VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 24-Tháng 6 - 2010
46
ƯỚC TÍNH NHU CẦU NĂNG LƯỢNG THUÀN CHO DUY TRÌ (NE) Ở BÒ TƠ LỠ
HƯỚNG SỮA LAI 75% HF BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIÁN TIẾP
Vũ Chí Cương1, Lê Minh Lịnh2 và Đinh Văn Tuyền1
1Bộ môn Dinh dưỡng - Thức ăn và Đồng cỏ Viện Chăn nuôi
2Trung tâm KNKL Quốc gia - Bộ Nông nghiệp và PTNT
*Tác giả liên hệ: Vũ Chí Cương - Viện Chăn nuôi - Từ Liêm - Hà N
ội
Tel: (04) 38.386.127/ 0912.121.506; Fax: (04) 38 389.775; Email: vuchicuong@gmail.com
ABSTRACT
Prediction of net energy requirements for maintenamce of 75% Holstein Friesian crossbred heifers by
indirect methods
Six in vivo digestibility trials on crossbred heifers have been undertaken from 2008 to 2009 at NIAS to
predict net energy requirements for maintenamce of 75% Holstein Friesian crossbred heifers. Four 75%
Holstein Friesian crossbred heifers (18-20 months old, non-pregnant) were used for each vivo digestibility
trial. Six kinds of animal feeds used in six vivo digestibility trials including 4 kinds of regrowth elephant
grasses, one stylo hay and one urea treated rice straw. GE, DE, ME (MJ/day), GE, DE, ME (MJ/kgDM of
feed), digestible coefficient of energy, ME/GE and MEm were estimated by a direct method with Bomb
calorimeter. When MEm was estimated, NEm was predicted by using ME/GE = qm and ME density of the
feeds (MJ/kg DM) as suggested by ARC (1980) or using NEm = ME x km; (km) (INRRA, 1980) using km =
0,287q + 0,554 (Van Es,1975).
It was revealed that NE (MJ/kgDM), NE (MJ/day) estimated using the approaches suggested by INRA were
significant lower than these using approaches suggested by ARC (P < 0,05). Consequently, NEm (MJ/kgBW
and MJ/kgBW0,75) estimated using INRA approaches were significant lower than these using approaches
suggested by ARC (P < 0,05). NEm values (MJ/kgBW and MJ/kgBW0,75) in these feeding trials were not
affected by types of animal feeds. NEm values for maintenamce of 75% Holstein Friesian crossbred
heifers(MJ/kgBW and MJ/kgBW0,75) predicted using the approaches suggested by INRA and by ARC in this
study were in a range of values recently published in literature and were 0.10013, 0,1147 and 0.38947; 0.4462,
respectively.
Key words: NE, maintenance, elephant grasses, stylo hay, rice straw.
ĐẶT VẤN ĐỀ
Nhu cầu năng lượng thuần cho duy trì (net enrgy for maintenance - NEm) trong các hệ thống
năng lượng được sử dụng hiện nay tại châu Âu và Bắc mỹ được tính toán trên cơ sở các số
liệu của các thí nghiệm đo trao đổi nhiệt. Trong hệ thống ME của ARC, NEm được tính toán
dựa trên các số liệu về trao đổi đói (Nhiệt sản xuất lúc đói - Fasting Heat Production) (FHP)
cộng với năng lượng thải ra qua nước tiểu ở trạng thái đói (Fasting Urinary Energy Output) ở
bò đực thiến giống chuyên dụng thịt và bò cái sữa không chửa cho ăn hạn chế một thời gian
dài (thường là ở mức duy trì).
Ngoài ra, một cách khác để xác định NEm là ước tính NEm bằng các thuật toán hồi qui tìm
quan hệ giữa ME ăn vào, sữa sản xuất ra trong điều kiện hiệu chỉnh để cân bằng năng lượng là
zero ở bò sữa cho ăn khẩu phần đáp ứng các mức sản xuất khác nhau. Sử dụng phương pháp
trên, Moe et al (1972), Van Es (1978) đã tính ra được giá trị NEm hiện được sử dụng trong hệ
thống NE của NRC tại Bắc mỹ, châu Âu: Hà lan, Pháp, Đức, Thụy sĩ.
Gần đây rất nhiều nghiên cứu cho thấy giá trị MEm và do đó NEm cho bò sữa ngày nay cao
hơn rất nhiều so với các tiêu chuẩn trước kia (Agnew và. Yan, 2000; Birnie (1999; Yan và cs,
VŨ CHÍ CƯƠNG: Ước tính nhu cầu năng lượng thuần .....
47
(1997b; Unsworth và cs., 1994; Hayasaka và cs., 1995; Yan và cs, 1997a; Agnew và Yan,
2000).
Tóm lại: các nghiên cứu gần đây cho thấy NEm cho bò sữa ngày nay cao hơn (có thể là do các
tiến bộ di truyền về năng suất). Vì vậy, việc áp dụng nhu cầu năng lượng cho duy trì cũ ở bò
sữa hiện không còn chính xác nữa và nhiều nước như UK, Hoa kỳ và cả châu Âu đang hiệu
chỉnh để có hệ thống mới. Để có được số liệu về nhu cầu năng lượng duy trì cho bò sữa lai ở
Viêt nam chúng ta với điều kiện khí hậu nhiệt đới, và gia súc cho sữa có tiềm năng di truyền
cao, rất cần nghiên cứu nhu cầu năng lượng cho duy trì để hiệu chỉnh các nhu cầu năng lượng
hiện đang mượn để dùng ở nước ta từ nhu cầu tính được trên bò sữa ở các nước ôn đới. Vì lý
do trên chúng tôi tiến hành đề tài này với các mục tiêu sau đây:
Xác định nhu cầu năng lượng thuần cho duy trì ở bò cái tơ lỡ lai 75 % HF bằng phương pháp
gián tiếp với 2 cách tiếp cận khác nhau: sử dụng phương trình của ARC (1980) và phương
trình của INRA (1989).
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đề tài được tiến hành từ năm 2008 đến năm 2009 tại Bộ môn dinh dưỡng, thức ăn chăn nuôi
và đồng cỏ và Trung tâm thực nghiệm và bảo tồn nguồn gen động vật, Viện chăn nuôi.
Bố trí thí nghiệm
Để xác định nhu cầu năng lượng duy trì cho bò cái tơ lỡ lai 75% HF, 04 bò cái tơ (18-20 tháng
tuổi) lai ¾ HF không mang thai được sử dụng trong thí nghiệm tiêu hóa cho mỗi loại thức ăn
thí nghiệm (n = 4 cho mỗi loại thức ăn).
Thí nghiệm tiêu hoá in vivo được tiến hành theo quy trình thí nghiệm xác định tỷ lệ tiêu
hoá in vivo bằng phương pháp thu phân và nước tiểu tổng số (total faeces and urine
collection) (Cochran và Galyean, 1994., Burns và cs., 1994). Bò thí nghiệm được nuôi
nhốt cá thể trên cũi trao đổi chất và cho ăn ở mức duy trì trong thời gian chuẩn bị 10 ngày,
sau đó đến giai đoạn thu mẫu 7 ngày. Bò được cho uống nước tự do. Trước và sau mỗi
một giai đoạn thu mẫu bò được cân để kiểm tra tăng trọng. Trước khi vào thí nghiệm bò
được tấy ký sinh trùng đường tiêu hóa. Trong thời gian thu mẫu 7 ngày toàn bộ lượng
phân bò bài tiết ra được thu nhặt theo cá thể, cân xác định khối lượng rồi lấy mẫu (10%
tổng khối lượng) để xác định chất khô, thành phần hóa học (protein thô (Crude protein)
CP, mỡ (Este extract- EE), xơ thô (Crude fiber-CF), NDF, ADF, khoáng (Total ash –Ash)
và giá trị năng lượng thô (GE) trên Bomb calorimeter do Đức sản xuất. Thức ăn cho ăn và
thức ăn thừa cũng được cân, lấy mẫu xác định chất khô, thành phần hóa học và giá trị GE
như đối với mẫu phân. Nước tiểu cũng được thu cá thể trong 7ngày, xác định dung tích,
khối lượng. Nước tiểu thu được hàng ngày của các cá thể bò được đổ vào bình đã có sẵn
100 ml 7,2 N H2SO4 và lấy mẫu (10ml/1lít) để phân tích hàm lượng CP và GE trên Bomb
calorimeter. Tất cả các mẫu thức ăn cho ăn, thức ăn thừa, phân, nước tiểu được giữ ở nhiệt
độ −20◦C cho đến khi phân tích.
Thức ăn và chế độ nuôi dưỡng
Sáu loại thức ăn bao gồm 4 loại cỏ voi cắt sau tái sinh vào mùa hè lúc 35, 40, 45 và 50 ngày
(CV35, CV40, CV45, CV50) cùng với 1 loại cỏ khô stylo trồng tại Ninh Bình và 1 loại rơm ủ
urea 4% được sử dụng trong nghiên cứu này. Thức ăn được chặt nhỏ: 2-3 cm và cho ăn ngày
VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 24-Tháng 6 - 2010
48
hai lần vào 8 h sáng và 4 h chiều. Thức ăn được cho ăn hạn chế để đảm bảo tăng trọng bằng
không hoặc rất nhỏ. Giai đoạn nuôi chuẩn bị (10 ngày) chính là giai đoạn điều chỉnh mức ăn
vào hàng ngày của từng bò. Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm được trình bày ở
Bảng 1. Đây là các thức ăn có hàm lượng xơ khá cao.
Bảng 1. Thành phần hóa học của các thức ăn thử nghiệm
(% chất khô).
Thức ăn
Protein
thô (%)
Mỡ thô
(%)
Xơ thô
(%) NDF (%) ADF (%)
Tro thô
(%)
CV35 13,18 1,70 33,97 68,14 40,50 17,17
CV40 12,10 1,48 37,06 70,27 41,46 16,59
CV45 10,66 1,41 38,28 72,94 44,65 14,86
CV50 10,10 1,51 38,47 74,12 43,87 12,90
Rơm ủ urea 4% 12,24 1,23 37,55 69,05 49,86 8,89
Cỏ khô stylo 14,15 1,45 40,27 61,57 43,98 6,23
CV35: cỏ voi cắt tái sinh mùa hè sau 35 ngày; CV 40: cỏ voi cắt tái sinh mùa hè sau 40 ngày; CV 45: cỏ voi cắt
tái sinh mùa hè sau 55 ngày; CV 50: cỏ voi cắt tái sinh mùa hè sau 50 ngày.
Xác định thành phần hóa học và GE của thức ăn, nước tiểu và phân
Chất khô (DM), protein thô (CP), mỡ thô (EE), xơ thô (CF) và khoáng tổng số (Ash) của thức
ăn được xác định theo các tiêu chuẩn TCVN 4326 - 86, TCVN 4328 - 86, TCVN 4331-2001,
TCVN 4329 - 86, TCVN 4327 - 86, riêng NDF, ADF được xác định theo phương pháp của
Goering và Van Soest (1970). GE của thức ăn, nước tiểu và phân được xác định bằng cách đốt
trực tiếp trên bom calorimeter, riêng nước tiểu trước khi đốt phải trộn với chất trợ cháy là
paraphin.
Xác định khối lượng và lượng thức ăn ăn vào
Khối lượng bò được xác định bằng cân điện tử Rudweight của Australia. Lượng chất khô thức
ăn được tính từ lượng thức ăn ăn vào, thức ăn còn thừa và vật chất khô của thức ăn.
Xác định tỷ lệ tiêu hóa in vivo của thức ăn
Tỷ lệ tiêu hóa in vivo của thức ăn được xác định bằng phương pháp thu phân và nước tiểu
tổng số (total faeces and urine collection) (Cochran và Galyean, 1994., Burns và cs, 1994). Tỷ
lệ tiêu hóa in vivo của một chất A nào đó trong thức ăn được tính như sau: Tỷ lệ tiêu hóa in
vivo của A (%) = [(Lượng chất A ăn vào từ thức ăn – (Lượng chất A trong phân + lượng chất
A trong nước tiểu (nếu có))/ Lượng chất A ăn vào từ thức ăn] x 100.
Xác định các giá trị năng lượng
Giá trị GE, DE, ME của thức ăn (MJ/kg chất khô thức ăn), tỷ lệ tiêu hóa năng lượng, tổng ME
ăn vào/ngày và nhu cầu MEm được xác định trực tiếp trên trên Bomb calorimeter. Ở đây:
GE = tổng nhiệt tạo ra khi đốt thức ăn trực tiếp trên bom;
DE = tổng nhiệt sản xuất khi đốt thức ăn trực tiếp trên bom - tổng nhiệt sản xuất khi đốt phân trực tiếp trên
bom sau khi gia súc ăn thức ăn đó;
VŨ CHÍ CƯƠNG: Ước tính nhu cầu năng lượng thuần .....
49
Tỷ lệ tiêu hóa năng lượng = (GE –DE)/GE * 100,
ME = DE-[(GE/100) x 6) + GE trong nước tiểu)
Với giá trị năng lượng thải ra theo khí methan (6% của tổng năng lượng thô ăn vào)
(McDonald và cs,1995).
Tổng ME (MJ/con/ngày)=ME(MJ/kgDM thức ăn)xTổng lượng chất khô ăn vào/ngày.
Tổng năng lượng ME ăn vào này trước hết được hiệu chỉnh: trừ đi lượng năng lượng chi
phí cho tăng trọng/ngày (nếu bò tăng trọng) hoặc cộng thêm lượng năng lượng chi phí cho
tăng trọng/ngày (nếu bò thụt tăng trọng) với hệ số là 19,3 MJ/kg tăng trọng (Feed into
Milk, 2004)
Nhu cầu năng lượng trao đổi cho duy trì: MEm/kg BW = tổng ME ăn vào/khối lượng bình
quân; nhu cầu năng lượng trao đổi cho duy trì MEm/kg BW0,75) = Tổng ME ăn vào/ BW0,75.
Sau khi có được MEm, NEm được tính theo hai phương pháp khác nhau.
Theo ARC (1980): Dùng hiệu quả sử dụng năng lượng trao đổi cho duy trì km ở bò sữa, thịt
(ARC, 1980) trên cơ sở ME/GE = qm và hàm lượng năng lượng trao đổi ME của thức ăn
(MJ/kg DM) như dưới đây:
ME/GE = qm 0,4
0,5
0,6
0,7
Hàm lượng năng lượng trao đổi MJ/kgDM 7,4
9,2
11,0
12,9
km:hệ số sử dụng năng lượng trao đổi cho duytrì 0,643
0,678
0,714
0,750
Phương trình: km = 0,35 qm + 0,505
Theo hệ thống của INRA (1989) NEm = ME x km; (km) sử dụng phưong trình của Van Es
(1975): km = 0,287q + 0,554. Ở đây: q (tỷ lệ giữa năng lượng trao đổi và năng lượng thô) = ME/GE. Ở cả
hai phương pháp INRA và ARC nhu cầu năng lượng thuần cho duy trì: NEm/kg BW = tổng
NE ăn vào/khối lượng bình quân; nhu cầu năng lượng thuần cho duy trì: NEm/kg BW0,75 =
tổng NE ăn vào/ BW0,75. Tổng NE (MJ/con/ngày) = NE (MJ/kg DM thức ăn) x Tổng lượng
chất khô ăn vào/ngày.
Xử lý số liệu
Số liệu thí nghiệm được xử lý thông qua phân tích phương sai ANOVA trên phần mềm
Minitab phiên bản 14.0. Các phương trình hồi qui được xây dựng trên Excel và phân tích
phương sai trên phần mềm Minitab 14.0. sử dụng regression technique cho hàm hồi qui
bậc 1.
Kết quả
Ảnh hưởng của loại thức ăn đến các năng lượng thuần ăn vào (NE MJ/ngày) và nhu cầu
năng lượng cho duy trì (NEm(MJ/kgBW) và (M J/kg BW0,75)
Bảng 2: Ảnh hưởng của loại thức ăn đến năng lượng thuần ăn vào (NE MJ/ngày và nhu cầu
năng lượng thuần cho duy trì (NEm)
VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 24-Tháng 6 - 2010
50
Chỉ tiêu
Thức
ăn
n Mean
SE StDev Min Max
1 4 23,72 2,48 4,95 18,99 30,69
2 4 23,21 0,91 1,82 21,05 24,80
3 4 24,30 0,93 1,86 21,92 26,04
4 4 23,15 2,28 4,56 19,14 27,51
5 4 20,74 2,00 4,00 17,87 26,51
NE-
INRA(MJ/ngày)
6 4 23,32 1,15 2,30 21,23 26,60
1 4 27,25 2,87 5,74 21,81 35,36
2 4 26,63 1,04 2,07 24,68 28,62
3 4 28,23 0,99 1,99 25,68 29,98
4 4 26,46 2,77 5,54 21,61 31,96
5 4 23,64 2,35 4,69 20,45 30,48
NE-ARC(MJ/ngày)
6 4 26,53 1,22 2,43 24,42 30,04
1 4 0,0946 0,00708 0,01416 0,0750 0,1087
2 4 0,0946 0,00714 0,01428 0,0817 0,1089
3 4 0,0990 0,00647 0,01294 0,0813 0,1123
4 4 0,0912 0,00545 0,01089 0,0822 0,1043
5 4 0,1031 0,00454 0,00907 0,0950 0,1116
NEm-INRA
(MJ/kgBW)
6 4 0,1183 0,00271 0,00543 0,1130 0,1240
1 4 0,1086 0,00817 0,01635 0,08605 0,12515
2 4 0,1085 0,00841 0,01682 0,09125 0,12551
3 4 0,1150 0,00734 0,01467 0,09512 0,13047
4 4 0,1041 0,00694 0,01388 0,09276 0,12106
5 4 0,1174 0,00518 0,01036 0,10799 0,12833
NEm-ARC
(MJ/kgBW)
6 4 0,1346 0,00295 0,00591 0,12918 0,14055
1 4 0,3762 0,0300 0,0601 0,2991 0,4458
2 4 0,3742 0,0247 0,0494 0,3311 0,4230
3 4 0,3919 0,0224 0,0448 0,3294 0,4358
4 4 0,3640 0,0251 0,0503 0,3212 0,4203
5 4 0,3878 0,0209 0,0419 0,3530 0,4382
NEm-INRA (MJ/kg
BW0,75)
6 4 0,4428 0,0084 0,0168 0,4182 0,4558
1 4 0,4319 0,0347 0,0694 0,3433 0,5131
2 4 0,4292 0,0291 0,0582 0,3712 0,4877
3 4 0,4549 0,0252 0,0504 0,3856 0,5064
4 4 0,4155 0,0315 0,0630 0,3624 0,4880
5 4 0,4419 0,0244 0,0488 0,4018 0,5038
NEm-ARC (MJ/kg
BW0,75)
6 4 0,5039 0,0081 0,0161 0,4811 0,5168
Kết quả nghiên cứu trình bày ở Bảng 2 cho thấy, các phương pháp khác nhau cho kết quả tính
toán khác nhau. Khuynh hướng chung là các giá trị mật độ năng luợng thuần NE (MJ/kgDM)
cho cùng một loại thức ăn tính theo INRA (1989) thấp hơn các giá trị tương ứng tính theo
ARC (1980). Hệ quả là các giá trị về nhu cầu NEm (MJ/kgBW và MJ/kgBW0,75) tính theo
INRA (1989) luôn thấp hơn các giá trị tương ứng tính theo ARC (1980). Kết quả còn cho
thấy, NE (MJ/kgDM) tính theo INRA (1989) và theo ARC (1980) không có sai khác giữa các
loại thức ăn (P>0,05). Giá trị NE (MJ/kgDM) tính theo INRA (1989) cho 6 loại thức ăn
nghiên cứu dao động từ 20,74 đến 24,29 (MJ/kgDM) và không có sai khác thống kê (P>0,05).
Tương tự như vậy, giá trị NE (MJ/kgDM) tính theo ARC (1980) dao động từ 23,64 đến 28,23
(MJ/kgDM) và không có sai khác thống kê (P>0,05).
Hệ quả là NEm (MJ/kgBW và MJ/kgBW0,75) tính theo INRA (1989) và theo ARC (1980)
không có sai khác giữa các loại thức ăn (P>0,05). NEm (MJ/kgBW và MJ/kgBW0,75) tính theo