C. parium KST nước, thức ăn +
3. ðỐI TƯỢNG, ðỊA ðIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
* Thiết kế thắ nghiệm
Thắ nghiệm hai nhân tố, bố trắ theo phương pháp ngẫu nhiên. 3 mức protein x 2 mức xơ thô x 5 lợn/lô = 30 lợn
Sơựồ bố trắ thắ nghiệm:
Mức xơ Thấp cao
Mức protein Cao Trung bình Thấp Cao Trung bình Thấp
Số gia súc 5 5 5 5 5 5 Giai ựoạn 30 Ờ 60kg - Xơ (%) 8 8 8 10 10 10 - Protein (%) 17 15 13 17 15 13 Giai ựoạn 60 Ờ 70 kg - Xơ (%) 8 8 8 11 11 11 - Protein (%) 14 12 10 14 15 10
* điều kiện thắ nghiệm: lợn ựánh số tai, nuôi cá thể, ăn hạn chế.
Lợn ựược nuôi nhốt cá thể, mỗi con một ô có máng ăn và núm uống tự ựộng riêng biệt. Phắa sau (ựối diện với máng ăn), có hố chứa chất thải có kắch thước: chiều dài 110 cm, chiều rộng 50 cm và chiều sâu 40 cm. Nắp ựậy hố chứa chất thải là tấm ựan bằng bê tông cốt thép sao cho lợn ựi lại không bị hụt chân, trong khi phân và nước tiểu có thể lọt xuống và tắch tụ trong hố chất thải. Mỗi chuồng nuôi có một hố phân riêng biệt và hố phân không bị rò rỉ. Mỗi con ựược coi như một ựơn vị thắ nghiệm.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 37
Ảnh 3.1: Ảnh chuồng trại nuôi thắ nghiệm 3.4.3. Phương pháp xác ựịnh các chỉ tiêu
* Phương pháp xác ựịnh lượng thức ăn thu nhận và khả năng tăng khối lượng
Thức ăn cho ăn và thức ăn thừa ựược theo dõi và ghi chép hàng ngày ựể
tắnh lượng thức ăn ăn vào và tiêu tốn thức ăn/kg tăng trọng (tắnh theo VCK). Lợn ựược cân vào các thời ựiểm: khi bắt ựầu thắ nghiệm và vào các thời ựiểm chuyển tiếp các giai ựoạn sinh trưởng ựể khảo sát tốc ựộ sinh trưởng. Phương pháp tắnh theo các phương pháp thường quy trong chăn nuôi.
* Phương pháp xác ựịnh thành phần hóa học của thức ăn:
Mẫu thức ăn ựược lấy theo tiêu chuẩn TCVN 4325:2007 (ISO 06497:2002) về thức ăn chăn nuôi: phân tắch 6 chỉ tiêu (VCK, N, xơ, khoáng TS, P, Ca)/mẫu.
+ Xác ựịnh vật chất khô: Theo tiêu chuẩn TCVN 4326 Ờ 2001.
+ Protein thô: Theo phương pháp Micro Kjeldahl theo tiểu chuẩn TCVN 4328-1:2007.
+ Khoáng TS, Ca, P: Theo tiêu chuẩn TCVN 1537:2007
* Phương pháp lấy mẫu phân, mẫu khắ và phân tắch TPHH của mẫu phân, mẫu khắ:
Các chỉ tiêu gây ô nhiễm môi trường và mùi trong chất thải và phát thải ra không khắ phương pháp xác ựịnh theo phương pháp của tiêu chuẩn châu Âu (CEN standard 13725, 2003) (Sơựồ 1).
Quá trình tắch lũy phân vào hố phân là một quá trình liên tục, 4 tuần cho mỗi giai ựoạn thu mẫu nhằm mô phỏng thực tế trong ựiều kiện chăn nuôi trang trại.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 38
Ảnh 3.2.Thu gom chất thải thắ nghiệm
Sau 07 ngày nuôi thắch nghi, hố phân ựược dọn sạch sẽ và quá trình thắ nghiệm chắnh thức ựược bắt ựầu. Phân và nước tiểu (chất thải) ựược tắch lũy liên tục vào hố phân trong 28 ngày. Quá trình thu mẫu NH3 và H2S ựược diễn ra trong khoảng thời gian từ 8 giờ sáng ựến 5 giờ chiều ở ngày thu mẫu.
Thu mẫu khắ NH3 và ước tắnh lượng NH3 phát thải: Mẫu khắ ựể xác
ựịnh phát thải NH3 ựược thu trực tiếp từ không khắ trên bề mặt hố chất thải dựa theo phương pháp của Le và cs (2009). Mỗi hố chất thải thu một mẫu, như vậy tổng cộng có 40 mẫu khắ ựược thu ựể xác ựịnh phát thải NH3. Sau 28 ngày thắ nghiệm, 01 thùng hình trụ không ựáy ựược ựặt vào hố chất thải. đáy của thùng tiếp giáp với ựáy của hố chất thải. Diện tắch thực của bề mặt thùng hình trụ là 312 cm2. Không khắ ựi vào thùng hình trụ ựược lấy từ bên ngoài chuồng nuôi, và mẫu không khắ ựầu vào cũng ựược lấy ựể xác ựịnh lượng NH3 trong không khắ ựầu vào. Không khắ ựược di chuyển ra khỏi thùng hình trụ nhờ vào một bơm hút và hệ thống ựiều khiển vận tốc không khắ với 0,5 lắt/phút. Hệ thống bơm này ựược chạy suốt trong quá trình lấy mẫu, nhằm mô phỏng hệ thống ựộng phát thải khắ NH3 từ hố chất thải. Không khắ ựầu ra
ựược dẫn vào 2 impingers chứa 10ml 0.5M HNO3 (Sơ ựồ 1). Khắ NH3 ựược giữ lại trong impingers có chứa axắt. Hệ thống thu mẫu này ựược vận hành
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 39 trong vòng 10 phút. Nồng ựộ NH3 và thể tắch dung dịch trong impingers ựược xác ựịnh. Lượng NH3 phát thải ựược tắnh theo công thức [1].
MNH3 = (CNH3 x V x 10.000) / (T x 60 x S) [1]
Trong ựó: MNH3= phát thải NH3 (mg/giay/m2)( mg s−1 m−2), CNH3= nồng ựộ NH3 (mg/mL HNO3)(mgmL−1HNO3), V= thể tắch dung dịch HNO3
(mL), 10.000=cm2m−2, T=thời gian lấy mẫu( 10 phút), 60 = s min−1, S: diện tắch bề mặt thùng hình trụ thu mẫu, cm2.
Sơựồ 3.1. Mô phỏng hệ thống thu mẫu không khắ xác ựịnh phát thải NH3 và H2S
1= không khắ ựầu vào, 2=thùng( chamber) thu mẫu, 3=hố chất thải, 4=impinger thu phát thải NH3, 5= impinger thu phát thải H2S, 6=hệ thống ựiều khiển vận tốc không khắ, 7=bơm hút không khắ ra
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 40
Thu mẫu H2S và ước tắnh lượng H2S phát thải: Nguyên lý thu mẫu và tắnh lượng H2S phát thải giống như ựối với khắ NH3. Mẫu xác ựịnh phát thải H2S ựược thu bằng cách sử dụng hệ thống thu mẫu như mô phỏng ở sơ ựồ 1 và ước tắnh lượng H2S phát thải như công thức [1], trong ựó dung dịch HNO3
ựược thay bằng dung dịch Cadimi Sulfat 0,1M( CdSO4). H2S ựược hấp phụ vào dung dịch Cadimi Sulfat 0,1M. Thể tắch dung dịch hấp thụ là 10ml.
Thu mẫu và xác ựịnh phát thải khắ gây hiệu ứng nhà kắnh: Mẫu không khắ ựể xác ựịnh phát thải khắ nhà kắnh ựược lấy vào ngày thứ 7, 14 và 21 sau khi phân và nước tiểu bắt ựầu ựược tắch tụ trong hố chất thải. Tại mỗi ngày lấy mẫu, 3 mẫu khắ xác ựịnh phát thải nhà kắnh ựược lấy vào các thời ựiểm 0, 20 và 40 phút sau khi ựặt hệ thống thu mẫu (hệ thống tĩnh) vào hố chất thải (sơựồ 2). Thùng lấy mẫu có thể tắch là 63,36 lắt (0,55 m*0,32 m *0,36 m).
(1= nhiệt kế, 2= vị trắ lấy mẫu, 3= hệ thống ựiều khiển áp suất, 4= quạt, 5= thùng (chamber) lấy mẫu, 6 = hố chất thải)
Sơ ựồ 3.2. Sơựồ mô phỏng hệ thống thu mẫu không khắ xác ựịnh phát thải khắ nhà kắnh
Tổng cộng 162 mẫu khắ ựược thu ựể xác ựịnh phát thải khắ nhà kắnh (6 nghiệm thức x 3 lần lặp lại x 3 ngày lấy mẫu x 3 thời ựiểm lấy mẫu/ngày). Dùng syringe có thể tắch 60 ml (có kim) ựể lấy không khắ ựầu ra từ hệ thống thu mẫu. Sau ựó mẫu khắ ựược cho vào lọ nhỏ (vial) có thể tắch là 2,5 ml
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 41 (ựường kắnh là 11 mm), có nắp cao su. Quá trình thu mẫu ựảm bảo không có không khắ từ bên ngoài vào syrine hoặc vào lọ nhỏ chứa mẫu. Mỗi syrine ựược sử dụng một lần cho một mẫu. Mẫu ựược bảo quản mát và chuyển ựi phân tắch tại phòng thắ nghiệm của đại học Copahagen, đan Mạch. Nồng ựộ các khắ gây hiệu ứng nhà kắnh CH4 và CO2 ựược phân tắch bằng máy sắc ký khắ (Bruker 450 Ờ GC 2011) theo như phương pháp mô tả bởi Le và cs (2009).
Phát thải khắ nhà kắnh ựược ước tắnh bằng phương trình của Smith và Conen (2004).
F = (∆C/∆t)*(v/A)*(M/V)*(P/P0)*(273/T)
Trong ựó: F = phát thải khắ nhà kắnh; ∆C=nồng ựộ của khắ nhà kắnh trong khoảng thời gian ∆t, v = thể tắch của thùng khắ; A= diện tắch của thùng khắ; M= trọng lượng phân tử của khắ nhà kắnh; V= thể tắch chiếm bởi 1 mol khắ nhà kắnh ở nhiệt ựộ và áp suất chuẩn (22,4 L); P = áp lực của không khắ (mbar), P0 = áp lực chuẩn (1013mbar); T= nhiệt ựộ trung bình ựo trong thùng khắ trong suốt thời gian lấy mẫu khắ (40 phút).
Phát thải tắch lũy của một loại khắ nhà kắnh trong một giai ựoạn hay một chu kỳ sản xuất của lợn ựược ước tắnh từ sự kết hợp của diện tắch dưới ựường của mỗi thời ựiểm xác ựịnh phát thải khắ nhà kắnh. Diện tắch giữa 2 khoảng liền kề nhau của ngày thu mẫu ựược ước tắnh theo diện tắch hình thang.
At(ab) = (tb-ta)*(Fta+Ftb)/2
Trong ựó: At(ab) = là diện tắch giữa 2 khoảng của ngày xác ựịnh phát thải khắ nhà kắnh (giữa ta và tb); ta và tb = lần lượt là ngày của hai xác ựịnh phát thải khắ nhà kắnh; Fta và Ftb = lần lượt là lượng khắ của một loại nhà kắnh phát thải tại thời ựiểm a và b. Tổng phát thải một loại khắ nhà kắnh nào
ựó = ∑ At(ab).
Thu mẫu chất thải (phân + nước tiểu): Sau khi hoàn thành thu mẫu không khắ (ngày thứ 28), tiến hành trộn ựều chất thải trong hố và lấy 1kg mẫu. Mỗi hố chất thải lấy 01 mẫu. Các mẫu chất thải ựược phân tắch các chỉ tiêu hóa học: vật chất khô, N tống số, P và pH.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 42 Mẫu thức ăn cũng ựược lấy và phân tắch các chỉ tiêu: vật chất khô, N, xơ thô, khoáng, P và Ca. Một mẫu thức ăn ựược lấy từ mỗi sự kết hợp của nghiệm thức, nhự vậy có tổng cộng 6 mẫu thức ăn ựược phân tắch.
Vật chất khô của mẫu thức ăn hoặc phân ựược phân tắch theo TCVN 4326-2001; N tổng sốựược phân tắch theo TCVN Ờ 4328 - 2007; P ựược phân tắch theo TCVN 1525 - 01;Canxi ựược phân tắch theo TCVN 1526 Ờ 07; NDF và ADF ựược phân tắch theo AOAC:973.18.01; xơ thô ựược phân tắch theo TCVN - 4329 - 93; khoáng ựược phân tắch theo TCVN - 4327 - 93. Mẫu phân ựược pH tại phòng thắ nghiệm bằng máy pH meter HI 8424 HANNA (Made in Mauritius). điện cực ựược ựưa vào giữa ống ựựng mẫu, ngập khoảng 2-3 cm.