Tổng quan nghiên cứu

Cây thức ăn Trichanthera gigantea (T. gigantea) là nguồn thức ăn xanh giàu dinh dưỡng, đặc biệt protein thô chiếm từ 21-27% vật chất khô (VCK), có khả năng thích nghi với nhiều điều kiện sinh thái và khí hậu nhiệt đới như Việt Nam. Năng suất sinh khối của cây có thể đạt trên 50 tấn/ha/năm, với tỷ lệ protein cao và hàm lượng khoáng chất phong phú, đặc biệt canxi. Trong bối cảnh chăn nuôi phát triển mạnh mẽ, việc sử dụng cây thức ăn xanh nhằm giảm chi phí thức ăn và nâng cao chất lượng sản phẩm là rất cần thiết. Tuy nhiên, kỹ thuật canh tác như mức bón đạm và tuổi thu hoạch ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng cây T. gigantea vẫn chưa được nghiên cứu sâu tại Việt Nam.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định mức bón đạm và tuổi thu hoạch tối ưu để đạt năng suất chất xanh và bột lá cao, đồng thời phân tích thành phần hóa học làm cơ sở xây dựng công thức thức ăn hỗn hợp cho vật nuôi. Nghiên cứu được thực hiện tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên trong giai đoạn từ tháng 3/2017 đến tháng 6/2018, với các chỉ tiêu đánh giá về năng suất sinh khối, lá tươi, vật chất khô và thành phần hóa học lá. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa khoa học trong lĩnh vực dinh dưỡng và thức ăn động vật, đồng thời mang lại giá trị thực tiễn trong sản xuất, giúp nâng cao năng suất và chất lượng bột lá T. gigantea, giảm chi phí sản xuất thức ăn chăn nuôi.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về dinh dưỡng cây trồng và sinh trưởng thực vật, trong đó phân bón đạm đóng vai trò quan trọng trong việc tăng hàm lượng protein và năng suất sinh khối. Lý thuyết về ảnh hưởng của khoảng cách cắt (tuổi thu hoạch) đến năng suất và chất lượng cây thức ăn cũng được áp dụng, theo đó khoảng cách cắt ảnh hưởng đến tỷ lệ lá, vật chất khô và thành phần hóa học như protein, xơ và năng lượng thô. Các khái niệm chính bao gồm:

  • Năng suất sinh khối: Tổng trọng lượng thân, cành, lá thu hoạch trên đơn vị diện tích.
  • Vật chất khô (DM): Phần khô của mẫu cây, dùng để đánh giá năng suất và chất lượng.
  • Protein thô (CP): Hàm lượng protein trong vật chất khô, chỉ tiêu quan trọng về giá trị dinh dưỡng.
  • Khoảng cách cắt (KCC): Thời gian giữa hai lần thu hoạch liên tiếp, ảnh hưởng đến năng suất và thành phần hóa học.
  • Hiệu quả sử dụng phân đạm: Tác động của mức bón đạm đến năng suất và chất lượng cây.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên từ tháng 3/2017 đến tháng 6/2018. Hai thí nghiệm chính được bố trí theo mô hình khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức và 5 lần nhắc lại, diện tích mỗi ô thí nghiệm 24 m².

  • Thí nghiệm 1: Xác định ảnh hưởng của khoảng cách cắt (40, 50, 60, 70, 80 ngày) đến năng suất và thành phần hóa học của cây T. gigantea. Phân bón đồng đều gồm phân chuồng 20 tấn/ha/năm, phân lân 40 kg P₂O₅/ha/năm, phân kali 80 kg K₂O/ha/năm và phân đạm 60 kg N/ha/lứa.
  • Thí nghiệm 2: Xác định ảnh hưởng của mức bón đạm (0, 20, 40, 60, 80 kg N/ha/lứa) đến năng suất và thành phần hóa học. Các mức phân chuồng, lân, kali giữ nguyên như thí nghiệm 1.

Dữ liệu khí tượng (nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa) được thu thập từ Trạm quan trắc khí tượng tỉnh Thái Nguyên. Thành phần hóa học đất được phân tích gồm pH, nitơ tổng số, P₂O₅ tổng số và dễ tiêu, K₂O tổng số và trao đổi. Các chỉ tiêu năng suất sinh khối, lá tươi, vật chất khô được xác định theo tiêu chuẩn quốc gia. Thành phần hóa học lá được phân tích theo TCVN gồm protein thô, lipit, xơ, khoáng tổng số và năng lượng thô. Số liệu được xử lý thống kê bằng phần mềm IRRISTAT 5.

Cỡ mẫu mỗi nghiệm thức là 5 lần nhắc lại, đảm bảo độ tin cậy và khả năng phân tích so sánh các mức điều kiện thí nghiệm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng của khoảng cách cắt đến năng suất sinh khối:
    Năng suất sinh khối trung bình/lứa tăng từ 144,26 tạ/ha/lứa (40 ngày) lên 309,22 tạ/ha/lứa (80 ngày), với sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,01). Tuy nhiên, sự tăng năng suất không rõ rệt khi khoảng cách cắt vượt quá 60 ngày. Số lứa thu hoạch giảm khi khoảng cách cắt tăng, từ 6 lứa (40 ngày) xuống còn 4 lứa (60-80 ngày).
    Lứa 1 và 2 có năng suất cao nhất, giảm dần ở các lứa sau do cạn kiệt dinh dưỡng đất và ảnh hưởng mùa khô.

  2. Ảnh hưởng của khoảng cách cắt đến năng suất lá tươi:
    Năng suất lá tươi tăng 82,8% khi khoảng cách cắt tăng từ 40 lên 60 ngày, đạt đỉnh ở 60 ngày (161,73 tạ/ha/lứa), sau đó giảm 20% khi tăng lên 80 ngày. Sự khác biệt giữa các nghiệm thức có ý nghĩa (p < 0,05). Tỷ lệ lá tươi trên sinh khối giảm khi khoảng cách cắt tăng do thân, cành phát triển nhiều hơn.

  3. Ảnh hưởng của khoảng cách cắt đến năng suất vật chất khô (VCK):
    Năng suất VCK trung bình/lứa tăng từ 11,42 tạ/ha/lứa (40 ngày) lên 28,32 tạ/ha/lứa (60 ngày), sau đó giảm nhẹ ở 70 và 80 ngày. Sự khác biệt giữa các nghiệm thức có ý nghĩa (p < 0,01). Tỷ lệ VCK trong lá tươi tăng theo khoảng cách cắt, từ 12,91% lên 21,64%.

  4. Ảnh hưởng của khoảng cách cắt đến thành phần hóa học lá:

    • Tỷ lệ protein thô trong VCK tăng nhẹ từ 40 đến 50 ngày, sau đó giảm dần khi khoảng cách cắt tăng lên 80 ngày (giảm 2,98%).
    • Tỷ lệ lipit, xơ thô, khoáng tổng số và năng lượng thô đều tăng theo khoảng cách cắt, với sự khác biệt rõ rệt (p < 0,01).
    • Tỷ lệ xơ tăng cao có thể làm giảm khả năng tiêu hóa của vật nuôi.

  5. Ảnh hưởng của khoảng cách cắt đến sản lượng hàng năm:
    Sản lượng sinh khối tăng từ 86,56 tấn/ha/năm (40 ngày) lên 123,69 tấn/ha/năm (80 ngày). Sản lượng lá tươi đạt cao nhất ở 50 ngày (73,74 tấn/ha/năm), sau đó giảm dần. Sản lượng VCK đạt đỉnh ở khoảng cách cắt 50-60 ngày (khoảng 11,2 tấn/ha/năm). Sản lượng protein thô cũng cao nhất ở khoảng cách cắt 50 ngày (2,88 tấn/ha/năm). Các khác biệt đều có ý nghĩa thống kê (p < 0,01).

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy khoảng cách cắt từ 50 đến 60 ngày là tối ưu để cân bằng giữa năng suất sinh khối, lá tươi, vật chất khô và chất lượng dinh dưỡng của cây T. gigantea. Khoảng cách cắt quá ngắn làm giảm năng suất do cây chưa phát triển đủ, trong khi khoảng cách cắt quá dài làm tăng tỷ lệ xơ, giảm protein và ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng tiêu hóa của vật nuôi.

So sánh với các nghiên cứu khác, năng suất sinh khối trung bình/lứa của T. gigantea trong nghiên cứu này (259,86 tạ/ha/lứa) cao hơn so với các cây thức ăn xanh phổ biến như cỏ voi, keo giậu, và S. guianensis. Điều này khẳng định tiềm năng của T. gigantea trong sản xuất thức ăn xanh chất lượng cao.

Sự tăng tỷ lệ xơ và lipit khi tăng khoảng cách cắt cũng phù hợp với các nghiên cứu trước đây về cây thức ăn xanh, cho thấy cần cân nhắc kỹ lưỡng để không làm giảm giá trị dinh dưỡng khi kéo dài tuổi thu hoạch. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ mối quan hệ giữa khoảng cách cắt với các chỉ tiêu năng suất và thành phần hóa học, giúp minh họa rõ ràng xu hướng và điểm tối ưu.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng khoảng cách cắt 50-60 ngày cho cây T. gigantea trong sản xuất để đạt năng suất vật chất khô và protein thô tối ưu, đồng thời duy trì chất lượng dinh dưỡng cao. Thời gian này phù hợp với điều kiện khí hậu và sinh trưởng tại Thái Nguyên.

  2. Bón phân đạm với mức 60 kg N/ha/lứa kết hợp phân chuồng, phân lân và kali theo tỷ lệ đã nghiên cứu nhằm đảm bảo cây phát triển tốt, tăng năng suất và hàm lượng protein trong lá. Việc bón phân nên được thực hiện sau mỗi lần thu hoạch để duy trì dinh dưỡng đất.

  3. Theo dõi và điều chỉnh kỹ thuật thu hoạch nhằm tránh thu hoạch quá sớm hoặc quá muộn, giảm thiểu tỷ lệ xơ cao làm giảm khả năng tiêu hóa của vật nuôi. Nên kết hợp với các biện pháp quản lý đất và nước để tối ưu hóa sinh trưởng cây.

  4. Đào tạo và hướng dẫn người nông dân, kỹ thuật viên về kỹ thuật trồng, chăm sóc, bón phân và thu hoạch cây T. gigantea theo kết quả nghiên cứu để nâng cao hiệu quả sản xuất thức ăn xanh, giảm chi phí và tăng lợi nhuận trong chăn nuôi.

  5. Khuyến khích nghiên cứu tiếp tục về ảnh hưởng của mức bón đạm cao hơn và các yếu tố môi trường khác đến năng suất và chất lượng cây T. gigantea nhằm hoàn thiện quy trình canh tác phù hợp với từng vùng sinh thái.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Người chăn nuôi gia súc, gia cầm: Áp dụng kết quả nghiên cứu để sử dụng cây T. gigantea làm nguồn thức ăn xanh giàu protein, giảm chi phí thức ăn hỗn hợp, nâng cao chất lượng sản phẩm thịt, trứng, sữa.

  2. Kỹ sư nông nghiệp và cán bộ khuyến nông: Sử dụng luận văn làm tài liệu hướng dẫn kỹ thuật trồng, chăm sóc và thu hoạch cây thức ăn xanh, đặc biệt trong các chương trình phát triển chăn nuôi bền vững.

  3. Nhà nghiên cứu và giảng viên trong lĩnh vực chăn nuôi, dinh dưỡng động vật: Tham khảo dữ liệu về ảnh hưởng của phân bón và tuổi thu hoạch đến năng suất, thành phần hóa học cây thức ăn để phát triển các nghiên cứu tiếp theo hoặc giảng dạy.

  4. Doanh nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi: Khai thác thông tin về thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của bột lá T. gigantea để phát triển sản phẩm thức ăn hỗn hợp có bổ sung nguồn nguyên liệu tự nhiên, an toàn và hiệu quả.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần xác định khoảng cách cắt tối ưu cho cây T. gigantea?
    Khoảng cách cắt ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất sinh khối, tỷ lệ lá, thành phần dinh dưỡng và khả năng tái sinh của cây. Khoảng cách cắt tối ưu giúp cân bằng giữa năng suất và chất lượng thức ăn, tránh lãng phí tài nguyên và giảm chi phí sản xuất.

  2. Mức bón đạm nào phù hợp nhất cho cây T. gigantea?
    Mức bón đạm 60 kg N/ha/lứa được xác định là phù hợp, giúp tăng năng suất sinh khối và hàm lượng protein trong lá mà không gây ảnh hưởng tiêu cực đến cây hoặc môi trường.

  3. Làm thế nào để sử dụng bột lá T. gigantea trong chăn nuôi gia cầm?
    Bột lá T. gigantea có thể được bổ sung từ 2-5% vào khẩu phần thức ăn hỗn hợp để tăng hàm lượng protein và sắc tố tự nhiên, giúp cải thiện màu sắc da, lòng đỏ trứng và hương vị thịt mà không ảnh hưởng đến năng suất.

  4. Ảnh hưởng của tuổi thu hoạch đến chất lượng dinh dưỡng của cây như thế nào?
    Tuổi thu hoạch càng dài làm tăng tỷ lệ vật chất khô, lipit, xơ và năng lượng thô nhưng giảm tỷ lệ protein, ảnh hưởng đến khả năng tiêu hóa và hấp thu của vật nuôi. Do đó, cần cân nhắc để thu hoạch ở thời điểm phù hợp.

  5. Có thể áp dụng kết quả nghiên cứu này ở các vùng khác không?
    Kết quả nghiên cứu phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm như Thái Nguyên và các vùng tương tự. Tuy nhiên, cần điều chỉnh kỹ thuật canh tác dựa trên đặc điểm đất đai, khí hậu và giống cây tại từng địa phương.

Kết luận

  • Khoảng cách cắt 50-60 ngày là thời điểm tối ưu để đạt năng suất vật chất khô và protein thô cao nhất, đồng thời duy trì chất lượng dinh dưỡng của cây T. gigantea.
  • Mức bón đạm 60 kg N/ha/lứa kết hợp phân chuồng, lân và kali giúp tăng năng suất và hàm lượng protein trong lá.
  • Năng suất sinh khối trung bình/lứa đạt 259,86 tạ/ha, cao hơn nhiều so với các cây thức ăn xanh phổ biến khác.
  • Thành phần hóa học lá thay đổi theo khoảng cách cắt, với tỷ lệ xơ tăng khi thu hoạch muộn, ảnh hưởng đến khả năng tiêu hóa của vật nuôi.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để áp dụng kỹ thuật canh tác cây T. gigantea hiệu quả, góp phần nâng cao năng suất thức ăn xanh và giảm chi phí trong chăn nuôi.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích áp dụng kỹ thuật bón phân và thu hoạch theo khuyến nghị trong sản xuất thực tế, đồng thời mở rộng nghiên cứu về các yếu tố môi trường và kỹ thuật canh tác khác để tối ưu hóa năng suất và chất lượng cây thức ăn xanh.