Tiến Sĩ Tỷ lệ tiêu hóa, giá trị dinh dưỡng và phương trình ước tính tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ, giá trị năng

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
NĂM 2012

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN 1
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC BẢNG x
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ xiii
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2
1.3. VẤN ĐỀ ĐẶT RA TRONG NGHIÊN CỨU VÀ CÁC GIẢ THIẾT 2
1.3.1. Các vấn đề đạt ra trong nghiên cứu 2
1.3.2. Các giả thiết 2

1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 3
1.4.1. Đóng góp khoa học của đề tài 3
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3
1.5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 3

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 4
2.1. PHÂN LOẠI THỨC ĂN CHO GIA SÚC NHAI LẠI 4
2.2. NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TỶ LỆ TIÊU HÓA VÀ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA THỨC ĂN DÙNG
CHO GIA SÚC NHAI LẠI TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 5
2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TỶ LỆ TIÊU HÓA, GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG THỨC ĂN CHO GIA SÚC
NHAI LẠI 7
2.4. PHƯƠNG PHÁP IN VITRO GAS PRODUCTION 8
2.4.1. Giới thiệu chung về phương pháp 8
2.4.2. Ưu, nhược điểm của phương pháp in vitro gas production 9
2.4.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến kết quả sinh khí trong các thí nghiệm in vitro
gas production 11
2.4.4. Các ứng dụng của phương pháp in vitro gas production 13
2.4.4.1. Xác định tỷ lệ tiêu hóa, giá trị năng lượng trao đổi và năng lượng thuần 13
2.4.4.2. Xác định tổng axit béo mạch ngắn ( SCFA) 14
2.4.4.3. Xác định sinh tổng hợp protein vi sinh vật 16
2.4.4.4. Định lượng CH4 và CO2 17
2.4.5. Sử dụng phương pháp in vitro gas production để nghiên cứu tỷ lệ tiêu hóa và giá trị dinh
dưỡng thức ăn cho gia súc nhai lại ở Việt Nam 18
2.5. HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG VÀ PROTEIN CỦA INRA (Pháp) HAY HỆTHỐNG UFL, UFV VÀ PDI 19
2.5.1. Giá trị năng lượng UFL và UFV của thức ăn 19
2.5.2. Giá trị protein tiêu hóa ở ruột (PDI) của thức ăn theo INRA (Pháp) 20

CHƯƠNG III: THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TỶ LỆ TIÊU HÓA IN VIVO VÀ GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG, PROTEIN CỦA CỎ VOI
(Pennisetum purpureum) TÁI SINH MÙA HÈ VÀ MÙA THU

3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 25
3.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
3.3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28
3.3.1. Thành phần hóa học của cỏ voi tái sinh trong mùa hè và thu 28
3.3.2. Tỷ lệ tiêu hóa in vivo của cỏ voi tái sinh trong mùa hè và thu 31
3.3.3. Giá trị năng lượng và protein của cỏ voi tái sinh trong mùa hè và thu 34
3.4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 37
3.4.1. Kết luận 37
3.4.2. Đề nghị 37

CHƯƠNG IV: THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TỶ LỆ TIÊU HÓA IN VIVO, GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG VÀ PROTEIN CỦA MỘT SỐ
LOẠI THỨC ĂN THÔ XANH, THÔ KHÔ, PHỤ PHẨM TRỒNG TRỌT, THỨC ĂN Ủ CHUA 38
4.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
4.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39
4.2.1. Mẫu thức ăn, mẫu phân và chuẩn bị mẫu 39
4.2.2. Phân tích thành phần hoá học 39
4.2.3. Xác định tỷ lệ tiêu hoá thức ăn in vivo ở gia súc nhai lại 39
4.2.4. Tính toán các giá trị dinh dưỡng của thức ăn 40
4.2.5. Xử lý số liệu 40
4.3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40
4.3.1. Thức ăn nhóm 1 (thô xanh, thô khô và phế phụ phẩm) 40
4.3.1.1. Thành phần hoá học của thức ăn thô xanh, thô khô và phế phụ phẩm 40
4.3.1.2. Tỷ lệ tiêu hóa in vivo của của thức ăn thô xanh, thô khô và phế phụ phẩm 43
4.3.1.3. Giá trị dinh dưỡng của thức ăn thô xanh, thô khô và phế phụ phẩm theo hệ thống UFL và PDI 45
4.3.2. Thức ăn nhóm 3 (thức ăn ủ chua) 47
4.3.2.1. Thành phần hoá học của thức ăn ủ chua 47
4.3.2.2. Tỷ lệ tiêu hoá in vivo của các loại thức ăn ủ chua 48
4.3.2.3. Giá trị dinh dưỡng của thức ăn ủ chua theo hệ thống UFL và PDI 49

4.4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 50
4.4.1. Kết luận 50
4.4.1.1. Thức ăn thô xanh 50
4.4.1.2. Thức ăn thô khô, phụ phẩm trồng trọt 51
4.4.1.3. Thức ăn ủ chua
4.4.2. Đề nghị

CHƯƠNG V: THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TỶ LỆ TIÊU HÓA IN VIVO, GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG, PROTEIN CỦA THỨC ĂN NĂNG
LƯỢNG VÀ THỨC ĂN BỔ SUNG PROTEIN CHO GIA SÚC NHAI LẠI 52
5.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 52
5.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 52
5.2.1. Mẫu thức ăn, mẫu phân và chuẩn bị mẫu 53
5.2.2. Phân tích thành phần hoá học 53
5.2.3. Xác định tỷ lệ tiêu hoá thức ăn in vivo ở gia súc nhai lại 53
5.2.4. Tính toán các giá trị dinh dưỡng của thức ăn 54
5.2.5. Xử lý số liệu 54
5.3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54
5.3.1. Thức ăn năng lượng 54
5.3.1.1. Thành phần hoá hc của thức ăn năng lượng 54
5.3.1.2. Tỷ lệ tiêu hóa in vivo của nhóm thức ăn năng lượng 56
5.3.1.3. Giá trị dinh dưỡng của nhóm thức ăn năng lượng 57
5.3.2. Thức ăn bổ sung protein 58
5.3.2.1. Thành phần hoá học của thức ăn bổ sung protein 58
5.3.2.2. Tỷ lệ tiêu hoá in vivo của thức ăn bổ sung protein 59
5.3.2.3. Giá trị dinh dưỡng của thức ăn bổ sung protein tính theo hệ thống UFL vàPDI

5.4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 62


CHƯƠNG VI: PHƯƠNG TRÌNH HỒI QUI ƯỚC TÍNH OMD, ME CỦA THỨC ĂN CHO GIA SÚC NHAI LẠI TỪ CÁC SỐ LIỆU VỀ
LƯỢNG KHÍ SINH RA SAU 24 GIỜ VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC 64
6.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
64

6.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 64

6.3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 67
6.3.1. Ước tính tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ OMD (%) của các loại thức ăn từ các phương trình của
Menke và cs. (1979) 67
6.3.2. Ước tính giá trị năng lượng trao đổi ME (MJ/ kg DM) của các loại thức ăn từ các phương trình
của Menke và cs. (1979) 69
6.3.3. Quan hệ giữa thành phần hoá học, OMD và ME in vivo với lượng khí sinh ra trong điều kiện in
vitro 71
6.3.4. Xây dựng phương trình hồi qui ước tính OMD 74
6.3.5. Xây dựng phương trình hồi qui ước tính ME 78
6.3.6. Áp dụng phương trình hồi qui ước tính OMD cho các thức ăn khác, kiểm tra độ chính xác của
phương trình 81
6.3.6.1. Thức ăn thô xanh 81
6.3.6.2. Thức ăn thô khô 83
6.3.6.3. Thức ăn ủ chua
6.3.6.4. Thức ăn tinh
6.3.6.5. Thức ăn hỗn hợp 86
6.3.6.6. Thức ăn giầu đạm 88
6.3.7. Áp dụng phương trình hồi qui ước tính ME cho các thức ăn khác, kiểm tra độ chính xác của
phương trình 89
6.3.7.1. Thức ăn thô xanh
6.3.7.2. Thức ăn thô khô
6.3.7.3. Thức ăn ủ
6.3.7.4. Thức ăn tinh
6.3.7.5. Thức ăn hỗn hợp
6.3.7.6. Thức ăn giầu đạm
6.3.8. Thảo luận cho các phương trình ước tính OMD đã được kiểm tra 95
6.3.9. Thảo luận cho các phương trình ước tính ME đã được kiểm tra 97

6.4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 99
6.4.1. Kết luận
6.4.2. Đề nghị

CHƯƠNG VII: THẢO LUẬN CHUNG 100

7.1. TUỔI CẮT TÁI SINH VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TỶ LỆ TIÊU HÓA
IN VIVO VÀ GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG, PROTEIN CỦA CỎ VOI 100
7.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TỶ LỆ TIÊU HÓA IN VIVO VÀ GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG, PROTEIN CỦA MỘT SỐ LOẠI THỨC
ĂN THÔ XANH, THÔ KHÔ, PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP, THỨC ĂN Ủ CHUA; THỨC ĂN NĂNG LƯỢNG VÀ THỨC ĂN BỔ SUNG
PROTEIN 101
7.3. SỬ DỤNG IN VITRO GAS PRODUCTION ƯỚC TÍNH OMD VÀ ME CỦA THỨC ĂN CHO GIA SÚC NHAI LẠI
102
7.3.1. Sử dụng số liệu về lượng khí sinh ra sau 24 giờ, thành phần hoá học để ước tính OMD của thức
ăn cho gia súc nhai lại 102
7.3.2. Sử dụng số liệu về lượng khí sinh ra sau 24 giờ, thành phần hoá học để ước tính ME của thức
ăn cho gia súc nhai lại 103
CHƯƠNG VIII: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 104

8.1. KẾT LUẬN 104
8.2. ĐỀ NGHỊ 104
TÀI LIỆU THAM KHẢO 105
PHẦN PHỤ LỤC

1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cản trở lớn nhất để tăng năng suất gia súc nhai lại ở các nước đang phát triển là thiếu thức ăn cả
về số lượng và chất lượng. Hơn nữa, số lượng và chất lượng thức ăn lại biến động theo mùa vụ. Để
đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng về các sản phẩm chăn nuôi, việc sử dụng tốt nguồn thức
ăn gia súc truyền thống và khai thác hợp lý các nguồn thức ăn không truyền thống - là những thức
ăn các gia súc khác và con người không ăn được rất quan trọng, có ý nghĩa sống còn với chăn nuôi
gia súc nhai lại nói chung, chăn nuôi trâu bò nói riêng (Markar, 2004).
Để làm được việc này, trước hết cần biết được thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng của thức
ăn. Trên cơ sở đó chúng ta mới có thể nuôi dưỡng gia súc nhai lại đúng cách, tức là thoả mãn các
nhu cầu về dinh dưỡng (năng lượng, protein, khoáng v.v .) của chúng để chúng sống, sản xuất (tăng
trọng, cho sữa .) và thải ra ngoài môi trường ít chất thải nhất (đặc biệt là các chất thải có
nitơ, phốt pho) và các loại khí nhà kính (Paquay, 2000).
Hiện nay, trong các bảng thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của Việt Nam, chúng ta đang phải
sử dụng phần lớn tỷ lệ tiêu hoá các thức ăn ở nước ngoài để tính giá trị dinh dưỡng các thức ăn cho
gia súc của ta. Vì lý do này, khi áp dụng các giá trị dinh dưỡng trong bảng để lập khẩu phần chúng
ta không biết chắc được khẩu phần lập ra thừa hay thiếu so với nhu cầu. Khắc phục tình hình phải đi
mượn số liệu của nước ngoài về tỷ lệ tiêu hoá, và quan trọng hơn là tạo ra một cơ sở dữ liệu về
thành phần hoá học, giá trị dinh dưỡng của các thức ăn gia súc Việt Nam có độ tin cậy cao hơn cho
người sử dụng, việc tiến hành các nghiên cứu về tiêu hoá in vivo là rất cần thiết.
Không tiến hành các thí nghiệm sẽ không có tỷ lệ tiêu hoá của các loại thức ăn này, do đó sẽ không
có giá trị dinh dưỡng gần đúng nhất. Tuy nhiên, do rất tốn kém về kinh phí và cần nhiều thời gian
để tiến hành thí nghiệm in vivo nên sẽ khó
có được nhiều số liệu trong một thời gian ngắn. Vì vậy, cần phải áp dụng các phương pháp in vitro trong điều kiện Việt Nam để có thể có nhiều số liệu hơn về tỷ lệ tiêu hóa và
giá trị dinh dưỡng của thức ăn. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Tỷ lệ
tiêu hóa, giá trị dinh dưỡng và phương trình ước tính tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ, giá trị năng
lượng trao đổi của thức ăn cho gia súc nhai lại”.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Bổ sung cơ sở dữ liệu đã có về thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của thức ăn cho gia súc
nhai lại ở Việt Nam.
- Kiểm chứng độ chính xác và phù hợp của các phương trình ước tính OMD, giá trị ME từ in vitro gas
production và thành phần hóa học của thức ăn cho gia súc nhai lại được nghiên cứu ở nước ngoài.
- Xây dựng và kiểm tra độ chính xác và tin cậy của các phương trình ước tính OMD và ME của thức ăn
cho gia súc nhai lại được nghiên cứu ở Việt Nam trên cơ sở số liệu về in vitro gas production và
thành phần hóa học.
1.3. VẤN ĐỀ ĐẶT RA TRONG NGHIÊN CỨU VÀ CÁC GIẢ THIẾT
1.3.1. Các vấn đề đạt ra trong nghiên cứu
Có hai câu hỏi đặt ra trong nghiên cứu này:
- Một là, thành phần hóa học, tỷ lệ tiêu hóa, giá trị dinh dưỡng của các thức ăn thường dùng cho bò
ở miền Bắc Việt Nam thế nào?
- Hai là, phương pháp sinh khí in vitro (in vitro gas production) có cho phép ước tính tỷ lệ tiêu
hóa và giá trị năng lượng của thức ăn cho gia súc nhai tại Việt Nam với độ tin cậy và độ chính xác
cao đủ để thay thế phương pháp in vivo truyền thống hay không? Các phương trình ước tính OMD và ME
của thức ăn cho gia súc nhai lại được nghiên cứu ở nước ngoài, chủ yếu trên thức ăn ôn đới, có thể
ứng dụng được với thức ăn ở Việt Nam hay không? Và nếu không, phương trình hồi qui ước tính OMD và
ME từ lượng khí sinh ra in viro và thành phần hóa học của thức ăn trong nghiên cứu này có đáng tin
cậy không?
1.3.2. Các giả thiết

- Các phương trình hồi qui ước tính OMD và ME của thức ăn cho gia súc nhai lại từ các số liệu về
lượng khí sinh ra sau 24 giờ, thành phần hoá học nghiên cứu ở nước ngoài có độ chính xác không cao,
ít phù hợp khi áp dụng cho thức ănnhiệt đới Việt Nam.

- Các phương trình hồi qui ước tính OMD và ME của thức ăn cho gia súc nhai lại xây dựng từ các số
liệu về lượng khí sinh ra sau 24 giờ, thành phần hoá học nghiên cứu tại Việt Nam có độ tin cậy cao
có thể dùng rộng rãi để thay thế cho phương pháp in vivo thông dụng trong ước tính OMD và ME của
thức ăn cho gia súc nhai ở Việt Nam.
1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.4.1. Đóng góp khoa học của đề tài

Đề tài đã góp phần bổ sung dữ liệu về thành phần hóa học, tỷ lệ tiêu hóa, giá trị dinh dưỡng của
thức ăn dùng cho gia súc nhai lại ở Việt Nam.
Đề tài cũng đã xây dựng được các phương trình hồi quy ước tính tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ (OMD) và
giá trị năng lượng trao đổi (ME) của thức ăn cho gia súc nhai lại tại Việt Nam.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Các kết quả của đề tài luận án có giá trị như tài liệu khoa học để các cơ quan quản lý, Viện nghiên
cứu, các Trường Đại học, giáo viên, sinh viên ngành Nông nghiệp tham khảo.
Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm cơ sở cho các doanh nghiệp và những người chăn nuôi khi
xây dựng khẩu phần ăn cho gia súc nhai lại.
1.5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

- Luận án đã xác định được tuổi cắt tái sinh mùa hè và mùa thu có ảnh hưởng đến thành phần hóa học,
tỷ lệ tiêu hóa in vivo và giá trị năng lượng, protein của cỏ voi (Pennisetum purpureum).
- Đã đặc điểm hóa thành phần hóa học, tỷ lệ tiêu hóa in vivo, giá trị năng lượng, protein của một
số loại thức ăn xanh, thô khô, phụ phẩm trồng trọt, thức ăn ủ chua, thức ăn năng lượng và thức ăn
bổ sung protein thường dùng cho bò.
- Đã xây dựng được 6 phương trình hồi qui ước tính OMD và 6 phương trình ước tính ME của thức ăn
cho gia súc nhai lại từ các số liệu về lượng khí sinh ra sau
24 giờ ủ thức ăn với dịch dạ cỏ in vitro, thành phần hoá học với độ tin cậy cao.