Đề tài Ảnh hưởng của việc bổ sung dầu bông đến sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và mức độ phát thải khí mêtan từ dạ cỏ của bò thịt

hách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Giáp i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc TS. Trần Hiệp và PGS.TS. Mai Thị Thơm đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Chăn nuôi Chuyên khoa, Khoa Chăn nuôi - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình anh Nguyễn Văn Sơn, chủ trang trại chăn nuôi bò thịt thôn Chi Đông, xã Lệ Chi, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Giáp ii MỤC LỤC Lời cam đoan ..................................................................................................................... i Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii Mục lục ........................................................................................................................... iii Danh mục chữ viết tắt ....................................................................................................... v Danh mục bảng ................................................................................................................ vi Danh mục hình, đồ thị ..................................................................................................... vii Trích yếu luận văn ......................................................................................................... viii Thesis abstract .................................................................................................................. ix Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu của đề tài .............................................................................................. 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ............................................... 2 1.3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài ................................................................................ 2 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ................................................................................ 2 Phần 2. tổng quan tài liệu ............................................................................................... 3 2.1. Chăn nuôi gia súc và phát thải khí nhà kính ....................................................... 3 2.2. Cơ chế hình thành ch4 ở môi trường dạ cỏ ......................................................... 5 2.2.1. Cơ chế hình thành CH4 ....................................................................................... 5 2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành khí CH4 trong môi trường dạ cỏ ............ 6 2.3. Một số phương pháp ước tính phát thải khí mêtan ở gia súc nhai lại ................. 8 2.4. Tình hình nghiên cứu các giải pháp giảm thiểu khí mêtan trên thế giới .......... 11 2.4.1. Nguyên tắc định hướng và giảm thiểu khí mêtan ............................................. 11 2.4.2. Các giải pháp giảm thiểu khí mêtan ................................................................. 11 2.5. Sơ lược đặc điểm và ứng dụng của dầu bông ................................................... 24 2.5.1. Đặc điểm của dầu bông .................................................................................... 24 2.5.2. Ứng dụng của dầu bông trong đời sống ............................................................ 24 2.6. Tình hình nghiên cứu giải pháp giảm thiểu khí mêtan ở Việt Nam ................. 26 Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 28 3.1. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................... 28 3.2. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................... 28 3.3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 28 iii 3.3.1. Xác định thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của thức ăn thí nghiệm ........ 28 3.3.2. Xác định lượng thu nhận và tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng ...................... 28 3.3.3. Đánh giá ảnh hưởng của dầu bông đến khả năng tăng khối lượng của bò thịt ..... 28 3.3.4. Đánh giá ảnh hưởng của bổ sung dầu bông đến phát thải mêtan từ dạ cỏ ....... 28 3.3.5. Ước lượng lượng năng lượng mất đi qua phát thải mêtan ................................ 29 3.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 29 3.4.1. Phương pháp thí nghiệm trên gia súc ............................................................... 29 3.4.2. Xác định thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của các loại thức ăn được sử dụng .................................................................................................... 30 3.4.3. Phương pháp xác định khẩu phần thu nhận ...................................................... 31 3.4.4. Phương pháp xác định tốc độ tăng khối lượng ................................................. 32 3.4.5. Phương pháp xác định lượng mêtan thải ra ...................................................... 32 3.4.6. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 33 Phần 4. Kết quả và thảo luận ...................................................................................... 34 4.1. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của thức ăn thí nghiệm ................. 34 4.2. Lượng thu nhận thức ăn .................................................................................... 35 4.2.1. Lượng chất khô và các chất dinh dưỡng thu nhận ............................................ 35 4.2.2. Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng ................................................................... 38 4.2.3. Lượng thu nhận các chất dinh dưỡng tiêu hóa ................................................. 40 4.3. Tăng khối lượng và hiệu quả sử dụng thức ăn.................................................. 42 4.4. Ảnh hưởng của các khẩu phần đến mức độ và cường độ phát thải khí mêtan ................................................................................................................ 42 4.4.1. Mức độ phát thải khí mêtan .............................................................................. 42 4.4.2. Cường độ phát thải khí mêtan........................................................................... 44 4.5. Ước lượng năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan .................................... 48 Phần 5. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................... 52 5.1. Kết luận ............................................................................................................. 52 5.2. Kiến nghị .......................................................................................................... 52 Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 53 Phụ lục .......................................................................................................................... 61 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt ADF Xơ không tan trong môi trường axit ADG Tăng khối lượng Ash Khoáng tổng số ATP Chất mang năng lượng CF Xơ thô CP Protein thô DD Dinh dưỡng DE Năng lượng tiêu hóa DM Chất khô DMI Chất khô thu nhận ĐC Đối chứng EE Chất béo thô FCR Hệ số tiêu tốn thức ăn GE Năng lượng thô GSNL Gia súc nhai lại HP Lượng nhiệt sản sinh KL Khối lượng KNK Khí nhà kính KP Khẩu phần KPCS Khẩu phần cơ sở ME Năng lượng trao đổi NDF Xơ không tan trong môi trường trung tính NS Năng suất OM Chất hữu cơ TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TN Thí nghiệm v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Lượng khí mêtan phát thải từ chăn nuôi của Việt Nam năm 2010 .................. 4 Bảng 2.2. Thành phần đặc trưng của các chất khí trong dạ cỏ ......................................... 5 Bảng 3.1. Sơ đồ thiết kế thí nghiệm................................................................................ 29 Bảng 4.1. Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm .................................................. 34 Bảng 4.2. Lượng chất khô và các chất dinh dưỡng thu nhận .......................................... 35 Bảng 4.3. Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng trong khẩu phần ..................................... 39 Bảng 4.4. Lượng các chất dinh dưỡng tiêu hóa .............................................................. 41 Bảng 4.5. Tăng khối lượng và hiệu quả sử dụng thức ăn ............................................... 42 Bảng 4.6. Mức độ phát thải khí mêtan ............................................................................ 43 Bảng 4.7. Cường độ phát thải mêtan tính theo lượng dinh dưỡng thu nhận ................... 45 Bảng 4.8. Cường độ phát thải mêtan tính theo lượng dinh dưỡng tiêu hóa .................... 47 Bảng 4.9. Ước lượng lượng năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan ....................... 49 vi DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ Hình 2.1. Phương pháp sử dụng kỹ thuật in vitro gas production .................................. 10 Đồ thị 4.1. Lượng chất khô thu nhận .............................................................................. 36 Đồ thị 4.2. Năng lượng trao đổi (ME) thu nhận ............................................................. 37 Đồ thị 4.3. Lượng các chất dinh dưỡng thu nhận ........................................................... 38 Đồ thị 4.4. Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng trong khẩu phần .................................... 40 Đồ thị 4.5. Tổng lượng khí mêtan thải ra từ dạ cỏ của bò .............................................. 44 Đồ thị 4.6. Cường độ phát thải khí mêtan tính theo vật chất khô thu nhận .................... 45 Đồ thị 4.7. Lượng khí mêtan thải ra tính theo NDF thu nhận ......................................... 46 Đồ thị 4.8. Cường độ phát thải mêtan tính theo khả năng tăng khối lượng .................... 47 Đồ thị 4.9. Cường độ phát thải mêtan tính theo lượng chất khô tiêu hóa ....................... 48 Đồ thị 4.10. Năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan ............................................... 50 vii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Văn Giáp Tên luận văn: Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung dầu bông vào khẩu phần ăn đến sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và mức độ phát thải khí mêtan từ dạ cỏ bò thịt. Ngành: Chăn nuôi Mã số: 60.62.01.05 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Thí nghiệm được tiến hành để xác định ảnh hưởng của các mức bổ sung dầu bông vào khẩu phần ăn đến sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và mức độ phát thải khí mêtan từ dạ cỏ bò thịt. Phương pháp nghiên cứu Tổng số 24 bò thịt có độ tuổi từ 12 – 15 tháng tuổi với trọng lượng cơ thể ban đầu 253,98 kg đến 265,21 kg được phân theo kiểu khối ngẫu nhiên. Bò được chia thành 4 lô tương ứng với các khẩu phần thí nghiệm bổ sung dầu ở mức 0,0; 1,5; 3,0 và 4,5% chất khô thu nhận của khẩu phần. Thí nghiệm được tiến hành trong 105 ngày, trong đó 15 ngày nuôi thích nghi. Kết quả chính và kết luận Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng lượng chất khô thu nhận (DMI), năng lượng trao đổi (ME) tăng lên khi bổ sung các mức dầu bông vào khẩu phần và ME thu nhận cao nhất khi bổ sung dầu bông ở mức 1,5% DM thu nhận và lượng ME thu nhận thấp nhất khi bổ sung dầu bông ở mức 0,0%. Tăng khối lượng trung bình cao nhất ở lô bổ sung dầu bông 3,0%, sau đó đến mức bổ sung 1,5% lượng chất khô thu nhận. Hơn nữa, các mức bổ sung dầu bông khác nhau dẫn tới xu hướng giảm tổng phát thải khí mêtan (l/ngày) là 5,37%, 12,90%, 10,59%, tương ứng ở lô KP1.5, KP3.0, KP4.5 so với lô ĐC và cường độ phát thải khí mêtan (l/kgDM) giảm lần lượt từ 15,73%, 19,91%, 13,87%, tương ứng ở lô KP1.5, KP3.0, KP4.5 so với lô ĐC. Dầu bông đã làm giảm năng lượng mất đi dưới dạng khí mêtan. Những cách tiếp cận, với giả thuyết và các thông tin mô tả trong thí nghiệm này, có tiềm năng đáng kể để cải thiện lượng chất khô thu nhận, ME thu nhận, khả năng tăng khối lượng trung bình và giảm phát thải khí mêtan từ dạ cỏ bò thịt. Dựa trên cơ sở nghiên cứu này có thể kết luận rằng sử dụng dầu bông ở mức 1,5- 3,0% DM thu nhận là có hiệu quả nhất. viii THESIS ABSTRACT Master candidate: Nguyen Van Giap Thesis title: Effects of cottonseed oil supplementation levels on the productivity, feed conversion ratio (FCR) and rumen methane emission in beef cattle. Major: Animal Science Code: 60.62.01.05 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives The experiment was conducted to determine effects of cottonseed oil supplementation levels on the productivity, feed conversion ratio (FCR) and rumen methane emission in beef cattle. Materials and Methods Twenty four growing cattle (Brahman x laisind) of 12-15 of age inital weight of 253,98 - 265,21 kg were assigned according to Completely Randomized Design (CRD). The dietary treatments were cottonseed oil supplementation at 0,0; 1,5; 3,0 and 4,5% dry matter intake. Experiment was carried out for 105 days (15 days of adaptation). Main findings and conclusions Based on this study it was found that dry matter intake (DMI), metabolism energy (ME) and average daily gain (ADG) were increased by cottonseed oil supplementation and the ME was highest at 4,5% cottonseed oil supplementation. In addition, the ME intake was lowest at control and lowest at 0,0% of cottonseed oil supplement. The daily gain was highest at 1,5% cottonseed oil supplementation, after this level 3,0% dry matter intake. Moreover, different levels of Cottonseed oil tended to decrease total methanne emission (l/day) in 5,37%, 12,90%, 10,59%, respectively, and 15,73%, 19,91%, 13,87%, respectively in (l/kgDM) when compared with control and also reduced the less energy from methane production. These approaches, with hypothesis and information described this experiment, offer considerable potential to improve, dry matter, ME intake, wight gain and decrease the rumen methane emission in dairy cattle. Based on this study it could be conclusion that the using with the level of 1,5 to 3,0% of cottonseed oil supplementation are effective. ix PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Ngành chăn nuôi Việt Nam đứng trước yêu cầu vừa phải duy trì mức tăng trưởng cao nhằm đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước vừa từng bước hướng tới xuất khẩu. Chăn nuôi phải phát triển bền vững gắn với nâng cao chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, khả năng cạnh tranh và bảo vệ môi trường là xu hướng tất yếu hiện nay. Chăn nuôi bò thịt đang được xem là một trong những giải pháp quan trọng trong thực hiện đề án tái cơ cấu ngành chăn nuôi. Theo số liệu của Tổng cục Thống kê, đến 01/10/2014 sản lượng đàn bò thịt đạt 5,2 triệu con tăng 1,5% so với cùng kỳ năm 2013. Tính đến 01/4/2015, số lượng bò thịt có 5,3 triệu con tăng 2,7% so với cùng kỳ năm trước (Lã Văn Thảo, 2015). Việc sản sinh khí CH4 từ gia súc nhai lại đóng góp một lượng lớn trong tổng lượng khí phát thải toàn cầu, đây chính là nguyên nhân chính gây hiệu ứng khí nhà kính (Hartung and Monteny, 2000; Lassey, 2007). Khí CH4 sản sinh từ các hoạt động trong nông nghiệp chủ yếu là từ hoạt động canh tác lúa và chăn nuôi gia súc nhai lại. Mức độ ảnh hưởng của khí CH4 cao gấp 21-23 lần so với CO2 do CH4 hấp thụ năng lượng hồng ngoại từ mặt trời mạnh hơn CO2 (Tamminga, 1996; Koneswaran and Nierenberg, 2008). Trong tổng lượng CH4 thải ra môi trường từ hoạt động chăn nuôi (gia súc nhai lại, dê cừu, lợn, gà..) thì chăn nuôi gia súc nhai lại đóng góp khoảng 74% (Tamminga, 1992) và nguy cơ do phát thải CH4 vẫn tiếp tục tăng lên do tăng số đầu con và quy mô chăn nuôi để đáp ứng nhu cầu thịt, sữa ngày càng cao của con người (Leng, 2008). Trong hoạt động chăn nuôi gia súc ăn cỏ, Moss et al. (2000) cho rằng khoảng 30% khí CH4 phát thải ra môi trường từ hoạt động vi sinh vật dạ cỏ. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh việc bổ sung dầu thực vật vào khẩu phần ăn có thể giảm phát thải CH4 từ chăn nuôi động vật nhai lại. Machmuller et al. (2000) thì bổ sung chất béo (dầu, mỡ) vào khẩu phần ăn cho gia súc nhai lại có thể giảm 25% (in-vitro) - 80% (in-vivo) lượng khí thải CH4. Điều này có thê 1 được giải thích do dầu có chứa axit lauric (C12) và axit myrstic (C14) - đây là hai chất đặc biệt độc với vi khuẩn sinh mêtan. Mặt khác, Machmuller et al. (2000); Dohme et al, (2001) cho biết, dầu mỡ có chứa các axit béo không no có khả năng hấp phụ các ion H+, từ đó làm giảm lượng ion H+ trong dạ cỏ - cơ chất để tạo CH4, từ đó gián tiếp làm giảm quá trình hình thành ra khí CH4. Do vậy, nghiên cứu bổ sung dầu bông vào khẩu phần trong chăn nuôi bò thịt nhằm giảm sản sinh khí CH4 từ dạ cỏ là một hướng đi không chỉ mang lại hiệu quả trong chăn nuôi mà còn có thể mang lại hiệu quả môi trường. 1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Xác định được mức bổ sung dầu bông thích hợp vào khẩu phần ăn cho bò thịt vừa đảm bảo năng suất chăn nuôi, vừa giảm thiểu mức độ phát thải khí mêtan từ dạ cỏ. 1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài Chứng minh được việc bổ sung dầu bông vào khẩu phần ăn của bò thịt có thể giảm sự phát thải khí mêtan từ dạ cỏ. Đề tài đưa ra hướng nghiên cứu mới góp phần định hướng xây dựng khẩu phần ăn cho bò thịt ở Việt Nam. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài làm cơ sở cho một trong những giải pháp góp phần làm giảm thiểu sự phát thải khí mêtan từ dạ cỏ bò thịt trong bối cảnh chăn nuôi gia súc nhai lại ở nước ta. Kết quả nghiên cứu có thể giúp người nông dân nuôi nâng cao hiệu quả chăn nuôi theo hướng phát triển bền vững và bảo vệ môi trường. 2 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. CHĂN NUÔI GIA SÚC VÀ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH Chăn nuôi gia súc là một trong các nguồn phát thải khí nhà kính chủ yếu của ngành nông nghiệp Việt Nam. Khí nhà kính bao gồm khí CH4 và N2O được phát thải thông qua quá trình tiêu hóa thức ăn, thải phân và lưu giữ chất thải của gia súc. Do nhu cầu phát triển trong tiêu dùng và xuất khẩu, đàn gia súc của Việt Nam tăng trưởng mạnh mẽ, lượng phát thải KNK của chăn nuôi gia súc cũng tăng nhanh. Theo Thông báo quốc gia lần thứ hai của Việt Nam cho Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu được hoàn thành năm 2010 thì lượng phát thải KNK của chăn nuôi là 11,2 triệu tấn CO2 tương đương, chiếm tỉ trọng 17% lượng phát thải khu vực nông nghiệp vào năm 2000, sẽ tăng lên 22 triệu tấn CO2 tương đương vào năm 2020 và 27 triệu tấn CO2 tương đương vào năm 2030, chiếm tỉ trọng 36% lượng phát thải KNK khu vực nông nghiệp. Đóng góp lớn nhất phát thải khí nhà kính từ chăn nuôi bò là mêtan. Roos et al. (2001) cho rằng mức độ phát thải từ quá trình lên men dạ cỏ chiếm 28% tính theo tổng lượng khí CH4 thải ra bầu khí quyển. Trung bình mỗi ngày một con bò phát thải ra khoảng 250-500 lít khí mêtan. Một số nghiên cứu khác cho rằng một con bò sản sinh khoảng 150 - 420 lít khí CH4/ngày (McAllister et al., 1996b), trong khi ở cừu chỉ 25-55 lít. Theo báo cáo của cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ EPA (2008) thì từ năm 1990-2004, trong tổng lượng phát thải bởi chăn nuôi ở Mỹ, bò thịt giữ tỷ lệ phát thải CH4 lớn nhất, ước tính khoảng 74%; bò sữa ước tính khoảng 24%, phần còn lại chiếm một lượng nhỏ là của dê, cừu. Theo tác giả Bùi Quang Tuấn (2011), ước tính tổng lượng mêtan thải ra từ hoạt động chăn nuôi Việt Nam năm 2010 khoảng 610.377 tấn. Trong đó, lượng CH4 từ khí tiêu hóa là 477,540 tấn, tương đương 78,23%; phát thải lớn nhất là đàn bò thịt và cày kéo đã đóng góp tới 277.808 tấn, chiếm 45,51%. 3 Bảng 2.1. Lượng khí mêtan phát thải từ chăn nuôi của Việt Nam năm 2010 Lượng CH4 phát thải (tấn) Loài vật nuôi CH4 từ CH4 từ Tổng phát thải Tỷ lệ % khí tiêu hóa chất thải chăn nuôi Trâu 160.236,34 5.826,78 166.063,12 27,21 Bò sữa 8.145,75 2.889,70 11.035,45 1,81 Bò thịt, cày kéo 272.020,40 5.787,67 277.808,07 45,51 Lợn 27.373,15 111.085,10 138.458,25 22,68 Gia cầm 718,88 6.846,51 7.565,39 1,24 Ngựa 1.676,25 153,37 1.829,62 0,30 Dê 6.050,23 222,30 6.272,53 1,03 Cừu 391,53 15,61 407,14 0,07 Hươu 927,64 10,20 937,84 0,15 Tổng 477.540,17 132.837,24 610.377,41 100,00 Nguồn: Bùi Quang Tuấn (2011) Do vậy việc kiểm soát chặt chẽ tất cả nguồn phát thải khí CH4, cũng như từ hoạt động chăn nuôi gia súc nhai lại, đã trở thành nhân tố quan trọng trong việc góp phần phòng tránh hiện tượng ấm lên toàn cầu. Bên cạnh việc kiểm soát mức độ phát thải gây ô nhiễm môi trường thì giảm thiểu phát thải CH4 cũng góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi thông qua giảm thất thoát lãng phí năng lượng của khẩu phần do chuyển hóa thành CH4. Việc sản sinh khí CH4 trong quá trình tiêu hóa lên men và trao đổi chất gây thất thoát nguồn năng lượng ăn vào từ thức ăn. Theo ước tính CH4 làm thất thoát khoảng 5-10% năng lượng thô (GE) (Madsen et al., 2010) hoặc 15% năng lượng tiêu hóa ăn (DE) từ thức ăn qua chuyển hóa thành CH4. Khí CH4 sinh ra ở dạ cỏ được thải ra ngoài môi trường một cách lãng phí qua việc ợ hơi. Đây chính là nguồn thất thoát lớn do 2/3 chi phí sản suất từ thức ăn. Việc thất thoát tăng lên trong hệ thống chăn nuôi cho gia súc nhai lại chủ yếu dựa vào khẩu phần nghèo dinh dưỡng (McCrabb and Hunter., 1999). Theo Chalupa et al. (1980) cho rằng việc giảm một phần hay toàn bộ thất thoát từ CH4 này sẽ cải thiện được tăng trọng và cũng như hiệu quả sử dụng thức ăn. 4 2.2. CƠ CHẾ HÌNH THÀNH CH4 Ở MÔI TRƯỜNG DẠ CỎ 2.2.1. Cơ chế hình thành CH4 Trong chăn nuôi gia súc nhai lại (bò thịt, bò sữa, dê, cừu..), quá trình lên men yếm khí của hệ vi sinh vật dạ cỏ đóng góp chính vào việc tạo ra CH4. Theo Sniffen and Herdt (1991) trong dạ cỏ của gia súc nhai lại những chất khí tạo thành nằm ở phần trên trong đó CO2, CH4 chiếm tỷ trọng lớn nhất (Bảng 2.2). Tỷ lệ các chất khí này phụ thuộc vào sinh thái môi trường dạ cỏ và sự cân bằng lên men. Bình thường thì tỷ lệ CO2 gấp 2-3 lần CH4. Bảng 2.2. Thành phần đặc trưng của các chất khí trong dạ cỏ Thành phần Tỷ lệ (%) Hydrogen (H2) 0,2 Oxygen (O2) 0,5 Nitrogen (N) 7,0 Mêtan (CH4) 26,8 Carbon dioxide (CO2) 65,5 Nguồn : Sniffen and Herdt (1991) Trong điều kiện yếm khí ở dạ cỏ, phản ứng oxy hóa để lấy năng lượng ở dạng ATP giải phóng ra hydro. Tích lũy ion hydro trong quá trình trao đổi chất của vi sinh vật dạ cỏ chỉ có thể tránh đuợc bằng quá trình sinh tổng hợp CH4 bởi những vi khuẩn sinh CH4 (rumen methanogens) (O’Mara et al., 2008). Đây là cơ chế bình thường của quá trình lên men ở dạ cỏ nhằm tránh được nguy cơ tích lũy quá nhiều hydrro (Martin et al., 2008). Do hydro tự do sẽ ức chế enzym khử hydro (dehydrogenases) và ảnh hưởng đến quá trình lên men (Martin et al., 2008). Theo Moss et al. (2000) thì quá trình phân giải các chất hữu cơ (carbonhydrate) và sinh khí CH4 trong dạ cỏ của bò có thể được tóm tắt như sau : Phản ứng tạo ion H+: Glucose  2 Pyruvate + 4H+ + Pyruvate + H2O  Acetate (C2) + CO2 + 2H 5 Phản ứng sử dụng ion H+: + Pyruvate + 4H  Propionate (C3) + H2O + 2C2 + 4H  Butyrate (C4) + 2H2O + CO2 + 8H  Metan (CH4) + 2H2O Việc sử dụng H2 và CO2 để tạo ra CH4 là một đặc tính đặc biệt của nhóm vi khuẩn sinh mêtan. Nhóm vi khuẩn này tương tác với các nhóm vi sinh vật khác trong dạ cỏ để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng và kéo dài tiêu hóa thức ăn (Martin et al., 2008). Tương tác này là tích cực đối với nhóm vi sinh vật phân giải xơ (Ruminococcusalbus and R. Flavefaciens), không phân giải xơ (Selenomonas ruminantium), protozoa và nấm (McAllister et al., 1996). 2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành khí CH4 trong môi trường dạ cỏ Trong chăn nuôi gia súc nhai lại, khí mêtan (CH4) chủ yếu được sinh ra từ quá trình lên men thức ăn ở dạ cỏ, phân gia súc và chịu ảnh hưởng của một số yếu tố như: tuổi gia súc, khối lượng, chất lượng thức ăn, hiệu quả tiêu hóa thức ăn... (Paustian et al., 2006; Steinfeld et al., 2006). + Giống, tuổi, sức sản xuất: Việc phát thải khí CH4 qua ợ hơi ở bê bắt đầu khoảng 4 tuần sau khi sinh khi bê bắt đầu tập ăn những thức ăn rắn (Anderson et al., 1987). Cùng với việc phát triển và hoàn thiện chức năng dạ cỏ, việc sản sinh khí CH4 cũng tăng nhanh. Theo ước tính lượng khí CH4 hàng ngày ở bò thịt và bò sữa tương ứng khoảng 60 đến 71 kg và 109 đến 126 kg. Bò cao sản cần nhiều năng lượng để sản xuất sữa, thịt nên lượng khí CH4 tạo ra cũng nhiều hơn bò thấp sản. + Chất lượng khẩu phần, tỷ lệ tiêu hóa và mức độ thu nhận thức ăn: Lượng thức ăn ăn vào của gia súc nhai lại càng nhiều thì khả năng sinh khí CH4 càng lớn, khẩu phần ăn nghèo dinh dưỡng tạo khí CH4 nhiều hơn thức ăn giàu dinh dưỡng. Do thức ăn nghèo dinh dưỡng có tỷ lệ xơ cao và thời gian tồn tại trong dạ cỏ lâu hơn và gia súc cần thu nhận nhiều hơn để đáp ứng đủ nhu cầu. Theo tác giả Shibata (1992) lượng khí CH4 sinh ra tỷ lệ (theo phương trình bậc hai) với lượng thu nhận thức ăn tính theo vật chất khô. Công thức ước tính lượng khí mêtan ở bò: Lượng khí mêtan (lít/ngày) = -0,849 x (DM thu nhận)2 + 42,793 x (DM thu nhận) – 17,766; (DM tính theo kg ăn vào/ngày). 6 Tác giả Johnson and Johnson (1995), cho rằng hai yếu tố chính ảnh hưởng đến sự biến động sản sinh khí CH4 ở dạ cỏ. Thứ nhất, lượng chất lượng carbohydrate dễ lên men ở dạ cỏ mà cụ thể là sự cân bằng giữa tỷ lệ carbohydrate dễ lên men và lượng thoát qua. Thứ hai đó là sản phẩm của quá trình lên men dạ cỏ sẽ tạo ra tỷ lệ axit acetic và axit propionic như thế nào. Do thay đổi bể hydro trong dạ cỏ (nguồn cơ chất để tạo CH4) khi các sản phẩm axit béo bay hơi này được tạo ra. Nếu tỷ lệ axit acetic : axit propionic là 0.5 năng lượng thất thoát qua khí CH4 (việc phát thải CH4) sẽ là 0%; còn nếu toàn bộ carbohydrate bị lên men thành axit acetic và không tạo ra axit propionic thì mức độ thất thoát năng lượng qua CH4 sẽ là 33% (Wolin and Miller, 1988). Lượng khí CH4 sinh ra biến động lớn là do tỷ lệ hai axit béo này thường biến động trong khoảng 0,9 đến 4 (Johnson and Johnson, 1995). Khi xét đến carbohydrate cấu trúc như cellulose và hemicellulose lên men ở tốc độ thấp hơn carbohydrate phi cấu trúc như tinh bột và các loại đường và kết quả tạo ra nhiều CH4 hơn ở các dạng carbohydrate cấu trúc khi tính trên một đơn vị cơ chất được lên men do tỷ lệ acetate : propionate lớn hơn (Czerkawski, 1969). Ngoài ra trong nhóm carbohydrate phi cấu trúc, đường hòa tan có tiềm năng sinh CH4 cao hơn tinh bột (Johnson and Johnson, 1995). Như vậy, hạt ngũ cốc tạo ra ít CH4 hơn phế phụ phẩm có nhiều xơ. Khí mêtan tạo ra (% năng lượng ăn vào) giảm khi mức nuôi dưỡng tăng hay khi tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần được cải thiện. Theo Giger-Reverdin et al. (2003) khí CH4 tạo ra trong dạ cỏ giảm khi lượng thức ăn tinh trong khẩu phần tăng lên. Như vậy, chế độ dinh dưỡng và khẩu phần ăn là yếu tố chính ảnh hưởng đến lượng phát thải khí CH4 từ môi trường dạ cỏ. Khí CH4 từ tiêu hóa và lên men dạ cỏ bị phụ thuộc vào hàng loạt yếu tố như lượng thức ăn ăn vào (Kirchgessner et al., 1991; Shibata et al., 1993), loại hình khẩu phần (Blaxter and Clapperton, 1965; Puchala et al., 2005), lượng carbohydrate dễ lên men trong khẩu phần (Johnson and Johnson, 1995), hàm lượng protein và xơ trong khẩu phần (Sekine et al., 1986; Shibata, 1992; Kurihara et al., 1997). Ngoài ra tỷ lệ thức ăn tinh : thô (Lovett et al., 2003) và cách chế biến thức ăn thô cũng liên quan chặt chẽ đến khí CH4 sinh ra từ tiêu hóa và lên men dạ cỏ. + Tỷ lệ thức ăn tinh : thô và cách chế biến thức ăn thô cũng liên quan chặt chẽ đến khí CH4 sinh ra từ tiêu hóa và lên men dạ cỏ. Theo Giger-Reverdin et al. (2003) khí CH4 tạo ra trong dạ cỏ giảm khi lượng thức ăn tinh trong khẩu phần tăng lên. 7 + Nhiệt độ môi trường: Lượng mêtan thải ra tỉ lệ nghịch do khi nhiệt độ tăng sẽ làm gảm lượng thu nhận. Tuy nhiên, lượng mêtan thải ra/kg DM thu nhận lại tăng khi nhiệt độ tăng do nhiệt độ cao sẽ làm giảm tỷ lệ tiêu hóa và làm tăng thời gian lưu thức ăn trọng dạ cỏ sẽ tạo điều kiện cho quá trình lên men sinh metan (Kurihara et al., 1995). 2.3. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ƯỚC TÍNH PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN Ở GIA SÚC NHAI LẠI Xác định lượng khí CH4 sản sinh trên từng gia súc đơn lẻ trong buồng hô hấp là một phương pháp truyền thống. T...ọc tùy thuộc vào cường độ chọn lọc, khác biệt về di truyền, khoảng cách thế hệ và tầm quan trọng kinh tế của tính trạng, đáp ứng chọn lọc thường là từ 1 đến 3% (Wall et al., 2010) của giá trị trung bình của tính trạng chọn lọc. Lượng chất khô ăn vào hàng ngày và năng suất sữa có hệ số di truyền ở mức trung bình ở bò sữa: 0,30 so với hế số di truyền từ 0 đến 0,15 cho các tính trạng về sức khỏe và sinh sản (Pryce et al., 1999). Vì thế cải tiến di truyền các tính trạng lượng chất khô ăn vào hàng ngày và năng suất sữa dễ đạt được hơn là cải tiến di 20 truyền các tính trạng về sức khỏe và sinh sản. Tăng tiềm năng di truyền của bò về sản lượng sữa làm phát thải khí nhà kính của toàn hệ thống tăng lên do lượng thức ăn ăn vào cao hơn (Lovett et al., 2006). Tuy nhiên, lượng sữa sản xuất ra trên 1 đơn vị thức ăn ăn vào giảm chút ít do tăng hiệu quả sử dụng thức ăn. Ví dụ, tương quan di truyền giữa lượng thức ăn ăn vào và năng suất sữa chịu trách nhiệm cho gần ½ cải tiến di truyền về sản lượng sữa do tăng chất khô ăn vào (Veerkamp, 1998). Chọn lọc trực tiếp để giảm thải khí nhà kính CH4 có thể là một ý tưởng tuyệt vời dựa trên các đo đạc khí thải trực tiếp trên gia súc (Wall et al., 2008). Có một vài kỹ thuật để lấy mẫu khí từ gia súc: buồng trao đổi chất, hộp trùm đầu, mặt nạ và các ống nylon đã được ứng dụng (Wall et al., 2008). Có biến động về lượng khí CH4 thải ra giữa các gia súc, các giống và giữa các thời gian đo đạc khác nhau (Herd et al., 2002) chứng tỏ hoàn toàn có thể thay đổi tính trạng này thông qua chọn lọc di truyền (Wall et al., 2008). Tuy nhiên, hình như chọn lọc trực tiếp gia súc về các tính trạng như lượng CH4 tạo ra ở gia súc nhai lại có thể ít quan trọng hơn vì CH4 tạo ra ở gia súc nhai lại có quan hệ với lượng thức ăn ăn vào, mà lượng thức ăn ăn vào dễ đo đạc hơn rất nhiều (Münger and Kreuzer, 2008; Martin et al., 2010). Lợi ích bổ sung của đo đạc trực tiếp phát thải khí nhà kính ở gia súc là nếu chọn lọc theo hiệu quả sử dụng thức ăn không làm được. Ở gia súc nhai lại đo đạc tổng mêtan thải ra, hiệu quả sử dụng nitơ và hiệu quả sử dụng thức ăn khá khó khăn và tốn kém và điều đó đã hạn chế việc chọn lọc trực tiếp các tính trạng này trong quá khứ. Một phần khá lớn các biến động về phát thải khí mêtan ở bò sữa là do di truyền với hệ số di truyền 0,35 đối với mêtan thải ra và 0,58 cho mêtan thải ra/một đơn vị sản phẩm (de Haas et al., 2011). Ở cừu hệ số di truyền đối với mêtan thải ra thấp hơn 0,13 (Hegarty and McEwan, 2010). Khi đo tổng lượng khí thải của các cá thể gia súc dễ dàng và rẻ hơn thì chọn lọc gia súc về tính trạng tổng lượng CH4 thải ra sẽ là điều khả thi. Biến động về hiệu quả sử dụng thức ăn và phát thải khí CH4 từ dạ cỏ giữa các gia súc, giữa các giống và biến động theo thời gian cho thấy có tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính thông qua chọn lọc di truyền (Herd et al., 2002; Hegarty et al., 2007; Yan et al., 2010). Với một tương quan di truyền dương giữa hiệu quả sử dụng thức ăn và lượng mêtan tạo ra dao động từ 0,18 đến 0,84 (de Haas et al., 2011), có thể đảm bảo rằng chọn lọc bò cái sử dụng thức ăn hiệu quả hơn sẽ làm 21 giảm mêtan tạo ra từ 1,1% đến 2,6% một năm. Từ hàng loạt các nghiên cứu người ta thấy rằng hiệu quả sử dụng thức ăn có ảnh hưởng lớn đến giảm thiểu phát thải khí nhà kính từ chăn nuôi bò sữa so với các tính trạng khác như sức khoẻ (Jones et al., 2008; Bell et al., 2011) hay năng suất. Hiệu quả sử dụng thức ăn có thể được đánh giá bằng lượng thức ăn ăn vào cần cho một đơn vị sản phẩm (hiệu quả thô) hay hiệu quả chuyển hoá (hiệu quả thuần) thường được tính bằng lượng thức ăn ăn vào dư thừa (Jones et al., 2008). Lượng thức ăn ăn vào dư thừa là sai khác giữa lượng thức ăn ăn vào quan sát được (lượng ăn vào thực tế) và lượng thức ăn ăn vào dự đoán (ước tính). Ở đây lượng thức ăn ăn vào dự đoán thường được tính là nhu cầu năng lượng cho duy trì cộng với nhu cầu năng lượng cần cho sản xuất. Các nghiên cứu (Hegarty et al., 2007; Okine et al., 2003; Nkrumah et al., 2006; ) xem xét chọn lọc bò cái hướng thịt có lượng thức ăn ăn vào dư thừa thấp (sai khác giữa lượng ăn vào thực tế và dự đoán nhỏ hoặc âm) cho thấy khả năng sinh trưởng không bị ảnh hưởng và khi lượng thức ăn ăn vào dư thừa thấp hơn đã làm cho lượng mêtan tạo ra ít hơn. Kết quả nghiên cứu của Hegarty et al. (2007) cho thấy có sự giảm sản sinh CH4 đường tiêu hóa trên ngày ở gia súc nhai lại chọn lọc theo hướng giảm lượng thức ăn thừa hàng ngày. Điều này một lần nữa chứng tỏ hoàn toàn có thể chọn lọc để giảm thải khí nhà kính thông qua chọn lọc những gia súc sử dụng ít thức ăn, sản xuất ít mêtan so với trung bình của đàn mà vẫn giữ được năng suất không bị giảm (Wall et al., 2008). Một công nghệ mới được biết đến là chọn lọc theo nguồn gen (genomic selection), công nghệ này đặc biệt hứa hẹn khi rất khó hoặc quá đắt đỏ để đo đạc các tính trạng vì việc đo đạc này chỉ có thể thực hiện được trên cơ sở mẫu đại diện của quần thể (Bell et al., 2012). Giá trị giống theo nguồn gen được tính là tổng ảnh hưởng của các marker di truyền được phân bố gần như trên toàn bộ hệ gen, vì thế chúng chịu trách nhiệm cho hầu hết các sai khác di truyền của một tính trạng (Bell et al., 2012). Ở đây phương trình dự đoán được tạo ra trên quần thể tham chiếu với các số liệu về kiểu gen và kiểu hình. Phương trình dự đoán trên có thể dùng để dự đoán các giá trị giống ở gia súc có số liệu về kiểu gen nhưng không có số liệu về kiểu hình (Bell et al., 2012). Các chíp điện tử được sản xuất với giá chấp nhận được giúp công nghệ này được thương mại hóa. Ví dụ, hiện nay nhiều nước đã công bố các giá trị giống theo nguồn gen cho bò đực ở nhiều tính trạng có tầm quan trọng về kinh tế (Bell et al., 2012). 22 Gần đây, rất nhiều nhóm nghiên cứu tập trung vào ước tính giá trị giống theo nguồn gen cho các tính trạng liên quan đến hiệu quả chuyển hóa thức ăn. Độ chính xác của ước tính để chẩn đoán giá trị giống theo nguồn gen của lượng thức ăn ăn vào dư thừa tính được trên một quần thể 1000 bò tơ lỡ New Zealand và 1000 bò tơ lỡ Australian là khoảng 0.4 (Pryce et al., 2012). Độ chính xác của ước tính theo nguồn gen có thể tăng lên hơn nữa nếu các nước cùng nhau sử dụng số liệu về kiểu hình (là các số liệu khá đắt để thu thập) và các số liệu về nguồn gen vì các số liệu này có thể sử dụng để tăng độ chính xác của chọn lọc theo nguồn gen (Bell et al., 2012). Các nỗ lực hợp tác của các tổ chức nghiên cứu ở Hà Lan, Anh và Úc đã cho thấy rằng độ chính xác của ước tính lượng chất khô ăn vào theo nguồn gen có thể tăng lên khi phối hợp nhiều bộ số liệu. Mục đích cuối cùng của các nỗ lực hợp tác này là phát triển giá trị giống ước tính theo nguồn gen cho tính trạng lượng chất khô ăn vào hoặc hiệu quả chuyển hóa thức ăn, các giá trị giống ước tính theo nguồn gen này có thể nằm trong chương trình giống để cải tiến hiệu quả chăn nuôi và giảm phát thải khí nhà kính (Bell et al., 2012). 2.4.2.4. Giải pháp về công nghệ sinh học Miễn dịch và kiểm soát sinh học Một vài chiến lược sinh học hiện đang được khai thác. Tiêm vắc xin chống lại một vài loại vi khuẩn sinh mêtan đã giảm được sản xuất mêtan gần 8% ở cừu Australia (Wright et al., 2004). Tuy nhiên sử dụng vắc xin ở vùng khác cho loại vi khuẩn sinh mêtan khác không cho kết quả tích cực (Wright et al., 2004, Clark et al., 2007). Sự đa dạng cao của nhóm vi khuẩn sinh mêtan là nguyên nhân vắc xin không thành công ở gia súc nuôi trong các điều kiện khác nhau (Wright et al., 2007). Nghiên cứu cơ bản để hiểu các thông tin di truyền về vi khuẩn sinh mêtan hy vọng sẽ giúp tạo ra vắc xin thế hệ hai dùng cho nhiều loài vi khuẩn sinh mêtan (Attwood and McSweeney, 2008). Gần đây, miễn dịch thụ động sử dụng kháng thể sản xuất từ trứng gà đã cho thấy: kháng thể làm giảm sinh mêtan in vitro, nhưng hiệu quả rất ngắn (Cook et al., 2008). Hiện nay quản lý nuôi dưỡng, các chất bổ sung, quản lý đàn, chọn tạo giống là cách tiếp cận tốt nhất và phát triển nhất. Công nghệ sinh học có nhiều hứa hẹn nhưng còn cần nghiên cứu thêm nhiều để có công nghệ chính xác vì quần thể vi sinh vật dạ cỏ, quần vi thể sinh vật sinh mêtan rất đa dạng và luôn biến đổi (Martin et al., 2008) 23 2.5. SƠ LƯỢC ĐẶC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA DẦU BÔNG 2.5.1. Đặc điểm của dầu bông Dầu bông nói riêng hay dầu thực vật, mỡ nói chung có tính kị nước và không tan trong nước. Chúng có thể được làm chất nhũ hóa hoặc dung môi cho các chất hữu cơ, có độ nhớt thấp và tồn tại ở thể lỏng khoảng 21ºC. Dầu bông có hương nhẹ, sắc vàng ánh sáng, thường được sử dụng như là thước đo để đánh giá hương vị và chất lượng mùi trong các loại dầu khác. Dầu bông giàu tocopherols, những chất chống oxy hóa tự nhiên. Tỷ lệ giữa acid đa không bão hòa và các acid béo bão hòa là 2:1. Thành phần acid béo của nó thường bao gồm các axit béo không bão hòa 70% trong đó có 18% không bão hòa đơn (oleic) và 52% không bão hòa đa (linoleic) và 26% bão hòa (chủ yếu là palmitic và axit stearic). Dầu bông được chế biến từ sản phẩm phụ của quá trình sản xuất bông. Trữ lượng sản xuất bông trên thế giới rất lớn, kèm theo đó là một lượng hạt bông chứa tỷ lệ dầu cao được loại ra. Ai Cập, Hoa Kỳ, Trung Quốc và Nga là những nước đã và đang chế biến dầu từ hạt bông vải. Ở Châu Âu dầu hạt bông chiếm tỷ lệ lớn nhất. Dầu bông vải thuộc nhóm axit aleic-linoleic, mặc dù thành phần dầu có chứa một tỷ lệ tương đối cao các axit béo không bão hòa có nhiều nối đôi, dầu bông cũng chứa một tỷ lệ tương đối cao các axit béo không bão hòa có nhiều nối đôi, dầu bông cũng chứa hàm lượng axit béo bão hòa cao nhất trong các hạt chứa dầu. 2.5.2. Ứng dụng của dầu bông trong đời sống + Sản xuất dầu thực vật: Dầu hạt bông được sử dụng trong thực phẩm như khoai tây chiên và là thành phần chính trong Crisco, thành phần mayonnaise, là một yêu thích cho dầu trộn salad, nước sốt, salad dressing, và các sản phẩm tương tự vì sự ổn định hương vị của nó. Dầu bông ít tốn kém hơn nhiều so với dầu ô liu hoặc dầu canola, hạt bông vải đã bắt đầu được sử dụng trong nhiều phạm vi rộng lớn hơn của thực phẩm chế biến, bao gồm ngũ cốc, bánh mì và các loại thực phẩm ăn nhẹ. + Ứng dụng trong mỹ phẩm: Tinh dầu hạt bông có tính năng rất hữu ích và được sử dụng như thành phần quan trọng trong mỹ phẩm. Chất flavanoid được chiết xuất từ hoa cây bông lông có tính năng tăng cường các mao mạch, 24 hạ huyết áp và trương lực huyết quản. Tinh dầu bông cải thiện chức năng bảo vệ da. Phục hồi, cải thiện độ đàn hồi da, làm mềm, có tác dụng trị các nguyên nhân gây tăng nhạy cảm của da, làm giảm phản ứng của da. Phục hồi, làm dịu và bảo vệ da mặt và mí mắt. Cung cấp cho tóc protein và sucrose tinh dầu Bông tạo một trạng thái đặc biết: tóc trở nên mềm mại và mượt, và da đầu có cảm giác thoải mái của sự tinh khiết và tươi mát. + Dùng khô dầu hạt bông vải làm thức ăn chăn nuôi: Khô dầu hạt bông có hàm lượng protein cao (40% - 42%) và gossypol thấp (dưới 0,2%) có thể làm thức ăn nuôi chăn nuôi. Phương án chế biến dầu béo ảnh hưởng tới tính hữu dụng của khô dầu bông (cottonseed meal). So với các phương pháp chế biến khác, việc ép vít tải giảm hàm lượng gossypol tự do, giảm Nitơ hoà tan, tăng hàm lượng chất béo trong khô bông và tiêu tốn năng lượng. Sử dụng cho nuôi gà, hàm lượng dầu cao có thể ảnh hưởng tới sự mất màu của trứng trong quá trình bảo quản (do sự có mặt của axit béo cyclopropenoid); đối với gia súc, hàm lượng dầu cao tạo nhiều năng lượng cho vật nuôi. Phương pháp chiết bằng dung môi trực tiếp sẽ tạo ra khô dầu bông có hàm lượng gossypol tự do và nitơ hoà tan cao. Nếu dựa trên quan điểm về chất lượng protein thì khô dầu bông sản xuất theo phương án này rất tốt cho động vật có dạ dày kép (động vật nhai lại). Phương pháp chế biến sử dụng dung môi tách chiết có ép sơ bộ tạo ra sản phẩm khô dầu bông có đặc điểm trung gian giữa 2 phương pháp tách dầu là ép và sử dụng dung môi. Nó có hàm lượng gossyol tự do thấp, độ hoà tan Nitơ cao hơn mức trung bình, hàm lượng chất béo thấp. Loại khô dầu bông này được sử dụng cho gà đẻ trứng (Ensminger et al., 1994). Hạt bông được chế biến thành các khô dầu bông có chứa hàm lượng protein khác nhau 36%, 41%, 44%, và 48-50%. Khô dầu bông có chứa 36% protein thu được từ phương pháp ép bằng trục vít, trong khi đó phương pháp chiết dung môi trực tiếp hoặc chiết dung môi trên hạt bông đã được ép sơ bộ tạo ra khô dầu bông có hàm lượng protein cao hơn 44% (Ensminger et al., 1994). Bổ sung chất béo không no vào khẩu phần có thể giảm thải mêtan đến 37% do làm tăng acid propionic và giảm tổng lượng protozoa trong dạ cỏ (Czerkawski, 1969). Tuy nhiên việc bổ sung cũng có ảnh hưởng tới thành phần của sữa, nhất là hàm lượng mỡ sữa do sự xáo trộn của hệ vi sinh vật dạ cỏ. Bổ sung chất béo (dầu, mỡ) vào khẩu phần ăn cho gia súc nhai lại có thể 25 giảm 25% (in-vitro) - 80% (in-vivo) lượng khí thải mêtan (Machmuller et al., 2000). Nghiên cứu cho thấy việc sử dụng hạt bông trong khẩu phần có thể giúp giảm thiểu đáng kể lượng khí thải mêtan do lượng dầu trong hạt bông có tác dụng ức chế protozoa và vi sinh vật sản sinh khí mê tan, đồng thời hàm lượng năng lượng và protein cao góp phần làm tăng năng suất sữa của bò chăn thả. Thí nghiệm của Grainger et al. (2008) tiến hành trên bò sữa trong giai đoạn mùa hè, khi đồng cỏ hạn chế và dinh dưỡng thức ăn xanh nghèo nàn cho thấy khẩu phần bổ sung hạt bông làm giảm 12% lượng khí thải mêtan nếu tính theo đơn vị g mêtan/con/ngày và 21% nếu tính trên đơn vị g mêtan/kg sữa cô đặc. Năng suất sữa tươi của bò lô được bổ sung hạt bông tăng 15%, năng suất chất béo sữa tăng 19% và protein sữa tăng 16%. * Ưu nhược điểm của dầu bông: Ưu điểm: Dầu bông tận dụng được nguồn sản phẩm phụ của quá trình sản xuất bông, giá thành rẻ, nguồn nguyên liệu dồi dào. Hàm lượng dầu trong hạt cao, nhiều chất dinh dưỡng và có nhiều ứng dụng trong thực tế. Nhược điểm: Hạt bông chứa hàm lượng protein khá cao (22%) song cây lại tạo ra gossypol - một hóa chất độc. Nó làm giảm lượng kali trong máu nên có thể gây tổn hại tới tim, gan của người và động vật. Vì thế mà chỉ có trâu, bò ăn được bông bởi dạ dày của chúng chứa những chất có khả năng phân hủy gossypol. 2.6. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU KHÍ MÊTAN Ở VIỆT NAM Trong những năm gần đây cũng đã có một số nghiên cứu về lượng phát thải CH4 trong chăn nuôi gia súc nhai lại (bò thịt, bò sữa...) ở Việt Nam. Một số công trình nghiên cứu gần đây của Vũ Chí Cương và cs. (2010) mới chỉ đánh giá lượng khí CH4 thải ra của bò sữa 75% HF ở trạng thái cho duy trì (không sản xuất). Nhóm tác giả khi sử dụng buồng hô hấp để xác định năng lượng thuần thì thấy rằng bò cái tơ lỡ lai 3/4HF, có khối lượng trung bình 224 kg ở trạng thái trao đổi đói (Fasting metabolism) thì mỗi ngày lượng CH4 thải ra khoảng 104,47 0,75 lít/ngày hay 1,8905 lít CH4/kgW . Tuy nhiên, nhóm tác giả cũng thấy rằng giá trị này cũng biến động theo khối lượng từ 71 đến 156 lít CH4/ngày và có xu hướng giảm dần theo khối lượng. Đối với bò 3/4HF khối lượng 305-361 kg, giai đoạn cạn sữa, lượng CH4 thải ra 246 lít CH4/ngày (dao động 149-371 lít/ngày). 26 Kết quả ước tính năng lượng thuần cho gia súc ở trạng thái duy trì cũng thấy rằng năng lượng trong CH4 thải ra hàng ngày khoảng 8,5% tổng năng lượng thô ăn vào (Vũ Chí Cương và cs., 2010). Khi nghiên cứu “Ảnh hưởng các mức ăn khác nhau trong khẩu phần ăn của bò đang tiết sữa đến lượng thức ăn ăn vào, tỷ lệ tiêu hóa, khả năng sản xuất và phát thải mêtan”, nhóm tác giả Trần Hiệp và cs. (2015) đã chứng minh mức ăn tỷ lệ thuận với tổng lượng phát thải mêtan nhưng tỷ lệ nghịch với cường độ phát thải khí mêtan. Nguyễn Quốc Đạt và cs. (2010) cho biết, bò sữa giai đoạn cạn sữa thải trung bình 285 lít CH4/ngày. Tác giả cho biết vệc bổ sung hạt bông đã làm giảm đáng kể lượng CH4 thải ra (giảm từ 9-32%). Cùng nghiên cứu về ảnh hưởng của việc bổ sung dầu bông trong khẩu phần đến mức phát thải mêtan từ chăn nuôi bò sữa, nhóm tác giả Trần Hiệp và cs. (2016) chỉ ra khi bổ sung dầu bông ở mức 1,5 – 3,0 % vật chất khô khẩu phần cho kết quả tối ưu nhất, vừa đảm bảo năng suất chăn nuôi, vừa giảm phát thải khí mêtan ra môi trường. Trần Hiệp và cs. (2016) cho biết: khi thí nghiệm trên bò sữa, việc bổ sung dầu bông đã làm tăng lượng chất khô thu nhận 3,39-6,82%, tăng năng lượng thu nhận 6,25- 14,43% và tăng năng suất sữa 5,4- 12,2%, làm giảm tổng lượng phát thải, giảm năng lượng thất thoát từ thức ăn qua phát thải khí mêtan (8,1-28,9%) và giảm cường độ phát thải khí mêtan tính trên đơn vị sản xuất sữa tiêu chuẩn (l/kg FCM) 18,8-37,9%. Tác giả Vũ Chí Cương (2010) đã tập hợp các công trình nghiên cứu ngoài nước liên quan về giảm phát thải khí CH4 trong chăn nuôi, tác giả cũng nhấn mạnh chiến lược về dinh dưỡng là giải pháp phù hợp trong việc giảm sản sinh khí CH4 trong chăn nuôi gia súc nhai lại và đề nghị các hướng nghiên cứu này cần tập trung đi sâu hơn vào giảm sản sinh khí CH4 từ môi trường dạ cỏ của gia súc nhai lại. 27 PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU Gia súc: Tổng số 24 bò bò thịt lai (Brahman x Laisind) có độ tuổi từ 12 – 15 tháng tuổi, có khối lượng cơ thể trung bình từ 253,98 - 265,21 kg. Vật liệu nghiên cứu: dầu bông. 3.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Địa điểm: Trang trại bò thịt của gia đình anh Nguyễn Văn Sơn, thôn Chi Đông, xã Lệ Chi, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội. - Thời gian: 5 tháng (1/2016 - 5/2016). 3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 3.3.1. Xác định thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của thức ăn thí nghiệm - Thành phần hóa học: Protein thô, xơ thô, chất béo thô, khoáng tổng số, NDF, ADF. - Giá trị năng lượng: Năng lượng thô, năng lượng tiêu hóa, năng lượng trao đổi. 3.3.2. Xác định lượng thu nhận và tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng - Lượng vật chất khô thu nhận: Tổng vật chất khô (DM) thu nhận (kg/ngày), vật chất khô thu nhận/100 kg KL (%KL). - Tổng các chất dinh dưỡng thu nhận: Năng lượng thô (GE), năng lượng trao đổi (ME), chất hữu cơ (OM), protein thô (CP), NDF, ADF. - Tổng các chất dinh dưỡng thải ra trong phân: DM, OM, CP, NDF, ADF. - Tỷ lệ tiêu hóa: DM, OM, CP, NDF, ADF. 3.3.3. Đánh giá ảnh hưởng của dầu bông đến khả năng tăng khối lượng của bò thịt Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm: - Tăng khối lượng bình quân (ADG) (g/con/ngày). - Hệ số chuyển hóa thức ăn: kg DM/kg tăng KL. 3.3.4. Đánh giá ảnh hưởng của bổ sung dầu bông đến phát thải mêtan từ dạ cỏ Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm: 28 - Tổng lượng phát thải CH4 (lít/con/ngày). - Cường độ phát thải CH4 (lít/kg DMI, lít/kg NDF, lít/kg ADF, lít/kg tăng KL). 3.3.5. Ước lượng lượng năng lượng mất đi qua phát thải mêtan Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm: - Năng lượng mất đi qua CH4 (kcal GE/con/ngày). - Tỷ lệ năng lượng mất đi qua CH4 (%). 3.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.4.1. Phương pháp thí nghiệm trên gia súc + Gia súc thí nghiệm: Thí nghiệm được tiến hành trên 24 bò lai (Brahman x Laisind) có khối lượng trung bình là 259,77 ± 33,02 kg ở giai đoạn từ 12 – 15 tháng tuổi. + Thiết kế thí nghiệm Yếu tố thí nghiệm là 3 mức dầu bông (1,5%, 3,0% và 4,5% VCK thu nhận). Các gia súc được chọn đảm bảo đồng đều về giống, độ tuổi, sức khỏe tốt, không có tiền sử bệnh. Phân lô so sánh với: 3 lô thí nghiệm (KP1.5, KP3.0, KP4.5) và lô đối chứng (ĐC) (bảng 3.1). Bảng 3.1. Sơ đồ thiết kế thí nghiệm Mức dầu bông Chỉ tiêu ĐC KP1.5 KP3.0 KP4.5 Số lượng bò 6 6 6 6 Khối lượng 256,71 ± 30,81 263,18 ± 28,42 253,98 ± 35,05 265,21 ± 37,79 KP cơ sở Cây ngô ủ chua: 30%, Cỏ tự nhiên: 15%; (theo VCK) Thức ăn hỗn hợp: 25%; Bột ngô: 20%; Bã sắn: 10% Mức bổ sung dầu bông 0 1,5% 3,0% 4,5% (% VCK) + Quản lý thí nghiệm: Trong thời gian nuôi thích nghi, bò được tiêm phòng và tẩy giun sán. Các loại thức ăn trong khẩu phần được trộn lẫn thành thức ăn hỗn hợp trước khi cho ăn. Bò được nhốt riêng từng ô chuồng và được cho ăn hai lần vào buổi sáng (8h) 29 và buổi chiều (16h), nước uống cung cấp tự do. Thức ăn cho ăn và thức ăn thừa được cân hàng ngày trước khi cho ăn. + Chuẩn bị thức ăn Hàng ngày dầu bông được trộn đều với cám hỗn hợp theo các mức quy định cho từng lô thí nghiệm. Cây ngô chín sáp được ủ chua + 0,5% muối (thời gian ủ 60-90 ngày). Bột ngô, bã sắn được lấy tại các thùng chứa. Cỏ tự nhiên được cắt trong ngày. Các loại thức ăn này được trộn đều thành hỗn hợp. 3.4.2. Xác định thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của các loại thức ăn được sử dụng + Phương pháp lấy mẫu Mẫu thức ăn gia súc lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4325 - 2007 về thức ăn chăn nuôi: - Thức ăn tinh, ngô nghiền, bã sắn được lấy ngẫu nhiên tại các điểm khác nhau trong bao chứa sau đó trộn đều để tiến hành lấy mẫu bình quân và mẫu phân tích. - Cỏ tự nhiên sau khi băm trộn được lấy mẫu tại 5 điểm khác nhau. Ngô ủ được lấy trong túi ủ (550 kg/túi) trước khi cho ăn. - Thức ăn thừa được lấy ngẫu nhiên tại máng ăn của từng cá thể theo nhóm khẩu phần vào buổi sáng hôm sau trước khi cho gia súc ăn. Các mẫu thức ăn cho ăn và thức ăn thừa được thu thập hàng ngày, sấy khô ở 650C và trộn đều trong một tuần để lấy mẫu đại diện. + Phương pháp phân tích thành phần hóa học - Xác định vật chất khô: tiêu chuẩn TCVN 4326-2001. - Protein thô (CP): phương pháp Micro Kjeldahl theo TCVN 4328- 1:2007. - Xơ thô (CF): tiêu chuẩn TCVN 4329-2007. - Chất béo thô (EE): tiêu chuẩn TCVN 4331:2001. - Khoáng tổng số (Ash): tiêu chuẩn TCVN 4327:2007. - NDF, ADF: phương pháp của Goering và Van Soest (1970). + Phương pháp ước lượng giá trị năng lượng trong thức ăn Các giá trị năng lượng thô (GE), năng lượng trao đổi (ME), được ước lượng theo các công thức của NRC (2001): 30 + Năng lượng thô(GE): GE (kcal)= 4143 + (56 * %EE ) + (15 * %CP) - (44 * %Ash) + Năng lượng tiêu hóa (DE): DE(MJ/kg DM)= -4,4 + 1,10 GE (MJ) - 0,024 CF (g) + Năng lượng trao đổi (ME): ME(MJ/kg DM)= 0,82 DE 3.4.3. Phương pháp xác định khẩu phần thu nhận + Phương pháp xác định lượng các chất dinh dưỡng thu nhận Lượng thức ăn thu nhận hàng ngày của bò được xác định bằng cách sử dụng cân đồng hồ Nhơn Hòa (loại cân 5 kg và 100 kg) cân lượng thức ăn cho ăn, thức ăn thừa hàng ngày theo từng cá thể. Hàng tuần lấy mẫu thức ăn cho ăn, thức ăn thừa theo theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4325 - 2007 để phân tích thành phần hóa học (DM, OM, CP, NDF, ADF và Ash) và ước tính giá trị năng lượng trao đổi(ME). Lượng thức ăn thu nhận được tính dựa trên lượng thức ăn cho ăn, thức ăn thừa. Lượng các chất thu nhận được tính theo các công thức sau: Lượng DD thu nhận (kg /ngày) = DD cho ăn (kg) - DD thừa (kg) + Phương pháp xác định tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng Tổng lượng thức ăn cho ăn, thức ăn thừa và tổng lượng phân thải ra được xác định liên tục 3 ngày cuối thí nghiệm. Mẫu thức ăn và mẫu phân được thu thập và bảo quản trong tủ lạnh. Đến cuối kỳ các mẫu thức ăn cho ăn, mẫu thức ăn thừa, mẫu phân được trộn đều theo từng loại mẫu của từng cá thể sau đó lấy mẫu đại diện để phân tích các chỉ tiêu DM, CP, NDF, ADF và khoáng tổng số (Ash). Xác định lượng các chất dinh dưỡng tiêu hóa theo công thức: Lượng DD tiêu hóa (kg/ngày) = DD ăn vào(kg) - DD thải ra trong phân(kg) Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng được tính theo công thức: a b Tỷ lệ tiêu hóa (%) = x 100 a Trong đó: a: Lượng dinh dưỡng ăn vào b: Lượng dinh dưỡng thải ra trong phân 31 3.4.4. Phương pháp xác định tốc độ tăng khối lượng Xác định khối lượng cơ thể từng cá thể bò ở thời điểm bắt đầu và kết thúc thí nghiệm bằng cân điện tử đại gia súc. Tiến hành cân bò vào buổi sáng, trước giờ cho bò ăn. Bò được cân liên tiếp trong 2 ngày và lấy số liệu trung bình làm đại diện cho mỗi lần cân. Tăng khối lượng trung bình hàng ngày sẽ được tính theo công thức: [KL bắt đầu (kg) – KL kết thúc (kg)] x 1000 Tăng khối lượng (g/ngày) = Thời gian thí nghiệm (ngày) 3.4.5. Phương pháp xác định lượng mêtan thải ra Lượng mêtan thải ra hàng ngày được xác định theo phương pháp của Madsen et al. (2010) dựa trên tỷ lệ CH4/CO2 thải ra từ dạ cỏ. Mẫu khí được thu thập 2 ngày liên tục ở hai thời điểm: bắt đầu thí nghiệm (sau 15 ngày nuôi thích nghi) và kết thúc thí nghiệm, trong mỗi thời điểm mẫu khí được lấy 2 ngày liên tục, mỗi ngày 2 lần (trước và sau khi ăn buổi sáng). Cách lấy mẫu khí được tiến hành như sau: Từng gia súc được nhốt trong buồng kín di động (được bố trí quạt đảo mẫu) trong vòng 10-15 phút. Sau đó, mẫu khí được bơm vào dụng cụ đựng khí chuyên dụng có tính chống thẩm thấu khí, buộc kín và được gửi đi phân tích nồng độ CH4 và CO2 trong vòng 3 ngày (Sophea and Preston, 2011). Tổng lượng khí CH4 thải ra được tính theo công thức sau: Tổng CH4 thải ra (lít/ngày) = a * (b-d)/(c-e) Trong đó: a là lượng CO2 thải ra, l/ngày b là nồng độ CH4 bên trong cũi tiêu hóa, ppm c là nồng độ CO2 bên trong cũi tiêu hóa, ppm d là nồng độ CH4 bên ngoài cũi tiêu hóa, ppm e là nồng độ CO2 bên ngoài cũi tiêu hóa, ppm Lượng khí CO2 thải ra/ngày (a) được ước tính từ tổng lượng ME ăn vào và tổng lượng nhiệt sản sinh theo công thức: a (lít/ngày) = tổng lượng nhiệt sản sinh (HP, heat production)/21,75; Trong đó HP (kj) = kj ME ăn vào – (kg tăng trọng x 20.000 kj/1kg tăng trọng). 32 - Công thức quy đổi giữa các đại lượng: Theo (Brouwer, 1965), 1 lít CH4 tương đương 0,71g mêtan và tương đương 0,04MJ năng lượng thô. 3.4.6. Phương pháp xử lý số liệu Số liệu được xử lý thống kê phân tích phương sai bằng mô hình tuyến tính tổng quát (GLM) trên chương trình Minitab 16. Các giá trị trung bình của các nghiệm thức được so sánh đánh giá sự sai khác ở mức ý nghĩa P < 0,05 bằng phương pháp so sánh cặp Tukey. Mô hình thống kê sử dụng cho thí nghiệm này là: Yij = µ +Ti + eij Trong đó: Yij là giá trị trung bình chung. µ là giá trị trung bình. Ti là ảnh hưởng của các mức dầu bông (i = 0,0; 1,5; 3,0; 4,5). eij là sai số ngẫu nhiên. 33 PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA THỨC ĂN THÍ NGHIỆM Để đánh giá được chất lượng khẩu phần ăn, chúng tôi tính toán thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của thức ăn thí nghiệm. Kết quả được thể hiện trong bảng 4.1. Bảng 4.1. Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm DM ME CP NDF ADF CF EE Ash Chỉ tiêu kcal/kg % % % % % % % DM DM DM DM DM DM DM Cỏ tự nhiên 26,68 2.201,18 10,86 66,22 34,12 31,26 2,33 7,85 Cây ngô ủ chua 27,13 2.281,22 9,22 65,43 39,96 35,40 2,55 8,51 Bã sắn 88,00 2.766,67 3,60 61,82 42,81 8,78 0,11 1,83 Ngô nghiền 90,28 3.213,00 10,41 35,99 10,88 2,72 4,93 1,54 Thức ăn hỗn hợp 90,81 3.075,00 16,00 56,52 12,86 9,28 1,62 9,86 Dầu bông 95,00 7.521,00 Ghi chú: DM: vật chất khô; ME: năng lượng trao đổi; OM: chất hữu cơ; CP: protein thô; NDF: xơ tan trong môi trường trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit; EE: chất béo thô; Ash: khoáng tổng số. Bảng 4.1. cho thấy thức ăn dùng để chăn nuôi bò thịt tại trang trại tương đối đa dạng và có thể chia ra một số loại chính gồm thức ăn thô xanh, thức ăn ủ chua, thức ăn phụ phẩm (bã sắn), thức ăn tinh và thức ăn tinh hỗn hợp. Mặt khác, qua Bảng 4.1. cũng cho thấy ME của các loại thức ăn dao động trong khoảng 2.201,18 – 7.521,00 kcal/kg DM, giá trị năng lượng trao đổi ME cao nhất ở dầu bông 7.521,00 kcal/kgDM, thấp nhất là cỏ tự nhiên 2.201,18 kcal/kg DM. Vật liệu nghiên cứu là dầu bông có giá trị năng lượng cao. Protein thô (CP) của các loại thức ăn dao động trong khoảng 3,60 -16,00% DM, trong đó CP cao nhất ở thức ăn hỗn hợp là 16,00% DM và thấp nhất ở bã sắn với 3,60% DM. Lượng NDF của khẩu phần dao động trong khoảng 35,99 - 66,22% DM, cao nhất ở cỏ tự nhiên là 66,22% DM và thấp nhất là ở ngô nghiền. Ngoài ra hàm 34 lượng ADF của bã sắn cao nhất chiếm 42,81% DM, thấp nhất là ngô nghiền (10,88% DM). Kết quả về thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng trong nghiên cứu của chúng tôi cũng không khác nhiều kết quả thu được ở nhiều nghiên cứu khác trên cùng đối tượng nghiên cứu. Ví dụ, hàm lượng CP và ME của cây ngô ủ chua lần lượt là 9,22% DM và 2.281,22 kcal/kg DM tương đương với nghiên cứu của Đinh Văn Mười (2012) là 9,45% DM và 1.955,00 kcal/kg DM. 4.2. LƯỢNG THU NHẬN THỨC ĂN 4.2.1. Lượng chất khô và các chất dinh dưỡng thu nhận Lượng thu nhận của gia súc với một loại thức ăn nào đó phản ánh mức độ chấp nhận, tính thèm ăn của gia súc đối với loại thức ăn đó. Lượng thức ăn thu nhận của gia súc đối với một số loại thức ăn phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có yếu tố chính là nhu cầu dinh dưỡng (gia súc thu nhận thức ăn theo nhu cầu của cơ thể) và giới hạn bởi hệ thống đường tiêu hóa. Bên cạnh đó khả năng khả năng thu nhận thức ăn còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như cân bằng dinh dưỡng của khẩu phần. Theo đó, những loại thức ăn có hàm lượng xơ cao (NDF, ADF) thường làm giảm lượng thu nhận thức ăn đó. Bảng 4.2. Lượng chất khô và các chất dinh dưỡng thu nhận Chỉ tiêu ĐC KP1.5 KP3.0 KP4.5 SEM P-value Chất khô thu nhận kg/con/ngày 6,81b 7,65a 7,41a 7,07b 0,13 0,034 % KL cơ thể 2,42b 2,62a 2,61a 2,43b 0,06 0,001 Chất dinh dưỡng thu nhận ME, Mcal/con/ngày 18,41b 21,22a 21,06a 20,59a 0,32 0,001 OM, kg/con/ngày 6,36d 7,15a 6,93b 6,62c 0,1 0,001 CP, kg/con/ngày 0,74c 0,82a 0,78b 0,73c 0,01 0,001 NDF, kg/con/ngày 3,89c 4,30a 4,11b 3,86c 0,07 0,001 ADF, kg/con/ngày 1,82c 2,02a 1,93b 1,81c 0,03 0,001 Ghi chú: Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình mang chữ cái khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05). DM: vật chất khô; ME: năng lượng trao đổi; OM: chất hữu cơ; CP: protein thô; NDF: xơ tan t...n (Dohme et al., 2001; Machmuller et al., 2003). Ở thí nghiệm này khi bổ sung các mức dầu bông khác nhau trong khẩu phần đã dẫn đến làm giảm cường độ phát thải khí mêtan ở các lô thí nghiệm so với khi không bổ sung, cụ thể được thể hiện tại bảng 4.7. 44 Bảng 4.7. Cường độ phát thải mêtan tính theo lượng dinh dưỡng thu nhận Chỉ tiêu ĐC KP1.5 KP3.0 KP4.5 SEM P-value a b c b L CH4/kg DM thu nhận 31,04 26,15 24,87 26,71 0,51 0,001 a b c b g CH4/kg DM thu nhận 22,04 18,57 17,66 18,96 0,38 0,001 a b c b L CH4/kg OM thu nhận 33,26 28,00 26,59 28,53 0,50 0,001 a bc c b L CH4/kg NDF thu nhận 54,38 46,51 44,88 48,90 0,93 0,001 a bc c b L CH4/kg ADF thu nhận 115,90 99,13 95,65 104,22 2,14 0,001 a c d b L CH4/kg tăng KL 255,81 208,11 184,85 218,68 3,74 0,001 Ghi chú: Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình mang chữ cái khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05). DM: vật chất khô; OM: chất hữu cơ; NDF: xơ tan trong môi trường trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit; KL: khối lượng. Qua bảng 4.7 cho thấy lượng CH4 thải ra/kg DM thu nhận của các lô biến động trong khoảng 24,87-31,04 l/kg DM. Lô ĐC có giá trị cao nhất 31,04 l/kg DM, lô bổ sung dầu bông ở mức 3,0% DM thu nhận cho thấy lượng CH4 thải ra thấp nhất là 24,87 l/kg DM, giảm 19,88% so với lô ĐC. Giữa các lô đều có sự sai khác thống kê (P<0,05). Đồ thị 4.6. Cường độ phát thải khí mêtan tính theo vật chất khô thu nhận 45 Lượng CH4 thải ra/kg OM thu nhận biến động trong khoảng 26,59 – 33,26 l/kg OM, cao nhất ở lô đối chứng và có xu hướng giảm khi bổ sung các mức khác nhau dầu bông vào khẩu phần. Đặc biệt là khi bổ sung dầu bông ở mức 3,0% DM khẩu phần thì thấy lượng CH4 thải ra/kg OM thu nhận là thấp nhất. Sự so sánh các giá trị lượng khí CH4 thải ra/kg OM thu nhận ở các lô ĐC, KP1.5, KP3.0, KP4.5 có sự khác nhau rõ rệt về mặt thống kê (P<0,05). Đồ thị 4.7. Lượng khí mêtan thải ra tính theo NDF thu nhận Kết quả cũng cho ta thấy lượng khí mêtan thải ra theo NDF (l/kg NDF thu nhận) của các lô biến động trong khoảng 44,88 – 54,38 l/kg NDF. Trong đó lô ĐC có lượng khí mêtan thải ra tính theo NDF là cao nhất 54,38 l/kg NDF, giá trị này giảm dần ở các lô theo thứ tự KP4.5, KP1.5, KP3.0 có giá thị thấp nhất vẫn là lô bổ sung 3,0% dầu. Điều này có thể giải thích do lượng thu nhận NDF sẽ dẫn tới giảm tổng lượng khí mêtan thải ra. Các lô đều có sự sai khác mang ý nghĩa thống kê (P<0,05). Lượng khí mêtan thải ra tính theo l/kg ADF thu nhận của các lô biến động trong khoảng 95,65 – 115,90 (l/kg ADF). Vẫn theo quy luật thì ô đối chứng có giá trị cao nhất là 115,90 (l/kg ADF). Và lô KP3.0 có giá trị thấp nhất 95,65 (l/kg ADF). Như vậy, lượng khí mêtan giảm theo quy luật, nên lượng khí mêtan thải ra tính theo l/kg ADF cũng vậy. Giá trị này của các lô thí nghiệm có sự sai khác mang ý nghĩa thống kê (P<0,05). 46 Đồ thị 4.8. Cường độ phát thải mêtan tính theo khả năng tăng khối lượng Lượng CH4 thải ra/kg tăng khối lượng của thí nghiệm được thể hiện thông qua Bảng 4.7 và Đồ thị 4.8. Cường độ phát thải CH4 của các lô biến động trong khoảng 184,85-255,81 l/kg tăng KL. Lô ĐC có giá trị cao nhất 255,81 l/kg tăng KL, lô bổ sung dầu bông ở mức 3,0% DM thu nhận cho thấy lượng CH4 thải ra thấp nhất là 184,85 l/kg tăng KL, giảm 27,74% so với lô ĐC. Giữa các lô đều có sự sai khác thống kê (P<0,05). * Cường độ phát thải khí CH4 tính theo lượng dinh dưỡng tiêu hóa Cường độ phát thải khí mê tan tính theo lượng dinh dưỡng tiêu hóa được thể hiện ở bảng 4.8. Bảng 4.8. Cường độ phát thải mêtan tính theo lượng dinh dưỡng tiêu hóa P- Chỉ tiêu ĐC KP1.5 KP3.0 KP4.5 SEM value a c c b L CH4/kg DM tiêu hóa 40,96 34,28 33,03 36,57 0,87 0,001 a c c b g CH4/kg DM tiêu hóa 29,08 24,34 23,45 25,96 0,65 0,001 a c c b L CH4/kg OM tiêu hóa 43,41 36,25 34,97 39,00 0,75 0,001 a c c b L CH4/kg NDF tiêu hóa 72,21 59,90 59,72 67,30 1,55 0,001 a c c b L CH4/kg ADF tiêu hóa 166,04 138,42 140,40 159,16 2,70 0,001 Ghi chú: Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình mang chữ cái khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05). DM: vật chất khô; OM: chất hữu cơ; NDF: xơ tan trong môi trường trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit. 47 Bảng 4.8 cho thấy lượng khí CH4 thải ra/ kg DM tiêu hóa có sự khác nhau rõ rệt ở các lô thí nghiệm ĐC, KP1.5, KP3.0, KP4.5 (P<0,05). Trong đó lượng khí CH4 thải ra/ kg DM tiêu hóa cao nhất là ở lô ĐC là 40,96 l/kg DM tiêu hóa và thấp nhất ở lô thí nghiệm bổ sung dầu bông ở mức 3,0% DM thu nhận là 33,03 l/kgDM tiêu hóa. Lượng khí CH4 thải ra/ kg OM, NDF, ADF tiêu hóa cũng cho thấy giá trị này cao nhất ở lô ĐC và thấp nhất ở lô thí nghiệm KP3.0. So sánh hai lô thí nghiệm KP1.5 và KP4.5 thì lượng khí CH4 thải ra/kg OM, NDF, ADF của hai lô thí nghiệm bổ sung dầu bông ở mức 1,5% DM thu nhận và mức dầu bông 4,5% DM thu nhận thì giá trị này không sai khác nhau về mặt thống kê (P>0,05). Đồ thị 4.9. Cường độ phát thải mêtan tính theo lượng chất khô tiêu hóa Shibata et al. (1992) cho thấy khẩu phần có tỷ lệ tiêu hóa cao sẽ làm giảm lượng khí mêtan thải ra. Ở kết quả thí nghiệm này khi bổ sung dầu bông ở các mức khác nhau đã làm giảm tỷ lệ tiêu hóa ở các lô thí nghiệm ĐC, KP1.5, KP3.0, KP4.5, tuy nhiên cường độ phát thải khí CH4 lại giảm dần giữa các lô thí nghiệm đó là do tác dụng của dầu bông đã làm ức chế VSV, giảm sự hình thành khí mê tan. Như vậy các mức bổ sung dầu bông thì mức bổ sung là 3,0% DM thu nhận thì lượng khí CH4 thải ra/ kg DM, OM, NDF, ADF tiêu hóa là thấp nhất. 4.5. ƯỚC LƯỢNG NĂNG LƯỢNG MẤT ĐI QUA PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN Madsen et al. (2010) cho rằng CH4 làm thất thoát từ 5 – 10% năng lượng thô (GE) hoặc 15% năng lượng tiêu hóa (DE) từ thức ăn qua chuyển hóa thành CH4. 48 Quá trình vi sinh vật lên men ở dạ cỏ ở đây xảy ra phản ứng oxy hóa để lấy năng lượng ở dạng ATP giải phóng ra hydro kết hợp với khí cacbonic (CO2) để tạo thành khí mêtan (CH4). Quá trình tổng hợp khí mêtan và phát thải khí cũng làm mất đi một phần năng lượng. Kết quả ước lượng lượng năng lượng mất đi qua khí mêtan được trình bày ở bảng 4.9. Bảng 4.9. Ước lượng năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan Chỉ tiêu ĐC KP1.5 KP3.0 KP4.5 SEM P-value GE thu nhận, kcal 29629,42b 33922,45a 34119,96a 34376,92a 565,86 0,036 a b c c Tổng CH4, l/ngày 211,43 200,10 184,25 188,94 3,68 0,001 GE mất qua CH4, kcal 2273,93a 2152,07b 1981,5c 2032,00c 34,71 0,048 GE mất qua CH4, % 7,67a 6,34b 5,81c 5,91c 0,12 0,001 Ghi chú: Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình mang chữ cái khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05). GE: Năng lượng thô. Kết quả bảng 4.9 cho thấy tổng GE thu nhận của các lô dao động trong khoảng 29629,42 – 34376,92 kcal/ngày. Trong đó lô có giá trị cao nhất là lô KP4.5 (34376,92 kcal/ngày), lô có giá trị thấp nhất là lô ĐC (29629,2 kcal/ngày). Lô ĐC và các lô TN có sự sai khác về mặt thống kê (P<0,05). Lượng GE mất đi dưới dạng mêtan (kcal/ngày) của các lô dao động từ 1981,56 – 2273,93 kcal/ ngày. Lô có giá trị cao nhất là lô ĐC (2273,93 kcal/ngày), lô có giá trị thấp nhất là lô KP3.0 (1981,56 kcal/ngày). Có sự sai khác mang ý nghĩa thống kê giữa các lô thí nghiệm này (P<0,05). Bảng 4.9 cũng cho ta thấy năng lượng mất đi dưới dạng khí mêtan chiếm khoảng 5,81 – 7,67%. Lượng năng lượng mất đi qua mêtan giảm dần theo theo thứ tự từ 7,67% (ĐC) xuống còn 6,34% (KP1.5), 5,91% (KP4.5), 5,81% (TN3.0). Các lô có sự sai khác mang ý nghĩa thống kê (P<0,05). Như vậy, bổ sung dầu bông ở mức 3,0% DM thu nhận thì lượng năng lượng mất đi do phát thải CH4 là thấp nhất. 49 Bảng 4.9 và đồ thị 4.10 cho thấy % lượng năng lượng GE mất đi qua phát thải khí CH4 có xu hướng giảm dần khi bổ sung các mức dầu bông vào khẩu phần ăn. Mức bổ sung dầu 3% vật chất khô của khẩu phần thì năng lượng mất đi do phát thải khí mêtan là ít nhất. Năng lượng GE mất đi dưới dạng khí mêtan ở lô KP3.0 là 1981,56 kcal tương ứng với 5.81%. So sánh giữa các lô thí nghiệm KP1.5, KP3.0,KP4.5 với lô ĐC có sự khác dõ rệt có ý nghĩa thống kê (P < 0,05). Như vậy xét về mặt giảm thiểu khí mêtan thì bổ sung dầu bông ở mức 3,0 % DM thu nhận là hiệu quả nhất. Đồ thị 4.10. Năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan * Đánh giá hiệu quả chăn nuôi và hiệu quả môi trường Dựa vào các kết quả trên, chúng tôi đánh giá ảnh hưởng của các mức bổ sung dầu bông vào khẩu phần ăn đến khả năng sinh trưởng của chúng và mức độ giảm thiểu khí mêtan từ dạ cỏ. Bảng 4.2 cho thấy khi không bổ sung dầu bông vào khẩu phần (Lô ĐC) thì thấy lượng thu nhận DM, ME thấp hơn so với các lô thí nghiệm bổ sung dầu bông vào khẩu phần ở các mức khác nhau. Bảng 4.5 cho thấy hệ số tiêu tốn thức ăn FCR (kg TĂ/kg tăng KL) thấp nhất ở lô thí nghiệm KP3.0 (5,58). Bảng 4.6 cho thấy tổng lượng phát thải khí CH4, l/ngày ở lô ĐC là cao nhất so với các lô thí nghiệm. Xét về mức phát thải khí CH4 trên 1 đơn vị DM, NDF, ADF, bảng 4.7 cho thấy giá trị này ở lô ĐC cao hơn so với các lô thí nghiệm có bổ sung thêm các mức dầu bông vào khẩu phần. 50 Ở lô ĐC, không bổ sung dầu bông vào khẩu phần cho thấy năng lượng được thải ra dưới dạng khí mê tan cao nhất so với các lô thí nghiệm có bổ sung dầu bông vào khẩu phần (Bảng 4.9). Giá trị này giảm dần theo thứ tự ở các lô thí nghiệm KP1.5, KP4.5, KP3.0 và giá trị này thấp nhất ở lô thí nghiệm bổ sung dầu bông 3,0% DM thu nhận. Như vậy có thể nói khi bổ sung dầu bông vào khẩu phần đã làm giảm thiểu sinh khí mê tan do đó sẽ làm giảm sự mất đi năng lượng để tổng hợp khí mê tan và năng lượng phát thải khí mê tan. Ở các lô thí nghiệm có bổ sung dầu bông ở các mức 1,5%; 3,0%; 4,5% DM thu nhận thì đã làm giảm đáng kể lượng khí CH4 tính trên 1 đơn vị DM, NDF, ADF đặc biệt làm đã làm giảm lượng khí CH4, kg TĂ/kg tăng KL. So sánh giữa các lô thí nghiệm có bổ sung dầu bông vào khẩu phần cho thấy khi xét về hiệu quả chăn nuôi, hiệu quả môi trường thì mức bổ sung dầu bông là 3.0 % DM thu nhận cho thấy khả năng tăng khối lượng cao hơn so với các mức bổ sung 1,5%, 4,5% DM thu nhận. 51 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. KẾT LUẬN Từ các kết quả thu được, chúng tôi có một số kết luận chính như sau: 1) Bổ sung dầu bông đã làm tăng chất khô thu nhận (%KL), cao nhất ở lô thí nghiệm KP1.5 là 2,62%, thấp nhất ở lô ĐC là 2,42%. 2) Bổ sung dầu bông vào khẩu phần đã làm năng lượng trao đổi ME thu nhận tăng dần ở các lô thí nghiệm, thấp nhất ở lô ĐC là 18,41 Mcal/con/ngày và cao nhất ở lô KP1.5 là 21,22 Mcal/con/ngày. 3) Bổ sung dầu bông làm tăng khả năng sinh trưởng các lô KP1.5, KP3.0, KP4.5 so với lô ĐC lần lượt là 16,33%, 20,60%, 4,54%. 4) Bổ sung dầu bông làm giảm tổng lượng phát thải CH4 (l/ngày) giữa các lô KP1.5, KP3.0, KP4.5 so với lô ĐC lần lượt là 5,36%, 12,86%, 10,64%. 5) Bổ sung dầu bông làm giảm cường độ phát thải CH4. Tính theo vật chất khô thu nhận (l CH4/kg DM thu nhận) các lô KP1.5, KP3.0, KP4.5 giảm lần lượt là 15,75%, 19,88%, 13,95% so với lô ĐC. Còn xét theo khả năng tăng khối lượng, cường độ phát thải khí CH4 (l CH4/kg tăng KL) của các lô KP1.5, KP3.0, KP4.5 giảm lần lượt là 18,65%, 27,74%, 14,52% so với lô ĐC. Như vậy, căn cứ vào khả năng thu nhận thức ăn, khả năng tăng khối lượng và tổng lượng khí CH4 phát thải ra thì bổ sung dầu bông ở mức 1,5-3,0% DM thu nhận là thích hợp. 5.2. KIẾN NGHỊ 1) Nên bổ sung dầu bông ở mức 1,5 -3,0% DM thu nhận trong chăn bò thịt nhằm giảm phát thải khí mê tan nhưng không ảnh hưởng đến khả năng sản xuất của vật nuôi. 2) Nên áp dụng kết quả nghiên cứu này làm một trong những giải pháp nhằm giảm thiểu phát thải khí mêtan trong chăn nuôi bò thịt góp phần giảm thiểu khí nhà kính, bảo vệ môi trường. 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Bùi Quang Tuấn (2011). Báo cáo tác động của biến đổi khí hậu đến ngành chăn nuôi ở Việt Nam, những chính sách và hành động thích ứng. Học viện Nông nghiệp Việt Nam. 2. Đinh Văn Mười (2012). 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. Luận án Tiến sĩ. Viện Chăn nuôi. 3. Lã Văn Thảo (2015). Chăn nuôi trâu, bò thịt giai đoạn 2005-2014 và giải pháp phát triển đến năm 2020. Kỷ yếu 10 năm ngành Chăn nuôi Việt Nam. tr. 54-64. 4. Nguyễn Quốc Đạt, Đinh Văn Tuyền và Vũ Chí Cương (2010). Ảnh hưởng của việc bổ sung hạt bông trong khẩu phần đến tỷ lệ tiêu hóa in - vivo và khả năng bài thải khí methane của bò sữa. Viện Chăn nuôi. 5. Nguyễn Xuân Trạch (2004). Bài giảng Chăn nuôi trâu bò dùng cho sinh viên ngành chăn nuôi. Học viện Nông nghiệp Việt Nam. 6. TCVN 4326:2001. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – Xác định độ ẩm và hàm lượng các chất bay hơi khác. 7. TCVN 4325: 2007. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – Lấy mẫu. 8. TCVN 4327: 2007. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – Xác định tro thô. 9. TCVN 4328: 2007. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – Xác định hàm lượng xơ thô, phương pháp có lọc trung gian. 10. TCVN 4329: 2001. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi - Xác định hàm lượng chất béo. 11. TCVN 6952 :2001. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – Chuẩn bị mẫu thử. 12. Trần Hiệp, Chu Mạnh Thắng và Phạm Kim Đăng (2016). Ảnh hưởng của bổ sung dầu bông đến khả năng sản xuất và phát thải khí mêtan từ dạ cỏ của bò sữa. Tạp chí Khoa học và Phát triển. 1(14). tr. 28 – 35. 13. Trần Hiệp, Vũ Chí Cương và Chu Mạnh Thắng (2015). Ảnh hưởng của mức ăn khác nhau đến thay đổi khối lượng và mức độ phát thải khí mêtan dạ cỏ ở bò cạn sữa. Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi (52). 14. Trần Thanh Trúc (2003). Giáo trình công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm. Truy cập ngày 15/04/2016 tại 53 15. Vũ Chí Cương (2010). Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, môi trường đến chăn nuôi và chiến lược chăn nuôi nhằm giảm thiểu và thích ứng với biến đổi khí hậu, môi trường. Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi. Viện Chăn nuôi. (23). tr. 1-8. 16. Vũ Chí Cương, Đỗ Thị Thanh Vân, Đinh Văn Tuyền, Phạm Kim Cương, Phạm Công Thiếu, Đoàn Thị Khang và Nguyễn Xuân Trạch (2010). Nghiên cứu nhu cầu năng lượng duy trì và sản xuất cho bò sữa nuôi ở Việt Nam. Báo cáo tổng kết đề tài 5/2011. 17. Vũ Chí Cương, Vũ Khánh Vân, Lê Đình Phùng, Hồ Trung Thông, Trần Minh Tiến, Chu Mạnh Thắng, Đặng Thị Thanh Sơn và Đàm Văn Tiện (2013). Môi trường chăn nuôi, quản lý và sử dụng chất thải chăn nuôi hiệu quả và bền vững. Giáo trình dành cho nghiên cứu sinh tiến sỹ ngành chăn nuôi. Nhà xuất bản Nông nghiệp. Tiếng Anh: 18. Anderson K. L., T. G. Agaraja., J. L. orrill., T. B. Avery., S. J Galitzer and J. E. Boyer (1987). Ruminal microbial development in conventionally or early-weaned calves. Journal of animal science. Vol 64. pp.1215. 19. Beauchemin K. A., M. Kreuzer., F. O’Mara and T. A. McAllister (2008). Nutritional management for enteric methane abatement: a review. Aust. J. Exp. Agric. Vol 48. pp. 21-27. 20. Bell M., E. Wall., G. Russell., C. Morgan and G. Simm (2010). Effect of breeding for milk yield, diet, and management on enteric methane emissions from dairy cows. Anim. Prod. Sci. Vol 50. pp. 817-826. 21. Bell M., E. Wall., G. Russell., G. Simm and A. Stott (2011). The effect of improving cow productivity, fertility, and longevity on the global warming potential of dairy systems. Journal of Dairy Science. Vol 94. pp. 3662-3678. 22. Bell M. (2011). Modelling the effects of genetic line and feeding system on methane emissions from dairy systems. PhD Dissertation. The University of Edinburgh, UK. 23. Bell M. J., R. J. Eckard and J. E. Pryce (2012). Breeding dairy cows to reduce greenhouse gas emissions. 24. Binh Phuong L. T., T. R. Preston and R. A. Leng (2011). Mitigating methane production from ruminants; effect of supplementary sulphate and nitrate on methane production in an in vitro incubation using sugar cane stalk and cassava leaf meal as substrate. Livestock Research for Rural Development. Vol 23 (2). 25. Blaxter K. L. and J. L. Clapperton (1965). Prediction of the amount of methane produced by ruminants. British Journal of Nutrition. Vol 19. pp. 511–522. 54 26. Chalupa and W. (1980). Chemical control of rumen metabolism. In: Thivend, Y.R.a.P. (Ed.), Digestive Physiology and Metabolism in Ruminants. AVI Publishing Co., Inc. Westport, CT., pp. 325--349. 27. Chumpawadee S., K. Sommart., T. Vongpralub and V. Pattarajinda (2005). Nutritional evaluation of non forage high fibrous tropical feeds for ruminant using in vitro gas production technique. Pakistan Journal of Nutrition. Vol 4. pp. 298-303. 28. Chwalibog A. and A. Tauson (2004). Energy metabolism and substrate oxidation in pigs during feeding, starvation and re feeding. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. Vol 88. 101-112. 29. Cook S. R., P. K. Maiti., A. V. Chaves., C. Benchaar., K. A. Beauchemin and T. A. McAllister (2008). Australian Journal of Experimental Agriculture. Vol 48. pp. 260-264. 30. Dohme F., A. Machmüller., A. Wasserfallen and M. Kreuzer (2001). Ruminal methanogenesis as influenced by individual fatty acids supplemented to complete ruminant diets. Letters in Applied Microbiology. Vol 32. pp. 47-51. 31. Gerber P., T. Vellinga., C. Opio and H. Steinfeld (2010). Greenhouse gas emissions from the dairy sector – A life cycle assessment. Food and Agriculture Organisation of the United Nations, Rome, Italy. 32. Getachew G., M. Blümmel., H.P.S. Makkar and K. Becker (1998). In vitro gas measuring techniques for assessment of nutritional quality of feeds: a review. Animal Feed Science Technology. Vol 72. pp. 261-281. 33. Giger – Reverdin S., D. Sauvant., M. Vermorel and JP. Jounany (2003). Modeslisation empirique des facteurs de variation de rejets de mesesthane par les rumiants. Renc. Rech. Ruminant 7. 34. Grainger C., T. Clarke., S. M. McGinn., M. J. Auldist., K. A. Beauchemin., M. C. Hannah., G. C. Waghorn., H. Clark and R. J. Eckard (2007). Methane emissions from dairy cows measured using the sulfur hexafluoride (SF6) tracer and chamber techniques. Journal of Dairy Science. Vol 90. pp. 2755-2766. 35. Hartung E. and G. J. Monteny (2000). Methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions from animal husbandry. Agrartechnische Forschung 2000. Vol. 6 (2). pp. 62-69, 115. 36. Hegarty R. S., J. P. Goopy., R. M. Herd and B. McCorkell (2007). Cattle selected for lower residual feed intake have reduced daily methane production. Journal of Animal Science. Vol 85(6). pp.1479-1486. 37. Hegarty R. S and J. C. McEwan (2010). Genetic opportunities to reduce enteric methane emissions from ruminant livestock. In: Proceedings of the 9th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production, 1-6 August, Leipzig, Germany. 55 38. Herd R. M., P. F. Arthur., R. S. Hegarty and J. A. Archer (2002). Potential to reduce greenhouse gas emissions from beef production by selection for reduced residual feed intake. In: Proceedings of the 7th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production, Montpellier, France, Communication pp. 10–22. 39. Huhtanen P., A. Seppala., S. Ahvenjarvi and M. Rinne (2008). Prediction of in vivo neutral detergent fiber digestibility and digestion rate of potentially digestible neutral detergent fiber: Comparison of models. Journal of Animal Science. Vol 86, 2657-2669. 40. Huhtanen P., A. Seppala, M. Ots., S. Ahvenjarvi and M. Rinne., 2007. In vitro gas production profiles to estimate extent and effective first-order rate of neutral detergent fiber digestion in the rumen. Journal of Animal Science. Vol 86, 651-659. 41. Inthapanya S., T. R. Preston and R. A. Leng (2011). Mitigating methane production from ruminants; effect of calcium nitrate as modifier of the fermentation in an in vitro incubation using cassava root as the energy source and leaves of cassava or Mimosa pigra as source of protein. Livestock Research for Rural Development. Vol 23(21). 42. Johnson K. A. and D. E. Johnson (1995). Methane emissions from cattle. Journal of Animal Science. Vol 73. pp. 2483-2492. 43. Jones H. E., C. C. Warkup., A. Williams and E. Audsley (2008) The effect of genetic improvement on emission from livestock systems. In: Proceedings of the European Association of Animal Production, 24-27 August, Vilnius, Lithuania, pp. 28. 44. Kirchgessner M., W. Windisch., H. L. Mueller and M. Kreuzer (1991). Release of methane and of carbon dioxide by dairy cattle. Agribiol Res 44 (2-3). 45. Koneswaran G. and D. Nierenberg (2008). Global Farm Animal Production and Global Warming: Impacting and Mitigating Climate Change. Environmental Health Perspectives. Vol 116 (5). pp. 578-582. 46. Kurihara M., M. Shibata., T. Nishida., A. Purnomoadi and F. Terada (1997). Methane production and its dietary manipulation in ruminants. Journal of Dairy Science. Vol 86. pp. 456-628. 47. Lassey K. R. (2007). Livestock methane emission: From the individual grazing animal through national inventories to the global methane cycle. Agricultural and Forest Meteorology. Vol 142 (2–4). pp 120–132. 48. Lee S. S., J. T. Hsu., H. C. Mantovani and J. B. Russell (2002). FEMS Microbiology Letters. Vol 217. pp. 51-55. 49. Leng R. A. (2008). The potential of feeding nitrate to reduce enteric methane production in ruminants. Report to Department of Climate Change, Commonwealth Government, Canberra. pp. 82. 56 50. Lovett D., S. Lovell., L. Stack., J. Callan., M. Finlay., J. Conolly and F. P. O'Mara (2003). Effect of forage/concentrate ratio and dietary coconut oil level on methane output and performance of finishing beef heifers. Livestock Production Science. Vol 84. pp. 135-146. 51. Machmuller A., D. A. Ossowski and M. Kreuzer (2000). Comparative evaluation of the effects of coconut oil, oilseeds and crystalline fat on methane release, digestion and energy balance in lambs. Animal Feed Science and Technology. Vol 85(1–2), pp. 41–60. 52. Madsen J., B. S. Bjerg., T. Hvelplund., M. R. Weisbjerg and P. Lund (2010). Methane and carbon dioxide ratio in excreted air for quantification of the methane production from ruminants. Livestock Science. Vol 129. pp. 223-227. 53. Martin, C., J. Rouel., J. P. Jouany., M. Doreau and Y. Chilliard (2008). Methane output and diet digestibility in response to feeding dairy cows crude linseed, extruded linseed, or linseed oil. Journal of Animal Science. Vol 86. pp. 2642-2650. 54. McAllister, T. A., K. J. Cheng., E. K. Okine and G. W. Mathison (1996a). Dietary, environmental and microbiological aspects of methane production in ruminants. Canadian Journal of Animal Science. Vol 76. pp. 231-243. 55. McAllister, T. A., E. K. Okine., G. W. Mathison and K. J. Cheng (1996b). Dietary, environmental and microbiological aspects of methane production in ruminants. Canadian Journal of Animal Science. Vol 76. pp. 231-244. 56. McCrabb, G. J. and R. A. Hunter (1999). Prediction of methane emissions from beef cattle in tropical production systems. Aust. J. Agric. Res. 50, 1335-1339. 57. Menke, K. H., L. Raab., A. Salewski., H. Steingass., D. Fritz and W. Schneider (1979). The estimation of the digestibility and metabolizable energy content of ruminant feedingstuffs from the gas production when thay are incubated with rumin liquor in vitro. Journal Agricultral Science Cambridge. Vol. 93. pp. 217-222. 58. Moran D., A. Barnes and A. McVittie (2007). The rationale for Defra investment in R&D underpinning the genetic improvement of crops and animals (IF0101). Final report to Defra. Defra, London, UK. 59. Moss A. R., J. P. Jouany, and J. Newbold (2000). Methane production by ruminants: Its contribution to global warming. Ann. Zootech. Vol 49. pp. 231–253. 60. Nguyen Ngoc Anh., Khuc Thi Hue., Duong Nguyen Khang, and T. R. Preston (2010). Effect of calcium nitrate as NPN source on growth performance and methane emissions of goats fed sugar cane supplemented with cassava foliage. MEKARN Conference on Live stock production, climate change and resource 57 depletion (Editors: Reg Preston and Brian Ogle). Pakse, Laos, November 7-9. 61. Nkrumah J. D., E. K. Okine., G. W. Mathison., K. Schmid., C. Li., J. A. Basarab., M. A. Price., Z. Wang and S. S. Moore (2006). Relationships of feedlot feed efficiency, performance, and feeding behavior with metabolic rate, methane production, and energy partitioning in beef cattle. Journal of Animal Science. vol 84. pp.145-153. 62. Newbold C. J., S. M. Hassan., J. Wang., M. E. Ortega and R. J. Wallace (1997). Influence of foliage from African multipurpose trees on activity of rumen protozoa and bacteria', Br. J. Nutr. Vol 78. pp. 237-49. 63. Newbold C. J., S. Lopez., N. Nelson., J. O. Ouda., R. J. Wallace and A. R. Moss (2005). Propionate precursors and other metabolic intermediates as possible alternative electron acceptors to mêtanogenesis in ruminal fermentation in vitro, Br. J. Nutr. Vol 94. pp. 27-35. 64. Nolan J. V., R. S. Hegarty., J. Hegarty., I. R. Godwin and R. Woodgate (2010). Effects of dietary nitrate on rumen fermentation, methane production and digesta kinetics in sheep. Animal Production Science. Vol 50 (8). pp. 801–806. 65. NRC (2000). Nutrient requirements of beef cattle (7 revised editionss ed), National Academy Press, Washington, DC. 66. Okine E. K., J. A. Basarab., L. A. Goonewardene., M. A. Price., P. F. Arthur and S. S. Moore (2003). Residual feed intake - what is it and how does it differ from traditional concepts of feed utilization. In: Proceedings of Canadian Society for Animal Science, Annual meeting, 10-13 June, Saskatoon, Saskatchewan, Canada.. 67. Paustian K., J. Antle., J. Sheehan and E. Paul (2006). Agriculture's Role in Greenhouse Gas Mitigation. Prepared for the Pew Center on Global Climate Change. 68. Pryce J. E., J. Arias., P. J. Bowman., S. R. Davis., K. A. Macdonald., G. C. Waghorn., W. J. Wales., Y. J. William.s., R.J. Spelman and B. J. Hayes (2012). Accuracy of genomic predictions of residual feed intake and 250-day body weight in growing heifers using 625,000 single nucleotide polymorphism markers. J.Dairy Sci. (In Press). 69. Puchala, R., B. R. Min., A. L. Goetsch and T. Sahlu (2005). The effect of a condensed tannin-containing forage on methane emission by goats. Journal of Animal Science. Vol 83. pp. 182. 70. Roos K. (2001). The Livestock and Food Processing Waste Initiative of the Global Methane Initiative (FAO January 2011). Rome, Italy. 58 71. Sangkhom I., T. R. Preston and Duong Nguyen Khang (2011). Mitigating methane production from ruminants; Effect of nitrogen solubility in cassava leaves as source of protein in an in vitro incubation using cassava root as source of carbohydrate. Workshop on Reducing Greenhouse Gas Emissions from Livestock and Soils (Editors: Reg Preston and Sisomphone Southavong). National Institute of Animal Science, Hanoi, 14-15 November 2011. GHG- CC/sang2.htm. 72. Sangkhom I., D. N. Khang., R. A. Leng and T. R. Preston (2011). Effect of potassium nitrate as modifier of the fermentation in an in vitro incubation using as substrate NaOH and/or lime treated straw supplemented with fresh cassava leaves. Livestock Research for Rural Development. Vol 23 (204). 73. Satter L. D. and W. J. Esdale (1968). In vitro lactate metabolism by ruminul ingests. Appl. Microbiol. Vol 16. pp. 680. 74. Sekine J., S. Kondo., M. Okubo. and Y. Asahida (1986). Estimation of methane production in 6-week-weaned calves up to 25 weeks of age. Japanese Journal of Zootechnical Science (Japan). 75. Shibata M. (1992). Methane production in heifers, sheep and goats consuming diets of various hay-concentrate ratios. Animal Science and Technology 63. pp. 1221-1227. 76. Shibata M., F. Terada., M. Kurihara., T. Nishida and K. Iwasaki (1993). Estimation of methane production in ruminants. Animal Science and Technology Vol 64. pp. 790–796. 77. Sniffen C. J. and H. H. Herdt (1991). The Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice. PA: W. B. Saunders Company, Philadelphia. 78. Steinfeld H., P. Gerber., T. D. Wassenaar., V. Castel and C. de Haan (2006). Livestock's long shadow: environmental issues and options. FAO. 79. Tamminga S. (1996). A review on environmental impacts of nutritional strategies in ruminants. Journal of Animal Science. Vol 74 (12). pp. 3112-3124. 80. Tamminga S., A. Bannink., J. Dijkstra and R. Zom (2007). Feeding strategies to reduce methane loss in cattle. Animal Science Group report, Wageningen, The Netherlands. 81. Tamminga S. (1992). Nutrition management of dairy cows as a contribution to pollution control. Journal of Dairy Science. Vol 75. pp. 345–357. 82. Van Nevel C. J. and D. I. Demeyer (1995). Feed additives and other interventions for decreasing methane emissions. Biotechnology and animal feeds and feeding. VCH Publishers Inc. New York, 59 83. Veerkamp R. F. (2002). Feed intake and energy balance in lactating animals. In: Proceedings of the 7th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production, Montpellier, France, Communication No. 10–01. 84. Wolin M. J. and T. L. Miller (1988). Microbe interaction in the rumen microbial ecosystem. In: Hobson, P.N. (Ed.), The rumen Ecosystem. Elsevier Applied Science, New York. 60 PHỤ LỤC Một số hình ảnh thí nghiệm Hình 1. Đàn bò thí nghiệm Hình 2. Dầu bông Hình 3. Chăm sóc đàn bò thí nghiệm Hình 4. Lấy mẫu phân 61