2. Mục tiêu của đề tài
3.2.1. Nội dung nghiên cứu
- Tình hình khí hậu đất đai ở khu vực nghiên cứu. Tình hình phát triển
ngành chăn nuôi của địa phƣơng.
- Nghiên cứu các đặc điểm sinh thái, sinh học của 2 loài cỏ làm trong điều kiện tự nhiên, năng suất và chất lƣợng của nó.
- Trồng thử nghiệm 2 loài cỏ, nghiên cứu môi trƣờng đất trồng của từng loài.
- Xác định quy trình chăm sóc, thu cắt.
- Đánh giá năng suất, chất lƣợng của hai loài trong điều kiện trồng.
3.2.2. Phương pháp nghiên cứu
3.2.2.1. phương pháp nghiên cứu ngoài tự nhiên
* Phƣơng pháp điều tra trong dân
phát triển của từng loài cỏ, sự ngon miệng với gia súc.
* Lập tuyến điều tra: Phân chia vùng nghiên cứu ra nhiều điểm căn cứ
vào địa hình, khí hậu, thảm thực vật. Lập tuyến điều tra đi qua các sinh cảnh, lập các ô tiêu chuẩn trong từng sinh cảnh.
* Điều tra nghiên cứu theo ô tiêu chuẩn: Trong mỗi ô tiêu chuẩn sẽ thống kê thành phần loài, nghiên cứu về năng suất, chất lƣợng của các loài cỏ. - Để nghiên cứu năng suất của hai loài cỏ trong tự nhiên, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu nhƣ sau: Tại khu vực nghiên cứu, chúng tôi chọn ra 5 địa điểm mà cỏ Lau mọc nhiều nhất và 5 địa điểm cỏ Mật mọc nhiều nhất. Đối với cỏ Lau thì cần xác định diện tích của mỗi bụi sau đó cắt toàn bộ phần thân trên mặt đất của chúng. Sau khi cắt, cân toàn bộ khối lƣợng, sau đó xác định khối lƣợng phần thân (gồm phần thân và bẹ lá) và phần lá. Lấy tổng khối lƣợng của cỏ Lau tại 5 địa điểm chia cho tổng diện tích, ta tính đƣợc năng suất trung bình của cỏ Lau trong lần cắt đó. Đối với cỏ mật, tại mỗi địa điểm tiến hành cắt 1m2
cỏ, tách riêng các loại cỏ khác lẫn vào, tách phần khô và cân thì xác định năng suất của cỏ Mật trên 1m2. Sau đó lấy trung bình của 5 địa điểm thì tính đƣợc năng suất trung bình trong một lần cắt trong tháng đó (Hoàng Chung, 2008) (13).
- Tại các điểm nghiên cứu lấy mẫu đất của từng loài để phân tích.
3.2.2.2. Thực nghiệm trồng cỏ
Trồng hai loài cỏ trên nền đất sƣờn đồi tại huyện Yên Sơn tỉnh Tuyên Quang, với diện tích mỗi loài là 60 m2.
* Quy trình trồng cỏ Lau
- Thời gian trồng: Ngày 07 tháng 9 năm 2009.
- Chuẩn bị đất: Cày đất sâu khoảng 20 - 25cm, bừa và cày lại, vơ cỏ dại. Rạch hàng sâu 20cm, khoảng cách giữa các hàng là 70cm.
+ Phân chuồng: 2 kg/m2
+ Phân đạm ure: 0,008 kg/m2. + Phân lân supe: 0,005 kg/m2. + Phân kaliclorua: 0,005 kg/m2.
Phân chuồng, phân lân và phân kali dùng bón lót theo từng hốc khi trồng. Phân đạm dùng để bón sau khi trồng 20 ngày và bón sau mỗi lứa thu cắt.
- Giống: Cỏ Lau đƣợc trồng bằng gốc, mỗi gốc trồng cách nhau 60cm. - Chăm sóc: Sau khi trồng thì tƣới nƣớc ngay, sau đó khoảng cách thời gian giữa các lần tƣới tăng dần. Trong mùa hè do mƣa nhiều nên không cần tƣới nƣớc. Sau khi cỏ lên thì tiến hành trồng dặm những cây chết, làm cỏ dại, bón phân đạm và vun gốc. Sau mỗi lần thu cắt phải làm cỏ dại và bón phân đạm. - Thu cắt:
+ Thu cắt lứa đầu: Khi cỏ có thời gian sinh trƣởng là 80 ngày. + Thu các lứa sau:
Mùa khô (từ tháng tháng 11 đến đầu tháng 4) cắt 70 ngày/lứa. Mùa mƣa (từ tháng 4 đến tháng 10) cắt 60 ngày/lứa.
Dùng liềm hoặc dao sắc cắt toàn bộ không để lại mầm để thảm cỏ tái sinh đều. Độ cao cắt gốc là 3 cm.
* Quy trình trồng cỏ Mật
- Thời gian trồng: Ngày 07 tháng 9 năm 2009.
- Chuẩn bị đất: Cày đất sâu khoảng 20cm, bừa và cày lại, vơ cỏ dại. Rạch hàng sâu 10 - 15cm, khoảng cách hàng là 20cm.
- Phân bón:
+ Phân chuồng: 2 kg/m2
+ Phân đạm ure: 0,007 kg/m2. + Phân lân supe: 0,004 kg/m2. + Phân kaliclorua: 0,004 kg/m2.
Phân chuồng, phân lân và phân kali dùng bón lót theo từng hốc khi trồng. Phân đạm dùng để bón sau khi trồng 15 ngày và bón sau mỗi lứa thu cắt.
- Giống: Cỏ Mật đƣợc trồng bằng thân, mỗi thân có 3 - 5 mắt.
- Cách trồng: Sau khi làm đất, rạch hàng, bón phân, đặt thân cây vào hàng với khoảng cách là 3cm, dùng cuốc lấp kín 1/2 độ dài của thân giống (phần gốc), dùng chân giậm chặt đất lấp.
- Chăm sóc: Sau khi trồng phải tƣới nƣớc ngay, sau đó một tuần tƣới nƣớc một lần. Trong mùa mƣa thì không cần tƣới nƣớc. Sau khi cỏ đã lên thì tiến hành trồng dặm những cây chết, làm cỏ dại và bón phân đạm. Sau mỗi lần cắt tiến hành làm cỏ dại và bón bổ xung phân đạm.
- Thu cắt: Cỏ sau khi trồng đƣợc 60 ngày thì thu cắt. Các lứa cắt sau nếu trong mùa mƣa thì 45 ngày cắt một lứa, trong mùa khô thì 60 ngày thu cắt một lứa. Cắt để lại gốc có chiều cao là 1,5cm.
* Các chỉ tiêu theo dõi
- Theo dõi năng suất của hai loài cỏ này bằng cách cắt toàn bộ diện tích trồng cỏ, từ đó tính ra năng suất/m2. Năng suất trung bình đƣợc tính từ năng suất của các lần cắt.
3.2.2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm a, Đối với mẫu cỏ a, Đối với mẫu cỏ
Mẫu thực vật thu đƣợc đem về đƣợc xác định tên cây theo tài liệu của Phạm Hoàng Hộ, (1993), M.Schmid, (1958), (18).
- Mang mẫu đi phân tích ngay.
* Nghiên Cứu năng suất: Theo phƣơng pháp của Hoàng Chung (2006), mang mẫu cỏ ngoài tự nhiên về phòng thí nghiệm, mẫu cỏ này đƣợc phân thành hai phần: Phần tƣơi và phần chết. phần tƣơi đƣợc chia theo các
nhóm, sau đó cân và sấy khô. Phần khô và phần chƣa hoàn toàn mục nằm trên mặt đất thuộc phần chết chung.
Với mẫu cỏ Mật trồng làm tƣơng tự nhƣ mẫu cỏ ngoài tự nhiên. Mẫu cỏ Lau trồng đƣợc phân thành phần thân và phần lá, sau đó mang đi cân và sấy khô.
* Đánh giá chất lƣợng của cỏ
Phƣơng pháp lấy mẫu: Tiến hành lấy mẫu ở hai ô thí nghiệm và mẫu cỏ ngoài tự nhiên. Mẫu đƣợc ghi chép đầy đủ các thông tin nhƣ: Họ và tên ngƣời lấy mẫu, tên mẫu, ngày lấy mẫu và địa điểm lấy mẫu.
Phân tích các mẫu với các chỉ tiêu nhƣ sau: Hàm lƣợng nƣớc, vật chất khô, hàm lƣợng protein, đƣờng, xơ tổng số, lipit. Các mẫu đƣợc phân tích tại Viện Khoa học Sự sống - Đại học Thái Nguyên.
* Phƣơng pháp xác định vật chất khô trong cỏ.
Việc xác định độ ẩm của thức ăn gia súc đƣợc tiến hành theo tiêu chuẩn Việt nam (TCVN) - 4326-86.
+ Nguyên lý
Sấy mẫu khô tuyệt đối ở nhiệt độ 1050C cho tới khi có khối lƣợng không đổi và xác định sự thay đổi trong quá trình sấy.
+ Thiết bị
Cân phân tích với độ chính xác đến ± 0,0001 gam. Tủ sấy điều chỉnh đƣợc nhiệt độ ± 10C.
Hộp nhôm + nắp có đƣờng kính 65mm, cao 30mm. Bình hút ẩm có chứa chất hút ẩm.
+ Các bƣớc tiến hành
Sấy hộp nhôm và nắp ở nhiệt độ 1050C trong vòng 30 phút sau đó để nguội trong bình hút ẩm cân chính xác đến 0,0001g.
Cân vào hộp nhôm 5 gam mẫu ở trạng thái khô không khí với độ chính xác 0,0001 gam. Mở nắp hộp nhôm, đặt nắp xuống đáy của hộp sau đó cho vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 1050C (± 10C) trong vòng 4 giờ tính từ khi nhiệt độ của tủ sấy đạt nhiệt độ 1050C (chú ý thời gian để tủ sấy đạt nhiệt độ 1050C tính từ lúc bắt đầu cho hộp vào sấy không đƣợc vƣợt quá 30 phút). Sau khi sấy 4 giờ, chúng ta đậy nắp hộp nhôm lại sau đó lấy ra cho vào bình hút ẩm. Chờ mẫu nguội thì đem cân.
Khối lƣợng mẫu giảm khi sấy đƣợc coi là lƣợng nƣớc, phần còn lại sau khi sấy kiệt gọi là lƣợng vật chất khô.
+ Tính toán kết quả
Lƣợng vật chất khô trong mẫu phân tích (S) đƣợc tính bằng công thức (%): S = m1/m × 100
Trong đó: S: Lƣợng vật chất khô trong mẫu (%)
m1: Khối lƣợng mẫu sau khi sấy ở 1050C m: Khối lƣợng mẫu trƣớc khi sấy ở 1050C.
* Xác định hàm lƣợng nƣớc trong cỏ
Hàm lƣợng nƣớc = 100% - vật chất khô (%)
* Phƣơng pháp phân tích hàm lƣợng chất xơ theo Heenerbeg -
Stohmann:
Chất xơ đƣợc coi là tổng hợp của nhiều chất nhƣ Xenluloze, hemixenluloze, các chất pectin, lignin. Việc định nghĩa chất xơ không dễ dàng, mà thƣờng đƣợc coi là các chất còn lại sau quá trình thuỷ phân.
Chất xơ thô là phần còn lại của các nguyên liệu có nguồn gốc thực vật sau quá trình thuỷ phân bằng Axit sunfuric và dung dịch Natrihidroxit.
Chất xơ thực phẩm là phần còn lại của các tế bào thực vật đƣợc phân huỷ bằng các men tiết ra từ các tuyến tiêu hoá. Đó là hỗn hợp Xenluloze,
Việc phân tích chất xơ là một phƣơng pháp cổ điển nhƣng luôn luôn là vấn đề cần đƣợc thảo luận thấu đáo. Do quá trình thuỷ phân hoá học các chất trong mẫu phân tích luôn luôn cần một môi trƣờng càng chính xác bao nhiêu càng cho kết quả chính xác bấy nhiêu.
Từ quan điểm trên, việc phân tích chất xơ có thể đƣợc tiến hành theo hai cách: Phƣơng pháp hoá học và phƣơng pháp sử dụng enzim. Trong đó, phƣơng pháp phân tích hoá học dùng để phân tích chất xơ là một trong những phƣơng pháp cổ điển nhất của phƣơng pháp phân tích thành phần hoá học có trong thức ăn. Bản chất của phƣơng pháp này xuất phát từ quá trình thuỷ phân các chất của tế bào thực vật.
+ Hoá chất:
Dung dịch Axit sunfuric (H2SO4) 0.255 ± 0.005N. Dung dịch Natrihidroxit (NaOH) 0.313 ± 0.005N. Acetone.
+ Thiết bị:
Thiết bị phân tích xơ ANKOM 200/220.
Túi lọc: Sử dụng túi lọc ANKOM F57 hoặc F58.
Dụng cụ hàn miệng túi: Yêu cầu có nhiệt độ cao đủ để làm chảy nhựa polime trong túi lọc (số hiệu # 1915 hoặc 1920).
Tủ sấy
+ Các bƣớc tiến hành:
Đánh dấu túi lọc bằng bút không bị xoá trong dung môi. Cân túi lọc
(ghi w1.1) sau đó chỉnh cân về không (ấn phím TARE).
Túi đối chứng: Cân ít nhất 1 túi không và cho vào cùng phân tích (ghi w1.2), điều này cho phép xác định sai số xảy ra đối với độ ẩm và khối lƣợng của túi.
Cân khoảng 1g mẫu cho thẳng vào túi lọc (ghi w2). Mẫu cân phải cho sát đáy túi.
Hàn miệng túi trong khoảng 4 mm tính từ miệng túi bằng dụng cụ hàn túi. Dàn đều mẫu trong túi vào khay chứa túi của máy ANKOM. Sử dụng tất cả chín khay mà không quan tâm đến số túi phân tích. Đặt cả trục chứa các khay mẫu vào buồng phân tích, đặt khối sắt trụ trên khay thứ 9 không chứa mẫu để dìm toàn bộ khay xuống.
+ Khi phân tích 24 túi lọc, đổ vào đó 1.900 - 2.000 ml dung dịch axit có nhiệt độ ổn định cho đến khi ngập túi lọc. Nếu phân tích ít hơn 20 túi, cho theo tỉ lệ 100ml axit/1 túi (tối thiểu phải có 1.500ml).
+ Công phá 40 phút bằng dung dịch axit sunfuric (H2SO4) 0.255 ± 0.005N, sau đó rửa nƣớc cất 2 lần (mỗi lần 5 phút).
+ Công phá 40 phút bằng dung dịch Natrihidroxit (NaOH) 0.131 ± 0.005N, sau đó rửa bằng nƣớc cất 3 lần.
+ Tháo túi lọc khỏi khay, bóp nhẹ cho bớt nƣớc thừa. Cho túi vào cốc thuỷ tinh có thể tích 250 ml, cho thêm acetone.
+ Trải đều túi lọc để khô không khí. Cho vào tủ sấy đặt nhiệt độ 1050C, sấy trong vòng 2 - 4 giờ.
(Chú ý: Không cho túi lọc vào tủ sấy trƣớc khi acetone khô hết).
+ Sau khi sấy khô, lấy túi lọc ra cho vào bình hút ẩm. Để nguội và cân (ghi w3). Tính lƣợng xơ và khoáng của mẫu bằng công thức w4:
w4= w3- w1.1
+ Đƣa cả túi đối chứng và túi chứa mẫu vào đốt trong lò nung ở nhiệt độ 5500
C trong vòng 2 giờ, để nguội trong bình hút ẩm và cân (ghi w5.1: Là khối lƣợng chén + khoáng của mẫu, w5.2: Là khối lƣợng chén + bao đối chứng sau khi đốt).
Tính lƣợng khoáng thực sự của mẫu nhƣ sau: W5 = (w5.1- wCM) - (w5.2 -wCĐC)
- Tính toán kết quả:
Hàm lƣợng xơ thô tính bằng % theo công thức sau: X = W4 - W5/W2 × 100
Trong đó:
X: Hàm lƣợng xơ thô (%).
W2: Khối lƣợng mẫu phân tích tính bằng gam.
W4: Khối lƣợng chất xơ và khoáng sau khi lọc ete, axit, bazơ và acetone.
W5: Khối lƣợng tro của chất xơ sau khi nung.
* Phân tích hàm lƣợng protein theo phƣơng pháp MicroKjeldan.
- Nguyên lý:
Trong phƣơng pháp MicroKjeldan ngƣời ta vô cơ hoá mẫu bằng H2SO4
98% kết hợp với chất xúc tác để chuyển nitơ hữu cơ thành dạng (NH4)2SO4, rồi dùng NaOH để đẩy NH3 ra khỏi muối Amoni, sau khi đƣợc giải phóng ra sẽ đƣợc cuốn đi bằng dòng hơi nƣớc nóng. Sau khi đƣợc làm nguội sẽ đƣợc hấp thụ vào dung dịch H3BO3 ở trong bình hứng tạo ra muối borat amon có màu xanh trong.
(NH4)2SO4 + 2NaOH = 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O 3NH3 + H3BO3 = (NH4)3BO3
Để xác định đƣợc lƣợng amoniac giải phóng ra trong quá trình chƣng cất ta đem đi chuẩn độ bằng dung dịch H2SO4 0.1N đến khi nào dung dịch chuyển sang màu tím nhạt là đƣợc.
2(NH4)3BO3 + 3H2SO4 = 3(NH4)2SO4 + 2H3BO3
Từ lƣợng axit H2SO4 0.1N tiêu tốn trong quá trình chuẩn độ chúng ta tính đƣợc lƣợng nitơ có trong mẫu.
- Dụng cụ:
- Hoá chất:
H2SO4 đậm đặc 98%; Viên xúc tác Kjeldahl (Hỗn hợp Cu và Se); H2SO4 0.1N; NaOH 33%; H3BO3 4% cùng với chất chỉ thị mầu Tashio (gồm hỗn hợp màu xanh Methylen và đỏ Methylen); Nƣớc cất.
- Cách tiến hành:
Giai đoạn công phá mẫu:
+ Bƣớc 1: Cân mẫu:
Mẫu đƣợc xấy khô ở nhiệt độ 50 - 600C, sau đó nghiền nhỏ.
Tiến hành: Cân chính xác và cẩn thận bằng cân phân tích (có độ chính xác 0.0001g) từ 1 - 1,5g mẫu cho vào bình công phá (trƣớc khi cho mẫu đã cân vào ống thì ta phải cho vào ống 1 viên xúc tác trƣớc), sau đó cho vào 10ml H2SO4 đậm đặc 98%, bịt chặt ống đốt mẫu bằng giấy thiếc và ngâm qua đêm.
Chú ý: Để tăng độ chính xác khi phân tích, chúng ta phải bố trí một ống Kjeldahl đối chứng chỉ có chất xúc tác H2SO4 đậm dặc mà không có mẫu phân tích, tiến hành tất cả các mẫu nhƣ mẫu phân tích thật.
+ Bƣớc 2: Công phá mẫu:
Nhiệt độ cần cho quá trình công phá là 3800C, thời gian công phá là 40 phút. Khi quá trình công phá đã đƣợc, ta đợi nhiệt độ của ống kjeldahl hạ xuống bằng nhiệt độ môi trƣờng rồi đƣa vào trƣng cất.
Giai đoạn trƣng cất và phân tách amoniac sau khi công phá:
Sau khi công phá xong ta tiến hành trƣng cất trên máy cất đạm tự động Garhardt. Máy tự động hút dung dịch NaOH, H3BO3 và nƣớc cất. Thời gian trƣng cất là 5 phút (chú ý khi chạy máy phải đủ lƣợng nƣớc làm lạnh), dung dịch sau trƣng cất có màu xanh.
Giai đoạn xác định lƣợng amoniac giải phóng ra sau quá trình trƣng cất: Để xác định đƣợc lƣợng amoniac giải phóng ra trong quá trình trƣng cất
chuyển sang màu tím nhạt là đƣợc, từ lƣợng axit H2SO4 tiêu tốn trong quá trình chuẩn độ chúng ta tính đƣợc lƣợng đạm có trong mẫu.
- Tính kết quả: Dựa trên lƣợng axit Sunfuric 0.1N tính ra hàm lƣợng protein có trong mẫu.
* Xác định hàm lượng đường khử theo phương pháp bertrand;
- Nguyên tắc:
Đƣờng khử do trong cấu trúc có nhóm aldehit có tính khử mạnh nên có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc và phản ứng với dung dịch dehling. R-CHO - 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → R-COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag↓ R-CHO - 2Cu(OH)2 → R-COOH + Cu2O↓ + 2H2O
10FeSO4 + 2KmnO4 +8H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 +5Fe2(SO4)3 + 8H2O
Khi dùng dung dịch chuẩn KMnO4 0.1N để chuẩn độ lƣợng Fe2(SO4)3 tạo thành.
* Xác định hàm lượng lipit tổng số theo phương pháp Soxhlet