Luận án Tiến sĩ chuyên ngành Khoa học cây trồng: Nghiên cứu khả năng sản xuất, đặc tính chịu hạn và lượng đạm bón cho một số cây thức ăn gia súc tại Nghĩa Đàn, Nghệ An

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:159

Thêm vào BST

Báo xấu

220
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài: Tuyển chọn một số giống cỏ (hòa thảo và họ đậu) năng suất cao, chất lượng tốt có khả năng chịu hạn, phù hợp với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng của huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An; xác định mức bón phân đạm phù hợp cho các giống cỏ được chọn lọc để đảm bảo năng suất cao, chất lượng tốt và giá chi phí sản xuất thấp; đánh giá khả năng phát triển của các giống cây thức ăn xanh (CTAX) đã được chọn để đưa ra sản xuất đại trà.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ chuyên ngành Khoa học cây trồng: Nghiên cứu khả năng sản xuất, đặc tính chịu hạn và lượng đạm bón cho một số cây thức ăn gia súc tại Nghĩa Đàn, Nghệ An

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HOÀNG VĂN TẠO NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SẢN XUẤT, ĐẶC TÍNH CHỊU HẠN VÀ LƢỢNG ĐẠM BÓN CHO MỘT SỐ CÂY THỨC ĂN GIA SÚC TẠI NGHĨA ĐÀN, NGHỆ AN LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG HÀ NỘI - 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HOÀNG VĂN TẠO NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SẢN XUẤT, ĐẶC TÍNH CHỊU HẠN VÀ LƢỢNG ĐẠM BÓN CHO MỘT SỐ CÂY THỨC ĂN GIA SÚC TẠI NGHĨA ĐÀN, NGHỆ AN CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ: 62.62.01.10 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC 1. GS. TS. TRẦN ĐỨC VIÊN 2. GS. TS. VŨ CHÍ CƢƠNG HÀ NỘI - 2015
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chƣa từng dùng bảo vệ để lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã đƣợc cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Tác giả luận án Hoàng Văn Tạo i
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành bản luận án này, trƣớc hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hƣớng dẫn GS.TS. Trần Đức Viên cùng thầy giáo GS.TS. Vũ Chí Cƣơng, đã giúp đỡ, chỉ bảo tận tình cho tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn các cô giáo, thầy giáo ở Bộ môn Cây lƣơng thực, Khoa Nông học, Phòng Phân tích - Khoa Chăn nuôi, Ban Quản lý đào tạo, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã quan tâm và tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin trân trọng cảm ơn cán bộ công nhân viên Công ty Rau quả 19/5 tỉnh Nghệ An đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất cho tôi suốt thời gian thực hiện đề tài. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình và tất cả bạn bè, đồng nghiệp đã luôn động viên, giúp đỡ cho tôi hoàn thành luận án này. Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Tác giả luận án Hoàng Văn Tạo ii
MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các từ viết tắt vi Danh mục các bảng vii Danh mục các hình ix MỞ ĐẦU 1 1 Tính cấp thiết của đề tài 1 2 Mục tiêu của đề tài 2 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2 4 Những đóng góp mới về học thuật và lý luận của đề tài 3 5 Giới hạn của đề tài 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 1.1 Khái niệm về cây thức ăn xanh và nhóm giống sử dụng trong nghiên cứu 5 1.1.1 Khái niệm về cây thức ăn xanh 5 1.1.2 Đặc điểm thực vật học của các nhóm giống thuộc họ hòa thảo thí nghiệm 6 1.1.3 Đặc điểm thực vật học của các nhóm giống thuộc họ đậu thí nghiệm 10 1.2 Tình hình nghiên cứu và chọn tạo cây thức ăn xanh trên thế giới và ở Việt Nam 12 1.2.1 Trên thế giới 12 1.2.2 Ở Việt Nam 13 1.3 Ảnh hƣởng của hạn đến năng suất và chất lƣợng cây thức ăn xanh 18 1.4 Ảnh hƣởng của phân đạm đến năng suất và chất lƣợng cây thức ăn xanh 23 1.5 Một số kết quả nghiên cứu về cây thức ăn gia súc và đặc điểm khí hậu đất đai vùng nghiên cứu Nghĩa Đàn 29 1.5.1 Một số kết quả nghiên cứu về cây thức ăn gia súc tại Nghĩa Đàn 29 1.5.2 Vị trí địa lý 29 1.5.3 Đặc điểm địa hình 29 iii
1.5.4 Đặc điểm khí hậu 30 1.5.5 Tài nguyên 31 Chƣơng 2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1 Vật liệu, địa điểm, thời gian nghiên cứu 32 2.1.1 Vật liệu nghiên cứu 32 2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 32 2.1.3 Thời gian nghiên cứu 32 2.1.4 Nội dung nghiên cứu 32 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 33 2.2.1 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu tính năng sản xuất và chất lƣợng của một số giống cỏ và cây thức ăn gia súc cho bò sữatại huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An 33 2.2.2 Thí nghiệm 2: Đặc điểm quang hợp liên quan đến chịu hạn của một số cỏ họ hòa thảo (Poaceae) và họ đậu (Fabaceae) thức ăn gia súc cho bò sữa 35 2.2.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hƣởng của các mức bón đạm khác nhau đến khả năng sản xuất của một số giống cỏ trên vùng đất Nghĩa Đàn, Nghệ An 38 2.2.4 Thí nghiệm 4: Xây dựng mô hình sản xuất của bộ giống cỏ thí nghiệm tại vùng đất Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An 42 Chƣơng 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 Khả năng sản xuất và chất lƣợng của một số giống cỏ, cây thức ăn gia súc cho bò sữa tại huyện Nghĩa Đàn 44 3.1.1 Tỷ lệ sống của các cỏ thí nghiệm 44 3.1.2 Năng suất chất xanh, năng suất protein của các giống cỏ thí nghiệm 45 3.1.3 Thành phần hóa học và dinh dƣỡng của các giống cỏ thí nghiệm 50 3.2 Đặc điểm quang hợp liên quan đến chịu hạn của một số cỏ họ hòa thảo (Poaceae) và họ đậu (Fabaceae) thức ăn gia súc cho bò sữa 53 3.2.1 Cƣờng độ quang hợp và các yếu tố liên quan qua ạn 53 3.2.2 Khả năng tích lũy vật chất khô của các giố ạn 62 3.3 Ảnh hƣởng của các mức đạm bón khác nhau đến khả năng sản xuất của một số giống cỏ trên vùng đất Nghĩa Đàn, Nghệ An 64 iv
3.3.1 Ảnh hƣởng của phân đạm đến các chỉ tiêu sinh trƣởng và phát triển 64 3.3.2 Ảnh hƣởng của phân đạm đến Tỷ lệ lá/thân và năng suất của các giống cỏ thí nghiệm 71 3.4 Tiềm năng, năng suất của các giống cỏ thí nghiệm trong sản xuất đại trà 93 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 104 1 Kết luận 104 2 Đề nghị 105 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIẾN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 PHỤ LỤC 123 v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ADF : Xơ axit CIAT : Trung tâm Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế CTAX : Cây thức ăn xanh NDF: : Xơ trung tính NS : Năng suất NSCX : Năng suất chất xanh NSVCK : Năng suất vật chất khô TAX : Thức ăn xanh TĐST : Tốc độ sinh trƣởng VCK : Vật chất khô vi
DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1 Số giống cỏ/cây thức ăn xanh đƣa vào nghiên cứu 33 2.2 Bộ giống cỏ/cây thức ăn trong Thí nghiệm 2 35 2.3 Các giống cỏ/cây thức ăn trong Thí nghiệm 3 và 4 38 2.4 Ký hiệu các công thức thí nghiệm đối với các giống cỏ 41 2.5 Diện tích sử dụng trong thí nghiệm 4 42 3.1 Tỷ lệ cây sống sau khi gieo 20 ngày 44 3.2 Năng suất chất xanh của các giống cỏ ở các lứa cắt (L)/năm 47 3.3 Năng suất xanh, năng suấtvật chất khô và năng suất protein tổng số 49 3.4 Thành phần hóa học của các giống cỏ thí nghiệm 51 3.5 ống cỏ 54 3.6 Độ dẫn khí khổng của các giố 57 3.7 Nồng độ CO2 trong gian bào của các giố 58 3.8 Chỉ số SPAD của các giố 59 3.9 Hiệu suất sử dụng lƣợng tử của hệ quang hóa II của các giố 60 3.10 Hiệu suất sử dụng nƣớc của các giố 61 3.11 Tỷ lệ khô rễ/thân lá của các giố 62 3.12 Chất khô tích lũy của các giống thí nghiệ 63 3.13a Ảnh hƣởng của các mức bón phân đạm đến một số chỉ tiêu nông học của hai giống cỏ hòa thảo 65 3.13b Ảnh hƣởng tƣơng tác của mức bón đạm và giống đến một số chỉ tiêu nông học của hai giống cỏ hòa thảo 65 3.14a Ảnh hƣởng của mức phân bón đến một số chỉ tiêu nông học của hai giống cỏ họ đậu 68 3.14b Ảnh hƣởng tƣơng tác của giống cỏ họ đậu và mức đạm bón đến một số chỉ tiêu nông học 68 vii
3.15a Ảnh hƣởng riêng rẽ của các mức bón phân đạm và giống đến tỷ lệ lá/ thức ăn xanh và năng suất của các giống cỏ hòa thảo 73 3.15b Ảnh hƣởng tƣơng tác của các mức bón phân đạm và giống đến tỷ lệ lá/thân và năng suất của các giống cỏ hòa thảo 74 3.16a Ảnh hƣởng riêng rẽ của các mức bón phân đạm và giống đến tỷ lệ lá/thân và năng suất của các giống cỏ họ đậu 76 3.16b Ảnh hƣởng của các mức bón phân đạm và giống đến tỷ lệ lá/ thức ăn xanh và năng suất của các giống cỏ họ đậu 77 3.17 Ảnh hƣởng tƣơng tác của giống và phân đạm đến năng suất tổng số của giống cỏ hòa thảo trong mùa khô 81 3.18 Ảnh hƣởng tƣơng tác của giống và mức bón phân đạm đến năng suất tổng số của giống cỏ họ đậu trong mùa khô 84 3.19a Thành phần dinh dƣỡng chủ yếu trong phần chất xanh thu cắt tại các mức bón phân đạm khác nhau của các giống thí nghiệm 86 3.19b Thành phần dinh dƣỡng chủ yếu trong phần chất xanh thu cắt tại các mức phân đạm bón khác nhau của giống cỏ họ đậu 87 3.20a Giá chi phí sản xuất theo các mức bón phân đạm khác nhau của giống cỏ hòa thảo 90 3.20b Giá chi phí sản xuất theo các mức bón phân đạm khác nhau của giống cỏ họ đậu 90 3.21 Tốc độ sinh trƣởng, biến động số lá và số nhánh qua các lứa cắt trong năm của giống cỏ hòa thảo 93 3.22 Ảnh hƣởng của thời gian cắt đến tốc độ sinh trƣởng, động thái ra lá và số nhánh qua các lứa cắt trong năm của giống cỏ họ đậu 98 3.23 Ảnh hƣởng của lứa cắt đến tốc độ sinh trƣởng, số lá và số nhánh sinh ra của các giống thí nghiệm 100 3.24 Tiềm năng năng suất của giống cỏ thí nghiệm 101 viii
DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang 1.1 Nhiệt độ, lƣợng mƣa và độ ẩm trung bình tại Nghĩa Đàn 30 2.1 Sơ đồ thí nghiệm 1 34 2.2 Phƣơng pháp gây hạn trong thí nghiệm 36 2.3 Sơ đồ bố trí các công thức thí nghiệm 3 41 3.1 Tƣơng quan giữa các mức phân bón đạm với tốc độ sinh trƣởng của các giống hòa thảo 69 3.2 Tƣơng quan giữa các mức phân bón đạm với tốc độ sinh trƣởng của các giống cỏ họ đậu 69 3.3 Tƣơng quan giữa các mức phân bón Đạm với số nhánh của các giống cỏ hòa thảo 70 3.4 Tƣơng quan giữa các mức phân bón Đạm với số nhánh của các giống cỏ họ đậu 71 3.5 Mối tƣơng quan giữa các mức phân đạm và hiệu suất sử dụng đạm của năng suất xanh của 2 giống cỏ hòa thảo 79 3.6 Mối tƣơng quan giữa các mức phân đạm và hiệu suất sử dụng đạm của năng suất khô của 2 giống cỏ hòa thảo 79 3.7 Mối tƣơng quan giữa các mức phân đạm và hiệu suất sử dụng đạm của năng suất xanh của 2 giống cỏ họ đậu 80 3.8 Mối tƣơng quan giữa các mức phân đạm và hiệu suất sử dụng đạm của năng suất khô của 2 giống cỏ họ đậu 80 3.9 Chi phí sản xuất 1kg cỏ xanh và tỷ lệ giảm chi phí so với đối chứng của 2 giống cỏ hòa thảo đồ thị này thể hiện lại kết quả của bảng nên không cần thiết 91 3.10 Chi phí sản xuất cỏ xanh và tỷ lệ giảm chi phí so với đối chứng của 2 giống cỏ họ đậu 91 ix
3.11 Tốc độ sinh trƣởng của cỏ MULATO II theo thời gian sinh trƣởng của từng lứa 95 3.12 Tốc độ sinh trƣởng của cỏ Mombasa theo thời gian sinh trƣởng của từng lứa 95 3.13 Số lá của giống cỏ B. Mulato II sau khi gieo 20 ngày đến khi thu cắt của các lứa trong năm 96 3.14 Số là của giống cỏ P.M. Mombasa sau khi gieo 20 ngày đến khi thu cắt của các lứa trong năm 96 3.15 Ảnh hƣởng của thời gian sinh trƣởng đến số nhánh của giống cỏ B.Mulato II qua các lứa cắt trong năm 97 3.16 Ảnh hƣởng của thời gian sinh trƣởng đến số nhánh của giống cỏ P.M. Mombasa qua các lứa cắt trong năm 97 3.17 Chi phí sản xuất cho 1 kg cỏ xanh trong sản xuất đại trà 102 x
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Việt Nam bắt đầu chăn nuôi bò sữa từ những năm 60 của thế kỷ trƣớc. Nhƣng chƣơng trình nuôi bò sữa ở quy mô công nghiệp thì bắt đầu từ năm 2001, khi Chính phủ có riêng quyết định khuyến khích phát triển đàn bò sữa (Quyết định 167/2001/QĐ - TTg ngày 26/10/2001). Trong 10 năm đó, tổng đàn bò sữa của nƣớc ta đã tăng từ 41.000 năm 2001 lên trên 145.000 con năm 2010 với tổng sản lƣợng sữa tƣơi sản xuất hàng năm tăng trên 5,5 lần, dự kiến số lƣợng bò sữa của Việt Nam sẽ tăng 15% từ 2010 đến 2015 và sẽ tăng 10% từ 2015 đến 2020 với sản lƣợng sữa sẽ đạt trên 1triệu tấn để đáp ứng đƣợc nhu cầu tiêu dùng sữa của Việt Nam vào năm 2020 (Đỗ Kim Tuyên, 2009). Một trong những hạn chế cho sự phát triển chăn nuôi bò nói chung và bò sữa nói riêng là việc đảm bảo nguồn thức ăn xanh, bởi không nhƣ các loài gia súc khác, gia súc nhai lại thức ăn xanh chiếm từ 60 - 100% khẩu phần ăn hàng ngày. Nghĩa Đàn là một trong những huyện trung du miền núi nằm ở phía Bắc - Tây Bắc của tỉnh Nghệ An với đặc điểm khí hậu, đất đai thuận lợi, chăn nuôi luôn là một ngành quan trọng trong sản xuất nông nghiệp của huyện, nên đƣợc chú trọng đầu tƣ và phát triển trong những năm gần đây. Bò là đối tƣợng chăn nuôi đem lại hiệu quả cao cho ngƣời dân, tình đến nay đàn bò trong dân đã lên đến hàng ngàn. Tận dụng lợi thế đó từ tháng 8 năm 2009, tại Nghệ An có một dự án lớn về chăn nuôi bò sữa qui mô công nghiệp tập trung của công ty sữa TH đƣợc triển khai. Để cung ứng đủ nguồn thức ăn cho trên 12.000 con bò sữa nhập khẩu và trên 3.000 con bê sữa mới sinh là cả một vấn đề. Nếu không áp dụng các tiến bộ kỹ thuật trồng trọt bằng công nghệ cao để sản xuất thức ăn thì dự án không thể có ngày hôm nay. Bởi vậy, nguồn thức ăn xanh bình quân hàng trăm tấn/ngày (Sao Mai, 2011). Để trồng cỏ theo phƣơng thức thâm canh, cùng với chọn giống cỏ có khả năng chịu hạn, thì cần có kỹ thuật sản xuất tốt, trong đó bón phân có vai trò quan trọng để cây sinh trƣởng tốt cho năng suất, chất lƣợng cao. Đối với cây trồng đạm là yếu tố chính, yếu tố quyết định sự sinh trƣởng phát triển và năng suất chất lƣợng của 1
cây. Các loài cỏ có khả năng cho năng suất chất xanh rất cao trong 5 - 8 đợt cắt/năm nên có yêu cầu rất cao về phân khoáng nhất là phân đạm. Tuy nhiên cho đến nay chƣa có công trình nghiên cứu mang tính hệ thống thực hiện để lựa chọn đƣợc bộ giống cỏ phù hợp với điều kiện sinh thái (nhất là khô hạn) tại huyện Nghĩa Đàn - Nghệ An, cũng nhƣ có những giải pháp kỹ thuật canh tác thích hợp giúp cây cỏ sinh trƣởng, phát triển tốt, cho năng suất và chất lƣợng cao đáp ứng đƣợc với yêu cầu của kế hoạch phát triển chăn nuôi bò sữa của huyện là việc làm rất cần thiết và mang tính cấp bách hiện nay. 2. Mục tiêu của đề tài - Tuyển chọn một số giống cỏ (hòa thảo và họ đậu) năng suất cao, chất lƣợng tốt có khả năng chịu hạn, phù hợp với điều kiện khí hậu và thổ nhƣỡng của huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An. - Xác định mức bón phân đạm phù hợp cho các giống cỏ đƣợc chọn lọc để đảm bảo năng suất cao, chất lƣợng tốt và giá chi phí sản xuất thấp. - Đánh giá khả năng phát triển của các giống cây thức ăn xanh (CTAX) đã đƣợc chọn để đƣa ra sản xuất đại trà. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Tuyển chọn các giống cây thức ăn mới, bổ sung vào bộ giống cỏ năng suất, chất lƣợng cao phục vụ phát triển chăn nuôi bò sữa nói riêng và chăn nuôi gia súc ăn cỏ nói chung của huyện Nghĩa Đàn và tỉnh Nghệ An. - Góp phần lựa chọn và phát triển các giống cỏ chịu đƣợc điều kiện khô hạn của vùng đồi núi Nghĩa Đàn, bổ sung thông tin làm cơ sở cho công tác nghiên cứu các giống cỏ, cây thức ăn chăn nuôi chịu hạn khác. - Xác định đƣợc mức bón phân đạm tối ƣu cho năng suất cao, chất lƣợng tốt, giảm chi phí sản xuất và hoàn thiện quy trình kỹ thuật trồng thâm canh các giống cây thức ăn gia súc trong vùng. - Đánh giá khả năng cho năng suất và chất lƣợng của giống cỏ đã đƣợc chọn lọc trong sản xuất đại trà sẽ kiểm chứng lại toàn bộ các biện pháp kỹ thuật canh tác 2
đƣợc giải quyết trong phạm vi thực hiện của đề tài và tiếp cận kế thừa của các công trình nghiên cứu trƣớc để hoàn thiện các quy trình sản xuất cho từng giống cỏ trong vùng trên cơ sở đó khuyến cáo nhân rộng ra toàn tỉnh. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Đƣa ra đƣợc bộ giống cỏ năng suất, chất lƣợng cao phù hợp với vùng sinh thái của huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An. - Tạo ra nguồn giống cỏ cho các cơ sở chăn nuôi, hộ nông dân trồng và giải quyết nguồn thức ăn xanh chất lƣợng cao hiện đang thiếu trầm trọng trong chăn nuôi gia súc ăn cỏ trong mùa khô. - Sản phẩm thức ăn xanh từ một số giống cỏ có chất lƣợng cao là nguồn bổ sung dinh dƣỡng một cách cân đối về hàm lƣợng protein thực vật cho gia súc, tạo ra sản phẩm sạch phục vụ cho xã hội góp phần xây dựng ngành chăn nuôi bò sữa phát triển ổn định và bền vững. 4. Những đóng góp mới về học thuật và lý luận của đề tài - Xác định đƣợc giống cỏ: Brachiria MulatoII; P.M. Mombasa; Stylosanthes CIAT 184; Stylosanthes Ubon có khả năng chịu đƣợc điều kiện khô hạn, năng suất cao, chất lƣợng tốt trồng thích hợp trên vùng đất đỏ bazan và điều kiện thời tiết khí hậu thuộc huyện Nghĩa Đàn, bổ sung vào bộ giống cây thức ăn cho gia súc ăn cỏ của tỉnh Nghệ An. - Xác định đƣợc mức bón phân đạm phù hợp, có hiệu quả kinh tế cao là 250 kg N/ha/năm đối với cỏ hòa thảo, 125 kg N/ha/năm đối với cây họ đậu trong sản xuất thâm canh các giống cỏ chọn lọc phục vụ chăn nuôi bò sữa và làm cơ sở cho việc xây dựng các quy trình trồng các giống cỏ trong phạm vi toàn tỉnh. - Xác định đƣợc hƣớng phát triển thâm canh một số giống cỏ trong sản xuất đại trà phục vụ chăn nuôi bò sữa của huyện Nghĩa Đàn làm cơ sở khuyến cáo rộng ra các vùng chăn nuôi gia súc ăn cỏ trong toàn tỉnh. 5. Giới hạn của đề tài - Đề tài đƣợc thực hiện từ năm 2010 - 2013, tại huyện Nghĩa Đàn, Nghệ An. 3
- Giống cỏ nghiên cứu: 15 giống cỏ (8 giống cỏ họ hòa thảo và 7 giống cỏ họ đậu) là vật liệu nghiên cứu ban đầu để đánh giá và tuyển chọn. - Lƣợng đạm bón khác nhau cho 1 số giống cỏ là biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất và chất lƣợng phục vụ chăn nuôi bò sữa. 4
Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Khái niệm về cây thức ăn xanh và nhóm giống sử dụng trong nghiên cứu 1.1.1. Khái niệm về cây thức ăn xanh Cây thức ăn xanh (forages) bao gồm cả các loại cây thức ăn tự nhiên và đƣợc trồng trong điều kiện canh tác với mục đích sử dụng làm thức ăn cho gia súc, bao gồm tất cả các loài thực vật thuộc họ hoà thảo (Grasses), họ đậu (Legumes), cây đậu thân gỗ (Tree legumes) và những cây trồng lấy ngọn lá, thân, rễ,… có thể sử dụng đƣợc để làm thức ăn cho gia súc (chủ yếu cho động vật nhai lại). Cây thức ăn xanh đƣợc chia ra thành 2 nhóm chính gồm: Nhóm 1: Các cây thuộc họ hòa thảo là họ thực vật một lá mầm (Liliopsiada), tên khoa học là PoaceaehoặcGramineae. Trong họ này có khoảng 668 chi và khoảng 10.035 loài cỏ chiếm khoảng 20% toàn bộ thảm thực vật trên trái đất. Cỏ trồng (planted forages) là khái niệm thƣờng dùng để chỉ các giống cỏ và cây thức ăn cải tiến (Improved forages), là những giống đƣợc nghiên cứu lai tạo hay tuyển chọn từ tự nhiên với mục đích tạo ra các giống cho năng suất cao, chất lƣợng tốt, thích nghi với điều kiện tự nhiên và canh tác với một vùng nào đó để làm cỏ tƣơi, ủ chua, cỏ khô làm thức ăn cho gia súc và thƣờng có thời gian sinh trƣởng 1 năm, 2 năm hoặc nhiều năm (Burkart,1988; Judd et al., 2002). Cỏ hòa thảo có đặc điểm là có năng suất cao, ngon miệng đối với gia súc, thông thƣờng chúng chiếm một tỷ lệ cao trong toàn bộ khẩu phần ăn và là nguồn cung cấp năng lƣợng chủ yếu cho gia súc nhai lại. Tuy nhiên hầu hết các cây hoà thảo có chứa hàm lƣợng protein thấp chỉ vào khoảng 5 đến 12% so với vật chất khô. Tỷ lệ này phụ thuộc vào các yếu tố nhƣ di truyền, dinh dƣỡng của đất, mùa vụ và tuổi thu hoạch (Trƣơng Tấn Khanh, 2003). Nhóm 2: Các cây thuộc họ đậu (Leguminosae) hoặc (Fabaceaesensu lato). Bộ đậu chiếm khoảng 9,6% sự đa dạng thực vật hai lá mầm thật (Magallón et al.,1999). Cây họ đậu bao gồm một số loài quan trọng bậc nhất cung cấp thực phẩm 5
cho con ngƣời và là nguồn thức ăn quan trọng cho gia súc, gia cầm, làm phân xanh, cây cảnh và cây thuốc. Các loài trong họ này phát triển đa dạng nhƣ nhóm cây mọc thẳng, cây bụi, thân thảo, dây leo, dây leo thân thảo. Một đặc trƣng nổi bật của các loài cây thuộc họ Đậu đó là các loại cây chủ cho nhiều loài vi khuẩn cố định đạm Rizhobium cộng sinh có khả năng lấy khí nitơ (N2) trong không khí và chuyển hóa nó thành các dạng NO3 hay NH4 cho cây hấp thụ. Hoạt động này đƣợc gọi là cố định đạm trong vai trò của cây chủ, còn vi khuẩn nốt rễ với vai trò của nhà cung cấp nitrat có ích (Watson and Dallwitz,1992). 1.1.2. Đặc điểm thực vật học của các nhóm giống thuộc họ hòa thảo thí nghiệm 1.1.2.1. Brachiaria sp. Chi Brachiaria có khoảng hơn 100 loài phổ biến ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của phía Đông và Tây bán cầu nhƣng chủ yếu là ở châu phi (Renvoize, 1987). Bởi loài lâu năm nhất có nguồn gốc tại Châu Phi gồm Brachiaria arrecta, B.brizantha, B.decumbens, B.dictyoneura, B.humidicola, B.mutica và B.ruziziensis đƣợc sử dụng làm cây thức ăn gia súc, đặc biệt là ở vùng nhiệt đới châu Mỹ (Argel et al., 2007). Brachiaria brizantha: Đƣợc trồng phổ biến tại các vùng nhiệt đới của châu Phi từ mức 0 đến 2.400m so với mực nƣớc biển, lƣợng mƣa hàng năm hơn 800 mm (Bogdan, 1977). Ở Đông Phi, Bogdan (1955) cho rằng B.brizantha có rất nhiều giống khác nhau. Mỗi vùng sinh thái khác nhau có các giống đặc trƣng khác nhau. B.brizantha có khả năng chịu hạn tốt và sinh trƣởng nhanh (Stomayor-Rios et al., 1960). Brachiaria brizantha cho năng suất cao trên môi trƣờng đất có độ pH thấp (Stomayor-Rios et al., 1960). Brachiaria ruziziensis: Thích nghi với vùng nhiệt đới ẩm (Whiteman, 1980). Khả năng sinh trƣởng yếu hơn so với cỏ Para và Signal grass, chịu bóng râm tốt. Brachiaria mutica: là một loại cỏ thân bò lâu năm đƣợc trồng rộng rãi ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới ẩm với lƣợng mƣa 1250mm cỏ này đã trở thành nguồn cung cấp thức ăn quan trong của ngành công nghiệp thịt bò ở Nam và Trung Mỹ, Úc, Philippines và Cuba (Bogdan, 1977). Brachiaria hybrid Mulato I là giống lai từ Brachiaria ruziziensis dòng 44-6 6
và Brachiaria brizantha CIAT 6297 là sản phẩm đầu tiên trong chƣơng trình lai tạo giống của CIAT. Mặc dù cỏ Mulato I đòi hỏi đất trồng màu mỡ nhƣng giống này có khả năng chịu đƣợc điều kiện khô hạn cao, giống khỏe, sinh trƣởng nhanh và chất lƣợng dinh dƣỡng tốt (Argel et al., 2007). Brachiaria hybrid Mulato II CIAT 36087: đƣợc nghiên cứu và chọn tạo từ năm 1989 trong khuôn khổ dự án thức ăn gia súc của Trung tâm Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế (CIAT). Giống Mulato II là một tứ bội (2n = 4x = 36 nhiễm sắc thể), cỏ lâu năm, thân cây có hình trụ, sinh trƣởng mạnh, lá hình mũi mác và có màu xanh đậm. Mulato II phát triển trên độ cao 1800mm so với mực nƣớc biển, điều kiện ẩm ƣớt hoặc mùa khô ở những nơi có lƣợng mƣa hàng năm trên 700mm. Mulato II thích hợp với đất chua, thoát nƣớc (Argel et al., 2007). 1.1.2.2. Panicum maximum (Panicum polygamum, Guinea grass) Cỏ Panicum maximum có số lƣợng nhiếm sắc thể 2n=18, 32, 36, 48 và có nguồn gốc ở Châu Phi. Các giống cỏ P.M. có thể sinh trƣởng và phát triển tốt trong điều kiện khô hạn và nóng ẩm, nhƣng không chịu đƣợc ngập úng (Lenné and Sonoda, 1990). Panicum maximum cv. (P.M.) hay cỏ Ghinê, có khả năng sinh trƣởng tốt trong điều kiện các nƣớc nhiệt đới của cả hai bán cầu, nơi đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất thịt và sữa. Sự phân bổ của Panicum maximum ở các vùng có lƣợng mƣa cao (hơn 1300mm). Cỏ Panicum maximum rất mẫn cảm với sƣơng muối, đỉnh sinh trƣởng có thể bị héo hoặc là cỏ có thể chết (Motta, 1953; Russell and Webb, 1976). Ở Việt Nam cỏ P.M. còn có tên là cỏ Sả hoặc cỏ Tây Nghệ An và đƣợc đánh giá là một trong những dòng cỏ tốt nhất Việt Nam. Giống cỏ P.M. TD 58 (còn gọi là cỏ sả lá lớn ở vùng Đông Nam Bộ) là giống cỏ cho năng suất cao, chịu hạn khá, chịu đƣợc bóng râm, dễ trồng, phù hợp với chân ruộng cao, đất pha cát, không chịu đƣợc ngập úng (Lê Hà Châu, 1999). 1.1.2.3. Sorghum bicolor cv. Sorghum bicolor (L) Moench, tên thƣờng gọi là Sorghum và ở Việt Nam thƣờng gọi là cao lƣơng. Sorghum bao gồm một số giống trồng chính để lấy hạt làm 7
lƣơng thực cho con ngƣời, một số giống trồng làm thức ăn xanh cho chăn nuôi và một số giống bao gồm cả 2 mục đích trên (Harada et al., 2000). Sorghum có nguồn gốc ở phía Bắc Châu Phi và hiện nay đã đƣợc phát triển rộng rãi trên khắp các nƣớc vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới. Thuộc nhóm cây C4, dòng Sorghum bicolor bao gồm các giống cây hàng năm và cây lâu năm, thân đứng mọc thẳng đứng, cứng và có thể mọc cao từ 0,6 đến 5m và đƣờng kính thân rộng từ 5 - 30mm. Hệ thống rễ tự sinh và có thể ăn sâu tới 90cm. Phiến lá rộng, không có lông giống nhƣ lá ngô nhƣng chiều dài lá ngắn hơn và rộng hơn lá ngô. Hoa chùy dài khoảng 60cm mang tới 6000 bông con, hạt nhỏ có kích thƣớc đƣờng kính từ 3-4mm (Balole et al., 2006). Sự khác nhau giữa các giống thể hiện lớn nhất là ở đặc điểm thân cây từ hình thái mỏng đến dầy hoặc thấp hay kết bụi (Rattunde et al., 2001). Hiện tại Viện Nghiên cứu Cây lƣơng thực Quốc tế cho vùng nhiệt đới khô hạn ở Ấn Độ đang lƣu giữ 36.000 dòng từ tất cả các giống Sorghum chính trong vùng trên thế giới (Balole et al., 2006). Là giống thích ứng với biên độ nhiệt độ rộng, thích ứng rộng với các độ cao, đất bị độc tố và là cây có đặc tính sinh trƣởng bù sau những giai đoạn khô hạn. Các giống Sorghum đƣợc sử dụng làm thức ăn cho gia súc hiện nay bao gồm 4 giống: Sorghum: sản xuất hạt là chính nhƣng thân lá, rơm (bông chùm hạt) sau khi thu hoạch hạt có thể sử dụng làm thức ăn cho gia súc nhai lại là nhóm thân mọc đứng cao từ 2-4m, thân dày và là giống đa mục đích (Magness et al., 1971). Sweet sorghum: thân chứa nhiều đƣờng và có thể sử dụng ép lấy đƣờng ở các nông hộ nhỏ. Giống này đƣợc trồng chủ yếu làm thức ăn xanh cho gia súc, đặc biệt ở Mỹ và cũng đƣợc sử dụng làm nguồn gen cho việc lai tạo các giống Sorghum lai. Đây là giống có khả năng cho sinh khối cao và đƣợc lai tạo với một số dòng cỏ hòa thảo tạo ra một số giống lai có hàm lƣợng đƣờng trong thân cao hơn và hàm lƣợng HCN giảm hơn giống Sorghum ban đầu để sử dụng làm thức ăn xanh, làm cỏ khô hoặc cỏ ủ chua (Suttie, 2000) Sudan grass (Sorghum*Drummondi) và Columbus grass (Sorghum*Almum). Sorghum Hybrid thƣơng mại: là giống lai giữa 2 giống cỏ Sudan và giống 8