2. Mục tiêu nghiên cứu
1.3.2.Giới thiệu về đệm lót lên men vi sinh vật trong chăn nuôi gà
Hiện nay trên thế giới đã áp dụng nhiều phương thức chăn nuôi như chăn nuôi hữu cơ, chăn nuôi an toàn sinh học… và mới đây là công nghệ chăn nuôi sinh thái không chất thải dựa trên nền tảng công nghệ lên men vi sinh đệm lót nền chuồng. Với công nghệ này, toàn bộ phân và nước tiểu nhanh chóng được vi sinh vật phân giải và chuyển thành nguồn thức ăn protein sinh học cho chính gia súc. Hơn nữa, chăn nuôi theo công nghệ này không phải dùng nước rửa chuồng và tắm cho gia súc nên không có nước thải từ chuồng nuôi gây ô nhiễm nguồn nước và môi trường xung quanh. Trong chuồng nuôi không có mùi hôi thối vì vi sinh vật hữu ích trong chế phẩm sử dụng đã cạnh tranh và tiêu diệt hết các vi sinh vật có hại và sinh mùi khó chịu. Vì không sử dụng nước rửa và tắm cho gia súc nên trong chuồng không có chỗ cho muỗi sinh sôi và vì vi sinh vật nhanh chóng phân giải phân nên cũng không có chỗ cho ruồi đẻ trứng. Nhờ hệ vi sinh vật hữu ích tạo được bức tường lửa ngăn chặn các vi sinh vật gây bệnh nên chăn nuôi theo công nghệ này hạn chế được tới mức thấp nhất sự lây lan bệnh tật giữa gia súc với nhau cũng như giữa gia súc với người.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Cũng nhờ những lợi thế về mặt vệ sinh và môi trường trên mà sản phẩm chăn nuôi có độ vệ sinh an toàn thực phẩm rất cao. Hơn nữa chất lượng sản phẩm rất tốt nhờ đảm được các điều kiện tốt nhất về Quyền động vật (animal welfare), con vật được vận động nhiều, không bị stress hay bệnh tật, lại tiêu hóa và hấp thu được nhiều axit amin. Thịt mềm, có màu, mùi và vị ngọt tự nhiên nên được người tiêu dùng đánh giá cao.
Về mặt kinh tế, đây là một công nghệ đưa lại hiệu quả cao nhờ tiết kiệm được 80 % nước dùng (chỉ dùng nước cho uống và phun giữ ẩm), tiết kiệm được 60% sức lao động chăn nuôi (không phải tắm cho gia súc, không phải rửa chuồng và dọn phân), tiết kiệm được 10 % thức ăn (nhờ lợn ăn được nguồn vi sinh vật sinh ra trong đệm lót không những cung cấp nguồn protein chất lượng cao về dinh dưỡng và còn là một nguồn probiotics có tác dụng kích thích tiêu hóa và kích thích vi sinh vật có lợi trong đường ruột phát triển), giảm thiểu được chi phí thuốc thú y (do lợn ít khi bị bệnh và chết). Theo tính toán ở Trung Quốc thì mỗi con lợn thịt chăn nuôi theo công nghệ này tiết kiệm được khoảng 150 tệ (khoảng 400.000 VNĐ). Đó là chưa tính đến khả năng bán được các sản phẩm chăn nuôi sinh thái với giá cao hơn bình thường.
Vấn đề ô nhiễm môi trường do chăn nuôi đang được cả thế giới và trong nước ngày càng quan tâm. Do vậy việc áp dụng công nghệ chăn nuôi sinh thái này là hết sức có ý nghĩa. Trước khi áp dụng, việc kiểm chứng những lợi ích về mặt năng suất, chất lượng, hiệu quả kinh tế của phương pháp chăn nuôi này trong điều kiện Việt Nam là cần thiết.
Cơ chế hoạt động của đệm lót lên men
Thành phần cơ bản của đệm lót lên men bao gồm: các chủng loại VSV có lợi đã được tuyển chọn + nguyên liệu làm chất đệm (chất xơ).
+ Vai trò của các chủng loại VSV
- Tạo ra các hợp chất hữu cơ như rượu, axit có tác dụng giữ cho đệm lót ở độ pH ổn định, có lợi cho vi sinh vật có ích và không có lợi cho các vi sinh vật gây bệnh trong đệm lót.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Phân giải mạnh và đồng hóa tốt: các thành phần có trong chất thải động vật để chuyển hóa thành các chất vô hại thành các protein của bản thân các vi sinh vật có ích.
- Sử dụng các thành phần khí thải gây độc hại: sử dụng khí thải để sinh trưởng phát triển và khử được khí độc ở chuồng nuôi (tổng hợp protein từ nguồn dinh dưỡng là NH3, NH4+ ; oxi hóa NH3, NH4+ thành NO2 và NO3; sử dụng hoặc oxi hóa H2S thành các muối sunfat).
- Ức chế các vi khuẩn có hại, vi khuẩn gây thối rữa Chostridium perfringens, các vi khuẩn gây bệnh đường ruột E. coli, Salmonella… do có khả năng sản sinh ra các chất kháng vi khuẩn như axit lactic, axit axetic, rượu ethylic, ester, H2O2, bacterioxin.
Bên cạnh đó các chủng VSV phải có khả năng thích ứng cao trong những điều kiện biến đổi của ngoại cảnh (nhiệt độ cao và độ axit cao), đồng thời phải quan hệ cộng sinh, cộng tồn do đó tạo nên sự cân bằng sinh thái ổn định.
+ Vai trò của nguyên liệu làm đệm lót
Tạo ra môi trường sống cho hệ VSV. Yêu cầu của nguyên liệu phải có thành phần xơ cao, không độc và không gây kích thích. Đặc biệt nguyên liệu phải bền vững với sự phân giải của VSV, đảm bảo thời gian sử dụng kéo dài. Các loại chất đệm xếp theo thứ tự về chất lượng là: mùn cưa, thóc lép nghiền, trấu, vỏ hạt bông, vỏ lạc, thân cây bông, lõi ngô, thân cây ngô…
Khi sử dụng, đệm lót VSV sẽ tạo ra vòng tuần hoàn sinh vật. Gia súc ăn, ở, đi lại, ỉa đái trên đệm lót sẽ cung cấp dinh dưỡng cho VSV sử dụng. Đồng thời, VSV phân giải phân và nước tiểu tạo thành các chất trao đổi và protein của bản thân chúng, cung cấp dinh dưỡng làm tăng dinh dưỡng cho gia súc; trợ giúp quá trình tiêu hóa, nâng cao miễn dịch cho con vật sử dụng. VSV sinh trưởng phát triển ở mức độ nhất định đảm bảo sinh ra một nhiệt lượng nhất định để tránh sinh nhiệt lớn trong mùa hè, nhưng cũng đảm bảo nhiệt cung cấp đủ ấm cho đệm lót vật nuôi trong mùa đông.
+ Yêu cầu về sử dụng nguyên liệu làm chất đệm lót
Nguyên liệu sử dụng làm chất đệm lót nền chuồng nuôi gia cầm phải thỏa mãn các điều kiện sau: khả năng hút ẩm tốt (khả năng hút ẩm từ 140 - 1200 % so với khối lượng ban đầu của nó); không bị nát vụn, không tạo nhiều bụi, không bị
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
phân hủy bởi vi sinh vật; giá rẻ, dễ kiếm. Một số nguyên liệu thường được sử dụng trong chăn nuôi gia cầm như mùn cưa (khả năng hút ẩm đến 420 %), lõi ngô nghiền (hút ẩm 140 - 150 %), rơm rạ, trấu (hút ẩm 240 %), tuy nhiên rơm rạ, lõi ngô thường dễ bị nhiễm nấm mốc. Trong thực tế, nguyên liệu sử dụng làm đệm lót lên men vi sinh vật tốt nhất là mùn cưa hoặc dăm bào (Honeyman và cs, 2003) vì chúng thỏa mãn tất cả các điều kiện trên và ít bị mốc hoặc có thể sử dụng hỗn hợp các nguyên liệu gồm mùn cưa + trấu hoặc dăm bào với tỷ lệ thích hợp. Tuy nhiên, khi sử dụng mùn cưa phải đặc biệt lưu ý lựa chọn loại mùn cưa có kích thước hạt lớn từ 10 mm để tránh ảnh hưởng đến đường hô hấp của gà.
Theo các tác giả, cách kiểm tra độ ẩm của đệm lót đơn giản nhất là nắm đệm lót thật chặt trong bàn tay, nếu đệm lót tạo thành khối kết dính chắc thì quá ướt, đệm lót không dính thành khối, mà rời ra hoàn toàn là quá khô. Đệm lót chỉ dính nhẹ đủ tạo thành khối, bóp nhẹ là tan ra là độ ẩm vừa đủ. Khi đệm lót ướt quá thì phải thay hoặc cho thêm chất đệm chuồng mới, tăng cường xới xáo và thông thoáng. Tuy nhiên, theo Nguyễn Thị Mai và cs (2009) [16], độ ẩm của đệm lót thích hợp nhất là từ 25 - 30 %.
Độ ẩm của lớp đệm lót nền cao kết hợp với các yếu tố khác như kích thước của nguyên vật liệu làm đệm lót nhỏ, nồng độ oxy trong chuồng nuôi thấp, nhiệt độ không khí chuồng nuôi cao… sẽ tạo điều kiện cho các vi sinh vật yếm khí phát triển, phân giải các hợp chất hữu cơ có trong phân giải phóng các khí độc hại gây mùi khó chịu (Briggs G, 2004) [33].
1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc
1.4.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Việt Nam, từ những năm 1986 đã có nhiều nghiên cứu cũng như đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường do chăn nuôi gây ra. Các nghiên cứu trong nước chủ yêu tập trung vào các biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi. Các nghiên cứu, đề tài ứng dụng có thể kể ra như:
- Nghiên cứu thử nghiệm và tiếp thu công nghệ vi sinh vật hữu hiệu trong nông nghiệp và vệ sinh môi trường (Nguyễn Quang Thạch, 2001), cho biết, sở dĩ tình trạng ruồi bùng phát ở những trại chăn nuôi quy mô lớn là do lượng phân thải của vật nuôi tập trung nhiều, khi phân huỷ tạo ra mùi hôi đặc trưng và môi trường thuận lợi hấp dẫn loài ruồi đến sinh sôi nảy nở. Giảm ô nhiễm môi trường và nâng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
cao chất lượng vật nuôi bằng công nghệ E.M là hướng nghiên cứu chính. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy: Cho lợn, gà ăn thức ăn trộn E.M-Bokashi 1% thì các con vật nuôi này phát triển tốt, ổn định được hệ vi sinh vật đường tiêu hoá, hạn chế vi sinh vật có hại đột biến phát triển; đồng thời giúp tiêu hóa triệt để các chất dư thừa như protein, tinh bột từ ruột non xuống ruột già, vì vậy phân thải ra không tiếp tục lên men gây mùi thối. Khi nghiên cứu thực nghiện tại trại chăn nuôi của ĐH Nông nghiệp I và Mai Lâm (Đông Anh), cho thấy... năng suất của sản phẩm nuôi cũng cao hơn so với các lô đối chứng mà vẫn hoàn toàn đảm bảo vệ sinh thực phẩm. Ở lô gà sử dụng E.M 1% tỷ lệ đẻ trứng là 66,1% (trong khi lô đối chứng không sử dụng E.M là 63,5%); tỷ lệ trứng dị hình là 1% (đối chứng là 5%); bệnh ỉa chảy không xuất hiện (đối chứng nhiều con mắc). Hơn nữa chất lượng trứng và thịt gà đều được cải thiện đáng kể. Kết quả sử dụng E.M 1 trên đàn gà mái đẻ số lượng 2.000 con, giống Goldline ở Mai Lâm cho thấy: Trước khi dùng E.M, nhiều quả trứng có vỏ màu hồng nhạt. Sau khi dùng E.M vỏ trứng đều có màu hồng sáng, lòng đỏ trứng có màu thẫm hơn. Đối với loại gà thịt cũng cho chất lượng thịt ngon hơn do lượng cholesterol trong máu gà giảm...
- Nghiên cứu xử lý chất thải chăn nuôi bằng phương pháp sinh học: là quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ chứa trong chất thải bằng hệ vi sinh vật với nhiều chủng loại. Hiện nay các chất thải rắn trong chăn nuôi ở Việt Nam được xử lý chủ yếu là ủ nóng và hầm biogas. Trong khi đó các chất thải lỏng 30 % qua hầm biogas, 30 % qua hố sinh học và 40 % được sử dụng trực tiếp để tưới hoa mầu, nuôi cá hoặc đổ trực tiếp vào hệ thống thoát nước chung của cộng đồng. Thực tế cho thấy, số lượng đầu vật nuôi tăng đã làm tăng khối lượng chất thải chăn nuôi, đây là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho xử lý và sản xuất biogas. Hiện nay có khoảng 30.000 công trình biogas du nhập vào nước ta có cải tiến công nghệ biogas trên thế giới. Lượng khí biogas sinh ra được sử dụng chính cho nhu cầu của trang trại như đun, chạy máy phát điện, sưởi ấm cho lợn và thắp sáng. Lượng chất thải rắn sau khi được xử lý, 100 % được dùng để bón cây. Trong đó phần lớn các chất thải rắn không được xử lý chiếm tới 79,69%. Lượng chất thải này phần lớn được đưa xuống ao cá chiếm tới 56,14%, dùng để bán 35,66% và tỷ lệ thấp nhất dùng để bón cây chiếm 8,5%.
Tuy nhiên, phương pháp này còn gặp phải một số khó khăn như: Vốn đầu tư phát triển hệ thống biogas cho các trang trại còn thiếu, nhiều trang trại chăn nuôi qui mô nhỏ, diện tích hạn hẹp, nhà chăn nuôi chưa nắm bắt ích lợi quan trọng của qui (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
trình xử lý chất thải, luật về bảo vệ môi trường áp dụng cho chăn nuôi chưa thống nhất (Vũ Đình Tôn và cs 2008) [26].
Theo báo cáo kết quả kết quả ứng dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM (effective microorganisms) chăn nuôi gà tại tỉnh Thái Nguyên của Nguyễn Thị Liên, Nguyễn Quang Tuyên và Nguyễn Mạnh Cường (2009, 2010), cho thấy: Chế phẩm EM 3 và 5 bổ sung cho gà đã có tác dụng cải thiện tốt môi trường chuồng nuôi, làm giảm mùi hôi; lượng khí thải H2S giảm 2,19 - 2,7 và NH3 giảm 3,13 - 4,41 lần; chế phẩm EM đã không gây độc hại cho gà, có tác dụng tốt tới việc phòng bệnh cầu trùng, với hiệu lực phòng là 82,67%; bổ sung EM cho gà trong giai đoạn nuôi thịt cho tỉ lệ nuôi sống đến 70 ngày tuổi giữa lô đối chứng và thí nghiệm là tương đương nhau (96%); làm tăng khả năng sinh trưởng tích luỹ và giảm tiêu tốn thức ăn /kg tăng khối lượng; hàm lượng protein của thịt gà được bổ sung EM cao hơn lô đối chứng từ l,09 - l,65%; sử dụng chế phẩm EM chăn nuôi gà đem lại hiệu quả kinh tế và thu nhập cho người chăn nuôi cao hơn đối chứng.
- Nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm sinh học trong chăn nuôi và xử lý chất thải: Một trong những chế phẩm được biết đến sớm nhất là chế phẩm vi sinh EM (Effective Microoganisms) có nguồn gốc từ Nhật Bản. Chế phẩm E.M có từ 80 - 125 loài vi sinh vật khác nhau bao gồm các loại vi khuẩn (quang hợp cố định đạm, vi khuẩn lactic, axid acetid…), các loại xạ khuẩn nấm men, nấm sợi… Một số nghiên cứu sử dụng E.M trong chăn nuôi như khử mùi hôi, ruồi, muỗi, ve gây bệnh, cải thiện sức khỏe gia súc và chất lượng sản phẩm đối với chế phẩm E.M, do phía Nhật Bản không giao cho giống gốc nên không biết cụ thể thành phần các chủng vi sinh vật cụ thể trong chế phẩm dẫn tới không đảm bảo sự nhân truyền giống tốt và nhiều lí do khác mà chế phẩm E.M đã không duy trì được những hiệu quả tác dụng ban đầu. Hiện nay sử dụng trên thị trường có chăng chỉ là phiên bản của nó và thực tế không đem lại hiệu quả như mong muốn. Vì vậy các nhà khoa học đã nghiên cứu chế tạo các chế phẩm khác trên nguyên lý của chế phẩm E.M. Có thể kể đến: Chế phẩm BIO II gồm hỗn hợp vi sinh vật sống và enzym tiêu hóa.
- Một số chế phẩm sinh học khác cũng đã được nghiên cứu sử dụng trong xử lý chất thải chăn nuôi như OPENAMIX - LSC, chế phẩm De-odorase 30%, chế phẩm Micro -Aid vào thức ăn để giảm mùi hôi thối ở phân.
Bên cạnh đó, một số nghiên cứu về quy mô, thiết kế chuồng trại để giảm ô nhiễm môi trường. Các tác giả trên đã báo cáo rằng, việc ứng dụng các giải pháp kỹ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
thuật tổng hợp như cải tạo chuồng nuôi, mái chuồng, tường bao, xử lý chất thải bằng biogas, sử dụng chế phẩm sinh học bổ sung vào thức ăn đã làm giảm lượng khí độc từ 28,95 - 45,81%, độ nhiễm khuẩn không khí từ 46,53 - 62,8%, mức ô nhiễm nước thải giảm từ 27,0 - 63,45%.
Theo Vũ Chí Cương, (2010) [6], hiện nay, do các thay đổi về khí hậu và môi trường và do yêu cầu cấp thiết về vấn nạn chất thải chăn nuôi, các nhà nghiên cứu đã tiến hành rất nhiều các nghiên cứu về ảnh hưởng của các kiểu chuồng trại cũng như nền chuồng đến tập tính tự nhiên, lợi ích, sức khỏe của gia súc, gia cầm.
Một trong những kiểu chuồng đang đem lại nhiều ưu điểm về giảm ô nhiễm môi trường là kiểu chuồng ủ phân tại chỗ hay là phương thức nuôi sử dụng nền đệm lót lên men vi sinh vật. Ở hệ thống này chất đệm chuồng thường là vỏ bào, mùn cưa đã khô, phân được ủ ngay tại chuồng với chất đệm chuồng. Hệ thống này có nhược điểm là cần chất đệm chuồng nhiều hơn gấp 4 lần so với các hệ thống khác và đòi