạt, cách nuôi này đã làm thay đổi đáng kể cách quản lý phân vì hầu hết phân bò đã rải đều trên đồng cỏ và vì thế việc sử dụng cơ giới hóa và phân bón cũng thay đổi (Jean- Yves et al., 2008). Kết quả là khí nhà kính sinh ra do quản lý phân và sản xuất thức ăn chăn nuôi giảm đi. Điều này giải thích vì sao khí nhà kính từ hệ thống nuôi bò dựa trên đồng cỏ ở New Zealand (khoảng 800 kg CO2 quy đổi/tấn sữa) thấp hơn hệ thống nuôi bò trong nhà với khẩu phần dựa vào thức ăn hạt (khoảng 1300 kg CO2 quy đổi/tấn sữa) ở Hà Lan (Thomassen et al., 2008).
- Chất lượng khẩu phần – loại carbohydrate và tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần.
Carbohydrate cấu
trúc (Structural carbohydrates) như cellulose và hemicellulose lên men ở tốc độ thấp hơn carbohydrate phi cấu trúc (non- structural carbohydrates) như (tinh bột và các loại đường) và tạo ra nhiều CH4 hơn /một đơn vị chất nền được lên men do tỷ lệ acetate:propionate lớn hơn (Czerkawski, 1969). Ngoài ra, trong nhóm carbohydrate phi cấu trúc, đường hòa tan (soluble sugars) có tiềm năng sinh mêtan cao hơn tinh bột (Johnson and Johnson, 1995). Như vậy, hạt ngũ cốc tạo ra ít khí nhà kính hơn phế phụ phẩm có nhiều xơ. Thành phần của thức ăn cũng có ảnh hưởng đến lên men ở dạ dày và ruột già và ảnh hưởng đến lượng khí thải nhà kính CH4 (Jean-Yves et al., 2008).
12
Khí mêtan tạo ra (% năng lượng ăn vào) giảm khi mức nuôi dưỡng tăng hay khi tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần được cải tiến. Theo Giger–Reverdin et al. (2000), khí CH4 tạo ra trong dạ cỏ giảm khi lượng thức ăn tinh trong khẩu phần tăng lên. Thành phần của khẩu phần cũng ảnh hưởng đến thải nitơ, chất hữu cơ
trong phân, chúng đến lượt mình lại ảnh hưởng đến lượng khí nhà kính (N2O và CH4) thoát ra trong bảo quản và rải phân (Jean-Yves et al., 2008).
Như vậy cải tiến thành phần thức ăn, khẩu phần sẽ làm giảm thải N, giảm -) và axit
thiểu N sẽ làm giảm ảnh hưởng của sự phì dinh dưỡng của đất (NO3 hóa (NH3), và do đó làm giảm GHG (Jean-Yves et al., 2008).
- Chất lượng và loại thức ăn ủ chua
Sử dụng ngô ủ và các loại thức ăn ủ chua từ cây lương thực giảm được CH4 vì quá trình lên men tạo ra nhiều propionate hơn cỏ ủ chua vì có nhiều tinh bột trong ngô ủ (Martin et al., 2008). Lượng thức ăn ăn vào của ngô ủ chua cao sẽ làm giảm thời gian thức ăn lưu ở dạ cỏ, giảm thời gian lên men, tăng năng suất vật nuôi và vì vậy giảm CH4/kg sản phẩm.
- Sử dụng axít hữu cơ
Axít hữu cơ thông thường sẽ được lên men thành propionate trong dạ cỏ (Martin et al., 2008). Như vậy, chúng là một bể chứa khác cho hydro, và giúp làm giảm số lượng hydro dùng để tạo mêtan. Newbold et al. (2005) cho thấy fumarate and acrylate có hiệu quả nhất trong các điều kiện in vitro.
- Ionophores
Ionophores (monensin) là chất kháng vi sinh vật được sử dụng rộng rãi để tăng năng suất (Martin et al., 2008). Tadeschi et al. (2003) cho thấy trong feedlot và khẩu phần ít cỏ, monensin làm tăng tăng trọng, giảm lượng thức ăn ăn vào, tăng hiệu quả sử dụng thức ăn khoảng 6%. Monensin làm giảm CH4 vì giảm lượng thức ăn ăn vào và vì thay đổi thành phần axít béo bay hơi ở dạ cỏ theo hướng tăng propionate đồng thời làm giảm số lượng protozoa dạ cỏ (Martin et al., 2008). Thí nghiệm trên động vật thấy monensin giảm tạo CH4 (McGinn et al., 2004; van Vugt et al., 2005). Tuy nhiên nhiều nghiên cứu không thấy sự
giảm này (Waghorn et al., 2008; van Vugt et al., 2005).
- Sử dụng các hợp chất thứ cấp và chất tách chiết từ thực vật
13
Đối với các thức ăn chứa tanin, việc ức chế quá trình sinh mêtan chủ yếu là do tanin đậm đặc (Martin et al., 2008). Có hai cơ chế về hoạt động của tanin (Tavendale et al., 2005) tanin ảnh hưởng trực tiếp đến tạo mêtan và ảnh hưởng gián tiếp đến giảm tạo ra hydro do tỷ lệ phân giải thức ăn ở dạ cỏ thấp hơn. Gần đây theo Goel and Makkar (2012), cơ chế ức chế hình thành mêtan có thể khác, ảnh hưởng ức chế quá trình sinh mêtan ở dạ cỏ phụ thuộc vào tỷ lệ sử dụng và
có quan hệ dương với số lượng của nhóm hydroxyl có trong cấu trúc của tanin. Theo các tác giả trên hydrolyzable tannins ảnh hưởng trực tiếp đến việc sinh mêtan ở dạ cỏ vì chúng ức chế vi khuẩn sinh mêtan ở dạ cỏ (rumen methanogens), trong khi đó tanin cô đặc ảnh hưởng đến sản sinh mêtan thông qua ức chế tiêu hóa xơ ở dạ cỏ.
Saponin cũng ức chế sinh mêtan ở dạ cỏ, cơ chế hoạt động của saponin liên quan đến ảnh hưởng ức chế sự phát triển Protozoa (Newbold et al., 1997). Tuy nhiên ảnh hưởng này thường khá ngắn ngủi (Koenig et al., 2007). Saponin có tác dụng diệt protozoa (defaunating) trong điều kiện in vitro (Wallace et al., 1994) và in vivo (Navas-Camacho et al., 1993), vì vậy đây có thể là tác nhân làm giảm CH4. Beauchemin et al. (2008) cho thấy saponin làm giảm CH4, nhưng không phải tất cả các loại saponin. McAllister and Newbold (2008) cho thấy dịch tiết từ tỏi cũng có thể giảm CH4.
- Sử dụng kháng sinh
Một vài kháng sinh từ vi khuẩn - bacteriocins có thể làm giảm sản sinh mêtan in vitro (Callaway et al., 1997, Lee et al., 2002). Nisin hoạt động gián tiếp ảnh hưởng đến vi khuẩn sinh hydro do đó giảm sinh mêtan giống như ionophore, antibiotic, monensin (Callaway et al., 1997). Tuy nhiên hiện chưa có nhiều thành công lắm trong thí nghiệm trên gia súc (Martin et al., 2008). Nisin được dùng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm như là chất bảo quản và người ta sợ rằng sự thích nghi chéo có thể xẩy ra. Một loại bacteriocin thu được từ vi sinh vật dạ cỏ - bovicin HC5, đã làm giảm sản xuất mêtan in vitro > 50% mà không gây thích nghi cho vi khuẩn sinh mêtan ở dạ cỏ (Lee et al., 2002).
- Sử dụng probiotics
Sử dụng probiotics cũng có khả năng giảm khí thải CH4 từ gia súc nhai lại (Martin et al., 2008). Chuyển hydro từ quá trình tạo methane sang quá trình hình thành axetate đã được một số tác giả nghiên cứu. Sản phẩm cuối cùng axetate sẽ là nguồn năng lượng cho vật chủ. Tuy nhiên trong dạ cỏ quá trình hình thành axetate không hiệu quả bằng quá trình hình thành mêtan (Martin et al., 2008). Việc phân lập gần đây các loài vi sinh vật đường ruột có khả năng sử dụng hydrro cao có thể sẽ cho ra một giải pháp khác hữu ích hơn (Klieve and Joblin, 2007).
- Loại bỏ Protzoa
Hydro là một sản phẩm chính cuối cùng của quá trình trao đổi chất của
14
Protozoa trong dạ cỏ và có một mối liên hệ tự nhiên giữa Protozoa và vi khuẩn
sinh mêtan trong hệ sinh thái dạ cỏ (Martin et al., 2008). Vi khuẩn sinh mêtan
liên kết với ciliate protozoa (trong hoặc ngoài tế bào) đóng góp từ 9 đến 37%
mêtan sinh ra trong dạ cỏ (Finlay et al., 1994, Newbold et al., 1995). Loại bỏ
protozoa từ dạ cỏ (defaunation) đã làm giảm CH4 đến 50% tùy theo loại khẩu
phần (Hegarty, 1999). Giảm mêtan ở mức 26%/kg chất khô ăn vào ở cừu loại bỏ
Protozoa có liên quan đến việc giảm số lượng vi khuẩn sinh mêtan/tổng số vi
khuẩn dạ cỏ (McAllister and Newbold, 2008). Trong một nghiên cứu khác trong
khi CH4 giảm 20% ở cừu loại bỏ Protozoa (Morgavi et al., 2008), số lượng vi
khuẩn sinh mêtan ước tính bằng qPCR cũng như ước tính bằng PCR-DGGE
không sai khác giữa cừu loại bỏ protozoa và cừu không loại bỏ Protozoa cho
thấy có thể việc giảm sinh mêtan là do giảm lượng hydro trong dạ cỏ.
- Sử dụng nitrate để thay thế urê trong khẩu phần
Một trong các chiến lược giảm CH4 ở dạ cỏ là tìm cách giảm tạo ra hydro, ngăn chặn và hạn chế quá trình hình thành CH4, đưa hydro vào các sản phẩm trao đổi chất khác hoặc tạo ra các bể chứa hydro khác (O’Mara et al., 2008).
Vì khả năng của vi sinh vật dạ cỏ có thể sử dụng nitrate như là một chất nhận electron nên có thể sử dụng cách tiếp cận này để thay đổi sản phẩn cuối cùng của quá trình lên men dạ cỏ. Satter and Esdale (1968) thấy rằng acetate là một chất nhận electron và qua việc hình thành butyrate, một bể electron được sinh ra để nhận một cặp phân tử hydrogen giải phóng ra khi oxyhóa lactate thành pyruvate. Nitrate cần tám electrons để bị khử thành ammonia, và nitrate sẽ hoạt động như là bể nhận hydro. Với sự thay đổi này propionate hoặc mêtan sẽ giảm xuống (Farra and Satter 1971). Tiềm năng chuyển nitrate thành ammonia để hoạt động như một bể chứa hydro trong dạ cỏ là hoàn toàn có thể (Leng, 2008), hạn chế chính của việc sử dụng nitrate là độ độc của nó vì sẽ hình thành nitrite trong dạ cỏ.
Leng (2008) cho thấy nitrate có thể sử dụng như một nguồn nitơ dễ lên men trong dạ cỏ nếu có thời gian thích nghi và một số điều kiện dinh dưỡng cho dạ cỏ được đáp ứng. đặc biệt là đủ lưu huỳnh. Sophea and Preston (2010) thấy dê vẫn khỏe mạnh khi cho ăn potassium nitrate ở mức cao (6% chất khô khẩu phần). Guo et al. (2009) khi sử dụng nitrate trong điều kiện in vitro thấy bổ sung nitrate đã làm giảm sinh mêtan và tăng tổng hợp protein ở vi sinh vật dạ cỏ so với dùng urê. Sangkhom et al. (2011) cũng thấy kết quả tương tự với thức ăn là rơm.
Các nghiên cứu in vivo cho thấy khi thay thế urê bằng nitrate, trao đổi năng
15
lượng của gia súc nhai lại vẫn bình thường, lượng thức ăn ăn vào và tốc độ sinh
trưởng không giảm (Nguyen Ngoc Anh et al., 2010). Ở bò sữa năng suất cao ăn
khẩu phần cơ sở là ngô ủ chua khi thay thế 1,5% urê bằng 2,2% nitrate đã giảm
được lượng mêtan thải ra 16% và sự giảm này còn tiếp tục sau 4 tháng tiếp theo
(Van Zijderveld et al., 2010).
Nhiều báo cáo khác cũng cho thấy hiệu quả của bổ sung các muối nitrate
thay cho urê đến giảm phát thải mêtan trong dạ cỏ trong điều kiện in vitro (Binh
Phuong et al., 2011; Du Thuy Thanh et al., 2011; Inthapanya et al., 2011).
Trong điều kiện in vivo các kết quả cũng tương tự trên bò (Van Zijderveld et al.,
2010), dê (Nguyen Ngoc Anh et al., 2010), cừu (Nolan et al., 2010).
- Cho thêm lipid vào khẩu phần
16
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng cho thêm lipid vào khẩu phần làm giảm CH4. Dầu có chứa C12 (axit lauric) và C14 (axit myrstic) đặc biệt độc với vi khuẩn sinh mêtan (Dohme et al., 2001; Machmuller et al., 2003). Lipid giảm CH4 vì gây độc cho vi khuẩn sinh mêtan (Machmuller et al., 2003), kết quả giảm protozoa vì protozoa đi liền với vi khuẩn sinh mêtan, lipid cũng làm giảm tiêu hóa xơ. Giảm tiêu hóa xơ ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần, lipid cũng làm giảm chất khô ăn vào (Martin et al., 2008). Vì vậy chiến lược này có thể ảnh hưởng tiêu cực đến năng suất gia súc, tuy nhiên nếu lipid trong khẩu phần dưới 60-70 g/kg chất khô, thì ảnh hưởng đến lượng thức ăn ăn vào và tỷ lệ tiêu hóa không đáng kể (Martin et al., 2008). Bổ sung 7% dầu lanh (chất béo không no) trong khẩu phần có thể giảm thải CH4 đến 37% do làm tăng axit propiotic và giảm tác dụng của protozoa trong dạ cỏ (Czerkawski, 1969). Tuy nhiên việc bổ sung sẽ ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật dạ cỏ, ảnh hưởng đến thành phần của sữa. Trong một nghiên cứu khác việc bổ sung dầu vào khầu phần cho gia súc nhai lại có thể giảm 25% (in vitro) – 80% (invivo) lượng khí thải CH4 (Machmuller and Kreuzer, 1999; Machmuller et al., 2003). Song theo các báo cáo ở Úc thì việc bổ sung thêm dầu trong khẩu phần vẫn gây tranh cãi khi vấn đề giảm thiểu phát thải khí nhà kính và những chi phí tăng thêm làm giảm hiệu quả chăn nuôi, và xu hướng sử dụng đồng cỏ và giảm thức ăn bổ sung được nhiều quan tâm hơn (Eckard et al., 2002). Về nguyên lý khi bổ sung chất béo, hay dầu sẽ làm tăng lượng axit propionic, kìm hãm hoạt động của nhóm protozoa sinh khí CH4. Nghiên cứu khi bổ sung ở mức 34 mg/kg DM thấy rằng lượng bổ sung khí CH4 ít hơn khoảng 14%/ở lô bò ăn mỡ động vật và 33% ở khẩu phần được cho ăn dầu hướng dương so với lô đối chứng (Beauchemin et al., 2007).
2.4.2.2. Giải pháp về quản lý
Giảm thiểu CH4 từ chăn nuôi gia súc nhai lại thông qua nâng cao sức
khỏe, khả năng sinh sản và quản lý.
Chăn nuôi đóng góp khoảng 16% tổng khí mêtan của hành tinh, đứng sau
nhiên liệu hóa thạch và đất ngập nước (Johnson and Johnson, 1995), và khoảng
74% khí mêtan từ chăn nuôi là do chăn nuôi gia súc nhai lại gây ra (Tamminga
et al., 1992). Chiến lược chủ yếu giảm thải khí mêtan từ bò sữa là cải tiến chất
lượng khẩu phần và tăng hiệu quả sản xuất sữa (Bell et al., 2008). Cải tiến chất
lượng khẩu phần là giải pháp ngắn hạn, còn tăng hiệu quả sản xuất sữa là giải
pháp chiến lược. Mêtan thải ra từ bò sữa có thể giảm theo một hàm mũ nếu tăng
năng suất sữa/bò sữa/năm (Garnsworthy, 2004). Giảm đầu con, tăng năng suất
sữa/bò/năm là một cách để giảm khí thải mêtan từ chăn nuôi bò sữa (O’Mara et
al., 2008). Cũng theo O’Mara et al. (2008) nếu năng suất gia súc tăng lên thông
qua dinh dưỡng tốt hơn, năng lượng cần cho duy trì tính theo % của tổng nhu
cầu năng lượng sẽ giảm đi, và CH4 đi cùng với nhu cầu duy trì giảm, vì vậy
CH4/kg sữa hoặc thịt cũng giảm. Tương tự như vậy, nếu năng suất gia súc được
cải thiện, thì thời gian đạt khối lượng giết mổ giảm nên tổng CH4 cho một đời
gia súc cũng sẽ giảm (O’Mara et al., 2008). Tuy nhiên, khi tăng năng suất gia
súc, tuổi đời của gia súc giảm, phải nuôi nhiều gia súc thay thế hơn nên CH4 có
khi lại tăng lên (O’Mara et al., 2008). Chiến lược giảm CH4 phải dựa trên toàn
bộ chu kỳ sản xuất của một gia súc (O’Mara et al., 2008).
2.4.2.3. Giải pháp về di truyền giống
Cải tiến và nâng cao năng suất vật nuôi và hiệu quả sản xuất
Các chương trình chọn lọc có thể có đáp ứng hàng năm vào khoảng 1-3 %
cho các tính trạng (Simm et al., 2004). Chọn lọc để cải tiến, nâng cao năng suất
vật nuôi và hiệu quả sản xuất giúp giảm phát thải khí nhà kính theo 2 cách:
(i) Năng suất cao dẫn đến hiệu quả cao vì chi phí thức ăn cho duy trì trên
tổng chi phí sản xuất giảm
(ii) Năng suất cao giúp tạo ra cùng một lượng đơn vị sản phẩm chăn nuôi
với một số lượng gia súc ít hơn.
Kết quả là khí nhà kính phát thải trên một đơn vị sản phẩm chăn nuôi giảm.
17
Bằng biện pháp này, ở Liên hiệp Anh, tổng CH4 thải ra đã giảm 28% từ 1990 đến
năm 1999 (Defra, 2001). Tại Canada, ngành bò sữa đã giảm 10% lượng CH4 phát
thải ra kể từ năm 1990 bằng cách giảm số bò sữa (Désilets, 2006).
Tăng hiệu quả chăn nuôi sẽ rút ngắn thời kỳ vỗ béo do đó giảm khí nhà
kính phát thải trên một đơn vị sản phẩm (Mrode et al., 1990). Kết quả nghiên cứu
của Hyslop (2003) cho thấy hiệu quả của chăn nuôi bò thịt là quan trọng nhất để
giảm thải khí nhà kính trên một đơn vị đầu ra, vỗ béo bò thịt bằng thức ăn tinh sẽ
ít phát thải khí nhà kính trên một đơn vị đầu ra nhất. Có sự khác biệt về giống
trong phát thải khí nhà kính trên một đơn vị đầu ra. Các giống kích thước cơ thể
lớn (các giống nội địa châu Âu) sản xuất ít khí nhà kính trên một đơn vị đầu ra
hơn các giống nhỏ con của Anh.
Giảm thiểu phát thải khí nhà kính thông qua chọn lọc ở đàn gia súc
Cải thiện chất lượng đàn bò giống theo hướng tăng năng suất/bò và giảm số đầu con nuôi bằng cách loại thải những bò kém chất lượng. Từ đó, giảm phát thải khí nhà kính (chủ yếu là CH4) đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống chăn nuôi bò sữa, bò thịt trên thế giới. Ở Queesland từ năm 1988 đến 1996 số đầu bò sữa đã giảm 11%, nhưng sản lượng sữa/bò lại tăng 38% và đã làm giảm lượng
khí thải CH4 khoảng 6% (Eckard et al., 2002).
Khí nhà kính chủ yếu của các hệ thống chăn nuôi là CH4 và N2O (IPCC, 2007). Do biến động về tuổi thọ của khí nhà kính trong khí quyển và khả năng giữ năng lượng bức xạ, tiềm năng làm nóng lớp không khí gần với bề mặt trái đất được biểu thị bằng đương lượng phát thải CO2 (CO2-eq). Tiềm năng làm nóng trái đất của khí nhà kính là rất khác nhau. Mêtan và N2O (nitrous oxide) có khả năng giữ năng lượng bức xạ cao hơn 25 và 298 lần so với tiềm năng này của 1 kg CO2 (IPCC, 2007). Tổng đương lượng CO2 phát thải từ chăn nuôi bò sữa được ước tính vào khoảng 4% tổng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, trong đó khoảng ½ là CH4 và
1/3 là nitrous oxide (Gerber et al., 2010).
Lợi ích chính của chọn lọc nhằm cải thiện hiệu quả sản xuất là tăng năng suất và hiệu quả chung (có nghĩa là tỷ lệ năng suất sữa trên nguồn đầu vào) bằng cách trước hết giảm chi phí cho duy trì ở gia súc và sau đó giảm số đầu gia súc phải nuôi
để tạo ra một số lượng sản phẩm cố định (Capper et al., 2009; Wall et al., 2010).
18
Nhiều nghiên cứu đã cho thấy: chọn lọc theo các tính trạng về sức khỏe (tuổi thọ sản xuất, sức khỏe và sinh sản) sẽ giúp làm giảm khí thải nhà kính vì giúp giảm số gia súc thừa phải nuôi (Wall et al., 2008). Ví dụ khi chọn lọc nâng
số lứa sữa của bò từ 3,02 lên 3,5 lứa đã giảm lượng khí thải methane 3% (Wall et al., 2008). Cải tiến sức khỏe và sinh sản sẽ làm giảm tỷ lệ loại thải không mong muốn (Wall et al., 2008), do đó làm giảm khí thải từ chăn nuôi dê, cừu, bò thịt và bò sữa vì giảm được số gia súc thay thế đàn cần nuôi. Nâng cao sinh sản sẽ giảm khoảng cách hai lứa đẻ, giảm được số ngày nuôi không chửa hay không sản xuất (Wall et al., 2008). Nâng cao sức khỏe của gia súc làm giảm tỷ lệ mắc bệnh, giảm giá thành sản xuất và quan trọng hơn là giảm khí thải vì lúc gia súc ốm chúng không sản xuất nhưng vẫn tạo ra khí nhà kính gây ô nhiễm môi trường (Wall et al., 2008). Rất nhiều các tính trạng về sức khỏe như tuổi thọ sản xuất và
khả năng sinh sản có ảnh hưởng gián tiếp đến môi trường (Wall et al., 2008).
Kết quả nghiên cứu của Van de Haar and St. Pierre, (2006); Chagunda et al.
(2009) đã chứng minh khi năng lượng của thức ăn được sử dụng hiệu quả hơn, gia
súc sẽ tạo ra ít chất thải ở dạng CH4 và nitơ/đơn vị sản phẩm hơn. Một nghiên cứu
tại UK (Jones et al., 2008) đã tính rằng cải tiến di truyền ở bò sữa về hiệu quả
kinh tế và hiệu quả sản xuất 20 năm qua đã giảm phát thải khí nhà kính tính trên
một đơn vị sản phẩm khoảng 0,8% /năm và sẽ tiếp tục giảm phát thải khí nhà kính
ở tốc độ 0,5% /năm trong vòng 15 năm tới. Ở Hoa kỳ trong thời kỳ 63 năm qua
phát thải khí nhà kính/1 đơn vị sản phẩm đã giảm 0,6%/năm. Phát thải khí mêtan
và N2O trên 1 đơn vị sản phẩm ước tính sẽ giảm mạnh khoảng 1,3% và 1,5% năm
trong 20 năm qua ở UK, và sẽ tiếp tục giảm trong 15 năm tới với tốc độ giảm thấp
hơn một chút (Jones et al., 2008). Tốc độ giảm CH4 này tương đương với nhiều
kết quả trong các nghiên cứu khác. Bell et al. (2010) cho rằng phát thải khí CH4
từ lên men trong dạ cỏ trên 1 đơn vị sản phẩm sẽ giảm 1,1% /năm ở bò cái được
chọn lọc tăng mỡ và protein sữa .
Chọn lọc gia súc để giảm thiểu phát thải khí nhà kính
19
Lượng thức ăn ăn vào và thành phần thức ăn là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến lượng CH4 và N thải ra ở gia súc. Khi lượng thức ăn ăn vào tăng, tỷ lệ năng lượng thô (GE) mất đi dưới dạng CH4 trên một đơn vị thức ăn ăn vào giảm trung bình 1,6% GE (Johnson and Johnson, 1995). Lượng thức ăn ăn vào cao làm tăng tốc độ đi qua dạ cỏ của thức ăn, giảm thời gian thức ăn lưu lại trong dạ cỏ, giảm tỷ lệ tiêu hóa (phụ thuộc vào khẩu phần) và giảm sản sinh CH4 tại dạ cỏ (Johnson and Johnson, 1995; Ulyatt e t a l., 1997; Tamminga et al., 2007). Vì thời gian thức ăn lưu lại dạ cỏ giảm cùng với lượng thức ăn ăn vào tăng, tỷ lệ N
thải ra cũng tăng và vì vậy tăng tiềm năng phát thải nitrous oxide (Chagunda et al., 2009; Bell et al., 2011). Tuy nhiên, nếu bò muốn đáp ứng được tiềm năng di truyền về năng suất sữa chúng cần phải ăn vào tối đa (lượng thức ăn ăn vào cao nhất (Veerkamp, 1998; Dillon, 2006). Trên đồng cỏ lượng dinh dưỡng ăn vào có thể biến động lớn và làm giảm tiềm năng cho sữa của gia súc, đặc biệt vào lúc năng suất sữa đạt đỉnh (Kennedy et al., 2003). Để phát huy hết tiềm năng di truyền về năng suất sữa các khẩu phần chủ yếu là cỏ cần phải bổ sung các thức ăn có hàm lượng năng lượng cao dưới dạng thức ăn tinh. Bổ sung vào khẩu phần bò sữa năng suất cao chăn thả trên đồng cỏ làm giảm lượng thức ăn ăn vào từ đồng cỏ, cải thiện
năng suất sữa (Kennedy et al., 2003).
Bò cái có khối lượng cơ thể cao đã cho thấy ăn miếng thức ăn to hơn và vì
vậy chúng sử dụng ít thời gian hơn để ăn cùng một khối lượng thức ăn so với bò
nhỏ con (Dillon, 2006). Bò có kiểu gen tầm vóc to hơn Bắc Mỹ tạo ra 8 đến 11%
CH4 ít hơn khi tính theo % của năng lượng thô ăn vào (GE intake), ở cả khẩu phần
hỗn hợp trộn hay khẩu phần chủ yếu là cỏ chăn thả so với bò New Zealand
Holstein nhỏ hơn (Robertson and Waghorn, 2002), nguyên nhân có thể là do khác
nhau về lượng thức ăn ăn vào. Tuy nhiên bò có tầm vóc lớn hơn thì nhu cầu duy trì
cao hơn. Ở cùng một mức năng suất, bò có tầm vóc nhỏ hơn đương nhiên có hiệu
quả chuyển hóa thức ăn sẽ cao hơn. Đây là lý do vì sao ở cả New Zealand và
Australia, người ta đặc biệt chú trọng đế tăng tiến bộ di truyền ở các tính trạng có
thể đóng góp nhiều cho tăng lợi nhuận tính trên 1 đơn vị thức ăn ăn vào (Pryce et
al., 2007).
Chọn lọc gia súc về tính trạng sử dụng thức ăn có hiệu quả mang lại năng suất
cao và giảm áp lực đối với các nguồn thức ăn. Khi so sánh với các chiến lược giảm
thiểu khác, chọn giống là một trong những giải pháp trung và dài hạn để giảm thiểu
phát thải khí nhà kính với giá thành hợp lý (Moran et al., 2007). Đáp ứng với chọn lọc
tùy thuộc vào cường độ chọn lọc, khác biệt về di truyền, khoảng cách thế hệ và tầm
quan trọng kinh tế của tính trạng, đáp ứng chọn lọc thường là từ 1 đến 3% (Wall et al.,
2010) của giá trị trung bình của tính trạng chọn lọc.
Lượng chất khô ăn vào hàng ngày và năng suất sữa có hệ số di truyền ở mức
trung bình ở bò sữa: 0,30 so với hế số di truyền từ 0 đến 0,15 cho các tính trạng về
sức khỏe và sinh sản (Pryce et al., 1999). Vì thế cải tiến di truyền các tính trạng
20
lượng chất khô ăn vào hàng ngày và năng suất sữa dễ đạt được hơn là cải tiến di
truyền các tính trạng về sức khỏe và sinh sản. Tăng tiềm năng di truyền của bò về
sản lượng sữa làm phát thải khí nhà kính của toàn hệ thống tăng lên do lượng thức
ăn ăn vào cao hơn (Lovett et al., 2006). Tuy nhiên, lượng sữa sản xuất ra trên 1 đơn
vị thức ăn ăn vào giảm chút ít do tăng hiệu quả sử dụng thức ăn. Ví dụ, tương quan
di truyền giữa lượng thức ăn ăn vào và năng suất sữa chịu trách nhiệm cho gần ½ cải
tiến di truyền về sản lượng sữa do tăng chất khô ăn vào (Veerkamp, 1998).
Chọn lọc trực tiếp để giảm thải khí nhà kính CH4 có thể là một ý tưởng tuyệt vời dựa trên các đo đạc khí thải trực tiếp trên gia súc (Wall et al., 2008). Có một vài kỹ thuật để lấy mẫu khí từ gia súc: buồng trao đổi chất, hộp trùm đầu, mặt nạ và các ống nylon đã được ứng dụng (Wall et al., 2008). Có biến động về lượng khí CH4 thải ra giữa các gia súc, các giống và giữa các thời gian đo đạc khác nhau (Herd et al., 2002) chứng tỏ hoàn toàn có thể thay đổi tính trạng này thông qua chọn lọc di truyền (Wall et al., 2008). Tuy nhiên, hình như chọn lọc trực tiếp gia súc về các tính trạng như lượng CH4 tạo ra ở gia súc nhai lại có thể ít quan trọng hơn vì CH4 tạo ra ở gia súc nhai lại có quan hệ với lượng thức ăn ăn vào, mà lượng thức ăn ăn vào dễ đo đạc hơn rất nhiều (Münger and Kreuzer,
2008; Martin et al., 2010).
Lợi ích bổ sung của đo đạc trực tiếp phát thải khí nhà kính ở gia súc là nếu
chọn lọc theo hiệu quả sử dụng thức ăn không làm được. Ở gia súc nhai lại đo đạc
tổng mêtan thải ra, hiệu quả sử dụng nitơ và hiệu quả sử dụng thức ăn khá khó
khăn và tốn kém và điều đó đã hạn chế việc chọn lọc trực tiếp các tính trạng này
trong quá khứ. Một phần khá lớn các biến động về phát thải khí mêtan ở bò sữa là
do di truyền với hệ số di truyền 0,35 đối với mêtan thải ra và 0,58 cho mêtan thải
ra/một đơn vị sản phẩm (de Haas et al., 2011). Ở cừu hệ số di truyền đối với
mêtan thải ra thấp hơn 0,13 (Hegarty a n d McEwan, 2010). Khi đo tổng lượng khí
thải của các cá thể gia súc dễ dàng và rẻ hơn thì chọn lọc gia súc về tính trạng tổng
lượng CH4 thải ra sẽ là điều khả thi.
Biến động về hiệu quả sử dụng thức ăn và phát thải khí CH4 từ dạ cỏ giữa các
gia súc, giữa các giống và biến động theo thời gian cho thấy có tiềm năng giảm
phát thải khí nhà kính thông qua chọn lọc di truyền (Herd et al., 2002; Hegarty et
al., 2007; Yan et al., 2010). Với một tương quan di truyền dương giữa hiệu quả sử
dụng thức ăn và lượng mêtan tạo ra dao động từ 0,18 đến 0,84 (de Haas et al.,
21
2011), có thể đảm bảo rằng chọn lọc bò cái sử dụng thức ăn hiệu quả hơn sẽ làm
giảm mêtan tạo ra từ 1,1% đến 2,6% một năm. Từ hàng loạt các nghiên cứu người
ta thấy rằng hiệu quả sử dụng thức ăn có ảnh hưởng lớn đến giảm thiểu phát thải
khí nhà kính từ chăn nuôi bò sữa so với các tính trạng khác như sức khoẻ (Jones et
al., 2008; Bell et al., 2011) hay năng suất. Hiệu quả sử dụng thức ăn có thể được
đánh giá bằng lượng thức ăn ăn vào cần cho một đơn vị sản phẩm (hiệu quả thô)
hay hiệu quả chuyển hoá (hiệu quả thuần) thường được tính bằng lượng thức ăn ăn
vào dư thừa (Jones et al., 2008). Lượng thức ăn ăn vào dư thừa là sai khác giữa
lượng thức ăn ăn vào quan sát được (lượng ăn vào thực tế) và lượng thức ăn ăn vào
dự đoán (ước tính). Ở đây lượng thức ăn ăn vào dự đoán thường được tính là nhu
cầu năng lượng cho duy trì cộng với nhu cầu năng lượng cần cho sản xuất. Các
nghiên cứu (Hegarty et al., 2007; Okine et al., 2003; Nkrumah et al., 2006; ) xem
xét chọn lọc bò cái hướng thịt có lượng thức ăn ăn vào dư thừa thấp (sai khác giữa
lượng ăn vào thực tế và dự đoán nhỏ hoặc âm) cho thấy khả năng sinh trưởng
không bị ảnh hưởng và khi lượng thức ăn ăn vào dư thừa thấp hơn đã làm cho
lượng mêtan tạo ra ít hơn. Kết quả nghiên cứu của Hegarty et al. (2007) cho thấy
có sự giảm sản sinh CH4 đường tiêu hóa trên ngày ở gia súc nhai lại chọn lọc
theo hướng giảm lượng thức ăn thừa hàng ngày. Điều này một lần nữa chứng tỏ
hoàn toàn có thể chọn lọc để giảm thải khí nhà kính thông qua chọn lọc những
gia súc sử dụng ít thức ăn, sản xuất ít mêtan so với trung bình của đàn mà vẫn giữ
được năng suất không bị giảm (Wall et al., 2008).
Một công nghệ mới được biết đến là chọn lọc theo nguồn gen (genomic
selection), công nghệ này đặc biệt hứa hẹn khi rất khó hoặc quá đắt đỏ để đo đạc
các tính trạng vì việc đo đạc này chỉ có thể thực hiện được trên cơ sở mẫu đại diện
của quần thể (Bell et al., 2012). Giá trị giống theo nguồn gen được tính là tổng ảnh
hưởng của các marker di truyền được phân bố gần như trên toàn bộ hệ gen, vì thế
chúng chịu trách nhiệm cho hầu hết các sai khác di truyền của một tính trạng (Bell
et al., 2012). Ở đây phương trình dự đoán được tạo ra trên quần thể tham chiếu với
các số liệu về kiểu gen và kiểu hình. Phương trình dự đoán trên có thể dùng để dự
đoán các giá trị giống ở gia súc có số liệu về kiểu gen nhưng không có số liệu về
kiểu hình (Bell et al., 2012). Các chíp điện tử được sản xuất với giá chấp nhận
được giúp công nghệ này được thương mại hóa. Ví dụ, hiện nay nhiều nước đã
công bố các giá trị giống theo nguồn gen cho bò đực ở nhiều tính trạng có tầm
22
quan trọng về kinh tế (Bell et al., 2012).
Gần đây, rất nhiều nhóm nghiên cứu tập trung vào ước tính giá trị giống theo nguồn gen cho các tính trạng liên quan đến hiệu quả chuyển hóa thức ăn. Độ chính xác của ước tính để chẩn đoán giá trị giống theo nguồn gen của lượng thức ăn ăn vào dư thừa tính được trên một quần thể 1000 bò tơ lỡ New Zealand và 1000 bò tơ lỡ Australian là khoảng 0.4 (Pryce et al., 2012). Độ chính xác của ước tính theo nguồn gen có thể tăng lên hơn nữa nếu các nước cùng nhau sử dụng số liệu về kiểu hình (là các số liệu khá đắt để thu thập) và các số liệu về nguồn gen vì các số liệu này có thể sử dụng để tăng độ chính xác của chọn lọc theo nguồn gen (Bell et al., 2012). Các nỗ lực hợp tác của các tổ chức nghiên cứu ở Hà Lan, Anh và Úc đã cho thấy rằng độ chính xác của ước tính lượng chất khô ăn vào theo nguồn gen có thể tăng lên khi phối hợp nhiều bộ số liệu. Mục đích cuối cùng của các nỗ lực hợp tác này là phát triển giá trị giống ước tính theo nguồn gen cho tính trạng lượng chất khô ăn vào hoặc hiệu quả chuyển hóa thức ăn, các giá trị giống ước tính theo nguồn gen này có thể nằm trong chương trình giống để cải tiến hiệu quả chăn nuôi
và giảm phát thải khí nhà kính (Bell et al., 2012).
2.4.2.4. Giải pháp về công nghệ sinh học Miễn dịch và kiểm soát sinh học
Một vài chiến lược sinh học hiện đang được khai thác. Tiêm vắc xin chống
lại một vài loại vi khuẩn sinh mêtan đã giảm được sản xuất mêtan gần 8% ở cừu
Australia (Wright et al., 2004). Tuy nhiên sử dụng vắc xin ở vùng khác cho loại
vi khuẩn sinh mêtan khác không cho kết quả tích cực (Wright et al., 2004, Clark
et al., 2007). Sự đa dạng cao của nhóm vi khuẩn sinh mêtan là nguyên nhân vắc
xin không thành công ở gia súc nuôi trong các điều kiện khác nhau (Wright et
al., 2007). Nghiên cứu cơ bản để hiểu các thông tin di truyền về vi khuẩn sinh
mêtan hy vọng sẽ giúp tạo ra vắc xin thế hệ hai dùng cho nhiều loài vi khuẩn
sinh mêtan (Attwood and McSweeney, 2008). Gần đây, miễn dịch thụ động sử
dụng kháng thể sản xuất từ trứng gà đã cho thấy: kháng thể làm giảm sinh mêtan
in vitro, nhưng hiệu quả rất ngắn (Cook et al., 2008).
Hiện nay quản lý nuôi dưỡng, các chất bổ sung, quản lý đàn, chọn tạo
giống là cách tiếp cận tốt nhất và phát triển nhất. Công nghệ sinh học có nhiều
hứa hẹn nhưng còn cần nghiên cứu thêm nhiều để có công nghệ chính xác vì
quần thể vi sinh vật dạ cỏ, quần vi thể sinh vật sinh mêtan rất đa dạng và luôn
23
biến đổi (Martin et al., 2008)
2.5. SƠ LƯỢC ĐẶC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA DẦU BÔNG
2.5.1. Đặc điểm của dầu bông
Dầu bông nói riêng hay dầu thực vật, mỡ nói chung có tính kị nước và
không tan trong nước. Chúng có thể được làm chất nhũ hóa hoặc dung môi cho
các chất hữu cơ, có độ nhớt thấp và tồn tại ở thể lỏng khoảng 21ºC. Dầu bông có
hương nhẹ, sắc vàng ánh sáng, thường được sử dụng như là thước đo để đánh
giá hương vị và chất lượng mùi trong các loại dầu khác. Dầu bông giàu
tocopherols, những chất chống oxy hóa tự nhiên. Tỷ lệ giữa acid đa không bão
hòa và các acid béo bão hòa là 2:1. Thành phần acid béo của nó thường bao
gồm các axit béo không bão hòa 70% trong đó có 18% không bão hòa đơn
(oleic) và 52% không bão hòa đa (linoleic) và 26% bão hòa (chủ yếu là
palmitic và axit stearic).
Dầu bông được chế biến từ sản phẩm phụ của quá trình sản xuất bông.
Trữ lượng sản xuất bông trên thế giới rất lớn, kèm theo đó là một lượng hạt
bông chứa tỷ lệ dầu cao được loại ra. Ai Cập, Hoa Kỳ, Trung Quốc và Nga là
những nước đã và đang chế biến dầu từ hạt bông vải. Ở Châu Âu dầu hạt bông
chiếm tỷ lệ lớn nhất. Dầu bông vải thuộc nhóm axit aleic-linoleic, mặc dù
thành phần dầu có chứa một tỷ lệ tương đối cao các axit béo không bão hòa có
nhiều nối đôi, dầu bông cũng chứa một tỷ lệ tương đối cao các axit béo không
bão hòa có nhiều nối đôi, dầu bông cũng chứa hàm lượng axit béo bão hòa cao
nhất trong các hạt chứa dầu.
2.5.2. Ứng dụng của dầu bông trong đời sống
+ Sản xuất dầu thực vật: Dầu hạt bông được sử dụng trong thực phẩm
như khoai tây chiên và là thành phần chính trong Crisco, thành phần
mayonnaise, là một yêu thích cho dầu trộn salad, nước sốt, salad dressing, và
các sản phẩm tương tự vì sự ổn định hương vị của nó. Dầu bông ít tốn kém
hơn nhiều so với dầu ô liu hoặc dầu canola, hạt bông vải đã bắt đầu được sử
dụng trong nhiều phạm vi rộng lớn hơn của thực phẩm chế biến, bao gồm ngũ
cốc, bánh mì và các loại thực phẩm ăn nhẹ.
+ Ứng dụng trong mỹ phẩm: Tinh dầu hạt bông có tính năng rất hữu ích
và được sử dụng như thành phần quan trọng trong mỹ phẩm. Chất flavanoid
24
được chiết xuất từ hoa cây bông lông có tính năng tăng cường các mao mạch,
hạ huyết áp và trương lực huyết quản. Tinh dầu bông cải thiện chức năng bảo
vệ da. Phục hồi, cải thiện độ đàn hồi da, làm mềm, có tác dụng trị các nguyên
nhân gây tăng nhạy cảm của da, làm giảm phản ứng của da. Phục hồi, làm dịu
và bảo vệ da mặt và mí mắt. Cung cấp cho tóc protein và sucrose tinh dầu
Bông tạo một trạng thái đặc biết: tóc trở nên mềm mại và mượt, và da đầu có
cảm giác thoải mái của sự tinh khiết và tươi mát.
+ Dùng khô dầu hạt bông vải làm thức ăn chăn nuôi: Khô dầu hạt bông
có hàm lượng protein cao (40% - 42%) và gossypol thấp (dưới 0,2%) có thể
làm thức ăn nuôi chăn nuôi. Phương án chế biến dầu béo ảnh hưởng tới tính
hữu dụng của khô dầu bông (cottonseed meal). So với các phương pháp chế
biến khác, việc ép vít tải giảm hàm lượng gossypol tự do, giảm Nitơ hoà tan,
tăng hàm lượng chất béo trong khô bông và tiêu tốn năng lượng. Sử dụng cho
nuôi gà, hàm lượng dầu cao có thể ảnh hưởng tới sự mất màu của trứng trong
quá trình bảo quản (do sự có mặt của axit béo cyclopropenoid); đối với gia súc,
hàm lượng dầu cao tạo nhiều năng lượng cho vật nuôi. Phương pháp chiết
bằng dung môi trực tiếp sẽ tạo ra khô dầu bông có hàm lượng gossypol tự do
và nitơ hoà tan cao. Nếu dựa trên quan điểm về chất lượng protein thì khô dầu
bông sản xuất theo phương án này rất tốt cho động vật có dạ dày kép (động
vật nhai lại). Phương pháp chế biến sử dụng dung môi tách chiết có ép sơ bộ
tạo ra sản phẩm khô dầu bông có đặc điểm trung gian giữa 2 phương pháp
tách dầu là ép và sử dụng dung môi. Nó có hàm lượng gossyol tự do thấp, độ
hoà tan Nitơ cao hơn mức trung bình, hàm lượng chất béo thấp. Loại khô dầu
bông này được sử dụng cho gà đẻ trứng (Ensminger et al., 1994). Hạt bông
được chế biến thành các khô dầu bông có chứa hàm lượng protein khác nhau
36%, 41%, 44%, và 48-50%. Khô dầu bông có chứa 36% protein thu được từ
phương pháp ép bằng trục vít, trong khi đó phương pháp chiết dung môi trực
tiếp hoặc chiết dung môi trên hạt bông đã được ép sơ bộ tạo ra khô dầu bông
có hàm lượng protein cao hơn 44% (Ensminger et al., 1994).
Bổ sung chất béo không no vào khẩu phần có thể giảm thải mêtan đến
37% do làm tăng acid propionic và giảm tổng lượng protozoa trong dạ cỏ
(Czerkawski, 1969). Tuy nhiên việc bổ sung cũng có ảnh hưởng tới thành
phần của sữa, nhất là hàm lượng mỡ sữa do sự xáo trộn của hệ vi sinh vật dạ
25
cỏ. Bổ sung chất béo (dầu, mỡ) vào khẩu phần ăn cho gia súc nhai lại có thể
giảm 25% (in-vitro) - 80% (in-vivo) lượng khí thải mêtan (Machmuller et al.,
2000). Nghiên cứu cho thấy việc sử dụng hạt bông trong khẩu phần có thể
giúp giảm thiểu đáng kể lượng khí thải mêtan do lượng dầu trong hạt bông có
tác dụng ức chế protozoa và vi sinh vật sản sinh khí mê tan, đồng thời hàm
lượng năng lượng và protein cao góp phần làm tăng năng suất sữa của bò chăn
thả. Thí nghiệm của Grainger et al. (2008) tiến hành trên bò sữa trong giai
đoạn mùa hè, khi đồng cỏ hạn chế và dinh dưỡng thức ăn xanh nghèo nàn cho
thấy khẩu phần bổ sung hạt bông làm giảm 12% lượng khí thải mêtan nếu tính
theo đơn vị g mêtan/con/ngày và 21% nếu tính trên đơn vị g mêtan/kg sữa cô
đặc. Năng suất sữa tươi của bò lô được bổ sung hạt bông tăng 15%, năng suất
chất béo sữa tăng 19% và protein sữa tăng 16%.
* Ưu nhược điểm của dầu bông:
Ưu điểm: Dầu bông tận dụng được nguồn sản phẩm phụ của quá trình
sản xuất bông, giá thành rẻ, nguồn nguyên liệu dồi dào. Hàm lượng dầu trong
hạt cao, nhiều chất dinh dưỡng và có nhiều ứng dụng trong thực tế.
Nhược điểm: Hạt bông chứa hàm lượng protein khá cao (22%) song cây lại tạo ra gossypol - một hóa chất độc. Nó làm giảm lượng kali trong máu nên có thể gây tổn hại tới tim, gan của người và động vật. Vì thế mà chỉ có trâu, bò ăn được bông bởi dạ dày của chúng chứa những chất có khả năng phân hủy gossypol.
2.6. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU KHÍ MÊTAN Ở VIỆT NAM
26
Trong những năm gần đây cũng đã có một số nghiên cứu về lượng phát thải CH4 trong chăn nuôi gia súc nhai lại (bò thịt, bò sữa...) ở Việt Nam. Một số công trình nghiên cứu gần đây của Vũ Chí Cương và cs. (2010) mới chỉ đánh giá lượng khí CH4 thải ra của bò sữa 75% HF ở trạng thái cho duy trì (không sản xuất). Nhóm tác giả khi sử dụng buồng hô hấp để xác định năng lượng thuần thì thấy rằng bò cái tơ lỡ lai 3/4HF, có khối lượng trung bình 224 kg ở trạng thái trao đổi đói (Fasting metabolism) thì mỗi ngày lượng CH4 thải ra khoảng 104,47 lít/ngày hay 1,8905 lít CH4/kgW0,75. Tuy nhiên, nhóm tác giả cũng thấy rằng giá trị này cũng biến động theo khối lượng từ 71 đến 156 lít CH4/ngày và có xu hướng giảm dần theo khối lượng. Đối với bò 3/4HF khối lượng 305-361 kg, giai đoạn cạn sữa, lượng CH4 thải ra 246 lít CH4/ngày (dao động 149-371 lít/ngày).
Kết quả ước tính năng lượng thuần cho gia súc ở trạng thái duy trì cũng thấy rằng năng lượng trong CH4 thải ra hàng ngày khoảng 8,5% tổng năng lượng thô ăn vào (Vũ Chí Cương và cs., 2010).
Khi nghiên cứu “Ảnh hưởng các mức ăn khác nhau trong khẩu phần ăn của bò đang tiết sữa đến lượng thức ăn ăn vào, tỷ lệ tiêu hóa, khả năng sản xuất và phát thải mêtan”, nhóm tác giả Trần Hiệp và cs. (2015) đã chứng minh mức ăn tỷ lệ thuận với tổng lượng phát thải mêtan nhưng tỷ lệ nghịch với cường độ phát thải khí mêtan.
Nguyễn Quốc Đạt và cs. (2010) cho biết, bò sữa giai đoạn cạn sữa thải
trung bình 285 lít CH4/ngày. Tác giả cho biết vệc bổ sung hạt bông đã làm
giảm đáng kể lượng CH4 thải ra (giảm từ 9-32%). Cùng nghiên cứu về ảnh
hưởng của việc bổ sung dầu bông trong khẩu phần đến mức phát thải mêtan từ
chăn nuôi bò sữa, nhóm tác giả Trần Hiệp và cs. (2016) chỉ ra khi bổ sung dầu
bông ở mức 1,5 – 3,0 % vật chất khô khẩu phần cho kết quả tối ưu nhất, vừa đảm
bảo năng suất chăn nuôi, vừa giảm phát thải khí mêtan ra môi trường. Trần Hiệp
và cs. (2016) cho biết: khi thí nghiệm trên bò sữa, việc bổ sung dầu bông đã
làm tăng lượng chất khô thu nhận 3,39-6,82%, tăng năng lượng thu nhận 6,25-
14,43% và tăng năng suất sữa 5,4- 12,2%, làm giảm tổng lượng phát thải,
giảm năng lượng thất thoát từ thức ăn qua phát thải khí mêtan (8,1-28,9%) và
giảm cường độ phát thải khí mêtan tính trên đơn vị sản xuất sữa tiêu chuẩn
(l/kg FCM) 18,8-37,9%.
Tác giả Vũ Chí Cương (2010) đã tập hợp các công trình nghiên cứu ngoài nước liên quan về giảm phát thải khí CH4 trong chăn nuôi, tác giả cũng nhấn mạnh chiến lược về dinh dưỡng là giải pháp phù hợp trong việc giảm sản sinh khí CH4 trong chăn nuôi gia súc nhai lại và đề nghị các hướng nghiên cứu này cần tập trung đi sâu hơn vào giảm sản sinh khí CH4 từ môi trường dạ cỏ của gia
27
súc nhai lại.
PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
Gia súc: Tổng số 24 bò bò thịt lai (Brahman x Laisind) có độ tuổi từ 12 –
15 tháng tuổi, có khối lượng cơ thể trung bình từ 253,98 - 265,21 kg.
Vật liệu nghiên cứu: dầu bông.
3.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Địa điểm: Trang trại bò thịt của gia đình anh Nguyễn Văn Sơn, thôn Chi
Đông, xã Lệ Chi, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội.
- Thời gian: 5 tháng (1/2016 - 5/2016).
3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
3.3.1. Xác định thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của thức ăn thí
nghiệm
- Thành phần hóa học: Protein thô, xơ thô, chất béo thô, khoáng tổng số,
NDF, ADF.
- Giá trị năng lượng: Năng lượng thô, năng lượng tiêu hóa, năng lượng trao đổi.
3.3.2. Xác định lượng thu nhận và tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng
- Lượng vật chất khô thu nhận: Tổng vật chất khô (DM) thu nhận
(kg/ngày), vật chất khô thu nhận/100 kg KL (%KL).
- Tổng các chất dinh dưỡng thu nhận: Năng lượng thô (GE), năng lượng
trao đổi (ME), chất hữu cơ (OM), protein thô (CP), NDF, ADF.
- Tổng các chất dinh dưỡng thải ra trong phân: DM, OM, CP, NDF, ADF.
- Tỷ lệ tiêu hóa: DM, OM, CP, NDF, ADF.
3.3.3. Đánh giá ảnh hưởng của dầu bông đến khả năng tăng khối lượng của bò
thịt
Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm:
- Tăng khối lượng bình quân (ADG) (g/con/ngày).
- Hệ số chuyển hóa thức ăn: kg DM/kg tăng KL.
3.3.4. Đánh giá ảnh hưởng của bổ sung dầu bông đến phát thải mêtan từ dạ cỏ
28
Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm:
- Tổng lượng phát thải CH4 (lít/con/ngày).
- Cường độ phát thải CH4 (lít/kg DMI, lít/kg NDF, lít/kg ADF, lít/kg tăng KL).
3.3.5. Ước lượng lượng năng lượng mất đi qua phát thải mêtan
Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm:
- Năng lượng mất đi qua CH4 (kcal GE/con/ngày).
- Tỷ lệ năng lượng mất đi qua CH4 (%).
3.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.4.1. Phương pháp thí nghiệm trên gia súc
+ Gia súc thí nghiệm:
Thí nghiệm được tiến hành trên 24 bò lai (Brahman x Laisind) có khối
lượng trung bình là 259,77 ± 33,02 kg ở giai đoạn từ 12 – 15 tháng tuổi.
+ Thiết kế thí nghiệm
Yếu tố thí nghiệm là 3 mức dầu bông (1,5%, 3,0% và 4,5% VCK thu
nhận). Các gia súc được chọn đảm bảo đồng đều về giống, độ tuổi, sức khỏe
tốt, không có tiền sử bệnh. Phân lô so sánh với: 3 lô thí nghiệm (KP1.5, KP3.0,
KP4.5) và lô đối chứng (ĐC) (bảng 3.1).
Mức dầu bông
Chỉ tiêu
ĐC
KP1.5
KP3.0
KP4.5
6
6
6
6
Số lượng bò
Khối lượng
256,71 ± 30,81 263,18 ± 28,42 253,98 ± 35,05
265,21 ± 37,79
Cây ngô ủ chua: 30%, Cỏ tự nhiên: 15%;
KP cơ sở
Thức ăn hỗn hợp: 25%; Bột ngô: 20%; Bã sắn: 10%
(theo VCK)
Mức bổ sung dầu bông
0
1,5%
3,0%
4,5%
(% VCK)
Bảng 3.1. Sơ đồ thiết kế thí nghiệm
+ Quản lý thí nghiệm:
Trong thời gian nuôi thích nghi, bò được tiêm phòng và tẩy giun sán. Các
loại thức ăn trong khẩu phần được trộn lẫn thành thức ăn hỗn hợp trước khi cho
29
ăn. Bò được nhốt riêng từng ô chuồng và được cho ăn hai lần vào buổi sáng (8h)
và buổi chiều (16h), nước uống cung cấp tự do. Thức ăn cho ăn và thức ăn thừa
được cân hàng ngày trước khi cho ăn.
+ Chuẩn bị thức ăn
Hàng ngày dầu bông được trộn đều với cám hỗn hợp theo các mức quy định
cho từng lô thí nghiệm. Cây ngô chín sáp được ủ chua + 0,5% muối (thời gian ủ
60-90 ngày). Bột ngô, bã sắn được lấy tại các thùng chứa. Cỏ tự nhiên được cắt
trong ngày. Các loại thức ăn này được trộn đều thành hỗn hợp.
3.4.2. Xác định thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của các loại thức ăn
được sử dụng
+ Phương pháp lấy mẫu
Mẫu thức ăn gia súc lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4325 - 2007 về
thức ăn chăn nuôi:
- Thức ăn tinh, ngô nghiền, bã sắn được lấy ngẫu nhiên tại các điểm khác nhau trong bao chứa sau đó trộn đều để tiến hành lấy mẫu bình quân và mẫu phân tích.
- Cỏ tự nhiên sau khi băm trộn được lấy mẫu tại 5 điểm khác nhau. Ngô ủ
được lấy trong túi ủ (550 kg/túi) trước khi cho ăn.
- Thức ăn thừa được lấy ngẫu nhiên tại máng ăn của từng cá thể theo nhóm
khẩu phần vào buổi sáng hôm sau trước khi cho gia súc ăn.
Các mẫu thức ăn cho ăn và thức ăn thừa được thu thập hàng ngày, sấy khô
ở 650C và trộn đều trong một tuần để lấy mẫu đại diện.
+ Phương pháp phân tích thành phần hóa học
- Xác định vật chất khô: tiêu chuẩn TCVN 4326-2001.
- Protein thô (CP): phương pháp Micro Kjeldahl theo TCVN 4328- 1:2007.
- Xơ thô (CF): tiêu chuẩn TCVN 4329-2007.
- Chất béo thô (EE): tiêu chuẩn TCVN 4331:2001.
- Khoáng tổng số (Ash): tiêu chuẩn TCVN 4327:2007.
- NDF, ADF: phương pháp của Goering và Van Soest (1970).
+ Phương pháp ước lượng giá trị năng lượng trong thức ăn
Các giá trị năng lượng thô (GE), năng lượng trao đổi (ME), được ước lượng
30
theo các công thức của NRC (2001):
+ Năng lượng thô(GE):
GE (kcal)= 4143 + (56 * %EE ) + (15 * %CP) - (44 * %Ash)
+ Năng lượng tiêu hóa (DE):
DE(MJ/kg DM)= -4,4 + 1,10 GE (MJ) - 0,024 CF (g)
+ Năng lượng trao đổi (ME):
ME(MJ/kg DM)= 0,82 DE
3.4.3. Phương pháp xác định khẩu phần thu nhận
+ Phương pháp xác định lượng các chất dinh dưỡng thu nhận
Lượng thức ăn thu nhận hàng ngày của bò được xác định bằng cách sử dụng cân đồng hồ Nhơn Hòa (loại cân 5 kg và 100 kg) cân lượng thức ăn cho ăn, thức ăn thừa hàng ngày theo từng cá thể. Hàng tuần lấy mẫu thức ăn cho ăn, thức ăn thừa theo theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4325 - 2007 để phân tích thành phần hóa học (DM, OM, CP, NDF, ADF và Ash) và ước tính giá trị năng lượng trao đổi(ME). Lượng thức ăn thu nhận được tính dựa trên lượng thức ăn cho ăn, thức ăn thừa.
Lượng các chất thu nhận được tính theo các công thức sau:
Lượng DD thu nhận (kg /ngày) = DD cho ăn (kg) - DD thừa (kg)
+ Phương pháp xác định tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng
Tổng lượng thức ăn cho ăn, thức ăn thừa và tổng lượng phân thải ra được
xác định liên tục 3 ngày cuối thí nghiệm. Mẫu thức ăn và mẫu phân được thu
thập và bảo quản trong tủ lạnh. Đến cuối kỳ các mẫu thức ăn cho ăn, mẫu thức ăn
thừa, mẫu phân được trộn đều theo từng loại mẫu của từng cá thể sau đó lấy mẫu
đại diện để phân tích các chỉ tiêu DM, CP, NDF, ADF và khoáng tổng số (Ash).
Xác định lượng các chất dinh dưỡng tiêu hóa theo công thức:
Lượng DD tiêu hóa (kg/ngày) = DD ăn vào(kg) - DD thải ra trong phân(kg)
Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng được tính theo công thức:
ba a
Tỷ lệ tiêu hóa (%) = x 100
Trong đó: a: Lượng dinh dưỡng ăn vào
31
b: Lượng dinh dưỡng thải ra trong phân
3.4.4. Phương pháp xác định tốc độ tăng khối lượng
Xác định khối lượng cơ thể từng cá thể bò ở thời điểm bắt đầu và kết thúc
thí nghiệm bằng cân điện tử đại gia súc. Tiến hành cân bò vào buổi sáng, trước
giờ cho bò ăn. Bò được cân liên tiếp trong 2 ngày và lấy số liệu trung bình làm
đại diện cho mỗi lần cân. Tăng khối lượng trung bình hàng ngày sẽ được tính
theo công thức:
[KL bắt đầu (kg) – KL kết thúc (kg)] x 1000 Tăng khối lượng (g/ngày) = Thời gian thí nghiệm (ngày)
3.4.5. Phương pháp xác định lượng mêtan thải ra
Lượng mêtan thải ra hàng ngày được xác định theo phương pháp của
Madsen et al. (2010) dựa trên tỷ lệ CH4/CO2 thải ra từ dạ cỏ. Mẫu khí được thu
thập 2 ngày liên tục ở hai thời điểm: bắt đầu thí nghiệm (sau 15 ngày nuôi thích
nghi) và kết thúc thí nghiệm, trong mỗi thời điểm mẫu khí được lấy 2 ngày liên
tục, mỗi ngày 2 lần (trước và sau khi ăn buổi sáng).
Cách lấy mẫu khí được tiến hành như sau: Từng gia súc được nhốt trong
buồng kín di động (được bố trí quạt đảo mẫu) trong vòng 10-15 phút. Sau đó, mẫu
khí được bơm vào dụng cụ đựng khí chuyên dụng có tính chống thẩm thấu khí, buộc
kín và được gửi đi phân tích nồng độ CH4 và CO2 trong vòng 3 ngày (Sophea and
Preston, 2011). Tổng lượng khí CH4 thải ra được tính theo công thức sau:
Tổng CH4 thải ra (lít/ngày) = a * (b-d)/(c-e)
Trong đó:
a là lượng CO2 thải ra, l/ngày
b là nồng độ CH4 bên trong cũi tiêu hóa, ppm
c là nồng độ CO2 bên trong cũi tiêu hóa, ppm
d là nồng độ CH4 bên ngoài cũi tiêu hóa, ppm
e là nồng độ CO2 bên ngoài cũi tiêu hóa, ppm
Lượng khí CO2 thải ra/ngày (a) được ước tính từ tổng lượng ME ăn vào và
tổng lượng nhiệt sản sinh theo công thức: a (lít/ngày) = tổng lượng nhiệt sản sinh
(HP, heat production)/21,75; Trong đó HP (kj) = kj ME ăn vào – (kg tăng trọng x
32
20.000 kj/1kg tăng trọng).
- Công thức quy đổi giữa các đại lượng:
Theo (Brouwer, 1965), 1 lít CH4 tương đương 0,71g mêtan và tương đương
0,04MJ năng lượng thô.
3.4.6. Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu được xử lý thống kê phân tích phương sai bằng mô hình tuyến
tính tổng quát (GLM) trên chương trình Minitab 16. Các giá trị trung bình của
các nghiệm thức được so sánh đánh giá sự sai khác ở mức ý nghĩa P < 0,05
bằng phương pháp so sánh cặp Tukey. Mô hình thống kê sử dụng cho thí
nghiệm này là:
Yij = µ +Ti + eij
Trong đó: Yij là giá trị trung bình chung.
µ là giá trị trung bình.
Ti là ảnh hưởng của các mức dầu bông (i = 0,0; 1,5; 3,0; 4,5).
33
eij là sai số ngẫu nhiên.
PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA THỨC ĂN THÍ NGHIỆM
Để đánh giá được chất lượng khẩu phần ăn, chúng tôi tính toán thành phần
hóa học và giá trị dinh dưỡng của thức ăn thí nghiệm. Kết quả được thể hiện
trong bảng 4.1.
DM
ME
CP
NDF ADF
CF
EE Ash
Chỉ tiêu
kcal/kg
%
%
%
%
%
%
%
DM
DM
DM
DM
DM
DM
DM
Cỏ tự nhiên
26,68
2.201,18
10,86 66,22 34,12 31,26 2,33 7,85
Cây ngô ủ chua
27,13
2.281,22
9,22
65,43 39,96 35,40 2,55 8,51
Bã sắn
88,00
2.766,67
3,60
61,82 42,81
8,78
0,11 1,83
Ngô nghiền
90,28
3.213,00
10,41 35,99 10,88
2,72
4,93 1,54
Thức ăn hỗn hợp
90,81
3.075,00
16,00 56,52 12,86
9,28
1,62 9,86
Dầu bông
95,00
7.521,00
Ghi chú: DM: vật chất khô; ME: năng lượng trao đổi; OM: chất hữu cơ; CP: protein thô; NDF: xơ tan trong môi trường trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit; EE: chất béo thô; Ash: khoáng tổng số.
Bảng 4.1. Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm
Bảng 4.1. cho thấy thức ăn dùng để chăn nuôi bò thịt tại trang trại tương đối đa dạng và có thể chia ra một số loại chính gồm thức ăn thô xanh, thức ăn ủ chua,
thức ăn phụ phẩm (bã sắn), thức ăn tinh và thức ăn tinh hỗn hợp.
34
Mặt khác, qua Bảng 4.1. cũng cho thấy ME của các loại thức ăn dao động trong khoảng 2.201,18 – 7.521,00 kcal/kg DM, giá trị năng lượng trao đổi ME cao nhất ở dầu bông 7.521,00 kcal/kgDM, thấp nhất là cỏ tự nhiên 2.201,18 kcal/kg DM. Vật liệu nghiên cứu là dầu bông có giá trị năng lượng cao. Protein thô (CP) của các loại thức ăn dao động trong khoảng 3,60 -16,00% DM, trong đó CP cao nhất ở thức ăn hỗn hợp là 16,00% DM và thấp nhất ở bã sắn với 3,60% DM. Lượng NDF của khẩu phần dao động trong khoảng 35,99 - 66,22% DM, cao nhất ở cỏ tự nhiên là 66,22% DM và thấp nhất là ở ngô nghiền. Ngoài ra hàm
lượng ADF của bã sắn cao nhất chiếm 42,81% DM, thấp nhất là ngô nghiền
(10,88% DM).
Kết quả về thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng trong nghiên cứu của chúng tôi cũng không khác nhiều kết quả thu được ở nhiều nghiên cứu khác trên cùng đối tượng nghiên cứu. Ví dụ, hàm lượng CP và ME của cây ngô ủ chua lần lượt là 9,22% DM và 2.281,22 kcal/kg DM tương đương với nghiên cứu của
Đinh Văn Mười (2012) là 9,45% DM và 1.955,00 kcal/kg DM.
4.2. LƯỢNG THU NHẬN THỨC ĂN
4.2.1. Lượng chất khô và các chất dinh dưỡng thu nhận
Lượng thu nhận của gia súc với một loại thức ăn nào đó phản ánh mức độ chấp nhận, tính thèm ăn của gia súc đối với loại thức ăn đó. Lượng thức ăn thu nhận của gia súc đối với một số loại thức ăn phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có yếu tố chính là nhu cầu dinh dưỡng (gia súc thu nhận thức ăn theo nhu cầu của cơ thể) và giới hạn bởi hệ thống đường tiêu hóa. Bên cạnh đó khả năng khả năng thu nhận thức ăn còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như cân bằng dinh dưỡng của khẩu phần. Theo đó, những loại thức ăn có hàm lượng xơ cao (NDF, ADF)
thường làm giảm lượng thu nhận thức ăn đó.
Chỉ tiêu
ĐC
KP1.5 KP3.0 KP4.5 SEM P-value
Chất khô thu nhận
kg/con/ngày
6,81b
7,65a
7,41a
7,07b
0,13
0,034
% KL cơ thể
2,42b
2,62a
2,61a
2,43b
0,06
0,001
Chất dinh dưỡng thu nhận
ME, Mcal/con/ngày
18,41b
21,22a
21,06a
20,59a
0,32
0,001
OM, kg/con/ngày
6,36d
7,15a
6,93b
6,62c
0,1
0,001
CP, kg/con/ngày
0,74c
0,82a
0,78b
0,73c
0,01
0,001
NDF, kg/con/ngày
3,89c
4,30a
4,11b
3,86c
0,07
0,001
ADF, kg/con/ngày
1,82c
2,02a
1,93b
1,81c
0,03
0,001
Ghi chú: Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình mang chữ cái khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05). DM: vật chất khô; ME: năng lượng trao đổi; OM: chất hữu cơ; CP: protein thô; NDF: xơ tan trong môi trường trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit.
35
Bảng 4.2. Lượng chất khô và các chất dinh dưỡng thu nhận
Ở thí nghiệm này các nguyên liệu phối hợp khẩu khẩu phần được giữ ở mức
ổn định, tuy nhiên giá trị năng lượng của khẩu phần có phần khác nhau do được
bổ sung dầu bông ở các mức khác nhau ở các lô thí nghiệm. Do vậy có thể sẽ dẫn
tới lượng thu nhận các chất dinh dưỡng trong khẩu phần có phần sẽ khác nhau.
Đánh giá lượng thu nhận các chất dinh dưỡng trong khẩu phần được thể hiện qua
bảng 4.2.
Bảng 4.2. cho thấy lượng chất khô thu nhận cao nhất ở lô bổ sung 1,5% dầu
bông là 7,65 kg/con/ngày và thấp nhất ở lô ĐC là 6,81 kg/con/ngày. Ở các lô thí
nghiệm KP1.5 và 3.0 cao hơn lô ĐC sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05) và có
xu hướng giảm khi tăng mức bổ sung dầu. Khi so sánh lượng chất khô thu nhận
của lô thí nghiệm bổ sung mức dầu bông 4,5% DM với lô ĐC thì sự sai khác
không còn ý nghĩa thống kê (P>0,05). Điều này cho thấy khi bổ sung dầu bông ở
mức 1,5 - 4,5% DM thu nhận không làm giảm lượng chất khô ăn vào.
Tương tự khi xét về chỉ tiêu chất khô thu nhận tính theo phần trăm khối
lượng cơ thể. Chúng ta thấy, phần trăm chất khô thu nhận cao nhất ở lô có bổ
sung dầu bông 1,5% DM thu nhận là 2,62%, sau đó giảm dần và thấp nhất ở lô
đối chứng là 2,42%. Điều này cũng phù hợp với nghiên cứu của Martin et al.
(2008) khi cho rằng bổ sung lipid vào sẽ làm giảm chất khô ăn vào. Tuy nhiên
nếu lipid trong khẩu phần dưới 60-70 g/kg chất khô, thì ảnh hưởng đến lượng
thức ăn ăn vào và tỷ lệ tiêu hóa không đáng kể (Martin et al., 2008) và có thể
chính hương vị của dầu bông đã phần nào tăng tính thèm ăn của vật nuôi.
36
Đồ thị 4.1. Lượng chất khô thu nhận
Qua Đồ thị 4.1, chúng tôi thấy lượng chất khô thu nhận có xu hướng tăng
khi bổ sung dầu bông ở mức 1,5% và 3,0% DM nhưng giảm dần khi tăng mức bổ
sung dầu bông ở 4,5% DM. Điều này được giải thích do khi bổ sung dầu bông ở
mức 1,5% và 3,0% DM vào khẩu phần ăn của bò thịt tức là đã bổ sung năng
lượng dẫn tới cân bằng khẩu phần ăn của bò thịt, từ đó, đã cải thiện được tỷ lệ
tiêu hóa thức ăn. Kết quả là tăng lượng thu nhận thức ăn ở các lô thí nghiệm này
so với lô đối chứng. Tuy nhiên, khi chúng ta nâng mức dầu bông bổ sung lên
4,5% DM thì dường như dầu bông trở thành chất kháng dinh dưỡng. Bởi vì, lipid
giảm CH4 vì gây độc cho vi khuẩn sinh mêtan (Machmuller et al., 2003), kết quả
giảm protozoa vì protozoa đi liền với vi khuẩn sinh mêtan, dẫn tới làm giảm tiêu
hóa xơ và giảm lượng thức ăn thu nhận trong khẩu phần. Kết quả này cũng phù
hợp với nghiên cứu của Martin et al. (2008) khi cho rằng: bổ sung lipid vào khẩu
phần làm giảm tiêu hóa xơ ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần, lipid
cũng làm giảm chất khô ăn vào.
Đồ thị 4.2. Năng lượng trao đổi (ME) thu nhận
Cũng tuân theo quy luật đấy, Đồ thị 4.2 cho thấy năng lượng trao đổi ME
thu nhận cũng cao nhất ở lô thí nghiệm KP1.5 (21,22 Mcal/con/ngày) sau đó có
xu hướng giảm dần và thấp nhất ở lô ĐC là 18,41 Mcal/con/ngày. Có sự sai khác
37
giữa lô ĐC và các lô TN (P<0,05). Khi bổ sung dầu bông ở các mức 1,5% DM,
3,0% DM, 4,5% DM thu nhận thì lượng thức ăn thu nhận giảm dần ở các lô thí
nghiệm cũng dẫn tới mức năng lượng thu nhận cũng có xu hướng giảm theo.
Lượng chất hữu cơ thu nhận OM ở các lô thí nghiệm ĐC, KP1.5, KP3.0 và
KP4.5 lần lượt là 6,36, 7,15, 6,93 và 6,62 kg/con/ngày, sự sai khác giữa các lô thí
nghiệm có ý nghĩa thống kê (P<0,05). Đặc biệt, khi bổ sung dầu bông ở mức
1,5% DM đã làm tăng lượng thu nhận OM lên 12,42% so với lô đối chứng.
Đồ thị 4.3. cho thấy lượng CP thu nhận cao nhất ở lô thí nghiệm KP1.5 (0,82
kg/con/ngày) và thấp nhất ở lô thí nghiệm KP4.5 (0,73 kg/con/ngày). Tuy nhiên,
không thấy sự sai khác thống kê khi so sánh lượng CP thu nhận giữa lô thí nghiệm
KP4.5 và lô ĐC (P>0,05).
Đồ thị 4.3. Lượng các chất dinh dưỡng thu nhận
Kết quả bảng 4.2 cũng cho thấy khả năng thu nhận NDF, ADF ở lô bổ sung dầu
bông 1,5% và 3,0% cao hơn so với lô ĐC và sự sai khác không còn ý nghĩa thống kê
ở khẩu phần bổ sung dầu bông ở mức 4,5% so với lô đối chứng.
4.2.2. Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng
Kết quả theo dõi tỷ lệ tiêu hóa in vivo của các chất dinh dưỡng trong khẩu phần
thí nghiệm được trình bày ở Bảng 4.3. Kết quả cho thấy, khi bổ sung các mức dầu
38
bông tăng lên đã làm giảm tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng trong khẩu phần.
Tỷ lệ tiêu hóa (%)
ĐC
KP1.5
KP3.0
KP4.5
SEM
P-value
DM
75,78
76,29
75,29
73,03
1,23
0,063
OM
76,61a
77,24a
76,04ab
73,16b
1,58
0,002
CP
78,03ab
79,99a
76,68ab
75,01b
1,70
0,040
NDF
75,30b
77,65a
75,15b
72,66c
1,00
0,023
ADF
69,80b
71,62a
68,13b
65,48c
0,84
0,042
Ghi chú: Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình mang chữ cái khác nhau thì sai khác có ý nghĩa
thống kê (P<0,05). DM: vật chất khô; OM: chất hữu cơ; CP: protein thô; NDF: xơ tan trong môi trường
trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit.
Bảng 4.3. Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng trong khẩu phần
Kết quả cho thấy tỷ lệ tiêu hóa DM không có sự sai khác ở các lô KP1.5,
KP3.0 (P>0,05) và giảm đi ở lô KP4.5 so với lô ĐC (P<0,05). Theo kết quả này
cho thấy khi bổ sung dầu bông vào khẩu phần từ mức 4,5% trở lên đã làm giảm
tỷ lệ tiêu hóa DM. Hoàn toàn tương tự đối với tỷ lệ tiêu hóa các chất hữu cơ OM.
Mặt khác, tỷ lệ tiêu hóa CP giữa các lô thí nghiệm không sai khác thống kê
(P>0,05) so với lô ĐC. Tuy nhiên tỷ lệ này giảm đáng kể (6,23%) khi bổ sung
dầu bông ở mức 4,5% DM so với mức 1,5%DM (P<0,05).
Đặc biêt, tỷ lệ tiêu hóa NDF, ADF có xu hướng giảm rõ rệt khi tăng mức bổ
sung dầu bông 1,5% lên 3,0% và 4,5% DM. Cụ thể, tỷ lệ tiêu hóa NDF giảm
2,50% và 4,99% tương ứng ở các lô KP3.0 và KP4.5 so với lô KP1.5; còn tỷ lệ
tiêu hóa ADF lần lượt là 3,49% và 6,14% ở các lô KP3.0 và KP4.5 so với lô
KP1.5. Điều này được lý giải rằng, khi dầu bông trong thức ăn đi vào môi trường
dạ cỏ thường có dạng trixylglyxerol và glactolipit, chúng bị thủy phân bởi lipaza
của vi sinh vật. Glyxerol và galactoza được lên men ngay thành các axit béo bay
hơi. Các axít béo bay hơi giải phóng ra được trung hòa ở pH dạ cỏ chủ yếu dưới
dạng muối canxi có độ hòa tan thấp và bám vào bề mặt vi khuẩn và các tiểu phần
thức ăn (Nguyễn Xuân Trạch, 2004). Theo Van Nevel (1991) thì lipit làm giảm
tiêu hóa xơ. Giảm tiêu hóa xơ ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hóa của của khẩu phần,
39
lipid cũng làm giảm chất khô ăn vào (Martin et al., 2008).
Đồ thị 4.4. Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng trong khẩu phần
Ở kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy khi bổ sung dầu bông ở mức
1,5% DM thu nhận cho thấy tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng DM, OM, CP,
NDF, ADF tăng lên. Tuy nhiên khi bổ sung mức dầu bông tăng lên là 3,0% DM,
4,5% DM thu nhận thì tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng giảm đi. Sự sai khác ở
các giá trị này giữa lô thí nghiệm KP3.0, KP4.5 so với lô ĐC có ý nghĩa thống kê
(P<0,05). Điều này có thể lý giải là khi bổ sung dầu bông ở mức 3,0% - 4,5%
DM thu nhận thì dầu bông trong khẩu phần đã làm giảm tiêu hóa xơ dẫn đến làm
giảm tỷ lệ tiêu hóa.
4.2.3. Lượng thu nhận các chất dinh dưỡng tiêu hóa
Tiêu hóa là quá trình biến đổi các chất dinh dưỡng có trong thức ăn thành
những chất đơn giản mà cơ thể có thể hấp thu được. Quá trình tiêu hóa phụ thuộc
vào nhiều yếu tố như thành phần và tính chất của thức ăn, giống, giai đoạn phát
triển, trạng thái sinh lý, nhiệt độ môi trường, lượng thức ăn và tần số cho ăn.
Trong đó, yếu tố thành phần và tính chất của thức ăn hay nói cách khác là giá trị
dinh dưỡng của khẩu phần ăn là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng tiêu
hóa của gia súc. Kết quả theo dõi lượng dinh dưỡng tiêu hóa trong thí nghiệm
40
này được thể hiện ở bảng 4.4.
Chỉ tiêu
ĐC
KP1.5 KP3.0 KP4.5
SEM
P-value
DM (kg/con/ngày)
5,16b
5,84a
5,58a
5,17b
0,13
0,033
OM (kg/con/ngày)
4,87c
5,52a
5,27b
4,84c
0,09
0,049
CP (kg/con/ngày)
0,58b
0,65a
0,60b
0,55c
0,01
0,022
NDF (kg/con/ngày)
2,93c
3,34a
3,09b
2,81c
0,06
0,020
ADF (kg/con/ngày)
1,27b
1,45a
1,31b
1,19c
0,03
0,001
Ghi chú: Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình mang chữ cái khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05). DM: vật chất khô; OM: chất hữu cơ; CP: protein thô; NDF: xơ tan trong môi trường trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit.
Bảng 4.4. Lượng thu nhận các chất dinh dưỡng tiêu hóa
Qua Bảng 4.4 cho thấy lượng DM tiêu hóa cao nhất ở lô thí nghiệm KP1.5
(5,84 kg/con/ngày) và thấp nhất ở lô ĐC (5,16 kg/con/ngày). Lượng chất khô
DM tiêu hóa ở các lô thí nghiệm KP1.5, KP3.0 có sự sai khác về mặt thống kê (P
< 0,05) so với lô ĐC nhưng sự sai khác không còn ý nghĩa thống kê (P > 0,05)
khi so sánh lượng chất DM tiêu hóa ở lô thí nghiệm bổ sung mức dầu bông 4,5%
DM với lô đối chứng.
Giá trị lượng thu nhận chất hữu cơ tiêu hóa OM cao nhất ở lô thí nghiệm
KP1.5 và có sự giảm rõ rệt khi tăng mức bổ sung dầu bông (P<0,05). Không có
sự sai khác thống kê giữa lô thí nghiệm KP4.5 so với lô ĐC (P>0,05).
Khi so sánh 3 lô thí nghiệm KP1.5, KP3.0, KP4.5 thì lượng các chất dinh
dưỡng tiêu hóa CP, NDF, ADF ở ba lô này có sự sai khác rõ rệt (P<0,05). Khi
tăng mức bổ sung mức dầu bông thì lượng dinh dưỡng tiêu hóa có xu hướng
giảm đi và thấp nhất khi bổ sung mức dầu bông ở mức 4,5% DM thu nhận.
Theo Van Nevel (1991), lipid trong khẩu phần làm giảm tiêu hóa xơ. Giảm
tiêu hóa xơ ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hóa của của khẩu phần, lipid cũng làm giảm
chất khô ăn vào (Martin et al., 2008). Như vậy từ bảng số liệu này cho thấy khi bổ
sung mức dầu tăng lên là 3,0%; 4,5% DM thu nhận thì lượng các chất dinh dưỡng
tiêu hóa giảm hơn so với lô thí nghiệm bổ sung dầu bông ở mức 1,5% DM thu
nhận. Như vậy có thể khẳng định khi bổ sung dầu bông ở mức 1,5% DM thu nhận
thì lượng tiêu hóa các chất dinh dưỡng DM, OM, CP, NDF, ADF là cao nhất. Kết
41
quả này phù hợp với kết quả nghiên cứu mà các tác giả trên đưa ra.
4.3. TĂNG KHỐI LƯỢNG VÀ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG THỨC ĂN
Khả năng tăng khối lượng và hiệu quả sử dụng thức ăn của bò khi bổ sung
các mức dầu bông khác nhau được thể hiện ở bảng 4.5.
Chỉ tiêu
ĐC
KP1.5
KP3.0 KP4.5
SEM
P-value
Tăng khối lượng
KL bắt đầu, kg
256,71
263,18
253,98
265,21
6,74
0,633
KL kết thúc, kg
355,89b
378,56a
373,59ab 368,89ab
9,52
0,022
Tăng KL, g/ngày
1102b
1282a
1329a
1152b
39,00
0,031
Hiệu quả chuyên hóa thức ăn
Hệ số FCR,
(kg DM/kg ADG)
6,18a
5,97b
5,58c
6,14ab
0,09
0,001
Ghi chú: Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình mang chữ cái khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05). KL: khối lượng; DM: vật chất khô; ADG: tăng khối lượng bình quân.
Bảng 4.5. Tăng khối lượng và hiệu quả sử dụng thức ăn
Quá trình sinh trưởng ở bò phụ thuộc vào yếu tố con giống, tuổi và dinh
dưỡng, trong đó yếu tố dinh dưỡng là một yếu tố hết sức quan trọng. Mức tăng
khối lượng trung bình của các lô thí nghiệm KP1.5, KP3.0 cao hơn lô ĐC còn khi
so sánh chỉ tiêu này giữa lô KP4.5 và lô đối chứng thì không có sự sai khác
(P>0,05). Như vậy có thể nói bò ở giai đoạn này sẽ cần thêm nhiều năng lượng
và chất dinh dưỡng để sinh trưởng, phát triển và khi bổ sung dầu bông vào khẩu
phần, dầu bông đáp ứng thêm năng lượng cho nhu cầu tăng khối lượng của bò.
Bảng 4.5 cũng cho thấy hiệu quả sử dụng thức ăn của bò có xu hướng giảm
ở các lô thí nghiệm KP1.5, KP3.0, KP4.5 so với lô ĐC. Hệ số tiêu tốn thức ăn
FCR (kgTĂ/kg tăng KL) thấp nhất ở lô KP3.0. Tuy nhiên khi tăng mức bổ sung
dầu bông ở thí nghiệm KP4.5 thì sự sai khác không còn ý nghĩa thống kê so với
lô đối chứng (P>0,05).
4.4. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC KHẨU PHẦN ĐẾN MỨC ĐỘ VÀ CƯỜNG ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN
4.4.1. Mức độ phát thải khí mêtan
Kết quả theo dõi mức độ phát thải khí mêtan từ dạ cỏ bò thịt được thể hiện
42
qua bảng 4.6.
Chỉ tiêu
ĐC
KP1.5
KP3.0
KP4.5
SEM
P-value
Tổng HP, kj/ngày
54993,36c 63156,04a 61553,94b 63098,27a
1279,77
0,015
Tổng CO2, l/ngày
2528,43b
2903,73a
2830,07a
2901,07a
73,46
0,042
Tỷ lệ CH4/CO2
0,084a
0,069b
0,065c
0,065c
0,00
0,001
Tổng CH4, l/ngày
211,43a
200,10b
184,25c
188,94c
3,68
0,001
Tổng CH4, g/ngày
150,12a
142,07b
130,81c
134,14c
2,62
0,001
Ghi chú: Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình mang chữ cái khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05), HP (heat production): tổng lượng nhiệt sản sinh.
Bảng 4.6. Mức độ phát thải khí mêtan
Kết quả này cho thấy, tổng lượng khí mêtan thải ra trong ngày biến động trong khoảng 184,25- 211,43 lít/ngày. Kirchgessner et al. (1991) và Shibata et al. (1993) cho rằng lượng mêtan thải ra tỷ lệ thuận với lượng thức ăn thu nhận. Khi bổ sung các mức dầu bông vào khẩu phần thì đã làm tăng lượng DM thu nhận ở các thí nghiệm KP1.5, KP3.0, KP4.5 so với lô ĐC. Tuy nhiên, ở kết quả này cho thấy tổng CH4 l/ngày lại có xu hướng giảm đi. Điều này có thể lý giải là khi bổ sung dầu bông sẽ làm ức chế VSV tạo mêtan, làm giảm cường độ phát thải mêtan. Tuy nhiên theo kết quả thí nghiệm ta thấy nếu bổ sung quá nhiều dầu vào khẩu phần sẽ làm giảm tỷ lệ tiêu hóa và gây nên thức ăn không được tiêu hóa và
tồn đọng trong cơ thể lâu hơn làm cho lượng khí mêtan tăng lên.
Tổng lượng khí mêtan thải ra trong ngày giữa lô ĐC và các lô TN có sự sai khác mang ý nghĩa thống kê (P<0,05). Tổng lượng khí mêtan giảm mạnh giữa các lô KP1.5, KP3.0, KP4.5 với lô ĐC lần lượt là 5,36%; 12,86% và 10,64%. Trong một nghiên cứu khác việc bổ sung dầu vào khầu phần cho gia súc nhai lại có thể giảm
25% (in vitro) – 80% (in vivo) lượng khí thải CH4 (Machmuller et al., 2003).
Tỷ lệ CH4/CO2 giữa các lô TN và lô ĐC (0,084) giảm tương ứng với KP1.5, KP3.0, KP4.5 lần lượt là 17,86%; 22,62% và 22,62%. Do tổng lượng khí CH4 giảm kéo theo tỷ lệ CH4/CO2 cũng giảm theo quy luật đó. Đây là một kết quả rất tốt để hạn chế hiệu ứng nhà kính do chăn nuôi gây nên. Ta thu được kết quả này do khi bổ sung dầu bông vào khẩu phần ăn, dầu bông có chứa axit béo không no có khả năng hấp phụ các ion H+, giảm lượng ion H+ trong dạ cỏ, dầu bông trong khẩu phần sẽ làm tăng lượng axit propionic, kìm hãm sự hoạt động của nhóm
43
protozoa sinh khí mêtan, do đó làm giảm quá trình hình thành nên khí mêtan.
Đồ thị 4.5. Tổng lượng khí mêtan thải ra từ dạ cỏ của bò
Tổng lượng khí mêtan thải ra từ bò thịt giảm mạnh nếu bổ sung dầu bông ở
các lô thí nghiệm, và mức bổ sung dầu bông tốt nhất ở mức 3,0% DM thu nhận
thì tổng lượng khí mêtan thải ra ít nhất và giảm nhiều nhất (12,84%) so với lô
ĐC. Như vậy ta nên bổ sung dầu bông vào khẩu phần ăn của bò với một lượng
hợp lý nhằm giảm thiểu khí thải mêtan là điều cần thiết, bổ sung dầu bông ở mức
3% DM thu nhận có thể là mức thích hợp nhất nếu chỉ xét trên tiêu chí này.
4.4.2. Cường độ phát thải khí mêtan
* Cường độ phát thải khí CH4 tính theo lượng dinh dưỡng thu nhận
Theo nhiều tác giả, khi lượng DM thu nhận tăng thì tốc độ vận chuyển thức ăn
trong đường tiêu hóa sẽ nhanh hơn, làm giảm quá trình lên men của VSV sản sinh
mêtan. Cho nên khi lượng DM thu nhận tăng mặc dù tổng lượng CH4 sản sinh tăng
lên nhưng lượng CH4/kg DM thu nhận lại giảm. Trong thí nghiệm này khi bổ sung
dầu ở mức độ hợp lý lại làm giảm tổng lượng khí mêtan thải ra nên lượng CH4/kg DM
sẽ giảm. Điều đó một phần chứng minh được lượng CH4/kg DM thu nhận ở lô ĐC là
lớn nhất. Mặt khác, nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng cho thêm lipid vào khẩu
phần là giảm CH4. Dầu có chứa C12 (axit lauric) và C14 (axit myrstic) đặc biệt
độc với vi khuẩn sinh mêtan (Dohme et al., 2001; Machmuller et al., 2003). Ở thí
nghiệm này khi bổ sung các mức dầu bông khác nhau trong khẩu phần đã dẫn đến
làm giảm cường độ phát thải khí mêtan ở các lô thí nghiệm so với khi không bổ sung,
44
cụ thể được thể hiện tại bảng 4.7.
Chỉ tiêu
ĐC
KP1.5 KP3.0 KP4.5 SEM P-value
31,04a
26,15b
24,87c
26,71b
0,51
0,001
L CH4/kg DM thu nhận
22,04a
18,57b
17,66c
18,96b
0,38
0,001
g CH4/kg DM thu nhận
33,26a
28,00b
26,59c
28,53b
0,50
0,001
L CH4/kg OM thu nhận
54,38a
46,51bc
44,88c
48,90b
0,93
0,001
L CH4/kg NDF thu nhận
115,90a
99,13bc
95,65c
104,22b
2,14
0,001
L CH4/kg ADF thu nhận
255,81a
208,11c
184,85d
218,68b
3,74
0,001
L CH4/kg tăng KL
Ghi chú: Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình mang chữ cái khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05). DM: vật chất khô; OM: chất hữu cơ; NDF: xơ tan trong môi trường trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit; KL: khối lượng.
Bảng 4.7. Cường độ phát thải mêtan tính theo lượng dinh dưỡng thu nhận
Qua bảng 4.7 cho thấy lượng CH4 thải ra/kg DM thu nhận của các lô biến
động trong khoảng 24,87-31,04 l/kg DM. Lô ĐC có giá trị cao nhất 31,04 l/kg DM,
lô bổ sung dầu bông ở mức 3,0% DM thu nhận cho thấy lượng CH4 thải ra thấp nhất
là 24,87 l/kg DM, giảm 19,88% so với lô ĐC. Giữa các lô đều có sự sai khác thống
kê (P<0,05).
45
Đồ thị 4.6. Cường độ phát thải khí mêtan tính theo vật chất khô thu nhận
Lượng CH4 thải ra/kg OM thu nhận biến động trong khoảng 26,59 – 33,26
l/kg OM, cao nhất ở lô đối chứng và có xu hướng giảm khi bổ sung các mức khác
nhau dầu bông vào khẩu phần. Đặc biệt là khi bổ sung dầu bông ở mức 3,0% DM
khẩu phần thì thấy lượng CH4 thải ra/kg OM thu nhận là thấp nhất. Sự so sánh
các giá trị lượng khí CH4 thải ra/kg OM thu nhận ở các lô ĐC, KP1.5, KP3.0,
KP4.5 có sự khác nhau rõ rệt về mặt thống kê (P<0,05).
Đồ thị 4.7. Lượng khí mêtan thải ra tính theo NDF thu nhận
Kết quả cũng cho ta thấy lượng khí mêtan thải ra theo NDF (l/kg NDF thu
nhận) của các lô biến động trong khoảng 44,88 – 54,38 l/kg NDF. Trong đó lô
ĐC có lượng khí mêtan thải ra tính theo NDF là cao nhất 54,38 l/kg NDF, giá trị
này giảm dần ở các lô theo thứ tự KP4.5, KP1.5, KP3.0 có giá thị thấp nhất vẫn
là lô bổ sung 3,0% dầu. Điều này có thể giải thích do lượng thu nhận NDF sẽ dẫn
tới giảm tổng lượng khí mêtan thải ra. Các lô đều có sự sai khác mang ý nghĩa
thống kê (P<0,05).
Lượng khí mêtan thải ra tính theo l/kg ADF thu nhận của các lô biến động
trong khoảng 95,65 – 115,90 (l/kg ADF). Vẫn theo quy luật thì ô đối chứng có
giá trị cao nhất là 115,90 (l/kg ADF). Và lô KP3.0 có giá trị thấp nhất 95,65 (l/kg
ADF). Như vậy, lượng khí mêtan giảm theo quy luật, nên lượng khí mêtan thải ra
tính theo l/kg ADF cũng vậy. Giá trị này của các lô thí nghiệm có sự sai khác
46
mang ý nghĩa thống kê (P<0,05).
Đồ thị 4.8. Cường độ phát thải mêtan tính theo khả năng tăng khối lượng
Lượng CH4 thải ra/kg tăng khối lượng của thí nghiệm được thể hiện thông qua
Bảng 4.7 và Đồ thị 4.8. Cường độ phát thải CH4 của các lô biến động trong khoảng
184,85-255,81 l/kg tăng KL. Lô ĐC có giá trị cao nhất 255,81 l/kg tăng KL, lô bổ
sung dầu bông ở mức 3,0% DM thu nhận cho thấy lượng CH4 thải ra thấp nhất là
184,85 l/kg tăng KL, giảm 27,74% so với lô ĐC. Giữa các lô đều có sự sai khác
thống kê (P<0,05).
* Cường độ phát thải khí CH4 tính theo lượng dinh dưỡng tiêu hóa
Cường độ phát thải khí mê tan tính theo lượng dinh dưỡng tiêu hóa được
thể hiện ở bảng 4.8.
P-
Chỉ tiêu
ĐC
KP1.5 KP3.0 KP4.5 SEM
value
L CH4/kg DM tiêu hóa
0,87 0,001
g CH4/kg DM tiêu hóa
0,65 0,001
L CH4/kg OM tiêu hóa
0,75 0,001
L CH4/kg NDF tiêu hóa
1,55 0,001
L CH4/kg ADF tiêu hóa
40,96a 29,08a 43,41a 72,21a 166,04a
34,28c 24,34c 36,25c 59,90c 138,42c
36,57b 33,03c 25,96b 23,45c 39,00b 34,97c 67,30b 59,72c 140,40c 159,16b
2,70 0,001
Ghi chú: Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình mang chữ cái khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05). DM: vật chất khô; OM: chất hữu cơ; NDF: xơ tan trong môi trường trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit.
47
Bảng 4.8. Cường độ phát thải mêtan tính theo lượng dinh dưỡng tiêu hóa
Bảng 4.8 cho thấy lượng khí CH4 thải ra/ kg DM tiêu hóa có sự khác nhau
rõ rệt ở các lô thí nghiệm ĐC, KP1.5, KP3.0, KP4.5 (P<0,05). Trong đó lượng
khí CH4 thải ra/ kg DM tiêu hóa cao nhất là ở lô ĐC là 40,96 l/kg DM tiêu hóa và
thấp nhất ở lô thí nghiệm bổ sung dầu bông ở mức 3,0% DM thu nhận là 33,03
l/kgDM tiêu hóa.
Lượng khí CH4 thải ra/ kg OM, NDF, ADF tiêu hóa cũng cho thấy giá trị
này cao nhất ở lô ĐC và thấp nhất ở lô thí nghiệm KP3.0. So sánh hai lô thí
nghiệm KP1.5 và KP4.5 thì lượng khí CH4 thải ra/kg OM, NDF, ADF của hai lô
thí nghiệm bổ sung dầu bông ở mức 1,5% DM thu nhận và mức dầu bông 4,5%
DM thu nhận thì giá trị này không sai khác nhau về mặt thống kê (P>0,05).
Đồ thị 4.9. Cường độ phát thải mêtan tính theo lượng chất khô tiêu hóa
Shibata et al. (1992) cho thấy khẩu phần có tỷ lệ tiêu hóa cao sẽ làm giảm
lượng khí mêtan thải ra. Ở kết quả thí nghiệm này khi bổ sung dầu bông ở các mức
khác nhau đã làm giảm tỷ lệ tiêu hóa ở các lô thí nghiệm ĐC, KP1.5, KP3.0, KP4.5,
tuy nhiên cường độ phát thải khí CH4 lại giảm dần giữa các lô thí nghiệm đó là do
tác dụng của dầu bông đã làm ức chế VSV, giảm sự hình thành khí mê tan.
Như vậy các mức bổ sung dầu bông thì mức bổ sung là 3,0% DM thu nhận
thì lượng khí CH4 thải ra/ kg DM, OM, NDF, ADF tiêu hóa là thấp nhất.
4.5. ƯỚC LƯỢNG NĂNG LƯỢNG MẤT ĐI QUA PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN
Madsen et al. (2010) cho rằng CH4 làm thất thoát từ 5 – 10% năng lượng thô
48
(GE) hoặc 15% năng lượng tiêu hóa (DE) từ thức ăn qua chuyển hóa thành CH4.
Quá trình vi sinh vật lên men ở dạ cỏ ở đây xảy ra phản ứng oxy hóa để lấy
năng lượng ở dạng ATP giải phóng ra hydro kết hợp với khí cacbonic (CO2) để
tạo thành khí mêtan (CH4). Quá trình tổng hợp khí mêtan và phát thải khí cũng
làm mất đi một phần năng lượng.
Kết quả ước lượng lượng năng lượng mất đi qua khí mêtan được trình bày ở
bảng 4.9.
Chỉ tiêu
ĐC
KP1.5
KP3.0
KP4.5
SEM
P-value
GE thu nhận, kcal
29629,42b 33922,45a
34119,96a
34376,92a 565,86
0,036
Tổng CH4, l/ngày
211,43a
200,10b
184,25c
188,94c
3,68
0,001
GE mất qua CH4,
2273,93a
2152,07b
1981,5c
2032,00c
34,71
0,048
kcal
GE mất qua CH4,
%
7,67a
6,34b
5,81c
5,91c
0,12
0,001
Ghi chú: Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình mang chữ cái khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05). GE: Năng lượng thô.
Bảng 4.9. Ước lượng năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan
Kết quả bảng 4.9 cho thấy tổng GE thu nhận của các lô dao động trong
khoảng 29629,42 – 34376,92 kcal/ngày. Trong đó lô có giá trị cao nhất là lô
KP4.5 (34376,92 kcal/ngày), lô có giá trị thấp nhất là lô ĐC (29629,2 kcal/ngày).
Lô ĐC và các lô TN có sự sai khác về mặt thống kê (P<0,05).
Lượng GE mất đi dưới dạng mêtan (kcal/ngày) của các lô dao động từ
1981,56 – 2273,93 kcal/ ngày. Lô có giá trị cao nhất là lô ĐC (2273,93
kcal/ngày), lô có giá trị thấp nhất là lô KP3.0 (1981,56 kcal/ngày). Có sự sai khác
mang ý nghĩa thống kê giữa các lô thí nghiệm này (P<0,05).
Bảng 4.9 cũng cho ta thấy năng lượng mất đi dưới dạng khí mêtan chiếm
khoảng 5,81 – 7,67%. Lượng năng lượng mất đi qua mêtan giảm dần theo theo
thứ tự từ 7,67% (ĐC) xuống còn 6,34% (KP1.5), 5,91% (KP4.5), 5,81% (TN3.0).
Các lô có sự sai khác mang ý nghĩa thống kê (P<0,05). Như vậy, bổ sung dầu
bông ở mức 3,0% DM thu nhận thì lượng năng lượng mất đi do phát thải CH4 là
49
thấp nhất.
Bảng 4.9 và đồ thị 4.10 cho thấy % lượng năng lượng GE mất đi qua phát
thải khí CH4 có xu hướng giảm dần khi bổ sung các mức dầu bông vào khẩu
phần ăn. Mức bổ sung dầu 3% vật chất khô của khẩu phần thì năng lượng mất đi
do phát thải khí mêtan là ít nhất. Năng lượng GE mất đi dưới dạng khí mêtan ở lô
KP3.0 là 1981,56 kcal tương ứng với 5.81%. So sánh giữa các lô thí nghiệm
KP1.5, KP3.0,KP4.5 với lô ĐC có sự khác dõ rệt có ý nghĩa thống kê (P < 0,05).
Như vậy xét về mặt giảm thiểu khí mêtan thì bổ sung dầu bông ở mức 3,0 % DM
thu nhận là hiệu quả nhất.
Đồ thị 4.10. Năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan
* Đánh giá hiệu quả chăn nuôi và hiệu quả môi trường
Dựa vào các kết quả trên, chúng tôi đánh giá ảnh hưởng của các mức bổ
sung dầu bông vào khẩu phần ăn đến khả năng sinh trưởng của chúng và mức độ
giảm thiểu khí mêtan từ dạ cỏ. Bảng 4.2 cho thấy khi không bổ sung dầu bông
vào khẩu phần (Lô ĐC) thì thấy lượng thu nhận DM, ME thấp hơn so với các lô
thí nghiệm bổ sung dầu bông vào khẩu phần ở các mức khác nhau.
Bảng 4.5 cho thấy hệ số tiêu tốn thức ăn FCR (kg TĂ/kg tăng KL) thấp nhất ở lô
thí nghiệm KP3.0 (5,58).
Bảng 4.6 cho thấy tổng lượng phát thải khí CH4, l/ngày ở lô ĐC là cao nhất
so với các lô thí nghiệm. Xét về mức phát thải khí CH4 trên 1 đơn vị DM, NDF,
ADF, bảng 4.7 cho thấy giá trị này ở lô ĐC cao hơn so với các lô thí nghiệm có
50
bổ sung thêm các mức dầu bông vào khẩu phần.
Ở lô ĐC, không bổ sung dầu bông vào khẩu phần cho thấy năng lượng
được thải ra dưới dạng khí mê tan cao nhất so với các lô thí nghiệm có bổ sung
dầu bông vào khẩu phần (Bảng 4.9). Giá trị này giảm dần theo thứ tự ở các lô thí
nghiệm KP1.5, KP4.5, KP3.0 và giá trị này thấp nhất ở lô thí nghiệm bổ sung
dầu bông 3,0% DM thu nhận. Như vậy có thể nói khi bổ sung dầu bông vào khẩu
phần đã làm giảm thiểu sinh khí mê tan do đó sẽ làm giảm sự mất đi năng lượng
để tổng hợp khí mê tan và năng lượng phát thải khí mê tan.
Ở các lô thí nghiệm có bổ sung dầu bông ở các mức 1,5%; 3,0%; 4,5% DM
thu nhận thì đã làm giảm đáng kể lượng khí CH4 tính trên 1 đơn vị DM, NDF,
ADF đặc biệt làm đã làm giảm lượng khí CH4, kg TĂ/kg tăng KL. So sánh giữa
các lô thí nghiệm có bổ sung dầu bông vào khẩu phần cho thấy khi xét về hiệu
quả chăn nuôi, hiệu quả môi trường thì mức bổ sung dầu bông là 3.0 % DM thu
nhận cho thấy khả năng tăng khối lượng cao hơn so với các mức bổ sung 1,5%,
51
4,5% DM thu nhận.
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1. KẾT LUẬN
Từ các kết quả thu được, chúng tôi có một số kết luận chính như sau:
1) Bổ sung dầu bông đã làm tăng chất khô thu nhận (%KL), cao nhất ở lô
thí nghiệm KP1.5 là 2,62%, thấp nhất ở lô ĐC là 2,42%.
2) Bổ sung dầu bông vào khẩu phần đã làm năng lượng trao đổi ME thu
nhận tăng dần ở các lô thí nghiệm, thấp nhất ở lô ĐC là 18,41 Mcal/con/ngày và
cao nhất ở lô KP1.5 là 21,22 Mcal/con/ngày.
3) Bổ sung dầu bông làm tăng khả năng sinh trưởng các lô KP1.5, KP3.0,
KP4.5 so với lô ĐC lần lượt là 16,33%, 20,60%, 4,54%.
4) Bổ sung dầu bông làm giảm tổng lượng phát thải CH4 (l/ngày) giữa các
lô KP1.5, KP3.0, KP4.5 so với lô ĐC lần lượt là 5,36%, 12,86%, 10,64%.
5) Bổ sung dầu bông làm giảm cường độ phát thải CH4. Tính theo vật chất
khô thu nhận (l CH4/kg DM thu nhận) các lô KP1.5, KP3.0, KP4.5 giảm lần lượt
là 15,75%, 19,88%, 13,95% so với lô ĐC. Còn xét theo khả năng tăng khối
lượng, cường độ phát thải khí CH4 (l CH4/kg tăng KL) của các lô KP1.5, KP3.0,
KP4.5 giảm lần lượt là 18,65%, 27,74%, 14,52% so với lô ĐC.
Như vậy, căn cứ vào khả năng thu nhận thức ăn, khả năng tăng khối lượng
và tổng lượng khí CH4 phát thải ra thì bổ sung dầu bông ở mức 1,5-3,0% DM thu
nhận là thích hợp.
5.2. KIẾN NGHỊ
1) Nên bổ sung dầu bông ở mức 1,5 -3,0% DM thu nhận trong chăn bò thịt
nhằm giảm phát thải khí mê tan nhưng không ảnh hưởng đến khả năng sản xuất
của vật nuôi.
2) Nên áp dụng kết quả nghiên cứu này làm một trong những giải pháp
nhằm giảm thiểu phát thải khí mêtan trong chăn nuôi bò thịt góp phần giảm thiểu
52
khí nhà kính, bảo vệ môi trường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Bùi Quang Tuấn (2011). Báo cáo tác động của biến đổi khí hậu đến ngành chăn nuôi ở Việt Nam, những chính sách và hành động thích ứng. Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
2. Đinh Văn Mười (2012). Tỷ lệ tiêu hóa, giá trị dinh dưỡng và phương trình ước tính tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ, giá trị năng lượng trao đổi của thức ăn cho gia súc nhai lại. Luận án Tiến sĩ. Viện Chăn nuôi.
3. Lã Văn Thảo (2015). Chăn nuôi trâu, bò thịt giai đoạn 2005-2014 và giải pháp phát
triển đến năm 2020. Kỷ yếu 10 năm ngành Chăn nuôi Việt Nam. tr. 54-64.
4. Nguyễn Quốc Đạt, Đinh Văn Tuyền và Vũ Chí Cương (2010). Ảnh hưởng của việc bổ sung hạt bông trong khẩu phần đến tỷ lệ tiêu hóa in - vivo và khả năng bài thải khí methane của bò sữa. Viện Chăn nuôi.
5. Nguyễn Xuân Trạch (2004). Bài giảng Chăn nuôi trâu bò dùng cho sinh viên ngành
chăn nuôi. Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
6. TCVN 4326:2001. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – Xác định độ ẩm và
hàm lượng các chất bay hơi khác.
7. TCVN 4325: 2007. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – Lấy mẫu.
8. TCVN 4327: 2007. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – Xác định tro thô.
9. TCVN 4328: 2007. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – Xác định hàm lượng
xơ thô, phương pháp có lọc trung gian.
10. TCVN 4329: 2001. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi - Xác định hàm lượng
chất béo.
11. TCVN 6952 :2001. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – Chuẩn bị mẫu thử.
12. Trần Hiệp, Chu Mạnh Thắng và Phạm Kim Đăng (2016). Ảnh hưởng của bổ sung dầu bông đến khả năng sản xuất và phát thải khí mêtan từ dạ cỏ của bò sữa. Tạp chí Khoa học và Phát triển. 1(14). tr. 28 – 35.
13. Trần Hiệp, Vũ Chí Cương và Chu Mạnh Thắng (2015). Ảnh hưởng của mức ăn khác nhau đến thay đổi khối lượng và mức độ phát thải khí mêtan dạ cỏ ở bò cạn sữa. Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi (52).
14. Trần Thanh Trúc (2003). Giáo trình công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm. Truy
cập ngày 15/04/2016 tại http://www.academia.edu.vn.
53
15. Vũ Chí Cương (2010). Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, môi trường đến chăn nuôi và chiến lược chăn nuôi nhằm giảm thiểu và thích ứng với biến đổi khí hậu, môi trường. Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi. Viện Chăn nuôi. (23). tr. 1-8.
16. Vũ Chí Cương, Đỗ Thị Thanh Vân, Đinh Văn Tuyền, Phạm Kim Cương, Phạm Công Thiếu, Đoàn Thị Khang và Nguyễn Xuân Trạch (2010). Nghiên cứu nhu cầu năng lượng duy trì và sản xuất cho bò sữa nuôi ở Việt Nam. Báo cáo tổng kết đề tài 5/2011.
17. Vũ Chí Cương, Vũ Khánh Vân, Lê Đình Phùng, Hồ Trung Thông, Trần Minh Tiến, Chu Mạnh Thắng, Đặng Thị Thanh Sơn và Đàm Văn Tiện (2013). Môi trường chăn nuôi, quản lý và sử dụng chất thải chăn nuôi hiệu quả và bền vững. Giáo trình dành cho nghiên cứu sinh tiến sỹ ngành chăn nuôi. Nhà xuất bản Nông nghiệp.
Tiếng Anh:
18. Anderson K. L., T. G. Agaraja., J. L. orrill., T. B. Avery., S. J Galitzer and J. E. Boyer (1987). Ruminal microbial development in conventionally or early-weaned calves. Journal of animal science. Vol 64. pp.1215.
19. Beauchemin K. A., M. Kreuzer., F. O’Mara and T. A. McAllister (2008). Nutritional management for enteric methane abatement: a review. Aust. J. Exp. Agric. Vol 48. pp. 21-27.
20. Bell M., E. Wall., G. Russell., C. Morgan and G. Simm (2010). Effect of breeding for milk yield, diet, and management on enteric methane emissions from dairy cows. Anim. Prod. Sci. Vol 50. pp. 817-826.
21. Bell M., E. Wall., G. Russell., G. Simm and A. Stott (2011). The effect of improving cow productivity, fertility, and longevity on the global warming potential of dairy systems. Journal of Dairy Science. Vol 94. pp. 3662-3678.
22. Bell M. (2011). Modelling the effects of genetic line and feeding system on methane emissions from dairy systems. PhD Dissertation. The University of Edinburgh, UK.
23. Bell M. J., R. J. Eckard and J. E. Pryce (2012). Breeding dairy cows to reduce
greenhouse gas emissions.
24. Binh Phuong L. T., T. R. Preston and R. A. Leng (2011). Mitigating methane production from ruminants; effect of supplementary sulphate and nitrate on methane production in an in vitro incubation using sugar cane stalk and cassava leaf meal as substrate. Livestock Research for Rural Development. Vol 23 (2). http://www.lrrd.org/lrrd23/2/phuo23022.htm.
25. Blaxter K. L. and J. L. Clapperton (1965). Prediction of the amount of methane
produced by ruminants. British Journal of Nutrition. Vol 19. pp. 511–522.
54
26. Chalupa and W. (1980). Chemical control of rumen metabolism. In: Thivend, Y.R.a.P. (Ed.), Digestive Physiology and Metabolism in Ruminants. AVI Publishing Co., Inc. Westport, CT., pp. 325--349.
27. Chumpawadee S., K. Sommart., T. Vongpralub and V. Pattarajinda (2005). Nutritional evaluation of non forage high fibrous tropical feeds for ruminant using in vitro gas production technique. Pakistan Journal of Nutrition. Vol 4. pp. 298-303.
28. Chwalibog A. and A. Tauson (2004). Energy metabolism and substrate oxidation in pigs during feeding, starvation and re feeding. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. Vol 88. 101-112.
29. Cook S. R., P. K. Maiti., A. V. Chaves., C. Benchaar., K. A. Beauchemin and T. A. McAllister (2008). Australian Journal of Experimental Agriculture. Vol 48. pp. 260-264.
30. Dohme F., A. Machmüller., A. Wasserfallen and M. Kreuzer (2001). Ruminal methanogenesis as influenced by individual fatty acids supplemented to complete ruminant diets. Letters in Applied Microbiology. Vol 32. pp. 47-51.
31. Gerber P., T. Vellinga., C. Opio and H. Steinfeld (2010). Greenhouse gas emissions from the dairy sector – A life cycle assessment. Food and Agriculture Organisation of the United Nations, Rome, Italy.
32. Getachew G., M. Blümmel., H.P.S. Makkar and K. Becker (1998). In vitro gas measuring techniques for assessment of nutritional quality of feeds: a review. Animal Feed Science Technology. Vol 72. pp. 261-281.
33. Giger – Reverdin S., D. Sauvant., M. Vermorel and JP. Jounany (2003). Modeslisation empirique des facteurs de variation de rejets de mesesthane par les rumiants. Renc. Rech. Ruminant 7.
34. Grainger C., T. Clarke., S. M. McGinn., M. J. Auldist., K. A. Beauchemin., M. C. Hannah., G. C. Waghorn., H. Clark and R. J. Eckard (2007). Methane emissions from dairy cows measured using the sulfur hexafluoride (SF6) tracer and chamber techniques. Journal of Dairy Science. Vol 90. pp. 2755-2766.
35. Hartung E. and G. J. Monteny (2000). Methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions from animal husbandry. Agrartechnische Forschung 2000. Vol. 6 (2). pp. 62-69, 115.
36. Hegarty R. S., J. P. Goopy., R. M. Herd and B. McCorkell (2007). Cattle selected for lower residual feed intake have reduced daily methane production. Journal of Animal Science. Vol 85(6). pp.1479-1486.
37. Hegarty R. S and J. C. McEwan (2010). Genetic opportunities to reduce enteric methane emissions from ruminant livestock. In: Proceedings of the 9th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production, 1-6 August, Leipzig, Germany.
55
38. Herd R. M., P. F. Arthur., R. S. Hegarty and J. A. Archer (2002). Potential to reduce greenhouse gas emissions from beef production by selection for reduced residual feed intake. In: Proceedings of the 7th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production, Montpellier, France, Communication pp. 10–22.
39. Huhtanen P., A. Seppala., S. Ahvenjarvi and M. Rinne (2008). Prediction of in vivo neutral detergent fiber digestibility and digestion rate of potentially digestible neutral detergent fiber: Comparison of models. Journal of Animal Science. Vol 86, 2657-2669.
40. Huhtanen P., A. Seppala, M. Ots., S. Ahvenjarvi and M. Rinne., 2007. In vitro gas production profiles to estimate extent and effective first-order rate of neutral detergent fiber digestion in the rumen. Journal of Animal Science. Vol 86, 651-659.
41. Inthapanya S., T. R. Preston and R. A. Leng (2011). Mitigating methane production from ruminants; effect of calcium nitrate as modifier of the fermentation in an in vitro incubation using cassava root as the energy source and leaves of cassava or Mimosa pigra as source of protein. Livestock Research for Rural Development. Vol 23(21). http://www.lrrd.org/lrrd23/2/sang23021.htm.
42. Johnson K. A. and D. E. Johnson (1995). Methane emissions from cattle. Journal of
Animal Science. Vol 73. pp. 2483-2492.
43. Jones H. E., C. C. Warkup., A. Williams and E. Audsley (2008) The effect of genetic improvement on emission from livestock systems. In: Proceedings of the European Association of Animal Production, 24-27 August, Vilnius, Lithuania, pp. 28.
44. Kirchgessner M., W. Windisch., H. L. Mueller and M. Kreuzer (1991). Release of
methane and of carbon dioxide by dairy cattle. Agribiol Res 44 (2-3).
45. Koneswaran G. and D. Nierenberg (2008). Global Farm Animal Production and Global Warming: Impacting and Mitigating Climate Change. Environmental Health Perspectives. Vol 116 (5). pp. 578-582.
46. Kurihara M., M. Shibata., T. Nishida., A. Purnomoadi and F. Terada (1997). Methane production and its dietary manipulation in ruminants. Journal of Dairy Science. Vol 86. pp. 456-628.
47. Lassey K. R. (2007). Livestock methane emission: From the individual grazing animal through national inventories to the global methane cycle. Agricultural and Forest Meteorology. Vol 142 (2–4). pp 120–132.
48. Lee S. S., J. T. Hsu., H. C. Mantovani and J. B. Russell (2002). FEMS
Microbiology Letters. Vol 217. pp. 51-55.
49. Leng R. A. (2008). The potential of feeding nitrate to reduce enteric methane production in ruminants. Report to Department of Climate Change, Commonwealth Government, Canberra. pp. 82.
56
50. Lovett D., S. Lovell., L. Stack., J. Callan., M. Finlay., J. Conolly and F. P. O'Mara (2003). Effect of forage/concentrate ratio and dietary coconut oil level on methane output and performance of finishing beef heifers. Livestock Production Science. Vol 84. pp. 135-146.
51. Machmuller A., D. A. Ossowski and M. Kreuzer (2000). Comparative evaluation of the effects of coconut oil, oilseeds and crystalline fat on methane release, digestion and energy balance in lambs. Animal Feed Science and Technology. Vol 85(1–2), pp. 41–60.
52. Madsen J., B. S. Bjerg., T. Hvelplund., M. R. Weisbjerg and P. Lund (2010). Methane and carbon dioxide ratio in excreted air for quantification of the methane production from ruminants. Livestock Science. Vol 129. pp. 223-227.
53. Martin, C., J. Rouel., J. P. Jouany., M. Doreau and Y. Chilliard (2008). Methane output and diet digestibility in response to feeding dairy cows crude linseed, extruded linseed, or linseed oil. Journal of Animal Science. Vol 86. pp. 2642-2650.
54. McAllister, T. A., K. J. Cheng., E. K. Okine and G. W. Mathison (1996a). Dietary, environmental and microbiological aspects of methane production in ruminants. Canadian Journal of Animal Science. Vol 76. pp. 231-243.
55. McAllister, T. A., E. K. Okine., G. W. Mathison and K. J. Cheng (1996b). Dietary, environmental and microbiological aspects of methane production in ruminants. Canadian Journal of Animal Science. Vol 76. pp. 231-244.
56. McCrabb, G. J. and R. A. Hunter (1999). Prediction of methane emissions from beef cattle in tropical production systems. Aust. J. Agric. Res. 50, 1335-1339.
57. Menke, K. H., L. Raab., A. Salewski., H. Steingass., D. Fritz and W. Schneider (1979). The estimation of the digestibility and metabolizable energy content of ruminant feedingstuffs from the gas production when thay are incubated with rumin liquor in vitro. Journal Agricultral Science Cambridge. Vol. 93. pp. 217-222.
58. Moran D., A. Barnes and A. McVittie (2007). The rationale for Defra investment in R&D underpinning the genetic improvement of crops and animals (IF0101). Final report to Defra. Defra, London, UK.
59. Moss A. R., J. P. Jouany, and J. Newbold (2000). Methane production by ruminants: Its contribution to global warming. Ann. Zootech. Vol 49. pp. 231–253.
60. Nguyen Ngoc Anh., Khuc Thi Hue., Duong Nguyen Khang, and T. R. Preston (2010). Effect of calcium nitrate as NPN source on growth performance and methane emissions of goats fed sugar cane supplemented with cassava foliage. MEKARN Conference on Live stock production, climate change and resource
57
depletion (Editors: Reg Preston and Brian Ogle). Pakse, Laos, November 7-9. http://www.mekarn.org/workshops/pakse/abstracts/anh_grrc.htm.
61. Nkrumah J. D., E. K. Okine., G. W. Mathison., K. Schmid., C. Li., J. A. Basarab., M. A. Price., Z. Wang and S. S. Moore (2006). Relationships of feedlot feed efficiency, performance, and feeding behavior with metabolic rate, methane production, and energy partitioning in beef cattle. Journal of Animal Science. vol 84. pp.145-153.
62. Newbold C. J., S. M. Hassan., J. Wang., M. E. Ortega and R. J. Wallace (1997). Influence of foliage from African multipurpose trees on activity of rumen protozoa and bacteria', Br. J. Nutr. Vol 78. pp. 237-49.
63. Newbold C. J., S. Lopez., N. Nelson., J. O. Ouda., R. J. Wallace and A. R. Moss (2005). Propionate precursors and other metabolic intermediates as possible alternative electron acceptors to mêtanogenesis in ruminal fermentation in vitro, Br. J. Nutr. Vol 94. pp. 27-35.
64. Nolan J. V., R. S. Hegarty., J. Hegarty., I. R. Godwin and R. Woodgate (2010). Effects of dietary nitrate on rumen fermentation, methane production and digesta kinetics in sheep. Animal Production Science. Vol 50 (8). pp. 801–806.
65. NRC (2000). Nutrient requirements of beef cattle (7 revised editionss ed), National
Academy Press, Washington, DC.
66. Okine E. K., J. A. Basarab., L. A. Goonewardene., M. A. Price., P. F. Arthur and S. S. Moore (2003). Residual feed intake - what is it and how does it differ from traditional concepts of feed utilization. In: Proceedings of Canadian Society for Animal Science, Annual meeting, 10-13 June, Saskatoon, Saskatchewan, Canada..
67. Paustian K., J. Antle., J. Sheehan and E. Paul (2006). Agriculture's Role in Greenhouse
Gas Mitigation. Prepared for the Pew Center on Global Climate Change.
68. Pryce J. E., J. Arias., P. J. Bowman., S. R. Davis., K. A. Macdonald., G. C. Waghorn., W. J. Wales., Y. J. William.s., R.J. Spelman and B. J. Hayes (2012). Accuracy of genomic predictions of residual feed intake and 250-day body weight in growing heifers using 625,000 single nucleotide polymorphism markers. J.Dairy Sci. (In Press).
69. Puchala, R., B. R. Min., A. L. Goetsch and T. Sahlu (2005). The effect of a condensed tannin-containing forage on methane emission by goats. Journal of Animal Science. Vol 83. pp. 182.
70. Roos K. (2001). The Livestock and Food Processing Waste Initiative of the Global
Methane Initiative (FAO January 2011). Rome, Italy.
58
71. Sangkhom I., T. R. Preston and Duong Nguyen Khang (2011). Mitigating methane production from ruminants; Effect of nitrogen solubility in cassava leaves as source of protein in an in vitro incubation using cassava root as source of carbohydrate. Workshop on Reducing Greenhouse Gas Emissions from Livestock and Soils (Editors: Reg Preston and Sisomphone Southavong). National Institute of Animal Science, Hanoi, 14-15 November 2011. http://www.mekarn.org/workshops/ GHG- CC/sang2.htm.
Development.
Research
(204).
Rural
Vol
for
23
72. Sangkhom I., D. N. Khang., R. A. Leng and T. R. Preston (2011). Effect of potassium nitrate as modifier of the fermentation in an in vitro incubation using as substrate NaOH and/or lime treated straw supplemented with fresh cassava leaves. Livestock http://www.lrrd.org/lrrd23/10/sang23204.htm.
73. Satter L. D. and W. J. Esdale (1968). In vitro lactate metabolism by ruminul
ingests. Appl. Microbiol. Vol 16. pp. 680.
74. Sekine J., S. Kondo., M. Okubo. and Y. Asahida (1986). Estimation of methane production in 6-week-weaned calves up to 25 weeks of age. Japanese Journal of Zootechnical Science (Japan).
75. Shibata M. (1992). Methane production in heifers, sheep and goats consuming diets of various hay-concentrate ratios. Animal Science and Technology 63. pp. 1221-1227.
76. Shibata M., F. Terada., M. Kurihara., T. Nishida and K. Iwasaki (1993). Estimation of methane production in ruminants. Animal Science and Technology Vol 64. pp. 790–796.
77. Sniffen C. J. and H. H. Herdt (1991). The Veterinary Clinics of North America:
Food Animal Practice. PA: W. B. Saunders Company, Philadelphia.
78. Steinfeld H., P. Gerber., T. D. Wassenaar., V. Castel and C. de Haan (2006).
Livestock's long shadow: environmental issues and options. FAO.
79. Tamminga S. (1996). A review on environmental impacts of nutritional strategies
in ruminants. Journal of Animal Science. Vol 74 (12). pp. 3112-3124.
80. Tamminga S., A. Bannink., J. Dijkstra and R. Zom (2007). Feeding strategies to reduce methane loss in cattle. Animal Science Group report, Wageningen, The Netherlands.
81. Tamminga S. (1992). Nutrition management of dairy cows as a contribution to
pollution control. Journal of Dairy Science. Vol 75. pp. 345–357.
82. Van Nevel C. J. and D. I. Demeyer (1995). Feed additives and other interventions for decreasing methane emissions. Biotechnology and animal feeds and feeding. VCH Publishers Inc. New York,
59
83. Veerkamp R. F. (2002). Feed intake and energy balance in lactating animals. In: Proceedings of the 7th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production, Montpellier, France, Communication No. 10–01.
84. Wolin M. J. and T. L. Miller (1988). Microbe interaction in the rumen microbial ecosystem. In: Hobson, P.N. (Ed.), The rumen Ecosystem. Elsevier Applied Science, New York.
60
PHỤ LỤC
Một số hình ảnh thí nghiệm
Hình 1. Đàn bò thí nghiệm Hình 2. Dầu bông
Hình 3. Chăm sóc đàn bò thí nghiệm
Hình 4. Lấy mẫu phân
61