Luận văn đánh giá chất lượng của ngọn lá mía sau khi xử lý để chăn nuôi bò thịt

Luận văn đánh giá chất lượng của ngọn lá mía sau khi xử lý để chăn nuôi bò thịt

1. Mở đầu 1.1. Đặt vấn đề Trong những năm gần đây, với chính sách mở cửa của Đảng và Nhà nớc, nền kinh tế nớc ta ngày càng phát triển, đời sống của nhân dân ngày một nâng cao, nhu cầu ngời dân về chất lợng lơng thực thực phẩm cũng tăng. Các ngành chăn nuôi, trồng trọt cũng đợc chú trọng và đang trên đà phát triển mạnh. Nhng theo niên giám thống kê 1996 thì nớc ta có diện tích đất nông nghiệp tính theo đầu ngời rất thấp chỉ khoảng 0,1 ha/ngời. Bình quân lơng thực cha cao 360 kg/ngời/năm. Vì vậy, lơng thực dành cho chăn nuôi còn rất hạn chế. Việc sử dụng các phụ phẩm nông nghiệp làm thức ăn cho gia súc, góp phần tạo thêm nguồn thức ăn và làm cho sự bền vững trong hệ thống sản xuất nông nghiệp đã và đang đợc các nhà khoa học quan tâm. Thực tế cho thấy vẫn còn một lợng lớn phụ phẩm nông nhiệp nh: rơm, lúa, thân cây ngô đã thu bắp, ngọn lá sắn, ngọn lá mía, dây khoai lang, dây lạc cha đợc tận dụng và chế biến làm thức ăn cho gia súc nhai lại vào mùa đông khan hiếm thức ăn. Việc sử dụng các phụ phẩm làm thức ăn cho gia súc nhai lại ở mỗi vùng, mỗi khu vực có tính đặc thù riêng. Có những vùng chỉ sử dụng một phần nhỏ rơm, lúa, thân cây ngô đã thu bắp, dây khoai lang, ngọn lá mía, cây lạc cho bò ăn còn phần lớn bỏ lại ngoài ruộng, nhng có vùng lại sử dụng chúng làm nguồn thức ăn cho gia súc quan trọng vào mùa đông. Trong các phụ phẩm nông nghiệp có ngọn lá mía, cây mía (Saccharum officinarum L) là một trong những cây trồng nhiệt đới có năng suất sinh khối cao nhất Brown et at (1987), Alexander (1988), Sansoucy, Aart Preston (1988) Golh (1993). Những vùng trồng mía thờng có tiềm năng phát triển bò, đồng thời đất trồng mía ở nớc ta đòi hỏi phải đợc bón phân hữu cơ để giữ độ phì cho đất. Vì vậy việc nghiên cứu chế biến, dự trữ và sử dụng ngọn lá mía làm thức ăn cho bò là một vấn đề cần thiết. Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi thực hiện đề tài: Đánh giá chất lợng của ngọn lá mía sau khi xử lý để chăn nuôi bò thịt. 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 1.2.1. Mục đích - Đánh giá tiềm năng ngọn lá mía ở huyện Quỳ Hợp - Nghệ An và huyện Thọ Xuân - Thanh Hoá. - Đánh giá chất lợng của ngọn lá mía sau khi xử lý để sử dụng chăn nuôi bò thịt. - Đánh giá chất lợng của khẩu phần ăn có ngọn lá mía ủ chua đến tăng khối lợng của bò thịt. - Góp phần cung cấp một số thông số cơ bản về ngọn lá mía làm cơ sở cho việc xây dựng khẩu phần ăn cho bò thịt. - Khuyến cáo cho các hộ nông dân chăn nuôi bò cách sử dụng ngọn lá mía đã đợc xử lý để thay thế một phần thức ăn tinh trong khẩu phần của bò thịt. 1.2.2. Yêu cầu - Lấy mẫu ngọn lá mía phân tích khách quan đúng qui định. - Tiến hành xử lý ngọn lá mía với các công thức chế biến khác nhau. - Phân tích các chỉ tiêu cơ bản để đánh giá chất lợng của ngọn lá mía sử dụng cho bò thịt. - Theo dõi ảnh hởng của khẩu phần ăn có ngọn lá mía đến tăng khối lợng của bò thịt. - Hạch toán kinh tế về việc sử dụng ngọn lá mía ủ chua dùng chăn nuôi bò thịt. 2. Tổng quan tài liệu 2.1. Đặc điểm sinh lý tiêu hoá của bò 2.1.1. Cấu tạo của dạ dày bò Dạ dày của bò là dạ dày kép gồm có 4 túi: dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách, dạ múi khế. Dạ cỏ là dạ đặc trng tiêu hoá thức ăn thô xanh của bò. Nó chiếm 2/3 dung tích của dạ dày có rãnh thực quản hình lòng máng chạy băng qua dạ tổ ong và dạ cỏ vào dạ lá sách. Dạ lá sách gồm nhiều lá to nhỏ khác nhau nh những trang sách để dễ ép thức ăn lỏng xuống dạ múi khế. Dạ múi khế có nhiều nếp gấp trong để tăng thêm diện tích hấp thu và có tuyến tiêu hoá nh dạ dày đơn của lợn. Trong tất cả 4 túi thì quan trọng nhất là túi dạ cỏ. Vì dạ cỏ có một quần thể vi sinh vật rất lớn, sống cộng sinh mà nhờ đó loài nhai lại có khả năng độc đáo so với các gia súc khác, đó là khả năng tiêu hoá chất xơ. Dạ cỏ chiếm 80% tổng dung tích dạ dày, dạ tổ ong 5%, dạ múi sách và dạ múi khế đều chiếm 7 - 8%. 2.1.1.1. Tiêu hoá ở dạ cỏ Dạ cỏ đợc coi nh một thùng lên men lớn. Tiêu hoá ở dạ cỏ đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hoá của gia súc nhai lại, 50 - 80% vật chất khô của thức ăn đợc tiêu hoá mà không có sự tham gia của enzim vật chủ. Trong dạ cỏ có hệ vi sinh vật cực kỳ phát triển nên quá trình tiêu hoá của loài nhai lại cũng khác loài dạ dày đơn. Hệ vi sinh vật dạ cỏ phát triển tốt nhờ những điều kiện thích hợp nh: nhiệt độ, độ ẩm, pH, môi trờng yếm khí môi trờng trong dạ cỏ gần nh trung tính (pH = 6,5 - 7,4) và tơng đối ổn định nhờ tác dụng trung hoà axit của các muối phôtphat và bicacbonat trong nóc bọt theo thức ăn vào dạ cỏ. Nhiệt độ trong dạ cỏ 38 - 42 0 C, ẩm độ 85 - 90% và luôn luôn ở trong trạng thái yếm khí. Nhu động dạ cỏ yếu 2 - 5 lần/phút, do đó thức ăn dừng lâu trong dạ cỏ. Với điều kiện trên, dạ cỏ là môi trờng thuận lợi cho khu hệ vi sinh vật sinh sản và phát triển. 2.1.1.2. Hệ vi sinh vật trong dạ cỏ Hệ sinh thái vi sinh vật ở dạ cỏ rất phức tạp, sự có mặt và hoạt động của chúng rất quan trọng vì chúng có quan hệ với quá trình tiêu hoá, trao đổi chất của loài nhai lại, mối quan hệ của chúng đối với vật chủ là sự cộng sinh. Hệ vi sinh vật luôn biến đổi phụ thuộc vào cấu trúc khẩu phần của gia súc chủ gồm ba nhóm chính sau. 2.1.1.2.1. Nấm (Fungi) Nấm trong dạ cỏ gồm có nấm mốc và nấm men với số lợng khoảng 1000 bào tử/1 gam chất chứa dạ cỏ. Nấm yếm khí trong dạ cỏ cũng mới đợc phát hiện, phân lập nhờ ống cuộn yếm khí. Nấm tiết ra các loại men làm tăng quá trình tiêu hoá xơ, Orprin (1975 - 1977) [6]. Nấm là vi sinh vật đầu tiên xâm nhập và tiêu hoá thành phần, cấu trúc thực vật của thức ăn. Chúng làm giảm độ bền chắc của cấu trúc này (mọc xuyên vào các tế bào thực vật, mọc trồi làm vỡ tế bào để quá trình tiêu hoá xơ đợc dễ dàng, Preston và Leng (1991) [34]. Nấm phá vỡ phức chất hemixelluloza - lignin nên nó có vai trò quan trọng là bớc khởi đầu của quá trình công phá lên men các nguyên liệu không hoà tan của thành phần tế bào thực vật, nhng thực tế chúng không phân huỷ đợc lignin, nh vậy xơ mà có lignin chỉ có thể đợc tiêu hoá bởi vi sinh vật. 2.1.1.2.2. Động vật nguyên sinh (Protozoa) ở gia súc mới sinh và trong thời gian bú sữa dạ dày trớc không có Protozoa. Protozoa xuất hiện khi gia súc bắt đầu ăn thức ăn thô, điều này là do ảnh hởng của thức ăn trong dạ cỏ hình thành môi trờng axit thuận lợi cho sự phát triển của protozoa. Protozoa có mặt trong dạ cỏ biến động 10 5 - 10 6 trên 1 gam chất chứa dạ cỏ, với 120 loài khác nhau. Cấu trúc khẩu phần quyết định số lợng protozoa trong dạ cỏ: thức ăn nhiều xơ số lợng protozoa ít hơn so với thức ăn giàu chất đờng và tinh bột. Protozoa trong dạ cỏ chia làm hai nhóm chính: Entodineomorphs và Holatrich. Protozoa tiêu hoá tinh bột và đờng là chính, ngoài ra tiêu hóa cả xenluloza. Khi gia súc ăn nhiều khẩu phần tinh bột thì số lợng prototzoa tăng lên đáng kể, Bùi Văn Chính, (1995) [6]. Các loại đờng và tinh bột đợc protozoa nuốt và dự trữ dới dạng polydextran tham gia và khả năng đệm ở dạ cỏ vì nó tạo ra nồng độ thấp của axit béo bay hơi và chuyển tỷ lệ E/P từ 0,5 - 1,7 Nguyễn Trọng Tiến, (1996) [35]. Protozoa có tác dụng tiêu hoá cơ học đó là làm rách màng tế bào thực vật nên làm tăng diện tiếp xúc của thức ăn với các men của vi khuẩn tiết ra. Protozoa còn có tác dụng biến đổi prôtêin, tinh bột, đờng và một phần xenluloza của thức ăn thành protêin, polysaccarit của bản thân chúng. Polysaccarit này không bị lên men ở dạ cỏ mà đợc phân giải thành đờng đơn và hấp thu vào máu ở phần sau đờng tiêu hoá. Với những tác động có lợi thì protozoa cũng gây nhiều bất lợi cho loài nhai lại. Protozoa cạnh tranh với vi khuẩn vì cả hai sử dụng chung nguồn thức ăn, chúng còn sử dụng prôtêin của vi khuẩn để tổng hợp thành prôtêin của bản thân chúng, ngoài ra protozoa còn sử dụng vitamin ở dạ cỏ nên làm giảm nguồn vitamin cung cấp cho vật chủ. Nhiều thí nghiệm cho thấy những con vật đợc loại bỏ protozoa khỏi dạ cỏ cho năng suất cao hơn những con còn protozoa. 2.1.1.2.3. Vi khuẩn (Bacteria) Trong dạ cỏ vi khuẩn có vai trò hơn cả và chúng có số lợng lớn nhất so với các sinh vật khác. Trong dạ cỏ có 200 loài vi khuẩn khác nhau, với số lợng 10 9 - 10 10 vi khuẩn trên 1 gam chất chứa dạ cỏ. Số lợng và thành phần của vi khuẩn luôn có ảnh hởng với quá trình tiêu hoá của loài nhai lại (Kirehgessner, 1992). Theo Preston và Leng, (1991) [34] thì trong dạ cỏ còn có những nhóm vi khuẩn sau: - Nhóm phân giải hemixenlulôza gồm: butyrivibro, fibrisolvens, lachnospira multiparus - Nhóm phân giải bột đờng: barteoides anynophylus succino mo nas - Nhóm phân giải prôtêin và các sản phẩm prôtêin - Nhóm sử dụng axit sinh ra trong dạ cỏ gồm vi khuẩn sử dụng axit lactic, axit axêtic, axit propionic, axit pyruvic - Nhóm phân giải urê - Nhóm tổng hợp vitamin Tỷ lệ và thành phần vi khuẩn trong dạ cỏ chịu ảnh hởng khá lớn vào khẩu phần gia súc ăn vào. Có rất nhiều loại vi khuẩn làm nhiệm vụ tấn công phân giải xenluloza. Có loại thiên về phân giải xenluloza gọi là xelulolizic hay thiên về phân giải thành tế bào gọi là phibrolific. Đây là nhóm vi khuẩn đóng vai trò không thể thiếu đợc trong việc tấn công phân giải thành tế bào. Để sống và phát triển, các loại vi khuẩn này cần đợc cung cấp các chất dinh dỡng nh amoniac, các mạch có cấu trúc C, P, S và các nguyên tố vi lợng. Trong dạ cỏ để có thể tổng hợp đợc prôtêin của bản thân chúng, các loại vi khuẩn này đã sử dụng ngay amoniac và các loại axit béo bay hơi khác nhau nh: axit isobutyric, axit valerianic, axit metyl butiric. Sự tổng hợp prôtêin vi sinh vật phụ thuộc vào tốc độ phân giải nitơ thức ăn, tốc độ chuyển dời thức ăn khỏi dạ cỏ, tốc độ hấp thụ amoniac và axit amin ở vách dạ cỏ, nhu cầu của vi sinh vật về amino axit và kiểu lên men trong dạ cỏ. Đa số vi khuẩn sử dụng amoniac nh nguồn nitơ, khoảng 82% vi sinh vật dạ cỏ sử dụng amoniac để tổng hợp nên prôtêin mô bào. Nhờ hoạt động của vi sinh vật nên urê, các muối anion trong dạ cỏ đợc biến đổi thành prôtêin của vi sinh vật có giá trị sinh học cao cung cấp cho vật chủ nhờ quá trình tiêu hoá chính bản thân các vi sinh vật ở phần sau đờng tiêu hoá. Sự tiêu hoá này thờng xuyên dẫn tới sự hao hụt của vi khuẩn trong dạ cỏ, hao hụt này đợc bù đắp thờng xuyên thông qua sự phát triển của vi sinh vật trong dạ cỏ nên luôn luôn đảm bảo sự cân bằng của quần thể. Vi sinh vật trong dạ cỏ có mối quan hệ khăng khít với nhau. 2.1.1.3. Quá trình tiêu hoá thức ăn trong dạ cỏ 2.1.1.3.1. Quá trình tiêu hoá hydratcacbon Hydratcacbon là nguồn cung cấp năng lợng chủ yếu cho vi sinh vật dạ cỏ và vật chủ, bao gồm đờng, tinh bột, xenluloza và các chất hữu cơ có liên quan. Hydratcacbon trong thành phần của thức ăn gia súc rất cao nhng trong cơ thể động vật hàm lợng chứa đờng và glucoza rất ít. Hydratcacbon có thể phân loại nh sau: - Monosaccarit. - Pentoza (C 5 H 10 O 5 ) arabinoza, xyloza, riboza. - Hexoza (C 6 H 12 O 6 ) glucoza, fructoza, galactoza, mantoza. - Disaccarit (C 12 H 22 O 11 ) saccaroza, maltoza. - Trisaccarit (C 18 H 30 O 16 ) raffinoza, lactoza, xellobioza - Plysaccarit pentozan (C 5 H 8 O 4 ) 11 uraban, xylan. - Hextozan (C 6 H 10 O 5 ) 11 dextrin, tinh bột, xselluloza, glycogen, inmulin. + Những hợp chất có quan hệ với hydratcacbon, lignin, uronic, axit hemicelluloza, polyuronit. Pentin Hemicelluloza Xelluloza Tinh bột Frutoza Xyllobioza Dextrin Uronat Hexoza Xellobioza Mantoza Xyluoza Glucoz Sucroza Oxalo axetat Pyruvat Fructoza Malat Lactat Amyloza hay Amylopectin Fumat Acrylat Succinat Propyonat Axetat và Format NL + CO 2 + H 2 O Chu trình Creb Valerat Butyrat Capronat Xeton Sơ đồ 2.1. Quá trình phân giải hydratcacbon của vi sinh vật dạ cỏ Cấu trúc của màng tế bào thực vật gồm các thành phần khác nhau của carbohydrat. Hệ thống phân tích Van Soest, (1994) [23], đa ra khái niệm NDF và ADF. NDF (Neutral Detergent Fibre) = ADF + Hemixelluloza. ADF (Axit Detergent Fibre) = Lignin + Xelluloza + Silic + Các chất chứa nitơ + Pectin. Tiêu hoá xelluloza và hemixelluloza. Trong vách tế bào thực vật chứa 3 thành phần chính là xelluloza, hemixelluloza và lignin. Xelluloza và heminxelluloza đợc tiêu hoá bởi men vi khuẩn phân giải xơ. Hệ vi sinh vật có men xellulaza phá vỡ liên kết 3 - 1,4 glucozit giải phóng glucoza và các bớc lên men tiếp theo hình thành các sản phẩm cuối cùng là axit béo bay hơi. Nhờ đó mà các loại thức ăn nhiều xơ là nguồn năng lợng tiềm tàng cho gia súc nhai lại, lợng lignin trong tế bào thực vật tạo ra sự bền vững của chúng đối với môi trờng bên ngoài và gây trở ngại cho sự lên men vi sinh vật dạ cỏ. Hầu nh các loại vi sinh vật không thể lên men đợc lignin. Lignin ảnh hởng tới sự tiêu hoá chỉ khi nó nằm trong cấu trúc màng tế bào. Có một số loại cỏ có hàm lợng lignin thấp nhng màng tế bào có hàm lợng lignin cao hơn sẽ có tỷ lệ tiêu hoá thấp hơn so với cây họ đậu có lợng lignin cao gấp đôi nhng tế bào có hàm lợng lignin thấp. Dới tác động của men. Xelluloza đợc phân giải. Depolymeraza Xelluloza Polysaccarit Vi sinh vật Glucozidaza Polysaccarit Xellobioza Vi sinh vật Tiêu hoá tinh bột và đờng: Protozoa và vi khuẩn phân giải, chuyển hoá tinh bột trong dạ cỏ rất nhanh. Protozoa chuyển hoá tinh bột thành polydextrin dự trữ trong cơ thể chúng, vi khuẩn phân giải tinh bột và đờng thành đờng đơn. Tạo thành các axit béo bay hơi CH 4 , CO 2 và ATP. Quá trình phân giải tinh bột và đờng nh sau: Amylaza (VSV) Tinh bột Dextrin + Mantoza. Mantaza (VSV) Mantoza 2 - Glucoza. Ngoài axit béo, sự lên men dạ cỏ còn sản sinh khối lợng lớn các chất khí bao gồm 32% metan, 56% CO 2 , 8,5% N 2 và 35% O 2 . Sự giải phóng khí mêtan (CH 4 ) đã gây lãng phí 8% tổng số năng lợng trong thức ăn thu nhận. Các axit béo cha no trong thức ăn có thể giảm thấp sự sinh sản mêtan trong dạ cỏ. Sự giảm thấp mêtan thờng thấy ở khẩu phần ăn nhiều đờng và tinh bột. Cá thể gia súc của cùng giống thậm chí cùng loại thức ăn sản sinh khối lợng metan khác nhau. Giảm kích thớc vật lý của thức ăn cũng làm giảm thấp hàm lợng mêtan trong dạ cỏ. Khác với dạ dầy đơn sản phẩm cuối cùng là glucoza và đợc hấp thu vào cơ thể, ở loài nhai lại glucoza là sản phẩm trung gian. Glucoza tiếp tục đợc phân giải đến các sản phẩm cuối cùng là axit béo bay hơi nh axit axêtic, axit butyric, axit propionic những sản phẩm này sẽ đợc hấp thu hoàn ở dạ dày trớc để sử dụng vào quá trình trao đổi chất của cơ thể. 2.1.1.3.2. Sự phân giải và tiêu hoá protein trong dạ cỏ ơ Sự phân giải protein trong dạ cỏ Hầu hết protein thức ăn đều bị phân giải bởi vi sinh vật dạ cỏ. Cờng độ phân giải phụ thuộc vào mức độ hoà tan của chúng, pH = 6,5 ở dạ cỏ là thích hợp với sự phân giải protein, các chất đờng dễ tan trong dạ cỏ sẽ đợc sử dụng nh nguồn năng lợng cho vi sinh vật tổng hợp prôtêin và tăng sinh khối. Cả hai loại protozoa và vi khuẩn dạ cỏ có thể thuỷ phân protein Entodinium và Ophryoseolex có hai enzym, vi khuẩn sử dụng protein trong dạ . Thanh Hoá. - Đánh giá chất lợng của ngọn lá mía sau khi xử lý để sử dụng chăn nuôi bò thịt. - Đánh giá chất lợng của khẩu phần ăn có ngọn lá mía ủ chua đến. dân chăn nuôi bò cách sử dụng ngọn lá mía đã đợc xử lý để thay thế một phần thức ăn tinh trong khẩu phần của bò thịt. 1.2.2. Yêu cầu - Lấy mẫu ngọn lá mía