Tổng quan nghiên cứu

Trong ngành chăn nuôi bò thịt, việc nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn giàu xơ là một thách thức lớn do thành phần lignocellulose trong nguyên liệu thức ăn có cấu trúc phức tạp, khó tiêu hóa. Ở Việt Nam, nguồn thức ăn thô như rơm lúa, cỏ voi, thân cây ngô và cỏ khô Pangola chiếm tỷ lệ lớn trong khẩu phần nuôi bò, tuy nhiên hàm lượng lignin cao làm giảm khả năng tiêu hóa và hấp thu dinh dưỡng. Theo ước tính, mỗi năm nước ta có khoảng trên 30 triệu tấn rơm lúa được sử dụng làm thức ăn cho gia súc, nhưng hiệu quả sử dụng còn thấp do hạn chế về công nghệ xử lý và bổ sung dinh dưỡng.

Đề tài nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm sinh học B vào khẩu phần thức ăn giàu xơ đến đặc điểm phân giải in sacco và sinh trưởng của bò thịt lai hướng Sind. Mục tiêu cụ thể là xác định tốc độ và đặc điểm phân giải các thành phần dinh dưỡng trong rơm lúa, cỏ voi, thân cây ngô và cỏ khô Pangola khi bổ sung chế phẩm sinh học B, đồng thời đánh giá khả năng tăng khối lượng của bò trong điều kiện nuôi dưỡng thực tế. Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 3/2016 đến tháng 6/2017 tại Trung tâm Thực nghiệm và Bảo tồn vật nuôi, Viện Chăn nuôi, với đối tượng là bò đực lai Sind trưởng thành và bò sinh trưởng giai đoạn 15-18 tháng tuổi.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các chế phẩm sinh học nội địa, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn giàu xơ, giảm chi phí chăn nuôi và thúc đẩy phát triển nông nghiệp bền vững. Đồng thời, nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc ứng dụng chế phẩm sinh học trong khẩu phần nuôi bò thịt, góp phần cải thiện năng suất và chất lượng sản phẩm chăn nuôi.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về cấu trúc và tiêu hóa lignocellulose trong thức ăn gia súc nhai lại. Lignocellulose gồm ba thành phần chính: cellulose, hemicellulose và lignin, trong đó lignin là thành phần khó phân giải nhất, gây cản trở quá trình tiêu hóa xơ. Cấu trúc thành tế bào thực vật gồm lớp gian bào, thành tế bào sơ cấp và thành tế bào thứ cấp với các lớp vi sợi định hướng khác nhau, ảnh hưởng đến khả năng phân giải của vi sinh vật dạ cỏ.

Mô hình phân giải in sacco được áp dụng để đánh giá tốc độ và đặc điểm phân giải vật chất khô (DM), xơ thô (CF), xơ tan trong môi trường trung tính (NDF) và xơ tan trong môi trường axit (ADF) của các loại thức ăn giàu xơ. Phương trình mũ của Orskov và McDonald (1981) được sử dụng để mô tả quá trình phân giải:

$$ P = a + b (1 - e^{-ct}) $$

trong đó $P$ là tỷ lệ phân giải tại thời điểm $t$, $a$ là phần hòa tan, $b$ là phần không hòa tan nhưng có thể phân giải, và $c$ là tốc độ phân giải.

Ngoài ra, nghiên cứu dựa trên lý thuyết về vai trò của vi sinh vật dạ cỏ trong phân giải cellulose và hemicellulose, đặc biệt là các chủng vi khuẩn như Fibrobacter succinogenes, Ruminococcus albus, và các loại nấm có khả năng sản sinh enzyme cellulase, xylanase.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm các mẫu thức ăn giàu xơ: rơm lúa, cỏ voi (45 ngày tuổi), thân cây ngô sau thu hoạch bắp, và cỏ khô Pangola. Đối tượng nghiên cứu là 3 bò đực lai Sind trưởng thành (khối lượng trung bình 200 kg) được mổ lỗ dò dạ cỏ để thực hiện thí nghiệm phân giải in sacco, và 10 bò đực lai Sind giai đoạn sinh trưởng (15-18 tháng tuổi, khối lượng trung bình 157-159 kg) để đánh giá tăng trưởng.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Thí nghiệm phân giải in sacco: Mẫu thức ăn nghiền 1 mm được đóng trong túi ni lông, đặt vào dạ cỏ bò qua các thời điểm ủ 4, 8, 16, 24, 48, 72 và 96 giờ. Mỗi mẫu được lặp lại 3 lần. Tỷ lệ phân giải được tính theo công thức:

$$ \text{Tỷ lệ phân giải} = \frac{\text{Khối lượng mẫu ban đầu} - \text{Khối lượng mẫu còn lại}}{\text{Khối lượng mẫu ban đầu}} \times 100% $$

  • Thí nghiệm tăng trưởng: Bò được nuôi nhốt cá thể, chia làm 2 nhóm (đối chứng và bổ sung 50g chế phẩm sinh học B/con/ngày) trong 84 ngày. Lượng thức ăn thu nhận và khối lượng tăng trưởng được ghi chép và phân tích.

  • Phân tích thành phần hóa học thức ăn theo tiêu chuẩn TCVN và AOAC, bao gồm vật chất khô (DM), protein thô (CP), lipid thô (EE), xơ thô (CF), NDF, ADF và khoáng tổng số (Ash).

  • Xử lý số liệu bằng phần mềm MINITAB 16, sử dụng mô hình phân tích phương sai và kiểm định t-student để so sánh các nghiệm thức.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thành phần hóa học thức ăn: Rơm lúa có hàm lượng vật chất khô cao nhất (88,7%), giàu xơ thô (34,88%), NDF (73,11%) và ADF (40,65%) nhưng nghèo protein (5,64%) và lipid (1,45%). Cỏ voi tươi có hàm lượng vật chất khô thấp (19,89%) nhưng protein cao hơn (9,19%). Thân cây ngô và cỏ khô Pangola có thành phần xơ và protein dao động tương tự, với cỏ khô Pangola có xơ thô 36,21%, NDF 78,19% và ADF 42,23%.

  2. Tốc độ phân giải vật chất khô (DM) của rơm: Tỷ lệ phân giải DM tăng theo thời gian ủ mẫu, với các khẩu phần bổ sung chế phẩm sinh học B (40g và 50g) đều có tỷ lệ phân giải cao hơn đối chứng. Ví dụ, tại 48 giờ, tỷ lệ phân giải DM ở khẩu phần bổ sung 40g đạt 57,74%, cao hơn 27,46% so với đối chứng (45,30%). Hiệu quả phân giải cao nhất đạt trên 130% so với đối chứng trong khoảng 8-24 giờ.

  3. Đặc điểm phân giải vật chất khô: Tiềm năng phân giải DM của rơm tăng từ 58,64% (đối chứng) lên 68,39% (bổ sung 40g) và 73,45% (bổ sung 50g). Tốc độ phân giải cao nhất ở khẩu phần bổ sung 40g (0,034%/h), trong khi pha dừng phân giải ngắn nhất ở khẩu phần bổ sung 50g (0,639 giờ). Hiệu quả phân giải (ED) cũng cao nhất ở khẩu phần bổ sung 40g (34,28%).

  4. Tốc độ phân giải các thành phần xơ của rơm: Tỷ lệ phân giải xơ thô (CF), NDF và ADF đều tăng đáng kể khi bổ sung chế phẩm sinh học B. Ví dụ, tại 48 giờ, tỷ lệ phân giải NDF ở khẩu phần bổ sung 40g đạt 42,21%, cao hơn 27,46% so với đối chứng (33,12%). Tương tự, CF và ADF cũng có sự cải thiện rõ rệt với mức tăng từ 20-30% so với đối chứng.

  5. Ảnh hưởng đến tăng trưởng bò: Bò được bổ sung 50g chế phẩm sinh học B trong khẩu phần có tốc độ tăng trọng cao hơn nhóm đối chứng, với mức tăng trọng trung bình đạt khoảng 0,6-0,7 kg/con/ngày, cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn và giảm tiêu tốn thức ăn trên kg tăng trọng.

Thảo luận kết quả

Việc bổ sung chế phẩm sinh học B, chứa các chủng Lactobacillus, Bacillus, Saccharomyces cùng enzyme cellulase, xylanase và amylase, đã làm tăng hoạt tính enzyme phân giải cellulose và hemicellulose trong dạ cỏ, từ đó nâng cao tỷ lệ phân giải vật chất khô và các thành phần xơ của thức ăn giàu lignocellulose. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu quốc tế cho thấy enzyme ngoại sinh và vi sinh vật bổ sung có thể cải thiện tiêu hóa xơ và năng suất bò thịt.

Sự khác biệt về hiệu quả phân giải giữa hai mức bổ sung 40g và 50g chế phẩm có thể do hiện tượng bão hòa enzyme hoặc nồng độ cơ chất trở thành yếu tố giới hạn khi enzyme vượt ngưỡng nhất định. Điều này cho thấy liều lượng bổ sung tối ưu cần được cân nhắc để đạt hiệu quả kinh tế cao nhất.

So với các nghiên cứu trong nước, đây là một trong những công trình đầu tiên đánh giá đồng thời ảnh hưởng của chế phẩm sinh học lên đặc điểm phân giải in sacco và tăng trưởng bò thịt, góp phần làm phong phú thêm cơ sở khoa học cho việc ứng dụng chế phẩm sinh học trong chăn nuôi bò thịt tại Việt Nam.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ tốc độ phân giải DM, CF, NDF, ADF theo thời gian ủ mẫu, cũng như bảng so sánh tăng trọng và tiêu tốn thức ăn giữa các nhóm thí nghiệm, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của chế phẩm sinh học.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng bổ sung chế phẩm sinh học B vào khẩu phần thức ăn giàu xơ cho bò thịt nhằm tăng hiệu quả phân giải thức ăn và cải thiện tăng trưởng, với liều lượng khuyến nghị 40g/con/ngày. Thời gian áp dụng tối thiểu 3 tháng để đạt hiệu quả rõ rệt.

  2. Phát triển sản xuất chế phẩm sinh học nội địa dựa trên các chủng vi sinh vật và enzyme đã được nghiên cứu, nhằm giảm chi phí nhập khẩu và chủ động nguồn nguyên liệu, do các sản phẩm enzyme ngoại nhập có giá cao và chưa được kiểm nghiệm đầy đủ tại Việt Nam.

  3. Tổ chức tập huấn, hướng dẫn kỹ thuật cho người chăn nuôi về cách sử dụng chế phẩm sinh học trong khẩu phần thức ăn, đảm bảo phối trộn đúng liều lượng và thời gian cho ăn để tối ưu hóa hiệu quả.

  4. Nghiên cứu tiếp tục về liều lượng và phối trộn chế phẩm sinh học với các loại thức ăn khác nhau, mở rộng đối tượng nghiên cứu sang các giống bò khác và điều kiện nuôi khác nhau nhằm hoàn thiện quy trình ứng dụng.

  5. Khuyến khích các cơ quan quản lý và doanh nghiệp hỗ trợ phát triển công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học, tạo điều kiện thuận lợi về chính sách và tài chính để thúc đẩy ứng dụng rộng rãi trong ngành chăn nuôi.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà nghiên cứu và giảng viên ngành chăn nuôi: Luận văn cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu thực nghiệm về ảnh hưởng của chế phẩm sinh học đến tiêu hóa xơ và tăng trưởng bò, hỗ trợ phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo.

  2. Người chăn nuôi bò thịt và các trang trại chăn nuôi quy mô vừa và lớn: Áp dụng kết quả nghiên cứu để cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn giàu xơ, giảm chi phí thức ăn và nâng cao năng suất bò thịt.

  3. Doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh chế phẩm sinh học, enzyme tiêu hóa: Tham khảo để phát triển sản phẩm phù hợp với điều kiện thức ăn và nhu cầu thị trường Việt Nam, đồng thời xây dựng chiến lược marketing dựa trên hiệu quả đã được chứng minh.

  4. Cơ quan quản lý nhà nước và tổ chức hỗ trợ phát triển nông nghiệp: Sử dụng luận văn làm tài liệu tham khảo để xây dựng chính sách, chương trình hỗ trợ ứng dụng công nghệ sinh học trong chăn nuôi, góp phần phát triển ngành chăn nuôi bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Chế phẩm sinh học B gồm những thành phần chính nào?
    Chế phẩm sinh học B bao gồm các chủng vi sinh vật Lactobacillus, Bacillus, Saccharomyces với nồng độ 10^9 CFU/g, cùng các enzyme cellulase (200 UI/g), xylanase (1000 UI/g) và amylase (900 UI/g), giúp tăng cường phân giải cellulose và hemicellulose trong thức ăn giàu xơ.

  2. Tại sao bổ sung chế phẩm sinh học lại cải thiện tiêu hóa xơ?
    Chế phẩm sinh học cung cấp enzyme ngoại sinh và vi sinh vật có khả năng phân giải các liên kết β-1,4-glucosid trong cellulose và hemicellulose, làm tăng tốc độ phân giải vật chất khô và các thành phần xơ, từ đó cải thiện hấp thu dinh dưỡng và tăng trưởng bò.

  3. Liều lượng bổ sung chế phẩm sinh học B tối ưu là bao nhiêu?
    Nghiên cứu cho thấy liều 40g/con/ngày mang lại hiệu quả phân giải và tăng trưởng tốt nhất, trong khi liều 50g không tăng thêm hiệu quả đáng kể do có thể xảy ra hiện tượng bão hòa enzyme.

  4. Phương pháp phân giải in sacco là gì và có ưu điểm gì?
    Phương pháp in sacco là kỹ thuật đặt mẫu thức ăn trong túi ni lông nhỏ, ủ trực tiếp trong dạ cỏ bò qua các thời điểm khác nhau để đánh giá tỷ lệ phân giải. Phương pháp này phản ánh chính xác quá trình tiêu hóa thực tế trong dạ cỏ, giúp đánh giá hiệu quả của các chế phẩm bổ sung.

  5. Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng rộng rãi cho các giống bò khác không?
    Mặc dù nghiên cứu thực hiện trên bò lai Sind, cơ chế tiêu hóa xơ và tác động của chế phẩm sinh học tương tự ở các giống bò khác. Tuy nhiên, cần có nghiên cứu bổ sung để điều chỉnh liều lượng và khẩu phần phù hợp với từng giống và điều kiện nuôi cụ thể.

Kết luận

  • Bổ sung chế phẩm sinh học B vào khẩu phần thức ăn giàu xơ làm tăng đáng kể tốc độ và hiệu quả phân giải vật chất khô, xơ thô, NDF và ADF của rơm lúa, cỏ voi, thân cây ngô và cỏ khô Pangola trong dạ cỏ bò.
  • Liều lượng 40g/con/ngày được xác định là tối ưu, mang lại hiệu quả phân giải và tăng trưởng bò tốt hơn so với liều 50g và đối chứng.
  • Bò được bổ sung chế phẩm sinh học B có tốc độ tăng trọng cải thiện rõ rệt, đạt khoảng 0,6-0,7 kg/con/ngày, đồng thời giảm tiêu tốn thức ăn trên kg tăng trọng.
  • Nghiên cứu góp phần làm chủ công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học trong nước, giảm phụ thuộc vào sản phẩm nhập khẩu và nâng cao hiệu quả kinh tế ngành chăn nuôi bò thịt.
  • Đề xuất tiếp tục nghiên cứu mở rộng về liều lượng, phối trộn và ứng dụng chế phẩm sinh học trong các điều kiện nuôi khác nhau, đồng thời thúc đẩy chuyển giao công nghệ và ứng dụng thực tiễn.

Hành động tiếp theo: Các cơ sở chăn nuôi và doanh nghiệp sản xuất chế phẩm sinh học nên phối hợp triển khai thử nghiệm ứng dụng quy mô lớn, đồng thời tổ chức đào tạo kỹ thuật sử dụng chế phẩm để tối ưu hóa hiệu quả chăn nuôi bò thịt.