BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN CHĂN NUÔI LÊ TUẤN AN SỬ DỤNG PHỤ PHẨM CHẾ BIẾN CHÈ BỔ SUNG TANIN TRONG KHẨU PHẦN NUÔI BÕ THỊT NHẰM GIẢM PHÁT THẢI KHÍ MÊ TAN LUẬN ÁN TIẾN SĨ ( HÀ NỘI[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN CHĂN NUÔI LÊ TUẤN AN SỬ DỤNG PHỤ PHẨM CHẾ BIẾN CHÈ BỔ SUNG TANIN TRONG KHẨU PHẦN NI BÕ THỊT NHẰM GIẢM PHÁT THẢI KHÍ MÊ-TAN LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN CHĂN NUÔI LÊ TUẤN AN SỬ DỤNG PHỤ PHẨM CHẾ BIẾN CHÈ BỔ SUNG TANIN TRONG KHẨU PHẦN NUÔI BÕ THỊT NHẰM GIẢM PHÁT THẢI KHÍ MÊ-TAN CHUN NGÀNH: Chăn ni MÃ SỐ:9 62 01 05 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Trần Hiệp TS Chu Mạnh Thắng HÀ NỘI - LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng tơi dƣới hƣớng dẫn thầy giúp đỡ đồng nghiệp suốt thời gian từ năm 2016 - 2020 Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Mọi trích dẫn có nguồn gốc rõ ràng Tác giả luận án Lê Tuấn An i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án này, nhận đƣợc quan tâm, giúp đỡ thầy, cô giáo, tập thể, cá nhân bạn bè đồng nghiệp Trƣớc tiên, xin bày tỏ biết ơn sâu sắc tới PGS TS Trần Hiệp, TS Chu Mạnh Thắng - ngƣời hƣớng dẫn khoa học cho đề tài luận án Các thầy tận tâm nhiệt tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức chuyên môn, trao đổi phƣơng pháp luận, ý tƣởng nội dung nghiên cứu, động viên nghiên cứu sinh để hồn thành luận án Tơi xin bày tỏ biết ơn sâu sắc tới đóng góp nhiều ý tƣởng, phƣơng pháp luận GS.TS Vũ Chí nghiên cứu cho đề tài luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Viện Chăn ni, Phịng Khoa học, Đào tạo Hợp tác quốc tế giúp đỡ tơi nhiều q trình học tập tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn tất thủ tục bảo vệ luận án Tôi xin chân thành cảm ơn, TS Phạm Kim Cƣơngvà cán nghiên cứu Bộ môn Dinh dƣỡng Thức ăn chăn ni có nhiều trao đổi giúp đỡ tơi việc hoàn thành đề tài luận án Nhân dịp này, xin chân thành cám ơn Ban lãnh đạo Liên minh HTX Việt Namđã tạo điều kiện nhiệt tình giúp đỡ tơi q trình học tập hồn thành luận án Cuối cùng, tơi xin đƣợc dành tình cảm, lời cảm ơn sâu sắc tới tồn thể ngƣời thân gia đình, bạn bè thân thiếtđã động viên, giúp đỡ suốt q trình học tập hồn thành luận án Nghiên cứu sinh Lê Tuấn An ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .vii DANH MỤC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ ix MỞ ĐẦU .1 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.2.MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.3 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 1.4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 1.4.1 Ý nghĩa khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn .4 Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 NGUỒN PHÁT THẢI VÀ CHIẾN LƢỢC GIẢM PHÁT THẢI CH4 TỪ DẠ CỎ 1.1.1 Cơ chế phát thải khí CH4 từ cỏ 1.1.2 Mức độ phát thải khí CH4 từ cỏ 1.1.3 Chiến lƣợc dinh dƣỡng giảm phát thải CH4 từ cỏ .7 1.2 ẢNH HƢỞNG CỦA TANIN ĐẾN PHÁT THẢI CH4 TỪ DẠ CỎ 16 1.2.1 Đặc điểm tanin 17 1.2.2 Cơ chế tác dụng tanin 17 1.3 TIỀM NĂNG PHỤ PHẨM CHẾ BIẾN CHÈ 27 1.3.1 Nguồn gốc, phân loại 27 1.3.2 Đặc điểm thành phần hóa học chè 27 1.3.3 Diện tích, sản lƣợng chè Việt Nam 32 1.4 CÁC MƠ HÌNH ƢỚC TÍNH LƢỢNG CH4 THẢI RA TỪ DẠ CỎ 33 1.4.1 Mơ hình ƣớc tính Ủy ban liên phủ biến đổi khí hậu .34 1.4.2 Các phƣơng pháp ƣớc tính CH4 35 1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƢỚC iii 36 1.5.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc ngồi 36 1.5.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc 41 1.6 CÂU HỎI VÀ GIẢ THUYẾT NGHIÊN CỨU 42 1.6.1 Câu hỏi nghiên cứu .42 1.6.2 Giả thuyết nghiên cứu 42 Chƣơng VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43 2.1 ĐỐI TƢỢNG, THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 43 2.1.1 Đối tƣợng, vật liệu nghiên cứu .43 2.1.2 Địa điểm nghiên cứu thời gian nghiên cứu 43 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 43 2.2.1 Đánh giá tiềm phụ phẩm chế biến chè 43 2.2.2 Ảnh hƣởng mức bổ sung tanin phụ phẩm chế biến chè đến đặc điểm sinh khí in vitro tỷ lệ phân giải in sacco chất dinh dƣỡng phần bò thịt nuôi vỗ béo 43 2.2.3 Ảnh hƣởng mức bổ sung tanin phụ phẩm chế biến chè đến tỷ lệ tiêu hóa in vivo suất bị thịt nuôi vỗ béo .44 2.2.4 Ảnh hƣởng mức bổ sung tanin phụ phẩm chế biến chè đến mức độ cƣờng độ phát thải khí CH4 từ cỏ bị thịt nuôi vỗ béo 44 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45 2.3.1 Đánh giá tiềm sử dụng phụ phẩm chế biến chè làm thức ăn cho bò thịt 45 2.3.2 Ảnh hƣởng mức bổ sung tanin phụ phẩm chế biến chè đến đặc điểm sinh khí in vitro tỷ lệ phân giải in sacco chất dinh dƣỡng phần bị ni vỗ béo 47 2.3.3 Ảnh hƣởng mức bổ sung tanin phụ phẩm chế biến chè đến tỷ lệ tiêu hóa in vivo suất bị thịt nuôi vỗ béo 51 2.3.4 Ảnh hƣởng mức bổ sung tanin phụ phẩm chế biến chè đến mức độ cƣờng độ phát thải khí CH4 từ cỏ bị thịt nuôi vỗ béo 55 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 57 3.1 ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG PHỤ PHẨM CHẾ BIẾN CHÈ 57 3.1.2 Kết khảo sát nguồn phụ phẩm chế biến chè 57 3.1.2 Phân tích nhân tố ảnh hƣởng đến thành phần hóa học phụ phẩm chế biến chè .65 3.2 ẢNH HƢỞNG CỦA TANIN PHỤ PHẨM CHẾ BIẾN CHÈ ĐẾN ĐẶC ĐIỂM SINH KHÍ IN VITRO GAS PRODUCTION VÀ TỶ LỆ PHÂN GIẢI IN SACCO 68 iv 3.2.1 Thành phần dinh dƣỡng phần thí nghiệm 68 3.2.2 Kết thí nghiệm in vitro gas production 69 3.2.3 Kết thí nghiệm in sacco phần thí nghiệm 73 3.3 ẢNH HƢỞNG CỦA TANIN PHỤ PHẨM CHẾ BIẾN CHÈ ĐẾN TỶ LỆ TIÊU HÓA IN VIVO VÀ NĂNG SUẤT BÕ THỊT GIAI ĐOẠN VỖ BÉO 79 3.3.1 Ảnh hƣởng bổ sung tanin đến lƣợng thức ăn thu nhận tỷ lệ tiêu hóa in vivo chất dinh dƣỡng 79 3.3.2 Ảnh hƣởng bổ sung tanin đến tăng khối lƣợng hiệu chuyển hóa thức ăn .81 3.4 ẢNH HƢỞNG CỦA TANIN PHỤ PHẨM CHẾ BIẾN CHÈ ĐẾN MỨC ĐỘ VÀ CƢỜNG ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ CH4 TỪ DẠ CỎ CỦA BÕ THỊT NI VỖ BÉO 83 3.4.1 Ảnh hƣởng bổ sung tanin đến tổng lƣợng khí mê-tan phát thải 83 3.4.2 Ảnh hƣởng bổ sung tanin đến cƣờng độ phát thải khí mê-tan 84 3.4.3 Phân tích mức bổ sung tanin tối ƣu 87 3.4.4 Xây dựng phƣơng trình ƣớc tính lƣợng mê-tan từ lƣợng thu nhận tỷ lệ tanin phần 88 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 94 4.1 KẾT LUẬN 94 4.2 ĐỀ NGHỊ 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 v DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT ABBH ADF ADFIP Ash CF CH4 CO2 CP CT DM EE GEI KNK Mean NAN NDF NDFIP OM OMD RUP SE SEM STL TP TT Axit béo bay Xơ không tan chất tẩy axit Protein liên xết với ADF Khống tổng số Xơ thơ Mê-tan Khí cacbonic Protein thô Tanin cô đặc Vật chất khô Lipit thơ Tổng lƣợng thơ ăn vào Khí nhà kính Trung bình Nitơ khơng phải từ amoniac Xơ khơng tan chất tẩy trung tính Protein liên xết với NDF Chất hữu Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu Protein tiêu hóa khơng phân giải cỏ Sai số số trung bình Sai số số trung bình Phụ phẩm chế biến chè Polyphenol tổng số Tanin tổng số vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1 Thành phần đặc trƣng chất khí cỏ Bảng Ảnh hƣởng tanin đến hoạt động tiêu hóa suất gia súc nhai lại 21 Bảng Hàm lƣợng chất dinh dƣỡng, tổng lƣợng khí khí mê-tan sản sinh sau 24 ủ 26 Bảng Thành phần dinh dƣỡng chè 27 Bảng Hàm lƣợng dạng catechin 28 Bảng Hàm lƣợng thành phần catechin búp chè Việt Nam 29 Bảng Thành phần dinh dƣỡng phụ phẩm chế biến chè 29 Bảng Hàm lƣợng tanin loại chè (% chất khô) .30 Bảng Diện tích, sản lƣợng chè số vùng tỉnh thành 33 Bảng 10 Các phƣơng trình chẩn đốn CH4 đƣợc phát triển từ phép đo buồng hô hấp .35 Bảng 11 So sánh thành phần hóa học phép đo in vitro in vivo phụ phẩm chế biến chè (khô, ủ) hai loại thức ăn chăn nuôi khác 37 Bảng 12 Tóm tắt tác dụng việc đƣa STL vào chế độ ăn nhai lại dựa thức ăn ủ chua khác 39 Bảng Thiết kế thí nghiệm 48 Bảng 2 Thành phần hóa học thức ăn thí nghiệm .48 Bảng Khẩu phần thí nghiệm 48 Bảng Thành phần hóa học giá trị dinh dƣỡng thức ăn thí nghiệm 52 Bảng Sơ đồ thiết kế thí nghiệm 53 Bảng Kết khảo sát suất chè tỉnh điều tra 57 Bảng Kết ƣớc tính phụ phẩm chế biến chè tỉnh điều tra 59 Bảng 3 Ảnh hƣởng giống đến tỷ lệ phụ phẩm chế biến chè 60 Bảng Ảnh hƣởng địa phƣơng đến tỷ lệ phụ phẩm chế biến chè 62 Bảng Ảnh hƣởng phƣơng pháp chế biến đến tỷ lệ phụ phẩm chế biến chè .63 vi Bảng Ƣớc lƣợng lƣợng phụ phẩm chế biến chè tỉnh điều tra 65 Bảng Ảnh hƣởng giống chè đến TPHH chè 66 Bảng Ảnh hƣởng địa phƣơng đến TPHH chè .67 Bảng Thành phần hóa học phần .69 Bảng 10 Lƣợng khí tích lũy lên men phần (ml) 69 Bảng 11 Động thái sinh khí phần thí nghiệm (n=3) 71 Bảng 12 Tỷ lệ tiêu hóa giá trị lƣợng phần 73 Bảng 13 Tỷ lệ phân giải VCK phần 74 Bảng 14 Động thái phân giải VCK phần thí nghiệm .75 Bảng 15 Tỉ lệ phân giải protein phần 76 Bảng 16 Tỷ lệ phân giải NDF phần 77 Bảng 17 Tỷ lệ phân giải ADF phần 77 Bảng 18 Thu nhận chất dinh dƣỡng 79 Bảng 19 Tỷ lệ tiêu hóa chất dinh dƣỡng 80 Bảng 20 Ảnh hƣởng bổ sung tanin đến tăng khối lƣợng 81 Bảng 21 Ảnh hƣởng bổ sung tanin đến hiệu chuyển hóa thức ăn 82 Bảng 22 Tổng lƣợng phát thải khí mê-tan .83 Bảng 23 Mức độ cƣờng độ phát thải khí mê-tan 84 Bảng 24 Tham số thống kê mô tả sở liệu 88 Bảng 25 Lựa chọn biến thích hợp để xây dựng phƣơng trình hồi quy chẩn đốn lƣợng mê-tan thải 89 Bảng 26 Xây dựng phƣơng trình hồi quy chẩn đoán lƣợng mê-tan thải 90 Bảng 27 Một số phƣơng trình tham chiếu chẩn đốn metan từ biến độc lập từ phần ăn bị thí nghiệm 91 Bảng 28 Đánh giá mức độ xác phƣơng trình 92 Bảng 29 Đánh giá mức độ tin cậy phƣơng trình .92 vi ... NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN CHĂN NUÔI LÊ TUẤN AN SỬ DỤNG PHỤ PHẨM CHẾ BIẾN CHÈ BỔ SUNG TANIN TRONG KHẨU PHẦN NI BÕ THỊT NHẰM GIẢM PHÁT THẢI KHÍ MÊ -TAN CHUN NGÀNH: Chăn nuôi MÃ SỐ:9 62 01 05 NGƢỜI... hƣởng mức bổ sung tanin phụ phẩm chế biến chè đến tỷ lệ tiêu hóa in vivo suất bị thịt ni vỗ béo .44 2.2.4 Ảnh hƣởng mức bổ sung tanin phụ phẩm chế biến chè đến mức độ cƣờng độ phát thải khí CH4... ẢNH HƢỞNG CỦA TANIN PHỤ PHẨM CHẾ BIẾN CHÈ ĐẾN MỨC ĐỘ VÀ CƢỜNG ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ CH4 TỪ DẠ CỎ CỦA BÕ THỊT NUÔI VỖ BÉO 83 3.4.1 Ảnh hƣởng bổ sung tanin đến tổng lƣợng khí mê- tan phát thải 83 3.4.2