Luận văn tốt nghiệp ảnh hưởng của nitrate và loại protein lên sự sinh khí metan bằng phương pháp in vitro với dịch dạ cỏ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ẢNH HƢỞNG CỦA NITRATE VÀ LOẠI PROTEIN LÊN SỰ SINH KHÍ METAN BẰNG PHƢƠNG PHÁP IN VITRO VỚI DỊCH DẠ CỎ BÕ Cán hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS HỒ QUẢNG ĐỒ Lê Văn Tùng MSSV: 2072240 Lớp: Cơng nghệ Hóa học K33 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Cần Thơ, ngày 17 tháng 04 năm 2011 PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Năm học: 2010 - 2011 Họ tên sinh viên Họ tên: Lê Văn Tùng MSSV: 2072240 Ngành: Cơng nghệ Hóa học - Khóa 33 Tên đề tài ―Ảnh hƣởng nitrate loại protein lên sinh khí metan phƣơng pháp in vitro với dịch cỏ bò‖ Địa điểm thực Phịng chăn ni tiên tiến - E103, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, trƣờng Đại học Cần Thơ Cán hƣớng dẫn TS HỒ QUẢNG ĐỒ Mục tiêu đề tài Xem xét ảnh hƣởng nitrate loại protein lên sinh khí metan phƣơng pháp in vitro Các nội dung giới hạn đề tài - Tập trung nghiên cứu ảnh hƣởng nitrate loại protein để giảm thiểu tổng lƣợng khí sinh ra, nồng độ khí CH4 điều kiện in vitro - Thành phần hóa học thức ăn: DM, OM, NDF, ADF, CP - Tỉ lệ tiêu hóa: DMD, OMD Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực đề tài - Thiết kế hệ thống đo tổng lƣợng khí sinh E103.1 - Phân tích NH3, NO2-, NO3-, pH Kinh phí dự trù cho việc thực đề tài Kinh phí dự trù cho việc thực đề tài 500,000.00 đồng SINH VIÊN ĐỀ NGHỊ (Ký ghi rõ họ tên) Lê Văn Tùng Ý KIẾN CỦA CÁN BỘ TẠI CƠ SỞ Ý KIẾN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Ý KIẾN CỦA BỘ MÔN Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG LV&TLTN LỜI CAM ĐOAN  Kính gửi: - Ban lãnh đạo Khoa Công nghệ, thầy cô Bộ mơn Cơng nghệ Hóa học, trƣờng Đại học Cần Thơ - Ban lãnh đạo Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, thầy cô Bộ môn Chăn nuôi, trƣờng Đại học Cần Thơ Em tên: Lê Văn Tùng MSSV: 2072240 Ngành: Cơng nghệ Hóa học - Khóa 33 Xin cam đoan đề tài “Xác định ảnh hƣởng nitrate loại protein lên sản sinh metan phƣơng pháp in vitro với dịch cỏ bò” cơng trình nghiên cứu thân Tất số liệu, kết đƣợc trình bày luận văn tốt nghiệp trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình nghiên cứu trƣớc Cần Thơ, ngày 14 tháng 04 năm 2011 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Lê Văn Tùng i LỜI TRI ÂN  Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô, đặc biệt q Thầy Cơ Bộ Mơn Cơng Nghệ Hóa – Khoa Công Nghệ - ngƣời bƣớc truyền đạt cho em kiến thức kinh nghiệm quý báu năm tháng học tập rèn luyện trƣờng Đại Học Cần Thơ Với tất lòng thành kính sâu sắc nhất, em xin bày tỏ lịng biết ơn Thầy –TS Hồ Quảng Đồ Cảm ơn Thầy bảo lời khuyên, truyền đạt cho em kinh nghiệm, kiến thức vô quý báu suốt thời gian thực Luận Văn Tốt Nghiệp Em xin chân thành cảm ơn anh Trịnh Phúc Hào chị Trần Thị Thúy tận tình giúp đỡ, bảo em suốt thời gian thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn cộng Võ Phƣơng Ghil, em Trần Duy Khoa ngƣời bạn học tập nghiên cứu em Con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc gia đình, ngƣời ln bên cạnh động viên, tạo điều kiện thuận lợi điểm tựa vững cho Sinh viên Lê Văn Tùng ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI TRI ÂN ii MỤC LỤC iii TÓM LƢỢC v DANH SÁCH BẢNG vii DANH SÁCH BIỂU ĐỒ viii DANH SÁCH SƠ ĐỒ ix DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮC xi Chƣơng ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1 SƠ LƢỢC GIỐNG BÕ LAI SIND 2.2 ĐẶC ĐIỂM TIÊU HĨA CỦA LỒI NHAI LẠI 2.2.1 Tiêu hóa carbohydrate (gluxit hay hydrat carbon) 2.2.2 Tiêu hóa protide 12 2.2.3 Tiêu hóa ipid 15 2.2.4 Sử dụng đạm phi protein gia súc nhai ại 17 2.2.5 Tổng hợp vitamin 17 2.2.6 Sơ ƣợc hệ cỏ 18 2.2.6.1 Vai trò pH cỏ 19 2.2.6.2 Vai trị NH3 q trình lên men dịch cỏ 19 2.2.6.3 Quá trình tiêu hóa cỏ 20 2.3 ĐIỀU HÕA HOẠT ĐỘNG VI SINH VẠT DẠ CỎ 28 2.4 NHỮNG TRANH LUẬN GẦN ĐÂY VỀ VIỆC BỔ SUNG NITRATE TRONG KHẨU PHẦN CHO GIA SÚC NHAI LẠI 29 2.5 MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG THỨC ĂN 30 2.5.1 Đánh giá chất ƣợng thức ăn thơ tỉ ệ tiêu hóa in vitro 30 2.5.2 Đánh giá chất ƣợng thức ăn thơ sinh khí in vitro 30 2.6 SỰ NGỘ ĐỘC NITRATE 32 2.7 QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI NITRATE Ở DẠ CỎ 33 2.8 CÁC SẢN PHẨM TIÊU HÓA 34 2.9 THỨC ĂN THÍ NGHIỆM VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC 36 2.9.1 Rơm úa (rice straw) 36 2.9.2 Rỉ mật đƣờng (Mo asses) 36 2.9.3 Bánh dầu vải (Cottonseed mea ) 37 2.9.4 Cỏ ông tây (Brachiaria mutica) 37 2.9.5 Bánh dầu dừa (Coconut mea ) 37 2.9.6 Bánh dầu đậu nành (Soya been mea ) 37 2.9.7 Urea 38 2.9.8 Sodium nitrate 39 2.9.9 Lƣu huỳnh (S ) 39 Chƣơng PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 40 3.1 PHƢƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 40 3.1.1 Địa điểm thời gian thí nghiệm 40 3.1.2 Các phần thí nghiệm 40 3.1.3 Dụng cụ thí nghiệm 43 iii 3.2 PHƢƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 46 3.2.1 Bố trí thí nghiệm 46 3.2.1.1 Thí nghiệm 46 3.2.1.2 Thí nghiệm 46 3.2.1.3 Thí nghiệm 47 3.2.1.4 Thí nghiệm 47 3.2.4 Phƣơng pháp tiến hành thí nghiệm 47 3.2.5 Cách thu thập số kiệu 48 3.2.6 Xử ý số iệu 48 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 49 4.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA THỰC LIỆU 49 4.2 THÍ NGHIỆM 50 4.4 THÍ NGHIỆM 52 4.5 THÍ NGHIỆM 56 4.6 THÍ NGHIỆM 59 4.7 KHẢO SÁT TỐC ĐỘ SINH KHÍ Ở THÍ NGHIỆM 61 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC 69 iv TÓM LƢỢC Đề tài nghiên cứu “Ảnh hƣởng nitrate loại protein lên sản sinh metan phƣơng pháp in vitro với dịch cỏ bò” thực phịng Chăn ni Tiên Tiến E103 - Bộ môn Chăn nuôi, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ Đề tài bao gồm thí nghiệm thiết kế hệ thống đo tổng lượng khí sinh Hệ thống đo tổng lượng khí sinh có tên E103.1 nhóm nghiên cứu chế tạo thành công đáp ứng không để đo tổng lượng khí sinh mà thơng qua đo nồng độ CH4 trực tiếp máy Triple Plus + IR Thí nghiệm 1: thí nghiệm bố trí thừa số nhân tố,2 mức độ lần lặp lại mức độ:bánh dầu dừa bánh dầu vải Nhân tố: Nitrate Urea Mục tiêu: so sánh bánh dầu dừa bánh dầu vải Thí nghiệm 2: thí nghiệm bố trí thừa số nhân tố,5 mức độ lần lặp lại Mức độ: nguồn đạm gồm mức độ ĐN, ĐN75:BV25, ĐN50:BV50, ĐN25:BV75 BV Nhân tố: Nitrate Urea Mục tiêu: khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ protein, nitrate so với nghiệm thức đối chứng urea Thí nghiệm 3: thí nghiệm bố trí thừa số nhân tố,2 mức độ lần lặp lại mức độ: bánh dầu vải 75% bánh dầu vải + 25% bánh dầu đậu nành Nhân tố: Nitrate Urea Mục tiêu: xác định ảnh hưởng nitrate đến chuyển hóa NO3-, NO2-, NH3 Thí nghiệm 4: thí nghiệm bố trí thí nghiệm lượng DM phần Mục tiêu: khảo sát ảnh hưởng việc bổ sung sodium nitrate đến tỉ lệ tiêu hóa so với nghiệm thức đối chứng urea Qua thí nghiệm, chúng tơi rút số kết luận kiến nghị: v Tổng lượng khí sinh ra, nồng độ % CH4 ml CH4/gDM giảm nghiệm thức bổ sung nitrate so với nghiệm thức bổ sung urea Tiếp tục nghiên cứu tỉ lệ protein thay để việc bổ sung sodium nitrate vào phần tối ưu vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Loại vi khuẩn, nguồn lƣợng chúng sản phẩm lên men in vitro 26 Bảng 3.1 Khẩu phần thí nghiệm 40 Bảng 3.2 Các phần thí nghiệm 41 Bảng 3.3 Khẩu phần thí nghiệm thí nghiệm 42 Bảng 3.4 Thành phần dinh dƣỡng phần 43 nhân tố: urea nitrate 46 mức độ: BV100, ĐN100, BV75-ĐN25, BV50-ĐN50, BV25-ĐN75 46 Bảng 3.5 Thành phần dung dịch đệm dùng thí nghiệm 48 Bảng 4.1 Thành phần hóa học thực liệu 49 Bảng 4.2 Gas volume, CH%, ml CH4/gDM (TN1) 50 Bảng 4.3 Ảnh hƣởng nhân tố đạm vô đến tiêu Gas volume, %CH4, ml CH4/gDM 50 Bảng 4.4 Ảnh hƣởng nguồn protein đến tiêu Gas volume, %CH4, ml CH4/gDM 51 Bảng 4.5 Ảnh hƣởng việc bổ sung tỉ lệ protein nguồn đạm vô khác đến VCH4/g, CH4 %, CH4 ml/g, pH 52 Bảng 4.6 Ảnh hƣởng nguồn đạm vô co đến VCH4/g, CH4 %, CH4 ml/g, 53 Bảng 4.7 Ảnh hƣởng nguồn protein tỉ lệ thay protein VCH4/g, CH4 %, CH4 ml/g, pH 54 Bảng 4.8 Chỉ tiêu NH3, NO3-, pH ảnh hƣởng việc bổ sung tỉ lệ protein nguồn đạm vô bổ sung khác 56 Bảng 4.9 Ảnh hƣởng việc bổ sung nguồn đạm vô bổ sung khác đến NH3, NO3- 57 Bảng 4.10 VCH4/g, CH4 %, CH4 ml/g, NH3, NO3-, pH với tỉ lệ protein bổ sung khác 58 Bảng 4.11 %DM, %OM phần bổ sung nguồn đạm vô tỉ lệ protein khác 59 Bảng 4.12 %DM, %OM phần bổ sung tỉ lệ protein khác 59 Bảng 4.13 %DM, %OM phần bổ sung nguồn đạm vô khác 59 Bảng 4.14 VCH4 (0-6h), VCH4 (6-18h), VCH4 (18-24h) (TN2) 61 Bảng 4.15 VCH4 (0-6h), VCH4 (6-18h), VCH4 (18-24h) ảnh hƣởng nguồn đạm vô (TN2) 62 Bảng 4.16 CH4 (0-6h), VCH4 (6-18h), VCH4 (18-24h)ảnh hƣởng nguồn protein tỉ lệ thay protein (TN2) 63 vii Luận văn tốt nghiệp S = 1.42141 R-Sq = 86.00% R-Sq(adj) = 74.34% Expected Mean Squares, using Adjusted SS Analysis of Variance for No3, using Adjusted SS for Tests Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P ll 0.0053 0.0053 0.0027 0.40 0.688 U_N 43.1568 43.1568 43.1568 6453.19 0.000 %DN_BV 0.0183 0.0183 0.0183 2.74 0.149 U_N*%DN_BV 0.0001 0.0001 0.0001 0.01 0.933 Error 0.0401 0.0401 0.0067 Total 11 43.2206 S = 0.0817782 R-Sq = 99.91% R-Sq(adj) = 99.83% Analysis of Variance for No2, using Adjusted SS for Tests Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P ll 0.000481 0.000481 0.000241 0.04 0.957 U_N 0.006864 0.006864 0.006864 1.27 0.303 %DN_BV 0.000127 0.000127 0.000127 0.02 0.883 U_N*%DN_BV 0.000014 0.000014 0.000014 0.00 0.961 Error 0.032523 0.032523 0.005420 Total 11 0.040009 S = 0.0736239 R-Sq = 18.71% R-Sq(adj) = 0.00% Least Squares Means -VCH4/g U_N %CH4 - CH4ml/g NH3 Mean SE Mean Mean SE Mean Mean SE Mean Mean n 128.333 8.3611 8.167 0.7472 10.788 2.9769 128.170 u 223.333 8.3611 23.250 0.7472 52.277 2.9769 128.970 BV100 168.333 8.3611 14.750 0.7472 29.498 2.9769 127.600 BV75 183.333 8.3611 16.667 0.7472 33.568 2.9769 129.540 %DN_BV SVTH: Lê Văn Tùng 84 Luận văn tốt nghiệp U_N*%DN_BV n BV100 115.000 11.8243 6.400 1.0567 7.403 4.2100 127.200 n BV75 141.667 11.8243 9.933 1.0567 14.173 4.2100 129.140 u BV100 221.667 11.8243 23.100 1.0567 51.592 4.2100 128.000 u BV75 225.000 11.8243 23.400 1.0567 52.963 4.2100 129.940 No3 -U_N No2 - SE Mean Mean SE Mean Mean SE Mean n 0.5803 12.144 0.0334 1.099 0.0301 u 0.5803 8.351 0.0334 1.051 0.0301 BV100 0.5803 10.208 0.0334 1.071 0.0301 BV75 0.5803 10.286 0.0334 1.078 0.0301 %DN_BV U_N*%DN_BV n BV100 0.8207 12.102 0.0472 1.096 0.0425 n BV75 0.8207 12.185 0.0472 1.101 0.0425 u BV100 0.8207 8.314 0.0472 1.046 0.0425 u BV75 0.8207 8.388 0.0472 1.055 0.0425 Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for VCH4/g U_N N Mean u 223.3 n 128.3 Grouping A B Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for VCH4/g %DN_BV N Mean Grouping BV75 183.3 A BV100 168.3 A Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for VCH4/g U_N %DN_BV N Mean SVTH: Lê Văn Tùng Grouping 85 Luận văn tốt nghiệp u BV75 225.0 A u BV100 221.7 A n BV75 141.7 B n BV100 115.0 B Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for %CH4 U_N N Mean Grouping u 23.3 A n 8.2 B Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for %CH4 %DN_BV N Mean Grouping BV75 16.7 A BV100 14.8 A Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for %CH4 U_N %DN_BV N Mean Grouping u BV75 23.4 A u BV100 23.1 A n BV75 9.9 B n BV100 6.4 B Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for CH4ml/g U_N N Mean Grouping u 52.3 A SVTH: Lê Văn Tùng 86 Luận văn tốt nghiệp n 10.8 B Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for CH4ml/g %DN_BV N Mean Grouping BV75 33.6 A BV100 29.5 A Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for CH4ml/g U_N %DN_BV N Mean Grouping u BV75 53.0 A u BV100 51.6 A n BV75 14.2 B n BV100 7.4 B Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for NH3 U_N N Mean Grouping u 129.0 A n 128.2 A Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for NH3 %DN_BV N Mean Grouping BV75 129.5 A BV100 127.6 A Means that not share a letter are significantly different SVTH: Lê Văn Tùng 87 Luận văn tốt nghiệp Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for NH3 U_N %DN_BV N Mean Grouping u BV75 129.9 A n BV75 129.1 A u BV100 128.0 A n BV100 127.2 A Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for No3 U_N N Mean Grouping n 12.1 A u 8.4 B Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for No3 %DN_BV N Mean Grouping BV75 10.3 A BV100 10.2 A Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for No3 U_N %DN_BV N Mean Grouping n BV75 12.2 A n BV100 12.1 A u BV75 8.4 B u BV100 8.3 B Means that not share a letter are significantly different SVTH: Lê Văn Tùng 88 Luận văn tốt nghiệp Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for No2 U_N N Mean Grouping n 1.1 A u 1.1 A Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for No2 %DN_BV N Mean Grouping BV75 1.1 A BV100 1.1 A Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for No2 U_N %DN_BV N Mean Grouping n BV75 1.1 A n BV100 1.1 A u BV75 1.1 A u BV100 1.0 A Means that not share a letter are significantly different SVTH: Lê Văn Tùng 89 Luận văn tốt nghiệp Thí nghiệm ————— 4/16/2011 4:31:23 PM ———————————————————— General Linear Model: DMD, OMD versus U-N, BV100-BV75 Factor Type Levels Values U-N fixed n, u BV100-BV75 fixed BV100, BV75 Analysis of Variance for DMD, using Adjusted SS for Tests Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P U-N 0.405 0.405 0.405 0.15 0.714 BV100-BV75 4.351 4.351 4.351 1.67 0.266 U-N*BV100-BV75 0.001 0.001 0.001 0.00 0.984 Error 10.452 10.452 2.613 Total 15.210 S = 1.61652 R-Sq = 31.28% R-Sq(adj) = 0.00% Analysis of Variance for OMD, using Adjusted SS for Tests Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P U-N 0.180 0.180 0.180 0.08 0.789 BV100-BV75 5.281 5.281 5.281 2.41 0.196 U-N*BV100-BV75 0.001 0.001 0.001 0.00 0.982 Error 8.772 8.772 2.193 Total 14.235 S = 1.48092 R-Sq = 38.37% R-Sq(adj) = 0.00% Least Squares Means SVTH: Lê Văn Tùng 90 Luận văn tốt nghiệp DMD U-N OMD - Mean SE Mean Mean SE Mean n 54.52 0.8083 57.47 0.7405 u 54.07 0.8083 57.17 0.7405 BV100 55.04 0.8083 58.14 0.7405 BV75 53.56 0.8083 56.51 0.7405 BV100-BV75 U-N*BV100-BV75 n BV100 55.28 1.1430 58.28 1.0472 n BV75 53.77 1.1430 56.67 1.0472 u BV100 54.80 1.1430 58.00 1.0472 u BV75 53.35 1.1430 56.35 1.0472 Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for DMD U-N N Mean Grouping n 54.5 A u 54.1 A Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for DMD BV100-BV75 N Mean Grouping BV100 55.0 A BV75 53.6 A Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for DMD U-N BV100-BV75 N Mean Grouping n BV100 55.3 A u BV100 54.8 A n BV75 53.8 A u BV75 53.3 A SVTH: Lê Văn Tùng 91 Luận văn tốt nghiệp Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for OMD U-N N Mean Grouping n 57.5 A u 57.2 A Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for OMD BV100-BV75 N Mean Grouping BV100 58.1 A BV75 56.5 A Means that not share a letter are significantly different Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence for OMD U-N BV100-BV75 N Mean Grouping n BV100 58.3 A u BV100 58.0 A n BV75 56.7 A u BV75 56.3 A Means that not share a letter are significantly different SVTH: Lê Văn Tùng 92 Luận văn tốt nghiệp TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc ập – Tự – Hạnh phúc BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ******** Cần Thơ, ngày 09 tháng 01 năm 2011 ĐỀ CƢƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Năm học: 2010 - 2011 Tên đề tài thực ―Xác định ảnh hƣởng nitrate loại protein lên sản sinh metan phƣơng pháp in vitro với dịch cỏ bò‖ Họ tên sinh viên thực Họ tên: Lê Văn Tùng MSSV: 2072240 Ngành: Cơng nghệ Hóa học - Khóa 33 Họ tên cán hƣớng dẫn TS HỒ QUẢNG ĐỒ - Bộ môn Chăn nuôi - Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng - Trƣờng Đại học Cần Thơ Đặt vấn đề Hiện nay, nóng lên khí hậu tồn cầu thu hút quan tâm quốc gia cộng đồng giới, nguyên nhân chủ yếu tích lũy khí thải nhà kính (GHG) nhƣ Metan (CH4) Cacbon dioxide (CO2) bầu khí Theo nhóm tƣ vấn Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế (CGIAR) cho độ tăng nhiệt độ vào ban đêm làm cho suất nông nghiệp giảm khoảng 10% diện tích đất canh tác vùng Đơng Nam Á bị thu hẹp vòng 50 năm hay 100 năm nóng lên trái đất, ảnh hƣởng lớn đến nguồn nƣớc sử dụng cho Nông nghiệp Metan đƣợc sinh phân hủy chất hữu vi sinh vật điều kiện yếm khí Trong nguồn CH4 ngƣời tạo ngành nơng nghiệp lớn Nơng nghiệp chiếm khoảng 7% tổng số GHG phát thải Trong đó, CH từ q trình lên men ống tiêu hóa chiếm khoảng 20%, từ phân gia súc chiếm SVTH: Lê Văn Tùng 93 Luận văn tốt nghiệp khoảng 7% tổng CH4 thải Động vật nhai lại đóng góp vào việc tạo CH4 chúng có dày túi, cỏ có dung tích lớn khoảng 200 lít, xảy q trình lên men vi sinh vật Những chất khí tạo thành nằm phần cỏ gồm CO2, CH4 chiếm tỷ trọng lớn Lƣợng khí thải CH4 từ động vật nhai lại đóng góp khoảng 25% trình ấm dần lên trái đất đƣợc nhà dinh dƣỡng nghiên cứu, có khoảng ÷ 10% lƣợng thức ăn q trình tạo CH4 thải khơng khí, nhằm giảm thiểu mát nguồn lƣợng tận dụng chúng cho tăng trƣởng gia súc nhai lại điều cần quan tâm (Chwalibog, 1991) Hegerty, 2003 cho không dễ dàng làm ngƣng sản sinh CH4 động vật nhai lại, nhƣng biến nguồn hydrogen cỏ thành sản phẩm có lợi cho vi sinh vật điều cần quan tâm, theo Cheng et al., 1981 có nhiều vi sinh vật cỏ có khả khử nitrate thành nitrite, sau biến thành ammonia cho vi sinh vật sử dụng Bằng thí nghiệm In vitro bổ sung sodium nitrate giảm tổng lƣợng khí sinh ra, giảm hàm lƣợng metan (CH4), tăng tổng hợp đạm vi sinh vật (W S Guo and et al, 2009) Một vài cơng trình cơng bố khơng thấy dấu hiệu ngộ độc bổ sung % kali nitrate (KNO3) vào phần cho gia súc nhai lại có thời gian thích nghi (Lewis, 1951 Caver and Pfander, 1974) Tuy nhiên, sử dụng sodium nitrate vào phần vài vấn đề hạn chế nhƣ lƣợng ăn vào cịn thấp Vì vậy, cần bổ sung lƣu huỳnh (Sulphur) vào phần cải thiện đƣợc lƣợng ăn vào, tốc độ tăng trƣởng, hệ số chuyển hóa thức ăn thấp (Sokoloski et al, 1969) Các cơng trình nghiên cứu ảnh hƣởng nitrate đến sản sinh khí metan Việt Nam cịn hạn chế, đƣợc quan tâm nghiên cứu Theo Trịnh Phúc Hào Hồ Quảng Đồ, 2008 posium nitrate khơng gây độc cho dê có thời gian ni thích nghi, tăng trƣởng, nitơ tích lũy có phần tốt so với nghiệm thức đối chứng (bổ sung urea) Khi sử dụng sodium nitrate phần (6,6 %) khơng gây độc cho bị có thời gian thích nghi, mà tăng trƣởng cịn tốt so với nghiệm thức đối chứng (bổ sung urea) (Hồ Quảng Đồ Phạm Navy, 2010) Tƣơng tự bổ sung sodium nitrate phần, lƣợng ăn vào tăng trọng bò tƣơng đƣơng với phần bổ sung urea, đồng thời giảm đáng kể tổng lƣợng khí sinh hàm lƣợng khí metan (Hồ Quảng Đồ Phạm Lƣu Tuấn Tài, 2010) Sử dụng tannin phần để giảm thiểu hàm lƣợng khí metan sinh cỏ hầu nhƣ chƣa đƣợc quan tâm Việt Nam Sodium nitrate không gây độc cho gia súc, mà cịn làm giảm tổng thể tích khí sinh hàm lƣợng metan cỏ (Le Thi Ngoc Huyen, Ho Quang Do, T R Preston and R Leng, 2009) SVTH: Lê Văn Tùng 94 Luận văn tốt nghiệp Xuất phát từ vấn đề trên, tiến hành nghiên cứu đề tài ―Xác định ảnh hƣởng nitrate loại protein lên sản sinh metan phƣơng pháp in vitro với dịch cỏ bị” nhằm tăng suất chăn ni giảm thiểu khí CH4 sinh từ lên men cỏ gia súc nhai lại Tính cấp thiết đề tài Từ thành công hạn chế cơng trình nghiên cứu trên, chúng tơi nhận thấy cần có kết hợp sử dụng nitrate, urea kết hợp với lƣu huỳnh để cải thiện thêm tỷ lệ tiêu hóa, mức tăng trƣởng, nhƣ tiếp tục giảm thêm lƣợng khí metan thải từ gia súc nhai lại, cần đánh giá đầy đủ chất lƣợng thịt nuôi điều kiện thức ăn sẳn có Việt nam Một vấn đề cần đƣợc quan tâm cơng trình khơng có tác động ảnh hƣởng nguồn protein bypass nguồn protein lên men cỏ ảnh hƣởng q trình sản sinh khí metan q trình sản xuất gia súc Các vấn đề nêu quan trọng cần thiết xu thế giới giảm đƣợc lƣợng khí metan thải mơi trƣờng, góp phần bớt ảnh hƣởng tƣợng ấm dần lên trái đất Từ vấn đề đƣợc nêu trên, tiến hành thực đề tài ―Nghiên cứu giải pháp dinh dƣỡng nhằm giảm thiểu metan (CH4) sinh từ lên men cỏ gia súc nhai lại ‖ Mục tiêu đề tài Xem xét ảnh hƣởng nitrate loại protein lên sản sinh khí metan phƣơng pháp in vitro Địa điểm, thời gian thực Phịng Chăn ni Chun khoa – Bộ môn Chăn nuôi – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng – Trƣờng Đại học Cần Thơ Thời gian thực đề tài: 03/01/2011 đến 17/04/2011 SVTH: Lê Văn Tùng 95 Luận văn tốt nghiệp Giới thiệu thực trạng có iên quan tới vấn đề đề tài Các cơng trình nghiên cứu sử dụng nitrate phần bƣớc cho thấy không ảnh hƣởng đến sức khỏe gia súc, mà giảm đƣợc lƣợng khí metan thải ra, nhiên cịn số hạn chế nghiên cứu là: - Chƣa kết hợp đƣợc sử dụng nitrate, urea lƣu huỳnh phần để thúc đẩy vi sinh vật cỏ hoạt động tốt - Chƣa nghiên cứu đầy đủ tăng trƣởng, chất lƣợng thịt bổ sung nitrate, urea kết hợp với lƣu huỳnh Một vấn đề cần đƣợc quan tâm công trình khơng có tác động ảnh hƣởng nguồn protein bypass nguồn protein lên men cỏ ảnh hƣởng q trình sản sinh khí metan trình sản xuất gia súc Các nội dung giới hạn đề tài - Tập trung nghiên cứu ảnh hƣởng lƣu huỳnh nitrat để giảm thiểu tổng lƣợng khí sinh ra, hàm lƣợng khí CH4 điều kiện in vitro - Thành phần hóa học thức ăn: DM, NDF, ADF, CP - Các acid béo bay hơi: propionic, acid acetic acid butyric propionic 10 Phƣơng pháp thực đề tài Thí nghiệm tiến hành phịng thí nghiệm phƣơng pháp In vitro Thí nghiệm thừa số đƣợc bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên nhân tố: (1) phần: mức độ; (2): nguồn đạm: mức độ với lần lặp lại Tổng số đơn vị thí nghiệm là: x x = 30 Đơn vị thí nghiệm SVTH: Lê Văn Tùng 96 Luận văn tốt nghiệp Bảng Các phần thí nghiệm Thực liệu (%DM) BV ĐN BV25: ĐN75 BV50: ĐN50 BV75: ĐN25 46,9 46,9 46,9 46,9 46,9 Mật đƣờng 20 20 20 20 20 Cỏ lông tây 20 20 20 20 20 Lƣu Huỳnh 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 Bánh dầu vãi 10 2,5 7,5 Bánh dầu đậu nành 10 7,5 2,5 Urea 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 Thực liệu (%DM) ĐN BV ĐN25: BV75 ĐN50: BV50 ĐN25: BV75 42,6 42,6 42,6 42,6 42,6 Mật đƣờng 20 20 20 20 20 Cỏ lông tây 20 20 20 20 20 Lƣu Huỳnh 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 Bánh dầu vãi 10 7,5 2,5 Bánh dầu đậu nành 10 2,5 7,5 Sodium nitrate 6,6 6,6 6,6 6,6 6,6 Rơm Rơm SVTH: Lê Văn Tùng 97 Luận văn tốt nghiệp * Các thực liệu trộn lẫn với thành hỗn hợp hoàn chỉnh: (TMR: Total Mixed Ration) Các tiêu theo dõi: - Tổng lƣợng khí sinh đƣợc đo hệ thống E103.1 - Khí CH4: khí thu đƣợc đƣợc đo máy đo chuyên dụng Triple plus +IR để xác định nồng độ %CH4 - Chỉ tiêu NH3, NO2-, NO3- đƣợc phân tích Khoa Mơi Trƣờng & TNTN, Đại Học Cần Thơ - Thành phần hóa học thức ăn: DM, NDF, ADF, CP, Mineral,(AOAC, 1999) 10 Kế hoạch thực (ghi rõ tiến độ thực hiện) Tuần 1–4 (03/01 – 30/01) 5–9 (31/01 – 06/03) 10 - 12 (07/03 – 27/03) 13 – 15 (28/03 – 17/04) Các nội dung, công việc thực - Lƣợc khảo tài liệu - Chuẩn bị thực liệu dụng cụ thí nghiệm - Tiến hành thí nghiệm với lần lặp lại - Viết - Tiến hành thí nghiệm với lần lặp lại - Viết - Tiến hành thí nghiệm với lần lặp lại - Viết hoàn chỉnh SINH VIÊN THỰC HIỆN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Lê Văn Tùng TS Hồ Quảng Đồ DUYỆT CỦA BỘ MÔN SVTH: Lê Văn Tùng DUYỆT CỦA HĐLV & TLTN 98 ... ? ?Ảnh hƣởng nitrate oại protein ên sinh khí metan phƣơng pháp in vitro với dịch cỏ bị‖ Mục tiêu đề tài tìm hiểu ảnh hƣởng tƣơng tác nitrate loại protein lên trình sinh khí metan điều kiện in vitro. .. nitrate loại protein lên sinh khí metan phƣơng pháp in vitro Các nội dung giới hạn đề tài - Tập trung nghiên cứu ảnh hƣởng nitrate loại protein để giảm thiểu tổng lƣợng khí sinh ra, nồng độ khí. .. phóng kích thích chất đệm sinh khí đo lƣờng đƣợc hệ thống sinh khí in vitro Lƣợng khí sinh hệ thống sinh khí in vitro đƣợc ghi nhận qua hay nhiều thời điểm khác Sự sinh khí đƣợc xem nhƣ sản phẩm