2. Mục tiêu của đề tài
1.5.2. Phân giải thức ăn thô trong dạ cỏ
Thức ăn thô được phân giải bởi VSV dạ cỏ. Các VSV này bám vào các tiểu phần thức ăn và thuỷ phân từng phần cellulose và hemicellulose nhờ các enzym của chúng. Quá trình thuỷ phân này sinh ra các loại đường đơn (glucose, xylose,...). Những đường này là các sản phẩm trung gian và được lên men tiếp theo bởi các loại VSV dạ cỏ. Quá trình này sinh ra năng lượng dưới dạng ATP và ABBH cho vật chủ. Đó là các axit axetic, propionic và butyric theo một tỷ lệ khoảng 70: 20: 8 cùng với một lượng nhỏ izobutyric, izovaleric và valeric...(tỷ lệ này phụ thuộc vào bản chất của các loại carbohydrate trong khẩu phần) (Nguyễn Xuân Trạch, 2003) [39].
Quá trình phân giải vách tế bào thực vật đòi hỏi VSV dạ cỏ phải bám vào tiểu phần thức ăn để cho các enzyme tiết ra có thể xâm nhập vào bên trong cấu trúc xơ của vách tế bào. Phụ phẩm ngũ cốc và thức ăn thô chất lượng thấp có vách tế bào bị lignin hoá cao rất khó tiêu hoá. Người ta xác định rằng cellulose và hemicellulose ở dạng tinh khiết đều dễ tiêu hoá nhưng khi chúng liên kết với lignin tạo thành các phức chất bền vững thì rất khó tiêu hoá (Kopecny và Wallace, 1982) [68]; (McDonald và cộng sự, 1995) [73]; (Nguyễn Trọng Tiến và Mai Thị Thơm, 1996) [35]; (Nguyễn Trọng Tiến và cộng sự, 2001) [36]. Lignin làm giảm thấp tỷ lệ tiêu hóa của carbohydrate do liên kết hydro ở vị trí gấp khúc nên hạn chế hoạt động của enzyme cellulose. Các liên kết hoá học trong các phức hợp đó bền vững trong môi trường pH của dạ cỏ. Hơn nữa lignin còn là hàng rào ngăn chặn về mặt vật lý phía ngoài cản trở VSV dạ cỏ và các enzyme của chúng tiép xúc với cellulose và hemicellulose tạo thành phức chất tế bào. Sự kết hợp chặt chẽ giữa lignin và hemicellulose tạo thành phức chất ligno - hemicellulose không những cản trở sự tiêu hoá hemicellulose về mặt hoá học ở phần ngoài
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
vách tế bào mà còn cản trở rất lớn về mặt vật lý học đối với sự phân giải “Lõi cellulose” ở bên trong. Sự lignin hoá làm cản trở sự tiếp cận trực tiếp của VSV và các enzyme của chúng với cellulose và hemicellulose, các axit phenonic trong vách tế bào cũng có tác dụng ức chế đối với VSV và các enzyme của chúng (McDonald và cộng sự, 1995) [73].
Sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men trong dạ cỏ của khẩu phần nhiều xơ là xetat. Khi sinh ra nhiều axit axetic thì cũng sinh ra nhiều hydrogen, từ đó sẽ có nhiều khí methane được tạo ra (Vũ Duy Giảng, 2001) [16]. Khẩu phần giàu tinh bột và đường sẽ sản sinh ra nhiều propionat, khẩu phần giàu protein thì sinh ra nhiều axit butyric và chỉ đạo ra một lượng không lớn axit axetic và axit propionic. Tốc độ sản sinh ABBH và sinh khối VSV có liên quan đến tổng các chất dinh dưỡng tiêu hoá trong dạ cỏ mà VSV thu nhận được. Hàm lượng các ABBH sản sinh ra trong dạ cỏ tuỳ thuộc vào cơ cấu khẩu phần và loài gia súc nhai lại.
Ngoài ABBH, lên men dạ cỏ còn sản sinh khối lượng lớn các chất khí, nếu coi tổng khối lượng khí sinh ra là 100 % thì tỷ lệ các loại khí như sau: 32 % methane, 56 % CO2, 8,5 % N2 và 3,5 % O2 (McDonald và cộng sự, 1995) [73].
1.6. Một số nghiên cứu về cỏ hòa thảo
1.6.1. Tình hình nghiên cứu cỏ trên thế giới
Để phát triển chăn nuôi động vật nói chung và động vật nhai lại nói riêng thì một trong những vấn đề cơ bản đầu tiên cần giải quyết là nguồn thức ăn xanh. Thực tế có 2 phương thức để cung cấp dinh dưỡng cho gia súc nhai lại, đó là nguồn thức ăn tinh và thức ăn thô xanh (trên 60% nhu cầu dinh dưỡng của gia súc nhai lại được thỏa mãn bằng thức ăn thô xanh). Chính vì vậy, nguồn thức ăn thô xanh được đặc biệt chú ý nhất là đối với các nước kinh tế còn kém phát triển cũng như các nước phát triển. Ở những nước này việc phát triển đồng cỏ không chỉ cung cấp nguồn thức ăn thô xanh mà còn dùng dự trữ cho gia súc nuôi nhôt. Cùng với sự phát triển của nghề chăn nuôi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
động vật nhai lại, đòi hỏi người chăn cũng như nhiều nước trên thế giới phải nhập một số các giống cỏ khác nhau từ các nước khác để đáp ứng nhu cầu cỏ cho loài nhai lại.
Sau cuộc “Cách mạng về thức ăn gia súc” ở Tây Âu, mà đặc biệt ở Anh đã tạo điều kiện thuận lợi cho chăn nuôi phát triển, đồng cỏ ngày càng được chú ý va được sử dụng đúng với vai trò của nó.
Ở Liên Xô cũ đã tăng diện tích trồng từ 2,1 triệu ha (1913) lên 7,3 triệu ha (1933) và đến 1961 diện tích đã lên tới 51,9 triệu ha.
Diện tích có không những được tăng lên mà việc nghiên cứu chọn lọc các giống cỏ có năng suất và giá trị dinh dưỡng cao đã được chú trọng, nhiều loại cỏ như cỏ Voi, Ghinê, Pangôla… Đã được sử dụng ở nhiều nước trên thế giới. Ngoài cỏ nguyên chủng người ta còn lai tạo ra những giống có năng suất và giá trị dinh dưỡng cao. Đây là những thành tựu đáng kể góp phần giải quyết thức ăn cho gia súc cả về số lượng và chất lượng.
Theo ước tính hiện nay trên thế giới, gia súc sử dụng khoảng 3,4 tỷ ha đất dùng cho chăn thả và dùng cho sản xuất thức ăn gia súc, diện tích này được đánh giá là lớn hơn 2/3 diện tích sử dụng cho sản xuất nông nghiệp.
Các tác giả T.Kanno và M. C. M. Macedo đã tiến hành thí nghiệm gieo hạt của các cỏ Brachiaria decumbens, B.brizantha, B.dictyoneura, B.humidicola, Andropogon gayanus, Setaria anceps và Paspalum atratum vào đầu mùa mưa tại các cánh đồng ở khu vực đất lầy. Các tác giả cho thấy không có loài nào có thể sống sót tại mùa mưa ở khu vực đât lầy. Còn khi hạt cỏ được gieo ở giữa mùa mưa, thì chỉ có một lượng nhỏ cây giống con còn tồn tại vào cuối mùa mưa, tuy nhiên cũng không thể sống sót được cho hết mùa mưa. Những kết quả chỉ rõ rằng giai đoạn cây con phù hợp nhất ở khu vực đất lầy là bắt đầu của mùa khô, khi đất trở nên cứng có thể sử dụng được máy kéo.
Thí nghiệm lập lại với cây trưởng thành của cỏ Brachiaria decumbens, B. brizantha, B. humidicola, Andropogon gayanus, Paspalum atratum và
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Cyndon dactylon vào năm 1999 (băt đầu của mùa khô) các tác giả thấy chúng chịu được ngập úng ở giai đoạn đầu, tuy nhiên sau mùa mưa chỉ có cỏ B.humidicola (cv. Humidicola) và P.atratum (cv. BRA - 9610) là phát triển được ở vùng đất lầy.
Theo John W. Miles 2004 giống Brachiaria là giống lớn được sử dụng
làm thức ăn cho vật nuôi ở vùng nhiệt đới châu Mỹ. Cây trồng thương phẩm
tồn tại được lựa chọn trực tiếp từ chọn lọc chất mầm của loài cỏ có nguồn gốc châu Phi, chúng được chấp nhận ở thể lưỡng bội hữu tính như cỏ B. ruziziensis và sự tồn tại của cỏ Brachiaria (B. brizantha, B. decumbens và B. humidicola) ở thể đa bội có kiểu sinh sản vô tính. Những cỏ này, được phát triển từ đầu thập niên 1970 nhưng do sự lai tạo chưa đầy đủ nên đến giữa thập niện 1980, thể tứ bội kiểu sinh học hữu tính của B ruziziensis mới được phát triển tiếp ở Bỉ. Sau đó thí nghiệm đầu tiên về dòng lai đã được kiểm tra ở Colombia vào 1989, nhưng không được phát triển tiếp. Sau này, Công ty sản xuất giống cỏ của Mexico đã nhân giống cơ bản và thương mại hóa cỏ trồng Brachiaria lai đầu tiên bằng sinh sản vô tính dưới cái tên “Mulato”. Thuộc tính đầu tiên là chúng có sản lượng cao và chất lượng tốt. Có lai thứ hai, được gọi là “Mulato II” tại thời điểm trước khi đưa ra chính thức. Mulato II có khả năng đề kháng với rệp dãi tốt hơn Mulato và thích nghi tốt với điều kiện khô hạn. Tuy nhiên, đến năm 2005 thì người ta phát hiện thấy hiệu quả của giống Mulato II là rất giới hạn. Vì vậy, hiện nay người ta tiếp tục lai tạo, lựa chọn tìm kiếm sản phẩm cây lai mới với mục đích làm tăng khả năng đề kháng với rệp dãi, tăng sản lượng, chất lượng cỏ và sản lượng hạt.
N.de L. Costa và cộng sự [74] đã nghiên cứu tại Embrapa - Rondonia, Porto Velho, Brazil, ảnh hưởng của bóng cây cao su thiết lập ở 3 x 7m tới sản lượng vật chất khô và chất lượng của cỏ Brachiaria brizantha cv. Marandu. Thu cắt: Cứ 14 ngày cắt một lần kể từ ngày thứ 28 sau trồng cho đến khi kết thúc ở 84 ngày tuổi. Các tác giả cho biết, tăng thời gian thu cắt thì sản lượng vật chất khô cao hơn và ngược lại. Khoảng cách cắt tốt nhất là
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
giữa 56 và 84 ngày ở cỏ dưới tán cây, và giữa 42 và 70 ngày cắt không có tán cây.
Theo M. D. Hare và cộng sự [61] cho biết các cỏ Brachiaria multica và Paspalum atratum cv. Ubon, khi không có cây bộ đậu và dưới điều kiện cằn cỗi, nằm thấp, đất khô ở vùng tây bắc Thailand phát triển tốt ở năm đầu, sản xuất trung bình là 20 tạ/ha vật chất khô. Không có sự sai khác có ý nghĩa về sản lượng giữa hai loài và không khác nhau về sản lượng giữa khoảng cách thu cắt 45 ngày và 65 ngày ở mùa mưa đầu tiên. Còn ở mùa mưa thứ hai, P.atratum sản xuất khoảng 30 tạ/ha vật chất khô, lớn hơn xấp xỉ 10 tạ/ha so với B.multica. Ở khoảng cách cắt là 30 và 60 ngày trong mùa mưa: Thu cắt P.atratum khoảng cách cắt 30 ngày chất lượngcor cao hơn so với thu cắt ở khoảng cách cắt 60 ngày và sản lượng vật chất khô giảm với sự sai khác không có ý nghĩa. B.multica khoảng cách cắt ở 30 ngày sản xuất vật chất khô ít hơn 40% so với cắt ở 60 ngày, Protein của B. multica cao hơn so với P. atratum là 2 -3%.
1.6.2. Tình hình nghiên cứu cỏ trong nước
Đứng trước nhu cầu cấp thiết cần phát triển đồng cỏ cho chăn nuôi gia súc. Đảng và Chính phủ đã có rất nhiều cố gắng để phát triển đồng cỏ nhằm vừa đảm bảo thực phẩm cho người vừa đảm bảo thức ăn cho gia súc. Từ 1960 chúng ta đã có chủ trương phát triển đồng cỏ ở những nới có khả năng phát triển đồng cỏ. Nếu năm 1960 chỉ có 96 ha cỏ trồng thì năm 1961 và 1962 diện tích này đã tăng lên tương ứng là 323 và 687 ha, năm 1976 đã có 5000 - 6000 ha. Để phát triển đồng cỏ, năm 1976 Bộ Nông nghiệp đã phát
hành “Quy phạm, xây dựng, dự trữ và quản lý đồng cỏ”, từ đó đến nay cả
nước đã phát triển được hàng nghìn ha đồng cỏ, cụ thể trong mấy năm trở lại đây như sau: 2003 là 10.897 ha, năm 2004 là 17.292 ha, 2005 là 27. 563 ha (cục chăn nuôi, 2006), trên cơ sở đó mà hàng trăm giống cỏ đã được nhập và bước đầu nghiên cứu ở nước ta.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Qua báo cáo của Viện chăn nuôi, Viện này đã nhập 120 loại cây thức ăn xanh trong đó có 75 loại cỏ hòa thảo và 45 loại cây họ đậu thông qua các dự án quốc tế của FAO, CSIRO, ACIAR và SAREC. Đã nghiên cứu một số cây thức ăn mới và được công nhận là tiến bộ kỹ thuật giống Brachiaria multics trồng được trên đất thấp, đây là nguồn thức ăn xanh trong mùa đông cho chăn nuôi. Ngoài ra, còn phát triển một số cây lùm bụi được nghiên cứu sử dụng với đa mục đích trong hệ thống nông nghiệp bền vững như: Làm tăng nguồn thức ăn xanh giàu protein, giảm xói mòn, làm hàng rào xanh, giảm cỏ dại và cải tạo đất, góp phần bảo vệ môi trường. (viện chăn nuôi 50 năm xây dựng và phát triển 1952 - 2002).
Nguyễn Tuấn Hảo, 1999, [16] đã trồng thí nghiệm một số cây thức ăn gia súc nhập nội và cải tạo đất, trong đó tác giả đã đưa vào nghiên cứu 24 loại cây họ đậu và 18 loài cỏ hòa thảo nhằm mục đích tìm ra một số cây vừa làm thức ăn gia súc, vừa có tác dụng chống xói mòn và cải tạo đất, phù hợp với khí hậu, đất đai vùng trung du Bắc Bộ. Trong các loài thử nghiệm tác giả đã kết luận ưu điểm của các giống cỏ Brachiaria brizantha CIAT - 16835 và cỏ Brachiaria ruziziensis ex. Thái Lan là 2 loại cỏ mọc khỏe nhất, cho sinh khối cao năng suất khoảng 30 - 40 tấn/ha) và có khả năng chịu được hạn.
Tại tỉnh Thái Nguyên, Lê Hòa Bình, Hồ Văn Núng, Nguyễn Văn Quang, 2000, [7] đã xác định năng suất các giống cỏ Paspalum atratum, Setaria Sphcelata, Brachiaria decumben và brizantha trong vụ đông (tháng 11 đến tháng 4) là 41, 37, 29 và 25 tấn/ha chiếm 30 - 43% so với tổng năng suất trong năm tương ứng của các giống cỏ.
Hoàng Thị Lảng, Lê Hòa Bình, 2004 [25] đã nghiên cứu khả năng sinh trưởng và năng suất một số giống cỏ hòa thảo và họ đậu nhằm chọn ra một số giống cỏ phù hợp với địa phương. Trong các cỏ đã nghiên cứu có cỏ Voi, B.decumbens, B. brizantha. Các tác giả đã theo dõi tốc độ sinh trưởng, năng suất chất xanh và phân tích thành phần hóa học của cỏ. Về năng suất chất
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
xanh, cỏ B.decumbens 1937 đạt 69,04 tân/ha/năm, cỏ B.brizantha 6387 đạt 96,41 tấn/ha/năm.
Bùi Quang Tuấn 2005, [42] đã nghiên cứu giá trị dinh dưỡng của một số cây thức ăn gia súc trồng tại Gia Lâm - Hà Nội và Đan Phượng - Hà Tây. Tác giả đã nghiên cứu các giống cỏ Voi, cỏ Brachiaria brizantha, Paspalum atratum, Stylosanthes guianensis. Tác giả cho biết năng suất chất xanh củ cỏ Voi tuy cao nhưng giá trị dinh dưỡng tương đối thấp, tỷ lệ protein chỉ đạt 8,85%. Hai cây hòa thảo khác là Brachiaria brizantha, Paspalum atratum có tỷ lệ protein cao hơn (11,40 và 11,01%).
1.7. Sử dụng cỏ hòa thảo trong chăn nuôi trâu bò
1.7.1. Sử dụng cỏ tươi
Theo Hồng Minh, (2002) [26] thì lượng thức ăn để tăng 1 kg hơi cần: từ 35 - 40 kg cỏ tươi (nuôi đơn thuần là chăn thả) hoặc từ 18 - 20 kg cỏ tươi + 3,4 - 4 kg rơm ủ + 0,3 - 0,4 kg cám, bột sắn (đối với nuôi vỗ béo bò tại chuồng). Để sản xuất ra 1 lít sữa bò cần 8 - 10 kg cỏ tươi + 3,4 - 4 kg rơm ủ + 0,3 - 0,4 kg cám hỗn hợp.
Theo Skerman P. J., (1990) [92] thì lượng thức ăn thu nhận hàng ngày của gia súc phụ thuộc vào khối lượng con vật và phụ thuộc vào từng loại riêng biệt. Để đánh giá khả năng thu nhận thức ăn của gia súc, người ta thường xác định số gam vật chất khô ăn được trên đơn vị khối lượng trao đổi của cơ thể thức ăn thu nhận được của gia súc (tính theo chất khô) rất khác nhau tuỳ thuộc vào sự thành thục của cỏ, từ 24 g/kg W0,75/ngày với cỏ nhiệt đới thành thục, tới 100g/kgW0,75/ngày với cỏ nhiệt đới chưa thành thục.
Theo Tô Du, (2005) [12] khẩu phần ăn cỏ của bò vỗ béo có khối lượng cơ thể là 200 kg là 30 kg cỏ tươi các loại + 1 kg cỏ khô + 2,5 kg rơm; còn bò có khối lượng 290 kg là 35 kg cỏ tươi + 1 kg cỏ khô + 3 kg rơm.
Theo Vũ Ngọc Tý, (1978) [42] bê nuôi thịt có khối lượng khác nhau, thì nhu cầu cỏ tươi các loại là khác nhau.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Đối với bò đang sinh trưởng thì thể trọng cuối kỳ là 70 kg cần 8 kg cỏ tươi; 100 kg cần 15 kg cỏ tươi, 67 kg cần 20 kg cỏ tươi, đồng thời phải cho ăn thêm cỏ khô và 0,2 kg thức ăn tinh.
Đối với bò nuôi vỗ béo, thì khối lượng từ 200 - 230 kg cho ăn 30 kg cỏ