ảnh hưởng của việc bổ sung tanin từ chè xanh đến khả năng sản xuất và phát thải khí mêtan từ dạ cỏ của bò sữa

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHUẤT THỊ THU HÀ ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG TANIN TỪ CHÈ XANH ĐẾN KHẢ NĂNG SẢN XUẤT VÀ PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN TỪ DẠ CỎ CỦA BÒ SỮA LUẬN VĂN THẠC SĨ NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2015 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHUẤT THỊ THU HÀ ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG TANIN TỪ CHÈ XANH ĐẾN KHẢ NĂNG SẢN XUẤT VÀ PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN TỪ DẠ CỎ CỦA BÒ SỮA Chuyên ngành: Chăn nuôi Mã số: 60.62.01.05 Người hướng dẫn khoa học TS Trần Hiệp TS Chu Mạnh Thắng HÀ NỘI, 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tôi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn, thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Tác giả luận văn Khuất Thị Thu Hà Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn, nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy cô giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc TS Trần Hiệp TS Chu Mạnh Thắng tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian tạo điều kiện cho suốt trình học tập thực 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 tận tình giúp đỡ trình học tập, thực đề tài hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán viên chức chủ trang trại chăn nuôi bò sữa Công ty Giống bò sữa Mộc Châu giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ mặt, động viên khuyến khích hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Học viên Khuất Thị Thu Hà Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục biểu đồ .vii Danh mục từ viết tắt .viii Trích yếu luận văn ix Thesis abstract x Phần Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.3.1 Ý nghĩa khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài Phần Tổng quan tài liệu 2.1 Đặc điểm tiêu hóa cỏ gia súc nhai lại 2.1.1 Đặc điểm dày kép 2.1.2 Hệ sinh thái cỏ 2.1.3 Quá trình tiêu hóa thức ăn 11 2.2 Cơ chế sản sinh mêtan từ cỏ gia súc nhai lại 16 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sản sinh khí ch4 môi trường cỏ 17 2.4 Nguyên tắc định hướng giảm thiểu khí mêtan cỏ 20 2.4.1 Giảm thiểu CH4 từ chăn nuôi gia súc nhai lại thông qua dinh dưỡng 20 2.4.2 Giảm thiểu khí mêtan từ chăn nuôi gia súc nhai lại thông qua nâng cao sức khỏe, khả sinh sản quản lý 25 2.4.3 Sử dụng kháng sinh kiểm soát sinh học 26 2.5 Ảnh hưởng tannin đến thu nhận thức ăn, tiêu hóa lên men thức ăn cỏ 27 2.6 Một số đặc điểm tính chất chè xanh 29 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iii 2.7 Tình hình nghiên cứu nước phát thải khí mêtan chăn nuôi 34 2.7.1 Tình hình nghiên cứu nước 34 2.7.2 Tình hình nghiên cứu nước 35 Phần Đối tượng - nội dung - phương pháp nghiên cứu 36 3.1 Đối tượng nghiên cứu 37 3.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 37 3.3 Nội dung nghiên cứu 37 3.3.1 Xác định thành phần hóa học giá trị dinh dưỡng số loại thức ăn sử dụng phần 37 3.3.2 Xác định lượng thu nhận thức ăn tỷ lệ tiêu hóa chất dinh dưỡng 37 3.3.3 Đánh giá ảnh hưởng bổ sung bột chè xanh đến thay đổi khối lượng bò suất sữa 37 3.3.4 Đánh giá ảnh hưởng bổ sung bột chè xanh đến phát thải mêtan từ cỏ 37 3.3.5 Ước lượng lượng lượng qua phát thải mêtan 38 3.4 Phương pháp nghiên cứu 38 3.4.1 Phương pháp thí nghiệm gia súc 38 3.4.2 Xác định thành phần hóa học giá trị dinh dưỡng loại thức ăn thí nghiệm 39 3.4.3 Phương pháp xác định lượng thu nhận chất dinh dưỡng 40 3.4.4 Phương pháp xác định thay đổi khối lượng suất sữa 41 3.4.5 Phương pháp xác định lượng mêtan thải 41 3.4.6 Phương pháp xử lý số liệu 42 Phần Kết - thảo luận… 42 4.1 Thành phần hóa học loại thức ăn thí nghiệm 43 4.2 Lượng thu nhận thức ăn bò thí nghiệm 44 4.3 Tỷ lệ tiêu hóa phần bò thí nghiệm 45 4.4 Lượng chất dinh dưỡng tiêu hóa 46 4.5 Sự thay đổi khối lượng bò suất sữa 47 4.6 Mức độ phát thải khí mêtan 49 4.7 Cường độ phát thải khí mêtan theo lượng dinh dưỡng thu nhận 51 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv 4.8 Cường độ phát thải khí mêtan theo lượng chất dinh dưỡng tiêu hóa sản lượng sữa 52 4.9 Ước lượng lượng lượng qua phát thải khí mêtan 54 Phần Kết luận – kiến nghị 57 5.1 Kết luận 57 5.2 Kiến nghị 57 Tài liệu tham khảo 58 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần đặc trưng chất khí cỏ 16 Bảng 2.2 Dạng catechin hàm lượng 30 Bảng 2.3 Hàm lượng thành phần catechin búp chè 31 Bảng 2.4 Hàm lượng tannin loại chè 31 Bảng 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 39 Bảng 4.1 Thành phần hóa học thức ăn thí nghiệm 43 Bảng 4.2 Lượng thức ăn thu nhận chất dinh dưỡng 45 Bảng 4.3 Tỷ lệ tiêu hóa phần bò thí nghiệm 45 Bảng 4.4 Lượng thu nhận chất dinh dưỡng tiêu hoá 46 Bảng 4.5 Sự thay đổi khối lượng bò suất sữa 47 Bảng 4.6 Mức độ cường độ phát thải khí mêtan 49 Bảng 4.7 Cường độ phát thải khí mêtan theo lượng chất dinh dưỡng thu nhận 52 Bảng 4.8 Cường độ phát thải khí mêtan theo lượng chất dinh dưỡng tiêu hóa Bảng 4.9 theo sản lượng sữa 52 Ước lượng lượng lượng qua phát thải khí mêtan 55 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vi DANH MỤC BIỂU ĐỒ Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo dày kép bò Hình 4.1 Ảnh hưởng tannin đến sản lượng sữa 49 Hình 4.2 Tổng lượng khí mêtan thải từ cỏ bò sữa 51 Hình 4.3 Cường độ phát thải khí mêtan từ cỏ bò sữa 54 Hình 4.4 Ước lượng lượng lượng qua phát thải khí mêtan 56 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt ADF Xơ tan môi trường axit ATP Chất mang lượng AXBBH Axit béo bay CHC Chất hữu DM Vật chất khô ĐC Đối chứng FCM Sữa tiêu chuẩn GE Năng lượng thô GSNL Gia súc nhai lại GTDD Giá trị dinh dưỡng KHKT Khoa học kỹ thuật KL Khối lượng KP Khẩu phần LĐC Lô đối chứng LTN Lô thí nghiệm ME Năng lượng trao đổi Mean Số trung bình NDF Xơ tan môi trường trung tính OM Chất hữu SD Độ lệch chuẩn TN Thí nghiệm VCK Vật chất khô VK Vi khuẩn VSV Vi sinh vật Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page viii ĐC giảm 7,34% KP0.3, giảm 4,60% KP0.5 lại tăng KP0.7 10,95% Khi xác định tỷ lệ CH4/CO2, kết cho thấy lô ĐC KP0.3 có giá trị cao so với lô bổ sung 0,5 0,7% bột chè xanh Lượng khí mêtan sinh tất phần thí nghiệm bổ sung tannin thấp so với mẫu đối chứng Đặc biệt, lượng khí mêtan sinh đạt thấp phần bổ sung tannin 0,5% tương ứng với lượng khí 394,77 l/ngày Tổng lượng khí CH4 (tính theo l/ngày) lô KP0.3 giảm 7,47%, KP0.5 giảm 22,77%, KP0.7 giảm 8,62% so với ĐC Các mẫu thí nghiệm nói có đặc điểm chung khí mêtan sản sinh thấp so với ĐC đồng thời tỷ lệ tiêu hóa tương đương so với lô ĐC, trừ phần bổ sung tannin 0,7% Theo Hu et al (2005) việc sử dụng sản phẩm mức 1, 2, 3, 4% chế độ ăn hỗn hợp có chứa bột ngô bột cỏ (50:50) dẫn đến giảm khí mêtan (CH4) sản xuất 13, 22, 25, 26%, tương ứng, làm giảm đếm protozoa 19, 25, 45, 79%, tương ứng, 24h ủ ống nghiệm với cỏ chất lỏng Các loài nhiệt đới chứa nhiều tannin Lotus pedunculatus sử dụng phần làm giảm tới 30% lượng mêtan thải (Waghorn et al., 2002; Woodward et al., 2004) Trong điều kiện in vivo, Grainger et al (2009) bổ sung hai mức tannin (8,6 14,6 g/kg DM thu nhận) tách chiết từ Acacia mearnsii vào phần bò sữa chăn thả ăn 4,5 kg thức ăn tinh Kết cho thấy việc bổ sung làm giảm thiểu 11,5 28% mêtan thải ra, làm giảm tỷ lệ tiêu hóa phần Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 50 Hình 4.2: Tổng lượng khí mêtan thải từ cỏ bò sữa Như vậy, việc bổ sung tannin thích hợp vào phần làm giảm đáng kể lượng khí CH4 thải Kết thí nghiệm bổ sung mức 0,5% tannin vào phần để giảm nhiều khí mêtan mà không làm tính ngon miệng bò Kết minh họa rõ nét Hình 4.2 4.7 CƯỜNG ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN THEO LƯỢNG DINH DƯỠNG THU NHẬN Để xác định mức độ phát thải khí mêtan bò bình thường bò bổ sung bột chè có nhận định hiệu giảm thiểu khí CH4 tanin có chè sử dụng phần bò sữa Đề tài tiến hành theo dõi cường độ phát thải khí mêtan từ cỏ bò sữa lô thí nghiệm lô đối chứng, kết trình bày bảng 4.7 Kết cho thấy, nhìn chung bò cho ăn phần bình thường (lô đối chứng) không bổ sung bột chè có lượng phát thải khí metan cao so với mức bổ sung bột chè Cụ thể lượng CH4 thải bò lit/kg vật chất khô thu nhận kết cho thấy có khác rõ rệt lượng CH4 thải (P[...]... 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Xác định được mức bổ sung tanin thích hợp vào khẩu phần ăn cho bò sữa 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 THỰC TIỄN 1.3.1 Ý nghĩa khoa học Xác định được ảnh hưởng của việc bổ sung tanin từ chè xanh vào khẩu phần ăn của bò sữa nhằm giảm sự phát thải khí mêtan từ dạ cỏ 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Kết... lượng chè Hàm lượng tanin trong lá chè chiếm từ 25% đến 32% chất khô (Trịnh Văn Loan, 1975) Đây là một nguồn bổ sung tannin hiệu quả trong khẩu phần ăn của gia súc nhai lại do nguồn cung cấp phong phú từ phụ phẩm công nghiệp chè (Ramdani et al., 2013, 2014) Do đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu Ảnh hưởng của việc bổ sung tanin từ chè xanh đến khả năng sản xuất và phát thải khí mêtan từ dạ cỏ của bò sữa ... được tiến hành để xác định ảnh hưởng của các mức bổ sung tanin vào khẩu phần ăn đến khả năng sản xuất và mức độ phát thải dạ khí mêtan từ dạ cỏ bò sữa Hai mươi tư bò vắt sữa (Holstein Frisian) với trọng lượng cơ thể ban đầu của 575,27 kg được phân theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn Các chế độ ăn được bổ sung tanin ở mức 0.0; 0.3, 0.5 và 0.7 % chất khô thu nhận của khẩu phần Tất cả bò được cho ăn với chế độ... 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 71g và 109 đến 126g Bò cao sản cần nhiều năng lượng để sản xuất sữa, thịt nên lượng khí CH4 tạo ra cũng nhiều hơn bò thấp sản Theo tính toán một con bò sữa có khối lượng trung bình 500-650kg mỗi ngày có thể thải ra 70-118 g khí CH4... ĐIỂM TIÊU HÓA DẠ CỎ CỦA GIA SÚC NHAI LẠI 2.1.1 Đặc điểm của dạ dày kép Hệ tiêu hóa của gia súc nhai lại được đặc trưng bởi hệ dạ dày kép gồm 4 túi: 3 túi trước (dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách) còn túi thứ 4 gọi là dạ múi khế Dạ cỏ Dạ tổ ong Dạ múi khế Dạ lá sách Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo dạ dày kép của bò - Dạ cỏ là túi lớn nhất, chiếm hầu hết nửa trái xoang bụng, từ cơ hoành đến xoang chậu Dạ cỏ chiếm tới... xuống dạ lá sách và dạ múi khế qua rãnh thực quản này Ở bò trưởng thành dạ cỏ và dạ tổ ong phát triển còn rãnh thực quản không hoạt động Trong điều kiện nuôi dưỡng bình thường cả thức ăn và nước uống đều được đổ vào tiền đình dạ cỏ 2.1.2 Hệ sinh thái dạ cỏ Môi trường sinh thái dạ cỏ Chất chứa dạ cỏ là một hỗn hợp gồm thức ăn ăn vào, vi sinh vật dạ cỏ, các sản phẩm trao đổi trung gian, nước bọt và các... nhận, năng lượng trao đổi (ME) thu nhận và protein thô (CP) thu nhận đã được tăng lên khi bổ sung tanin vào khẩu phần và giảm dần tỷ lệ tiêu hóa đi khi bổ sung ở mức 0,7% tannin Việc bổ sung tannin vào khẩu phần ăn làm tăng khối lượng cơ thể và tăng sản lượng sữa Hơn nữa, sự khác biệt các mức bổ sung tannin vào khẩu phần làm giảm tổng phát thải khí mêtan (l/ ngày) tương ứng là 7,74%, 22,77%, 8,26% và. .. phần ăn của gia súc nhai lại có thể làm giảm đáng kể lượng phát thải khí mêtan từ dạ cỏ Tác giả cho biết tannin ức chế trực tiếp hoạt động của các vi khuẩn sản sinh mêtan, đồng thời gián tiếp tác động đến việc hình thành mêtan trong dạ cỏ bằng cách ngăn cản sự phát triển của protozoa và các vi sinh vật khác sản sinh khí hydro Trong cây chè, tannin là một trong những thành phần chủ yếu quyết định đến chất... CHẾ SẢN SINH MÊTAN TỪ DẠ CỎ Ở GIA SÚC NHAI LẠI Dạ cỏ của động vật nhai lại (bò thịt, bò sữa, dê, cừu ) đóng góp chính vào việc tạo ra CH4, tại đây xảy ra quá trình lên men yếm khí của hệ vi sinh vật dạ cỏ 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 1) Tỷ lệ các chất khí này phụ thuộc vào sinh thái... hết khí CH4 thải ra trong chăn nuôi là từ gia súc nhai lại thông qua quá trình lên men yếm khí ở dạ cỏ Tuy nhiên, sự sản sinh mêtan cũng xảy ra các phần dưới của đường tiêu hóa như ruột già, tá tràng 89% mêtan được sản sinh ra từ dạ cỏ và được thải ra ngoài thông qua miệng và mũi (Murray et al., 1976) Khi mêtan thải ra ngoài môi trường thì gia súc nhai lại mất đi 2-12% năng lượng thô từ thức ăn ăn vào,