2. Mục tiêu của ñề tài
1.4.2. Nguyên tắc xử lý thức ăn thô x ơ
Hiệu quả sử dụng thức ăn thô xơ có thể ựược cải thiện bằng việc bổ sung dinh dưỡng hợp lý. Bản chất của việc bổ sung dinh dưỡng khi sử dụng các phụ phẩm có chất lượng thấp trong khẩu ăn loài nhai lại là cung cấp dinh dưỡng cho hệ vi sinh vật dạ cỏ một cách cân ựối và hợp lý nhằm tăng sinh khối của chúng trong dạ cỏ. Dinh dưỡng bổ sung có thể là gluxit dễ lên men, N dễ tan, axit béo bay hơi mạch nhánh, khoáng và vitamin. Sản phẩm cuối cùng là protein vsv và axit béo bay hơi trở thành các dinh dưỡng cho vật chủ và làm tăng năng suất vật chủ nếu chúng cân bằng với dinh dưỡng ựược tiêu hóa và hấp thu ở ruột non. Hơn nữa, bản chất thức ăn thô xơ bắt nguồn từ phụ phẩm nông nghiệp là bị lignin hóa cao cản
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 27 trở quá trình tiêu hóa ở dạ cỏ. Sự liên kết chặt chẽ giữa lignin và cacbohydrat tạo các phức hợp ligno-hemicellulose/cellulose ở vách tế bào thực vật. Các phương pháp chế biến nhằm thay ựổi một phần tắnh chất lý hóa của thức ăn nhằm làm tăng khả năng phân giải của VSV ựối với các thành phần xơ, do ựó làm tăng tắnh ngon miệng và tăng tỉ lệ tiêu hóa (Nguyễn Xuân Trạch, 2003).
1.4.2.1. Chế biến bảo quản thức ăn thô xanh bằng phương pháp ủ chua
Phương pháp ủ chua thức ăn xanh nhằm bảo quản thức ăn cho gia súc nhai lại ựược Nguyễn Xuân Trạch (2003) miêu tả như sau:
- Nguyên lý
Nguyên lý của quá trình ủ chua thức ăn thô xanh là qúa trình lên men trong ựiều kiện yếm khắ ựể chuyển các ựường dễ tan chứa trong nguyên liệu ựem ủ thành axit béo dễ bay hơi. Khi lượng axit này ựược tắch lũy ựến khối lượng nhất ựịnh thì pH môi trường có tác dụng ức chế hầu hết các hoạt ựộng của vi khuẩn, nhờựó thức ăn ựược bảo quản không bị hư hỏng.
Diễn biến gồm 5 giai ựoạn chắnh:
(1) Sự sinh nhiệt do hô hấp tế bào thực vật: Khi cây thức ăn bị cắt ựứt nguồn dinh dưỡng thì hoạt ựộng sống của tế bào là dị hóa. Quá trình dị hóa phân giải chất bột ựường ựể tạo thành khắ CO2, H2O cùng năng lượng.
C6H12O6 + 6O2→ 6H2O + 6CO2 + 673 Kcal/g
Như vậy, hốủ không ngừng tăng nhiệt ựộựến một mức nào ựó sẽ làm chết tế bào thực vật. Cùng với quá trình hô hấp của tế bào còn có quá trình phân hủy hiếu khắ của hệ vi sinh vật có sẵn trong thức ăn, hai quá trình này diễn ra song song làm cho lượng O2 của hốủ cạn kiệt, tạo ựiều kiện yếm khắ nhanh chóng.
Khi các tế bào thực vật trong thức ăn bị chết bởi nhiệt ựộ thì hệ thống bảo vệ của tế bào mất tác dụng, lúc này các men phân giải protein hoạt ựộng mạnh, thủy phân protein thành các axit amin và các amin khác, một phần axit amin tiếp tục bị phân giải thành amoniac (NH3). Bên cạnh ựó các protein của vi sinh vật cũng bị phân giải bởi các men. Như vậy, sự tổn thất protein của thức ăn ủ diễn ra chủ yếu ở giai ựoạn này.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 28 (2) Phân giải protein: Trong thức ăn ựem ủ 75% - 90% ni tơ tổng số tồn tại ở dạng protein. Sau khi thu hoạch, protein nhanh chóng bị phân giải (thủy phân mạch nối peptit) và do ựó mà hàm lượng protein có thể mất 50% sau một vài ngày phơi trên ruộng. Mức ựộ phân giải này phụ thuộc vào loại thức ăn, hàm lượng VCK và nhiệt ựộ. Khi thức ăn ựược ủ quá trình phân giải protein vẫn tiếp tục mặc dù có giảm xuống khi pH giảm. Sản phẩm của quá trình phân giải protein này là các axit amin và peptit có ựộ dài khác nhau. Quá trình biến ựổi tiếp tục ựối với axit amin sinh ra amoniac một mặt do các enzyme thực vật, nhưng chủ yếu là do hoạt ựộng của vi sinh vật.
(3) Quá trình lên men tạo axit lactic: Có hai dạng lên men tạo axit lactic là lên men lactic ựồng loại (ựồng hình) và lên men lactic khác loại (dị hình).
Trong quá trình lên men lactic ựồng hình thì glucose sẽ ựược chuyển hóa theo chu trình Embden - Meyerhof ựể cuối cùng tạo thành hai axit pyruvic và NAD-H+, sau ựó axit pyruvic sẽựược khử thành axit lactic.
C6H12O6 → 2CH3COCOOH + 4H
CH3COCOOH + 4H → 2CH3CHOHCOOH (axit lactic)
Lên men lactic dị hình của vi sinh vật là quá trình lên men không chỉ tạo ra axit lactic mà còn tạo ra các sản phẩm phụ khác như rượu, axit axetic, CO2Ầ.
C6H12O6 → 2CH3CHOHCOOH + C2H5OH + CO2
(4) Quá trình phân giải các chất có nitơ (N): Trong môi trường tự nhiên có nhiều loại vi sinh vật có khả năng sản sinh ra môi trường enzym proteaza (proteinaza, peptidaza). Các enzym xúc tác quá trình thủy phân liên kết peptit và một số liên kết khác làm cho phân tử protein ựược phân giải thành các hợp chất ựơn giản hơn. Các chất này sẽ biến ựổi theo các trường hợp: (1) Dưới tác dụng của enzym peptidaza ngoại bào sẽ chuyển hóa tiếp thành axit amin; (2) Tế bào vi sinh vật hấp thu trực tiếp ựể làm nguyên liệu cho protein vi sinh vật; (3) Vi sinh vật tiếp tục phân giải tạo ra sản phẩm trung gian và NH3. Quá trình phân giải protein thành axit amin rất phức tạp tạo ra nhiều sản phẩm trung gian theo các sơ ựồ sau:
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 29 R Ờ CH (NH2) Ờ COOH → R Ờ CH OH Ờ COOH + NH3
R Ờ CH (NH2) Ờ COOH → R Ờ CO - COOH Ờ COOH + NH3 R Ờ CH (NH2) Ờ COOH → R Ờ COOH + CO2 + NH3
Khi phân giải các axit amin có chứa lưu huỳnh như methionine, cystin, cystein sẽ giải phóng ra H2S; khi phân giải tryptophan sinh ra indol và scaton có mùi thối.
HOOC Ờ CH2NH2 Ờ CH2 Ờ SH + H2O → CH3COOH - HCOOH + H2S + NH3 Như vậy chúng ta càng hạn chếựược quá trình phân giải protein trong hốủ thì chất lượng thức ăn ủ càng cao.
(5) Giai ựoạn ựình chỉ mọi sự lên men: đây là giai ựoạn cuối cùng của quá trình ủ chua. Số lượng vi sinh vật liên tục giảm xuống do trị số pH giảm trong ựiều kiện yếm khắ, ựa số vi sinh vật bị chết. Tuy nhiên, do enzym trong tế bào của chúng vẫn tiếp tục hoạt ựộng, làm cho nồng ựộ các axit hữu cơ vẫn còn tăng sau một vài ngày. Thực tế quá trình lên men ựã kết thúc, các loại vi sinh vật ngừng hoạt ựộng, các chất dinh dưỡng trong thức ăn không bị phân hủy. Trị số pH lúc này khá ổn ựịnh ở mức 3,9 - 4,5. Nếu vì lý do nào ựó làm cho thức ăn ủ bị hao hụt các axit hữu cơ (rửa trôi) thì pH sẽ tăng lên trên 4,5 và nhóm vi khuẩn clostridium sẽ hoạt ựộng phân hủy axit lactic thành axit butyric, phân hủy protein tạo NH3. Như vậy giữ cho môi trường yếm khắ là rất quan trọng ựể bảo quản thức ăn ủ chua.
- Ý nghĩa: Việc ủ dự trữ thức ăn cho gia súc là rất cần thiết nhất là trong mùa khô. Thức ăn ủ chua ngoài cung cấp năng lượng còn cung cấp cho gia súc vitamin và khoáng chất. Vấn ựềủ chua là rất cần thiết, không chỉ dự trữ thức ăn thô xanh ựể ựiều hòa lượng thức ăn trong các mùa vụ, thời tiết bất lợi cho trồng trọt mà còn ựể chế biến, dự trữ thức ăn có nguồn gốc ựộng vật, như các phụ phẩm của hải sản, hay của các lò mổ gia súc.
- Ưu ựiểm
+ Giá thành rẻ hơn phương pháp phơi sấy, ắt hao hụt chất dinh dưỡng, thắch hợp với nhiều nước ựang phát triển ở nhiệt ựới vì không phụ thuộc vào ựiều
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 30 kiện thời tiết. Các phụ phẩm nhiều nước, giàu protein, thu hoạch vào mùa mưa vẩn có thể chế biến, dự trữ bằng phương pháp này.
+ Thức ăn ủ chua tổn thất dinh dưỡng tương ựối ắt, lại giữ ựược hoạt tắnh sinh tố A, thường ựạt dược 1/3 so với dạng tươi.
+ Ủ chua thức ăn không ựòi hỏi thiết bị tốn kém nên giá thành sản phẩm hạ, dễ áp dụng trong ựiều kiện chăn nuôi nông hộ và trang trại nhỏ.
+ Ủ chua thức ăn thường nâng cao ựược tỷ lệ tiêu hóa thức ăn.
- Nhược ựiểm
+ Giai ựoạn ựầu của quá trình ủ chua, chất bột ựường bị tổn thất một phần do hô hấp tế bào thực vật tạo thành nhiệt năng, nước và CO2. đối với protein thì ắt bị tổn thất, nhưng dễ bị biến dạng làm giảm giá trị sinh học của protein trong thức ăn ựối với gia súc dạ dày ựơn và gia cầm.
+ Hàm lượng sinh tố D trong thức ăn ủ chua của cùng một loại cỏ, sau khi ủ chua thường thấp hơn so với làm khô.
+ Nếu ủ chua không ựúng quy cách dễ dẫn ựến thức ăn bị hư hỏng, không thể sử dụng làm thức ăn cho gia súc.
1.4.2.2. Phương pháp kiềm hoá bằng ure trong bảo quản phụ phẩm nông nghiệp
Vũ Duy Giảng và cs. (2008) cho biết, thực chất xử lý bằng urê cũng là xử lý bằng NH3 một cách gián tiếp vì khi có nước và ureaza của vi sinh vật thì urê sẽ phân giải thành amoniac.
CO(NH2)2+ H2O urease 2NH3+ CO2
Các nhà nghiên cứu cho rằng: trong thực tế sản xuất hiện nay thì lấy NH3 từ urê bằng quá trình ủ ướt rơm hay các thức ăn thô khác là phương pháp ựơn giản và thuận tiện hơn cả. NaOH và NH3 làm cắt mạch liên kết giữa lignin với các thành phần khác của màng tế bào như cellulose, hemicellulose và protein. Một phần hemicellulose trở thành hòa tan trong nước và các cấu trúc vốn không thể tác ựộng tới trở thành dễ dàng chịu tác ựộng của enzyme vi sinh vật. Urê có thể sử dụng ựể xử lý rơm chủ yếu theo hai cách sau:
- Trên quy mô công nghiệp, rơm trộn với urê kết hợp với việc nghiền và ựóng thành bánh.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 31 - Trên quy mô nông hộ rơm ựược trộn với urê rồi ủ trong các hào, hố hay các bao bì ựược nén chặt và giữ kắn khắ. Khi xử lý rơm bằng urê cần ựảm bảo các ựiều kiện sau:
- Liều lượng urê sử dụng bằng 4-5% so với VCK của rơm.
- Lượng nước sử dụng cần ựảm bảo cho ựộ ẩm của rơm sau khi trộn nằm trong khoảng 30-70%. Nếu quá ắt nước thì sẽ khó trộn ựều và nén chặt. Nếu thêm quá nhiều nước sẽ làm mất urê do nước không ngấm hết vào rơm mà trôi mất và dễ gây mốc. Trong thực tế có thể dùng 6-10 lắt nước/10kg rơm khô.
- Các túi hay hố ủ phải ựược nén chặt và ựảm bảo kắn khắ ựể không cho amoniac sinh ra bị lọt ra ngoài làm mất hiệu lực xử lý và rơm sẽ bị mốc.
- Thời gian ủ tuỳ thuộc vào nhiệt ựộ môi trường. Nếu nhiệt ựộ không khắ cao thì quá trình amoniac hoá sẽ nhanh, lạnh thì chậm lại. Nếu nhiệt ựộ trên 300C thì thời gian ủ ắt nhất là 7-10 ngày, 15-300C phải ủ 10-25 ngày, 5-150C thì phải ủ 25-30 ngày. Phương pháp xử lý bằng urê an toàn hơn phương pháp xử lý bằng amoniac lỏng hoặc khắ. Hơn nữa, urê rẻ hơn NaOH và NH3 và rất sẵn vì nó là phân bón cho cây trồng.Mặt khác, urê là chất rắn nên dễ vận chuyển và sử dụng. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn có những khó khăn như: NH3 chỉ ựược giải phóng khi có enzyme urease và enzyme này chỉ hoạt ựộng trong ựiều kiện nhiệt ựộ và ựộẩm nhất ựịnh. Nhiệt ựộ và ựộ ẩm cao là ựiều kiện thuận lơi cho enzyme này hoạt ựộng. Do ựó, xử lý urê chỉ thắch hợp cho các nước nhiệt ựới. Bên cạnh ựó, mặc dù xử lý urê bổ sung NH3 cho vi sinh vật dạ cỏ, nhưng ựây vẫn là cách bổ sung ựắt tiền bởi vì lượng urê cần dùng ựể ựảm bảo xử lý có hiệu lực ắt nhất cao gấp 2 lần so với nhu cầu của vi sinh vật dạ cỏ. Thêm vào ựó, ở các nước ựang phát triển do trợ cấp nông nghiệp ngày càng giảm nên gắa urê có xu hướng tăng lên. Việc áp dụng phương pháp này có thể sẽ mang lại hiệu quả kinh tế không cao nếu giá urê cao. Do ựó, việc dùng thêm một chất kiềm khác rẻ hơn (như vôi chẳng hạn) kết hợp với một mức urê thấp có thể mang lại hiệu lực tốt hơn và bền vững hơn về mặt kinh tế (Lê đức Ngoan, 2002).
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 32
Chương 2
đỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Thời gian và ựịa ựiểm nghiên cứu
- địa ựiểm nghiên cứu:
+ Phòng thắ nghiệm Khoa học ựộng vật Ờ Khoa Nông Lâm Ngư Ờ Trường đại học Hùng Vương
+ Phòng thắ nghiệm trung tâm Ờ Khoa Chăn nuôi và Nuôi trồng thủy sản Ờ Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội
-Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 4 năm 2012 ựến tháng 8 năm 2013.
3.2. đối tượng nghiên cứu
Thân cây sắn tươi của giống sắn lá tre (Manihot esculante Crant) sau khi
thu hoạch củ.
3.3. Nội dung nghiên cứu
- điều tra diện tắch trồng, sản lượng sắn trồng tại tỉnh Phú Thọ
- Xây dựng công thức ước tắnh sản lượng thân cây sắn sau thu hoạch củ theo sản lượng củ sắn tươi.
- Xác ựịnh thành phần hóa học và gia trị dinh dưỡng của thân cây sắn tươi sau thu hoạch tại tỉnh Phú Thọ.
- Nghiên cứu phương pháp chế biến và bảo quản của thân cây sắn tươi sau thu hoạch.
- đánh giá khả năng sinh trưởng của bò sử dụng thân cây sắn ựược chế biến, bảo quản
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1. điều tra diện tắch trồng, sản lượng sắn trên ựịa bàn tỉnh Phú Thọ
Thu thập số liệu thống kê ựược lưu trữ tại Cục thống kê Phú Thọ về diện tắch trồng (ha), sản lượng sắn (tấn) trong toàn bộ huyện, thị trong toàn tỉnh Phú Thọ trong giai ựoạn 2009-2011.
3.4.2. Xây dựng công thức ước tắnh sản lượng thân cây sắn
3.4.2.1. Lựa chọn ựịa ựiểm
Từ kết quả ựiều tra thu ựược về diện tắch trồng, sản lượng sắn của các huyện, thị trên toàn tỉnh Phú Thọ trong các năm gần ựây (2009-2011), lựa chọn ựược ba huyện, thị có diện tắch trồng và sản lượng sắn trung bình trong toàn tỉnh
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 33 là Thanh Ba, Thị xã Phú Thọ và Tân Sơn. Mỗi huyện chọn 2 thửa ruộng trồng sắn trong vùng trồng sắn tập trung. Mỗi thửa có diện tắch không nhỏ hơn 10 sào Bắc Bộ (3600 m2).
3.4.2.2.Khảo sát sản lượng thân cây, củ sắn
Tại mỗi thửa ruộng, căng dây ựể chia thửa ruộng thành các ô vuông có diện tắch 100m2 (kắch thước 10m x 10m), khảo sát sản lượng thân và củ ở 15 ô ựược rút ngẫu nhiên. Cân thân cây và củ sắn thu hoạch ựược ở mỗi ô bằng cân ựồng hồ Nhơn Hòa (khối lượng tối ựa 100kg, có ựộ chắnh xác 100g).
3.4.2.3. Xây dựng công thức
Từ kết quả thu ựược khi thắ nghiệm trên 90 ô (mỗi ô 100m2), xây dựng công thức ước tắnh sản lượng thân cây theo sản lượng củ tươi dưới dạng phương