ảnh hởng củaủchuavàkiềmhoáđếntínhchất,thànhphầnhoá
học vàtỷlệtiêuhoáin-vitrocủarơmlúa tơi
Effects of alkali treatment and silage making of fresh rice straw on its intuitional
properties, chemical composition and in-vitro digestibility
Nguyễn Xuân Trạch, Mai Thị Thơm, Nguyễn Thị Tú, Lê Văn Ban, Bùi Thị Bích
Summary
Treatment and preservation of fresh straw right after harvesting was tried as an effort
for improved utilization of rice straw as feed for cattle and buffaloes. Fresh straw was ensiled
with either molasses (1, 2, and 3% w/w) or urea (1, 1.5, and 2% w/w) in small silos for 30, 60
or 90 days. Evaluation was made based on color, mold, smell, pH, chemical composition (DM,
CP, ADF, NDF, ADL, ash), and in-vitro digestibility. Results showed that straw silage making
with molasses reduced pH low enough for effective preservation of straw with good color and
smell. However, an upper part of straw silage was molded. Especially, silage making of fresh
straw without addition of molasses resulted in extensive mold development and could not
reduce pH low enough for good preservation. Whereas, urea treatment allowed to preserve
fresh straw without mold and with dramatically increased crude protein, highly increased pH
(>8), significantly reduced NDF, and improved in-vitro digestibility. The higher the level of
urea the better the effect was found. It is therefore recommended that fresh rice straw be
treated with 1.5-2% urea for long-term preservation and improving its feeding value.
Key words: Fresh rice straw, chemical composition, pH, in-vitro digestibility
1. ĐặT VấN Đề
Chăn nuôi trâu bò nớc ta, kể cả chăn nuôi bò sữa, phụ thuộc rất nhiều vào các nguồn phụ phẩm
nông nghiệp, đặc biệt là vào vụ đông-xuân ở miền Bắc hay mùa khô ở miền Nam. Từ trớc tới nay rơm
lúa là loại phụ phẩm chính đợc sử dụng để nuôi trâu bò trong vụ đông xuân. Tuy nhiên, rơm đợc
nông dân sử dụng chủ yếu ở dạng rơm khô dự trữ không qua chế biến nên giá trị dinh dỡng thấp. Các
phơng pháp xử lý để nâng cao giá trị dinh dỡng củarơm mặc dù đã đợc nghiên cứu nhiều nhng
mới tập trung vào rơm khô (Nguyen Xuan Trach, 1998). Tuy nhiên, vấn đề bảo quản và chế biến rơm
khô có một số khó khăn và hạn chế nh sau: (1) Tốn nhiều thời gian và lao động phơi rơm trong lúc
thời vụ khẩn trơng, (2) Phụ thuộc nhiều vào thời tiết, (3) Nơi phơi và dự trữ rơm bị hạn chế, nhất là
hiện nay khi quỹ đất bị thu hẹp, (4) Mất chất dinh dỡng và rơi vãi nhiều trong quá trình phơi khô.
Chính vì thế mà hiện nay trong lúc trâu bò thiếu thức ăn thô nghiêm trọng trong mùa đông-xuân thì sau
vụ gặt lúarơm vần bị đốt cháy ngay tại đồng ruộng mà không đợc dự trữ hết. Nếu có đợc biện pháp
xử lý rơm đợc ngay sau khi thu hoạch (tuốt lúa) và bảo quản đợc lâu dài thì sẽ giải quyết đợc những
nhợc điểm trên củarơm khô, góp phần tăng khả năng khai thác nguồn rơm dồi dào để nuôi trâu bò.
Nghiên cứu này nhằm bớc đầu tìm giải pháp nâng cao khả năng bào quản và chế biến làm tăng
giá trị dinh dỡng củarơmlúa làm thức ăn cho trâu bò thông qua việc đánh giá khả năng bảo quản rơm
tơi bằng phơng pháp ủchua có bổ sung rỉ mật và bằng cách ủkiềmhoá với urê thay thế cho ph
ơng
pháp phơi khô truyền thống.
2. VậT LIệU Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU
2.1. Phơng pháp ủrơmRơmlúa tơi ngay sau khi thu hoạch đợc ủchua (nhằm bảo quản lâu dài) vàủkiềmhoá
(nhằm bảo quản và làm tăng giá trị dinh dỡng) theo các công thức sau:
Rơmlúa tơi ủ không bổ sung
ủ CHUA
Rơmlúa tơi ủ với 1% rỉ mật
Rơmlúa tơi ủ với 2% rỉ mật
Rơmlúa tơi ủ với 3% rỉ mật
Rơmlúa tơi ủ với 1% urê
KIềM HOá
Rơmlúa tơi ủ với 1,5% urê
Rơmlúa tơi ủ với 2% urê
Trớc khi ủ, rơmlúa tơi đợc băm nhỏ tới kích thớc từ 1-3 cm rồi trộn đều với các chất bổ
sung (tuỳ theo công thức) theo đúng tỷ lệ. Sau đó cho 2 kg hỗn hợp đã trộn vào mỗi bocan thí nghiệm
(lặp lại 3 lần), lèn chặt và bịt kín khí vàủ trong phòng thí nghiệm.
2.2. Phơng pháp đánh giá chất lợng rơm
Sau khi ủ đợc 30, 60 hay 90 ngày các mẫu rơmủ đại diện đợc lấy (theo TCVN 86) để
đánh giá theo những chỉ tiêu sau:
- Các chỉ tiêu trực quan: Màu sắc, mốc và mùi đợc xác định bằng mắt thờng mà ngửi mẫu 5 phút
sau khi lấy ra khỏi bocan.
- Độ pH: Giá trị pH củarơm đợc xác đinh theo phơng pháp của Hartley và Jones (1978).
- Thànhphầnhoá học:
+ Vật chất khô (VCK) và protein thô (CP) đợc xác định theo phơng pháp của AOAC
(Cunniff, 1997).
+ Các thànhphần thuộc vách tế bào thực vật (NDF, ADF và ADL) đợc xác định theo phơng
pháp của Van Soest và Robertson (1985).
- Tỷlệtiêuhoá in-vitro:Tỷ lệtiêuhoáin-vitrocủarơm đợc xác định theo phơng pháp tiêu
hoá hai giai đoạn pepsin-xenlulaza của Jones và Hayward (1975).
2.3. Xử lý số liệu
Số liệu thí nghiệm đợc phân tích phơng sai (ANOVA) thông qua chơng trình MINITAB
(Release 12, 1998). So sánh cặp đôi giữa các công thức ủrơm đợc áp dụng theo phơng pháp Tukey.
3. KếT QUả Và THảO LUậN
3.1. Kết quả đánh giá trực quan
Kết quả theo dõi về màu sắc, mùi, và hiện tợng mốc củarơmlúa tơi sau xử lý đợc trình bày
ở bảng 1. Về màu sắc, rơmủ urê nói chung có màu vàng sẫm; rơmủ rỉ mật có màu vàng tơi, còn rơm
ủ không có bổ sung có màu nâu đen. Về mùi, rơmủ với 1% urê, 1,5% urê và 2% urê có mùi hắc nồng
đặc trng của amoniac rất mạnh; riêng bình đối chứng (ủ không bổ sung) có mùi ẩm mốc; rơmủ với rỉ
mật có mùi chua thơm dễ chịu. Điều đặc biệt là rơmủ với urê ở các tỷlệ khác nhau đều khô và không
xuất hiện mốc, rơmủ đối chứng thì rất ẩm và bị mốc nhiều nhất, còn rơmủ với rỉ mật có bị mốc ở phái
trên nhng không đáng kể. Kết quả này khảng định urê trong quá trình ủ đã giải phóng ra amoniac và
amoniac này có tác dụng tốt trong việc ức chế nấm mốc phát triển (Fradhan et al., 1997).
Nh vậy, qua theo dõi sự biến đổi về màu sắc, mùi và độ mốc chúng tôi sơ bộ nhận thấy các
công thức ủ với 1-2% urê hay ủ với 2-3% rỉ mật có thể áp dụng để bảo quản rơmlúa làm thức ăn cho
trâu bò.
Bảng 1. Một số tính chất củarơmlúa tơi sau 30 ngày ủ
Phơng pháp ủrơm Màu sắc Mùi Độ mốc
không bổ sung Nâu đen ẩm mốc +++
1% rỉ mật Vàng nhạt Chua nhẹ +
2% rỉ mật Vàng tơi Thơm dễ chịu +
ủ
CHUA
3% rỉ mật Vàng tơi Thơm dễ chịu +
1% urê Vàng sẫm Amoniac nhẹ -
1,5% urê Vàng sẫm Amoniac nhẹ -
KiềM
HOá
2% urê Vàng sẫm Amoniac nặng -
Ghi chú: - : Không mốc, +: Mức độ mốc
2
3.2. Độ pH
Độ pH là một chỉ tiêu rất quan trọng phảnánh kết quả ủchuavàkiềm hoá. Kết quả xác định
độ pH củarơm trớc và sau khi ủ đợc trình bày ở bảng 2. Rơmlúa tơi (pH = 6,02) sau khi ủchua đã
giảm pH xuống rất rõ rệt, kể cả rơmlúa tơi ủchua không bổ sung. Độ pH giữa các công thức ủchua
khác nhau cũng có sự sai khác rõ rệt (P<0,05). Khi ủ không bổ sung pH tuy có giảm rõ rệt so với rơm
tơi ban đầu, nhng vẫn ở mức cao so với yêu cầu đối với thức ăn ủ chua. Cho thêm rỉ mật đã làm cho
pH hạ mạnh hơn và khi lợng rỉ mật dùng càng tăng thì pH càng hạ. Nói chung ở các công thức ủchua
pH đã trở nên ổn định sau 30 ngày ủ.
Bảng 2. ảnh hởng của các công thức ủđến độ pH củarơmlúa
pH
Công thức ủrơm
30 ngày 60 ngày 90 ngày
Rơm tơi không ủ 6,02
c
6,02
d
6,02
c
không bổ sung 4,91
d
4,99
e
5,06
d
1% rỉ mật 4,47
e
4,42
g
4,43
g
2% rỉ mật 4,28
g
4,20
h
4,23
h
ủ
CHUA
3% rỉ mật 4,05
h
4,18
h
4,13
i
1% urê 8,01
b
8,13
c
8,24
b
1,5% urê 8,51
a
8,46
b
8,74
a
KIềM
HOá
2% urê
8,60
a
8,77
a
8,86
a
Ghi chú: Những giá trị trung bình trong từng cột không mang chữ giống nhau
thì sai khác có ý nghĩa (P<0,05).
Rơm lúa tơi có bổ sung thêm 3% rỉ mật có giá trị pH nằm trong giới hạn pH thích hợp (<4,2).
Trong khi đó, rơmlúa tơi ủchua không có chất bổ sung có độ pH khá cao chứng tỏ trong rơm không có đủ
đờng để tạo ra môi trờng thuận lợi cho hoạt động lên men của vi khuẩn lactic. Nh vậy, khi ủchuarơm
lúa tơi nhất thiết phải bổ sung thêm các chất giàu đờng dễ hoà tan để tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn
lactic lên men, nhanh chóng hạ pH xuống dới 4,2 và do đó giảm thấp nhất tổn thất giá trị dinh dỡng của
thức ăn.
Trái ngợc với ủ chua, rơmủ với urê (1%, 1,5% và 2%) có độ pH tăng lên rất rõ rệt so với rơm
lúa tơi (P<0,001). Mức urê sử dụng càng cao thì giá trị pH củarơm sau khi ủ càng tăng và độ pH càng
cao. Nh vậy, NH
3
đợc sinh ra từ urê trong quá trình xử lý đã làm cho độ pH tăng cao và ức chế hoạt
động của các loại vi sinh vật, kể cả nấm mốc. Theo lý thuyết khi độ pH >8 thì các mối liên kết giữa
lignin với các thànhphần khác của vách tế bào thực vật sẽ bị phá vỡ tạo điều kiện cho vi sinh vật dạ cỏ và
các enzym do chúng tiết ra sẽ tiếp cần đợc với các cơ chất nên làm tăng đợc tỷlệtiêuhoá xơ của thức ăn
vốn bị lignin hoá nh rơm (Sundstol và Owen, 1984).
3.3. Thànhphầnhoáhọccủarơm
Kết quả phân tích thànhphầnhoáhọccủa các loại rơm nh trình bày trong bảng 3 cho thấy ủ
chua không làm thay đổi đáng kể đến hàm lợng protein thô (CP), khoáng cũng nh các thànhphần
của vách tế bào (NDF, ADF và ADL) của rơm. Trong khi đó xử lý urê đã làm tăng rõ rệt hàm lợng
protein thô (P<0,001) và giảm NDF (P<0,05), nhng cũng không làm thay đổi đáng kể các thànhphần
còn lại của vách tế bào (ADF và ADL) cũng nh thànhphần khoáng so với rơm không xử lý.
Bảng 3. Thànhphầnhoáhọccủarơm ở các công thức ủ khác nhau
Thành phầnhoáhọc (%VCK)
Công thức ủrơm
VCK
(%)
CP Khoáng NDF ADF ADL
Rơm tơi không xử lý 26,33 7,37
a
17,56 69,03
a
35,74 4,29
không bổ sung 26,29 7,61
a
17,80 67,90
a
36,03 4,72
1% rỉ mật 25,51 7,79
a
18,35 67,89
ab
36,56 4,63
2% rỉ mật 26,13 7,76
a
17,69 68,09
a
34,40 4,33
ủ CHUA
3% rỉ mật 27,56 7,90
a
18,00 67,36
a
35,50 4,16
1% urê 25,67 9,04
b
18,50 66,28
ab
35,14 4,07
1,5% urê 28,07 9,25
b
17,80 64,17
b
34,16 4,83
KIềM
HOá
2% urê 28,06 9,34
b
17,40 63,20
b
35,04 4,58
Ghi chú: Những giá trị trung bình trong từng cột không mang chữ giống nhau thì sai khác có ý nghĩa (P<0,05).
3
Nhìn chung, việc ủchuarơmlúa tơi không có chất bổ sung hay có bổ sung rỉ mật đều không
làm thay đổi rõ rệt hàm lợng protein thô (P>0,05). Ngợc lại với ủchua thì việc kiềmhoá bằng urê đã
làm tăng hàm lợng protein thô trong rơm rất rõ rệt (P<0,01). Hàm lợng protein thô củarơm ở ba
công thức ủ với urê có sự sai khác không mang ý nghĩa thống kê (P>0,05) mặc dầu có xu hớng tăng
lên khi lợng urê tăng.
Về xơ, phơng pháp ủchua không làm thay đổi đáng kể hàm lợng NDF, ADF và ADL
(P>0,05). Về nguyên tắc ủchua không phá vỡ đợc các mối liên kết ligno-hemi-/xenluloza trong vách
tế bào thực vật củarơm nên không thể làm giảm đợc các thànhphần NDF, ADF và ADL về lợng
tuyệt đối. Mặc dù rỉ mật là chất hữu cơ không chứa các thànhphần vách tế bào nên khi mới bổ sung
chắc chắn sẽ làm giảm tỷlệ tơng đối của các thànhphần này trong khối thức ăn. Tuy nhiên, khi phân
tích sản phẩm lên men thi tỷlệcủa các thànhphần vách tế bào vẫn không sai khác đáng kể so với rơm
tơi, chứng tỏ hầu hết lợng rỉ mật bổ sung đã bị lên men trong quá trình ủ.
Trái với ủ chua, việc kiềmhoárơmlúa tơi bằng urê đã dẫn đến giảm hàm lợng NDF rõ
rệt (P<0,05) so với rơm trớc khi xử lý. Hàm lợng NDF khác nhau không rõ rệt giữa các công
thức xử lý urê (P>0,05), tuy trong đó càng tăng tỷlệ urê sử dụng thì hàm lợng NDF càng giảm.
Về hàm lợng ADF và ADL, các công thức xử lý urê khác nhau không làm thay đổi rõ rệt so với
rơm không xử lý (P>0,05). Có thể giải thích rằng do ADF và ADL là những cấu trúc bền vững của
vách tế bào rơm nên khó bị tác động ngay cả khi pH tăng cao. Điều đó chứng tỏ trong môi trờng
kiềm (pH>8) chỉ một phần hemixenluloza đã bị hoà tan.
Cũng nh ủchua các công thức xử lý rơm với urê không làm thay đổi đáng kể hàm lợng
VCK củarơm so với trớc khi xử lý (P>0,05). Tuy các công thức ủchua có bổ sung thêm rỉ mật có
làm tăng thêm hàm lợng khoáng tổng số (KTS) nhng cũng không đáng kể. Tơng tự, kiềmhoá
rơm lúa tơi bằng urê cũng không có ảnh hởng rõ rệt đến hàm lợng khoáng tổng số củarơm
(P>0,05).
Cũng cần nhấn mạnh rằng mục đích và tác dụng chủ yếu của phơng pháp kiềmhoárơm
bằng urê là nhằm phá vỡ các mối liên kết giữa lignin và polysacarit cấu trúc để giúp cho quá trình
tiêu hoá vi sinh vật ở dạ cỏ dễ dàng hơn, chứ không phải làm thay đổi các thànhphần dinh dỡng
về mặt định l
ợng. Do vậy, sự biến động về các thànhphần dinh dỡng nói trên sau khi ủ không
hoàn toàn phảnánh sự biến đổi về chất lợng dinh dỡng củarơm (Sundstol và Owen, 1984). Nếu
kiềm hoá có tác dụng thực sự thì phải làm thay đổi đợc tỷlệtiêuhoácủa rơm.
3.4. Tỷlệtiêuhoáin-vitro
Kết quả xác định tỷlệtiêuhoá chất hữu cơ in-vitrocủarơm đợc trình bày ở bảng 4. Có
thể thấy đợc rằng ủchua không có tác dụng cải thiện tỷlệtiêuhoá chất hữu cơ in-vitrocủa rơm. Trong
khi đó tỷlệtiêuhoáin-vitrocủarơmlúa tơi trớc và sau khi xử lý urê có sự sai khác rõ rệt (P<0,05). Mức
tăng tỷlệtiêuhoácủarơm có xu hớng tăng theo mức tăng urê và thời gian bảo quản.
Bảng 4. ảnh hởng của các công thức ủđếntỷlệtiêuhoáin-vitrocủarơmlúa
Công thức ủrơmTỷlệtiêuhoá chất hữu cơ in-vitro (%)
ủ 30 ngày ủ 60 ngày
Rơm tơi trớc xử lý 25,96
b
25,96
b
Rơm khô đối chứng 24,91
a
24,91
a
Rơm tơi ủ 1% rỉ mật 24,65
a
(mẫu hỏng)
Rơm tơi ủ 2% rỉ mật 24,22
a
(mẫu hỏng)
Rơm tơi ủ 3% rỉ mật 25,91
b
(mẫu hỏng)
Rơm tơi xử lý 1% urê 27,63
c
27,88
c
Rơm tơi xử lý 1,5% urê 29,24
d
34,08
d
Rơm tơi xử lý 2% urê 30,40
d
35,07
d
Ghi chú: Những giá trị trong từng cột không mang chữ giống nhau thì sai khác có ý nghĩa (P<0,05.
Kết quả này khảng định ủchua chỉ là nhằm bảo quản thức ăn lâu dài chứ không phải nhằm làm tăng
tỷ lệtiêuhoácủa thức ăn, còn kiềmhoá bằng urê không những có tác dụng bảo quản mà còn làm tăng tỷlệ
tiêu hoácủarơm lên một cách đáng kể. Điều này chứng tỏ dới tác dụng của pH cao khi ủrơm với urê thì
4
các mối liên kết giữa lignin với xenluloza và hemixeluloza đã bị phá vỡ tạo điều kiện cho men tiêuhoá dễ
tấn công vào vách xơ của tế bào rơm để phân giải các cơ chất.
4. KếT LUậN
- Việc ủchuarơmlúa tơi, dù có hay không có bổ sung rỉ mật, đều có một phần thức ăn phía
trên bị mốc.
- Việc ủchua có bổ sung 2-3% rỉ mật có tác dụng bảo quản rơmlúa tơi nhờ hạ đợc pH xuống
đủ thấp để ức chế vi sinh vật, nhng không làm tăng khả tỷlệtiêuhoáin-vitrocủa rơm.
- Việc kiềmhoá bằng 1-2% urê cho phép bảo quản đợc rơmlúa tơi không bị mốc, tăng hàm
lợng protein thô, giảm NDF và tăng tỷlệtiêuhoáin-vitrocủarơm một cách rõ rệt. Tác dụng kiềm
hoá này tăng mạnh khi tỷlệ sử dụng urê là 1,5-2%.
Tài liệu tham khảo
Chen X. B. (1997) Neway Excel: A utility for processing data of feed degradability and in-vitro gas
production (version 5.0). Rowett Research Institute. UK.
Cunniff P. (ed.) 1997. Official Methods of Analysis of AOAC International. Maryland, USA.
Hartley R. D. and Jones E. C. (1978). Effect of aqueous ammonia and other alkalis on the in-vitro
digestibility of barley straw. Journal of the Science of Food and Agriculture 29: 92-98.
Jones D.I.H., Hayward M.V (1975). The effect of pepsin pretreatment of herbage on the prediction of
dry matter digestibility for solubility in fungal cellulose solution. Journal of the Science of Food and
Agriculture 26: 711-718.
Minitab Release 12 (1998) MINITAB Users Guide. USA.
Nguyen Xuan Trach (1998) The need for improved utilization of rice straw as feed for ruminants in
Vietnam: An overview. Livestock Research for Rural Development 10.
Pradhan R., Tobioka H. and Tasaki I. (1997) Effect of moisture content and different levels of
additives on chemical composition and in-vitro dry matter digestibility of rice straw. Animal
Science and Technology (Japan) 68: 273-284.
Sundstứl F and Owen E C (eds.) (1984) Straw and other by-products as feed. Elsevier. Amsterdam.
Van Soest P. J. and Robertson J. B. (1985) Analysis of Forages and Fibrous Foods. A Laboratory
Manual for Animal Science 613. Cornell University. USA.
5
. ảnh hởng của ủ chua và kiềm hoá đến tính chất, thành phần hoá học và tỷ lệ tiêu hoá in-vitro của rơm lúa tơi Effects of alkali treatment and silage. sau: Rơm lúa tơi ủ không bổ sung ủ CHUA Rơm lúa tơi ủ với 1% rỉ mật Rơm lúa tơi ủ với 2% rỉ mật Rơm lúa tơi ủ với 3% rỉ mật Rơm lúa tơi ủ với 1% urê KIềM HOá Rơm lúa tơi ủ với 1,5%. cơ in-vitro của rơm đợc trình bày ở bảng 4. Có thể thấy đợc rằng ủ chua không có tác dụng cải thiện tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ in-vitro của rơm. Trong khi đó tỷ lệ tiêu hoá in-vitro của rơm lúa