Luận văn Ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm sinh học đến đặc điểm sinh khí của một số loại thức ăn thô dùng cho bò

Nội dung text: Luận văn Ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm sinh học đến đặc điểm sinh khí của một số loại thức ăn thô dùng cho bò

1. HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM BÙI THỊ THU HIỀN ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG CHẾ PHẨM SINH HỌC ĐẾN ĐẶC ĐIỂM SINH KHÍ CỦA MỘT SỐ LOẠI THỨC ĂN THÔ DÙNG CHO BÒ Ngành: Chăn nuôi Mã số: 60.62.01.05 Người hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Kim Cương PGS. TS. Bùi Quang Tuấn NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016
2. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả thu được là do bản thân trực tiếp theo dõi, thu thập với một thái độ hoàn toàn khách quan trung thực. Các tài liệu đã trích dẫn của các tác giả đều được liệt kê đầy đủ, không sao chép bất cứ tài liệu nào mà không có trích dẫn. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Bùi Thị Thu Hiền i
3. LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn nghiên cứu này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo khoa Chăn Nuôi, Học viện Nông nghiệp Việt Nam cũng như các đồng nghiệp và người thân. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS. Phạm Kim Cương, bộ môn Dinh dưỡng và thức ăn chăn nuôi, Viện chăn nuôi; PGS.TS Bùi Quang Tuấn trưởng bộ môn dinh dưỡng thức ăn, khoa Chăn Nuôi, Học Viện Nông nghiệp Việt Nam, đã luôn tạo điều kiện giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốt thời gian học tập, thực hiện luận văn. Bên cạnh đó, tôi cũng gửi lời cám ơn chân thành và sâu sắc tới các bạn bè, đồng nghiệp, các thầy cô giáo đang công tác tại khoa Chăn nuôi – Học viện Nông Nghiệp Việt Nam, Trung tâm Bảo tồn vật nuôi - Viện Chăn nuôi đã luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi, sẵn lòng giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài này. Cuối cùng cho phép tôi gửi lời cảm ơn chân thành tới những người thân trong gia đình, những người đã mang lại cho tôi sự tự tin ngày hôm nay. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Bùi Thị Thu Hiền ii
4. 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 ................................................................................................................ vii Trích yếu luận văn ......................................................................................................... viii Thesis abstract ................................................................................................................... x Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1 1.1 Đặt vấn đề ........................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu của đề tài .............................................................................................. 2 Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 3 2.1. Đặc điểm của nguồn nguyên liệu thức ăn giàu xơ cho gia súc nhai lại .............. 3 2.1.1. Cellulose ............................................................................................................. 5 2.1.2. Hemicellulose ..................................................................................................... 5 2.1.3. Lignin .................................................................................................................. 7 2.1.4. Đặc điểm của bông sợi. .................................................................................... 10 2.2. Tiêu hóa xơ của gia súc nhai lại ....................................................................... 11 2.2.1. Sơ lược chức năng cơ quan tiêu hóa gia súc nhai lại ........................................ 11 2.2.2. Quá trình tiêu hóa thành tế bào thực vật của vi sinh vật dạ cỏ ......................... 12 2.3. Các chế phẩm sinh học dùng cho gia súc nhai lại ............................................ 15 2.3.1. Chế phẩm enzyme ............................................................................................ 15 2.3.2. Chế phẩm sinh học bổ sung trực tiếp cho vi khuẩn .......................................... 16 2.5. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước ............................................ 18 2.5.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ................................................................... 18 2.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ..................................................................... 19 Phần 3. Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu ....................................... 21 3.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 21 3.1.1. Chế phẩm sinh học ........................................................................................... 21 3.1.2. Thức ăn thô ....................................................................................................... 21 iii
5. 3.1.3. Gia súc thí nghiệm ............................................................................................ 21 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ..................................................................... 21 3.3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 21 3.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 22 3.4.1. Phân tích thành phần hóa học ........................................................................... 22 3.4.2. Thí nghiệm in vitro gas production .................................................................. 22 3.5. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 27 Phần 4. Kết quả thảo luận ............................................................................................ 28 4.1. Thành phần hóa học của các loại thức ăn thí nghiệm ....................................... 28 4.2. Tốc độ và động thái sinh khí in vitro của bông ................................................ 29 4.2.1. Lượng khí sinh ra trong thí nghiệm in vitro của bông ..................................... 29 4.2.2. Động thái sinh khí khi lên men in vitro bông ................................................... 33 4.3. Tốc độ và động thái sinh khí in vitro của rơm .................................................. 36 4.3.1. Lượng khí sinh ra trong thí nghiệm in vitro của rơm ....................................... 36 4.3.2. Động thái sinh khí in vitro của rơm .................................................................. 39 4.4. Tốc độ và động thái sinh khí in vitro của cỏ khô pangola ................................ 40 4.4.1. Lượng khí sinh ra trong thí nghiệm in vitro của cỏ khô Pangola ..................... 40 4.4.2. Động thái sinh khí in vitro của cỏ khô Pangola ................................................ 42 4.5. Tốc độ và động thái sinh khí in vitro của cỏ voi .............................................. 43 4.5.1. Lượng khí sinh ra trong thí nghiệm in vitro của cỏ voi .................................... 43 4.5.2. Động thái sinh khí in vitro của cỏ voi .............................................................. 45 4.6. Tốc độ và động thái sinh khí in vitro của thân cây ngô .................................... 46 4.6.1. Lượng khí sinh ra trong thí nghiệm in vitro của thân cây ngô ......................... 46 4.6.2. Động thái sinh khí in vitro của thân cây ngô .................................................... 48 Phần 5. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................... 50 5.1. Kết luận ............................................................................................................. 50 5.2. Kiến nghị .......................................................................................................... 50 Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 50 iv
6. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt ADF Xơ không tan trong môi trường axit Cs Cộng sự Bs Bổ sung NDF Xơ không tan trong môi trường trung tính VCK Vật chất khô v
7. DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Các vi sinh vật dạ cỏ và hoạt tính enzyme của chúng liên quan tới phân giải thành tế bào thực vật trong dạ cỏ .............................................. 13 Bảng 2.2. Các hoạt tính enzyme chủ yếu cần thiết cho quá trình thủy phân các polymer thành tế bào thực vật hiện diện trong dạ cỏ .................................. 15 Bảng 4.1. Thành phần hóa học của các loại thức ăn thí nghiệm ................................. 28 Bảng 4.2. Ảnh hưởng các mức bổ sung chế phẩm A đến lượng khí sinh ra khi lên men in vitro bông ................................................................................. 30 Bảng 4.3. Ảnh hưởng các mức bổ sung chế phẩm C đến lượng khí sinh ra khi lên men in vitro bông ................................................................................. 32 Bảng 4.4a. Động thái sinh khí của bông gòn khi bổ sung chế phẩm A ........................ 34 Bảng 4.4b. Động thái sinh khí của bông gòn khi bổ sung chế phẩm C ........................ 35 Bảng 4.5. Ảnh hưởng các mức bổ sung chế phẩm đến lượng khí sinh ra khi lên men in vitro rơm ........................................................................................ 37 Bảng 4.6. Động thái sinh khí của rơm khi bổ sung chế phẩm ở các mức khác nhau .................................................................................................... 39 Bảng 4.7. Ảnh hưởng các mức bổ sung chế phẩm đến lượng khí sinh ra khi lên men in vitro cỏ khô Pangola ...................................................................... 41 Bảng 4.8 Động thái sinh khí của cỏ khô khi bổ sung chế phẩm ở các mức khác nhau .................................................................................................................... 42 Bảng 4.9. Ảnh hưởng các mức bổ sung chế phẩm đến lượng khí sinh ra khi lên men in vitro cỏ voi .................................................................................... 44 Bảng 4.10. Động thái sinh khí của cỏ voi khi bổ sung chế phẩm ở các mức khác nhau ................................................................................................................... 45 Bảng 4.11. Ảnh hưởng các mức bổ sung chế phẩm đến lượng khí sinh ra khi lên men in vitro thân cây ngô ......................................................................... 47 Bảng 4.12. Động thái sinh khí của thân cây ngô khi bổ sung chế phẩm ở các mức khác nhau ................................................................................... 48 vi
8. DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Cấu trúc thành tế bào thực vật ....................................................................... 3 Hình 2.2. Thành phần chủ yếu của lignocellulose ......................................................... 4 Hình 2.3. Công thức hóa học của cellulose.................................................................... 5 Hình 2.4. O-acetyl-4-O-methylglucuronoxylan ở cây gỗ cứng ..................................... 7 Hình 2.5. Arabino-4-O-methylglucuronoxylan ở cây gỗ mềm ...................................... 7 Hình 2.6. Các đơn vị cơ bản của lignin .......................................................................... 8 Hình 2.7. Cấu trúc lignin trong gỗ mềm với các nhóm chức chính ............................... 9 Hình 2.8. Hình thái cây bông sợi ................................................................................. 10 Hình 4.1. Ảnh hưởng các mức bổ sung chế phẩm A đến lượng khí sinh ra khi lên men in vitro bông ............................................................................. 31 Hình 4.2. Ảnh hưởng các mức bổ sung chế phẩm C đến lượng khí sinh ra khi lên men in vitro bông ............................................................................. 33 Hình 4.3. Ảnh hưởng các mức bổ sung chế phẩm đến lượng khí sinh ra khi lên men in vitro rơm ..................................................................................... 38 Hình 4.4. Ảnh hưởng các mức bổ sung chế phẩm đến lượng khí sinh ra khi lên men in vitro cỏ khô Pangola .................................................................. 43 Hình 4.5. Ảnh hưởng các mức bổ sung chế phẩm đến lượng khí sinh ra khi lên men in vitro cỏ voi ................................................................................. 44 Hình 4.6. Ảnh hưởng các mức bổ sung chế phẩm đến lượng khí sinh ra khi lên men in vitro thân cây ngô ....................................................................... 47 vii
9. TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Bùi Thị Thu Hiền Tên Luận văn: “Ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm sinh học đến đặc điểm sinh khí của một số loại thức ăn thô dùng cho bò”. Ngành: Chăn Nuôi Mã số: 60.62.01.05 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm sinh học bổ sung vào khẩu phần đến đặc điểm sinh khí khi lên men thức ăn trong điều kiện in vitro gas production. Phương pháp nghiên cứu a/ Đề tài có hai nội dung chính. - Nội dung 1: Ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm sinh học đến tốc độ và đặc điểm sinh khí khi lên men in vitro gas production trên bông. - Nội dung 2: Ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm sinh học đến tốc độ và đặc điểm sinh khí khi lên men in vitro gas production một số loại thức ăn thô (cỏ voi 45 ngày, thân cây ngô tươi sau thu bắp, rơm lúa khô và cỏ khô Pangola). b/ Nguyên vật liệu - 2 bò đực Lai Sind mổ lỗ dò có gắn canula. - Chế phẩm sinh học A và C (dạng bột do Viện Chăn nuôi và Viện Vi sinh vật phối hợp nghiên cứu và sản xuất). - Mẫu thử nghiệm: Bông, cỏ voi 45 ngày tuổi, thân cây ngô tươi sau thu bắp, cỏ khô Pangola, rơm lúa khô được nghiền qua mắt sàng 1mm. - Hóa chất và các dụng cụ làm thí nghiệm in vitro gas production. c/ Phương pháp nghiên cứu. Sử dụng phương pháp in vitro gas production để tiến hành thí nghiệm theo thủ tục của Menke và Steingass (1988). Phương pháp tiến hành đối với nội dung 1: Tiến hành qui trình thí nghiệm sinh khí in vitro gas production trên bông. Cân mẫu bông 200mg, đưa vào mỗi xilanh. Để ủ mẫu trong tủ ấm 390C qua đêm. Sáng hôm sau bổ sung vào mẫu chế phẩm A và C theo tỷ lệ 1‰; 3‰; 5‰; 7‰; 9‰; 11‰; 13‰; 15‰ và 17‰ (theo chất khô). Sau đó pha dung dịch đệm và bơm 30ml hỗn hợp dịch dạ cỏ và dung dịch đệm cho vào xilanh đã có mẫu và chế phẩm. Đưa xilanh vào tủ ấm 390C và đọc thể tích khí sinh ra tại các thời điểm viii
10. Phương pháp tiến hành đối với nội dung 2: Từ kết quả thu được sẽ tìm ra 3 mức bổ sung chế phẩm A và 3 mức bổ sung chế phẩm C phù hợp cho thí nghiệm tiếp theo để đánh giá hiệu quả của việc bổ sung chế phẩm sinh học đến tốc độ và đặc điểm sinh khí khi lên men in vitro gas production thức ăn thô (cỏ voi 45 ngày tuổi, thân cây ngô tươi sau thu bắp, cỏ khô Pangola, rơm lúa khô). Kết quả chính và kết luận Bổ sung enzyme vào bông đã ảnh hưởng đến tốc độ và đặc điểm sinh khí khi lên men in vitro gas production. Bổ sung enzyme từ nấm Aspergillus niger vào bông ở mức 11‰ đạt tiềm năng sinh khí cao nhất (26,2 ml). Bổ sung enzyme từ nấm Aspergillus niger, các chủng thuộc giống Lactobacillus spp, Bacillus spp và Saccharomyces vào bông ở mức 13‰ đạt tiềm năng sinh khí cao nhất (23 ml) so với các mức còn lại. Bổ sung enzyme từ nấm Aspergillus (chế phẩm A) vào thức ăn thô khô (rơm, cỏ khô pangola), thức ăn thô xanh (cỏ voi, thân cây ngô) đã ảnh hưởng đến tốc độ và đặc điểm sinh khí khi lên men in vitro của chúng. Bổ sung ở mức 11‰ đạt được hiệu quả cao nhất với tiềm năng sinh khí lần lượt là 29,6ml; 32,9 ml; 38,9 ml; 39,3 ml, cao hơn hẳn so với mức bổ còn lại và đối chứng (23,5 ml; 25,7 ml; 32,8 ml; 34 ml) với P<0,05. Bổ sung enzyme từ nấm Aspergillus niger, các chủng thuộc giống Lactobacillus spp. Bacillus spp và Saccharomyces (chế phẩm C) vào thức ăn thô khô (rơm, cỏ khô pangola), thức ăn thô xanh (cỏ voi, thân cây ngô) đã ảnh hưởng đến tốc độ và đặc điểm sinh khí khi lên men in vitro của chúng. Bổ sung ở mức 13‰ đạt được hiệu quả cao nhất với tiềm năng sinh khí lần lượt là 29,3 ml; 24,4 ml; 30 ml; 30,1 ml; cao hơn hẳn so với mức bổ sung còn lại và đối chứng với P<0,05. ix