Tổng quan nghiên cứu

Trong chiến lược phát triển chăn nuôi gia súc nhai lại thích ứng với biến đổi khí hậu, chăn nuôi cừu tại Việt Nam đang ghi nhận tốc độ tăng trưởng ấn tượng. Theo số liệu thống kê ngành nông nghiệp, tổng đàn cừu cả nước đã tăng nhanh chóng từ 71.603 con lên khoảng 126.000 con vào năm 2016. Trong đó, vùng Duyên hải Nam Trung Bộ chiếm tỷ trọng lớn nhất với 123.011 con, tập trung chủ yếu tại tỉnh Ninh Thuận với 115.758 con và Bình Thuận với 4.081 con, đồng thời đang mở rộng mạnh mẽ ra các tỉnh phía Bắc. Tuy nhiên, rào cản lớn nhất của nghề nuôi cừu hiện nay là chi phí thức ăn thường chiếm tới 65% đến 70% tổng giá thành sản xuất, trong khi các cơ sở dữ liệu dinh dưỡng chuyên biệt cho cừu tại Việt Nam vẫn còn rất hạn chế.

Nghiên cứu được triển khai nhằm đánh giá toàn diện thành phần hóa học, tỷ lệ tiêu hóa in vivo và giá trị dinh dưỡng của 11 loại thức ăn phổ biến phục vụ chăn nuôi cừu. Phạm vi thực nghiệm được tiến hành trong thời gian 10 tháng, kéo dài từ tháng 06/2016 đến tháng 04/2017 tại Trung tâm Nghiên cứu Dê và Thỏ Sơn Tây thuộc Viện Chăn nuôi. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện ở việc thiết lập hệ thống chỉ số năng lượng trao đổi (ME đạt từ 6,5 đến 9,5 MJ/kg vật chất khô) và protein tiêu hóa tại ruột non (PDI đạt từ 45 đến 94,15 g/kg vật chất khô). Đây là cơ sở khoa học then chốt giúp người chăn nuôi chủ động phối trộn khẩu phần cân bằng, giảm 15% đến 20% chi phí thức ăn bổ sung và nâng cao hiệu suất tăng trọng của đàn cừu thịt.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự kết hợp giữa hệ thống phân tích thức ăn cổ điển Weende và phương pháp phân tích vách tế bào hiện đại của Van Soest. Hệ thống Weende cho phép phân định 6 chỉ tiêu cơ bản gồm độ ẩm, khoáng tổng số, protein thô, lipit thô, xơ thô và dẫn xuất không protein. Nhằm khắc phục nhược điểm đánh giá chưa sát về bản chất chất xơ ở loài nhai lại, hệ thống Van Soest được áp dụng để định lượng xơ không tan trong môi trường trung tính (NDF) và xơ không tan trong môi trường axit (ADF).

Về mặt đánh giá giá trị dinh dưỡng, đề tài ứng dụng hệ thống năng lượng thuần và protein tiêu hóa ở ruột non (PDI) của Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc gia Pháp (INRA) theo các công thức chuẩn mực của Jarrige và cộng sự. Các khái niệm cốt lõi được vận hành trong nghiên cứu gồm:

  • Vật chất khô (VCK): Phần khối lượng còn lại của thức ăn sau khi sấy loại bỏ hoàn toàn nước tự do ở 100°C.
  • Xơ không tan trong môi trường trung tính (NDF): Bao gồm cellulose, hemicellulose và lignin, đại diện cho toàn bộ vách tế bào thực vật quyết định độ choán dạ cỏ và lượng ăn vào.
  • Xơ không tan trong môi trường axit (ADF): Gồm cellulose và lignin, chỉ số tương quan nghịch chặt chẽ với khả năng tiêu hóa thức ăn.
  • Năng lượng trao đổi (ME): Phần năng lượng tiêu hóa trừ đi năng lượng mất mát qua nước tiểu và khí mê-tan trong dạ cỏ.
  • Protein tiêu hóa ở ruột non (PDI): Tổng lượng axit amin hấp thu thực tế tại ruột non, gồm hai giá trị độc lập là PDIN (tổng hợp theo nitơ khả dụng) và PDIE (tổng hợp theo năng lượng khả dụng).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ 11 loại thức ăn đại diện cho 3 nhóm thức ăn chính trong chăn nuôi cừu: nhóm thức ăn xanh (cỏ ghinê, cỏ voi thu cắt 35 ngày, cỏ voi thu cắt 45 ngày); nhóm thức ăn ủ và phụ phẩm (cỏ voi ủ chua, thân cây ngô ủ chua, cây ngô chín sữa sáp ủ chua, rơm kiềm hóa 2% urê); nhóm thức ăn giàu năng lượng và giàu protein (cám gạo, bột ngô, bột sắn, bột đậu tương, bã bia). Mẫu thức ăn được lấy ngẫu nhiên và chuẩn bị theo đúng Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 4325:2007 với 3 lần lặp lại độc lập cho mỗi phép phân tích hóa học tại Phòng Phân tích Thức ăn và Sản phẩm Chăn nuôi.

Quy trình xác định tỷ lệ tiêu hóa in vivo sử dụng 04 cừu đực giống Phan Rang thuần thục 12 tháng tuổi, khối lượng bình quân 30 kg, được nuôi nhốt cá thể trên cũi tiêu hóa chuyên dụng. Thí nghiệm áp dụng phương pháp thu gom toàn bộ phân và nước tiểu theo quy chuẩn của Cochran và Galyean, chia thành 2 giai đoạn: 10 ngày thích nghi chuẩn bị và 7 ngày thu thập mẫu định lượng liên tục. Nước tiểu được cố định bằng dung dịch axit sunfuric 10% để duy trì độ pH dưới 2 nhằm bảo toàn lượng nitơ bài tiết. Đối với thức ăn tinh, phương pháp sai phân gián tiếp được áp dụng bằng cách bổ sung 200g thức ăn thử nghiệm vào khẩu phần cơ sở cỏ voi ủ chua. Toàn bộ số liệu thô được phân tích phương sai ANOVA và xử lý thống kê bằng phần mềm Minitab 16 và Microsoft Excel 2010 với ngưỡng sai khác có ý nghĩa ở mức xác suất P < 0,05.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả phân tích thành phần hóa học và thử nghiệm tiêu hóa in vivo trên cừu Phan Rang đã chỉ ra những khác biệt sinh học rất rõ rệt giữa các nhóm nguyên liệu thức ăn:

Thứ nhất, đối với nhóm thức ăn xanh, tuổi thu cắt có ảnh hưởng mang tính quyết định đến chất lượng dinh dưỡng. Cỏ voi thu cắt ở 35 ngày tuổi có hàm lượng protein thô đạt 13,00% VCK, cao hơn 23,8% so với cỏ voi 45 ngày (10,50% VCK) và cao hơn 44,4% so với cỏ ghinê (9,00% VCK). Tỷ lệ tiêu hóa in vivo của protein thô ở cỏ voi 35 ngày đạt 65,2%, tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ đạt 63,7%, mang lại giá trị năng lượng ME cao nhất nhóm đạt 9,5 MJ/kg VCK và giá trị PDI đạt 94,15 g/kg VCK. Cỏ ghinê có hàm lượng xơ NDF cao nhất đạt 73,80% VCK nhưng tỷ lệ tiêu hóa chất khô chỉ đạt 59,2%.

Thứ hai, đối với nhóm thức ăn ủ chua và phụ phẩm, cây ngô chín sữa sáp ủ chua thể hiện chất lượng dinh dưỡng vượt trội nhất. Loại thức ăn này đạt hàm lượng protein thô 9,40% VCK, lipit thô 2,38% VCK và chỉ số xơ ADF thấp nhất chỉ 31,20% VCK. Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ đạt 67,6%, tiêu hóa lipit đạt 80,4%, cung cấp năng lượng ME đạt 8,01 MJ/kg VCK và PDI đạt 66,4 g/kg VCK. Ngược lại, cỏ voi ủ chua có hàm lượng protein thô thấp nhất (6,30% VCK) và tỷ lệ tiêu hóa protein chỉ đạt 33,0%. Đáng chú ý, rơm lúa khi được kiềm hóa bằng 2% urê đã nâng hàm lượng protein thô lên 7,67% VCK (tăng hơn 150% so với rơm khô truyền thống) và đạt tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ 50,8%.

Thứ ba, ở nhóm thức ăn tinh và bổ sung, bột đậu tương có hàm lượng protein thô cao nhất đạt 48,79% VCK, bã bia đạt 29,78% VCK với độ tiêu hóa protein rất cao. Nhóm thức ăn giàu năng lượng có tỷ lệ tiêu hóa chất khô biến động mạnh, trong đó bột sắn đạt độ tiêu hóa chất khô cao nhất là 78,3% nhưng nghèo đạm (4,32% VCK), trong khi cám gạo đạt độ tiêu hóa chất khô 56,1% nhưng giàu chất béo với hàm lượng lipit thô đạt 14,80% VCK.

Thảo luận kết quả

Sự suy giảm chất lượng dinh dưỡng của cỏ voi khi kéo dài chu kỳ thu hoạch từ 35 ngày lên 45 ngày được giải thích bởi quá trình sinh lý hóa già của vách tế bào thực vật. Khi cây lớn, hàm lượng lignin tăng lên tạo các liên kết este bền vững với hemicellulose và cellulose, khiến chỉ số NDF tăng từ 68,10% lên 72,50% và ADF tăng từ 40,30% lên 43,60%. Rào cản cơ học này cản trở sự bám dính và tấn công của hệ vi sinh vật dạ cỏ, làm tỷ lệ tiêu hóa protein giảm từ 65,2% xuống 62,1%. Kết quả này hoàn toàn nhất quán với các công bố quốc tế về cỏ hòa thảo nhiệt đới của Aumont và cộng sự tại vùng biển Caribe cũng như nghiên cứu của Vũ Chí Cương trên gia súc nhai lại tại Việt Nam.

Đối với các sản phẩm ủ chua, việc cây ngô chín sữa sáp đạt hiệu quả tiêu hóa cao là nhờ sự hiện diện của hạt ngô chứa nhiều tinh bột dễ lên men, tạo môi trường thuận lợi thúc đẩy vi sinh vật tổng hợp protein sinh khối. Trong thực tiễn nghiên cứu và chuyển giao, toàn bộ ma trận dữ liệu thành phần hóa học (chất khô, protein thô, xơ thô, NDF, ADF, khoáng) và giá trị dinh dưỡng (ME, UFL, PDIN, PDIE) nên được trực quan hóa qua biểu đồ cột kép so sánh mức cân bằng giữa PDIN và PDIE cho từng nhóm nguyên liệu, kết hợp bảng ma trận phân hạng chất lượng để người chăn nuôi dễ dàng tra cứu khi tính toán khẩu phần ăn hỗn hợp.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm tối ưu hóa hiệu quả kinh tế và nâng cao năng suất đàn cừu, 4 nhóm giải pháp kỹ thuật cụ thể được đề xuất áp dụng:

  1. Chuẩn hóa chu kỳ thu hoạch thức ăn thô xanh: Các chủ trang trại và hộ nuôi cừu cần thực hiện thu cắt cỏ voi ở giai đoạn tái sinh từ 35 đến 40 ngày tuổi nhằm đảm bảo hàm lượng protein thô luôn duy trì trên 12% VCK và chỉ số xơ ADF dưới 41% VCK, giúp tăng tỷ lệ thu nhận thức ăn thêm 15% và tối ưu hóa khả năng tiêu hóa của dạ cỏ.
  2. Ứng dụng công nghệ chế biến dự trữ thức ăn thô: Các hợp tác xã chăn nuôi cần triển khai ủ chua toàn cây ngô ở giai đoạn chín sữa sáp (mục tiêu đạt ME từ 8,0 MJ/kg VCK trở lên) và áp dụng quy trình xử lý rơm lúa với 2% urê trong thời gian ủ tối thiểu 14 ngày để nâng tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ vượt mốc 50%, áp dụng ngay trong chu kỳ tích trữ thức ăn cho 4 tháng mùa khô hạn hàng năm.
  3. Cân đối khẩu phần theo hệ thống PDI: Đội ngũ kỹ sư dinh dưỡng tại các trung tâm giống cần thiết kế khẩu phần hỗn hợp TMR theo nguyên tắc cân bằng giữa PDIN và PDIE với tỷ lệ thức ăn tinh:thô duy trì ở mức 30:70, kết hợp bột sắn giàu năng lượng với bã bia hoặc bột đậu tương nhằm đạt mục tiêu tăng trọng bình quân từ 120 đến 150 g/con/ngày cho cừu vỗ béo.
  4. Số hóa cơ sở dữ liệu dinh dưỡng thức ăn: Học viện Nông nghiệp Việt Nam cùng Cục Chăn nuôi cần tích hợp bộ chỉ số phân tích của 11 loại thức ăn này vào phần mềm xây dựng khẩu phần chi phí thấp trong giai đoạn 2024 - 2026, cung cấp công cụ tính toán miễn phí cho cán bộ khuyến nông các địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả thực nghiệm của luận văn là tài liệu tham khảo giá trị cao cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

  1. Chủ trang trại và nông hộ chăn nuôi cừu thương phẩm: Nắm bắt chính xác giá trị dinh dưỡng của từng loại thức ăn sẵn có tại địa phương để thay thế nguồn thức ăn công nghiệp đắt đỏ, ứng dụng kỹ thuật ủ rơm 2% urê giúp tiết kiệm từ 20% đến 30% chi phí thức ăn trong mùa đông và mùa khô.
  2. Chuyên gia dinh dưỡng và nhà máy sản xuất thức ăn gia súc: Sử dụng trực tiếp hệ thống dữ liệu số lượng lớn về năng lượng ME, NE, UFL và giá trị protein PDI của 11 loại nguyên liệu để phối chế các dòng thức ăn tinh hỗn hợp, thức ăn bổ sung khoáng và bánh dinh dưỡng chuyên biệt cho cừu.
  3. Cán bộ khuyến nông và cơ quan quản lý nông nghiệp vùng Duyên hải miền Trung: Khai thác kết quả nghiên cứu làm cơ sở xây dựng mô hình chuyển giao kỹ thuật chăn nuôi cừu thâm canh và bán thâm canh thích ứng với hiện tượng hạn hán kéo dài tại các địa bàn trọng điểm như Ninh Thuận và Bình Thuận.
  4. Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên chuyên ngành Chăn nuôi - Thú y: Tiếp cận phương pháp luận chuẩn mực về thí nghiệm cân bằng trao đổi in vivo trên cũi tiêu hóa, kỹ thuật thu mẫu phân toàn phần và phương pháp tính toán giá trị dinh dưỡng hiện đại theo tiêu chuẩn INRA.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao nên thu hoạch cỏ voi ở 35 ngày tuổi thay vì kéo dài đến 45 ngày tuổi?

Cỏ voi thu cắt ở 35 ngày tuổi chứa hàm lượng protein thô đạt 13,00% VCK và tỷ lệ tiêu hóa protein in vivo đạt 65,2%, cao hơn hẳn so với mức 10,50% VCK và 62,1% ở mốc 45 ngày tuổi. Thu hoạch đúng thời điểm 35 ngày giúp hạn chế sự hóa gỗ của vách tế bào, giữ hàm lượng xơ khó tiêu ADF ở mức thấp 40,30% VCK, từ đó tăng độ ngon miệng và kích thích cừu ăn nhiều hơn.

Kỹ thuật kiềm hóa rơm lúa bằng 2% urê mang lại lợi ích cụ thể nào cho cừu?

Xử lý rơm bằng 2% urê giúp phá vỡ các liên kết lignin phức tạp, nâng hàm lượng protein thô từ dưới 3% lên mức 7,67% VCK và làm giảm xơ trung tính NDF xuống 64,96% VCK. Nhờ đó, tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ của rơm đạt 50,8%, biến nguồn phụ phẩm nông nghiệp giá rẻ thành nguồn thức ăn thô dự trữ an toàn và giàu dưỡng chất cho đàn cừu.

Vì sao cây ngô chín sữa sáp ủ chua có giá trị dinh dưỡng cao nhất trong nhóm thức ăn ủ?

Cây ngô thu hoạch ở giai đoạn chín sữa sáp chứa trọn vẹn phần bắp ngô giàu tinh bột, đạt hàm lượng protein thô 9,40% VCK và lipit thô 2,38% VCK. Nguồn năng lượng dễ phân giải này giúp năng lượng trao đổi ME đạt tới 8,01 MJ/kg VCK và tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ đạt 67,6%, vượt trội hoàn toàn so với thân cây ngô sau thu bắp hay cỏ voi ủ chua.

Cần lưu ý nguyên tắc gì khi phối trộn bột sắn vào khẩu phần ăn của cừu?

Bột sắn là nguồn thức ăn tinh bột có tỷ lệ tiêu hóa chất khô rất cao đạt 78,3% nhưng lại rất nghèo protein khi chỉ chứa 4,32% VCK protein thô. Do đó, khi sử dụng bột sắn bắt buộc phải phối hợp thêm các nguyên liệu giàu đạm như bã bia (29,78% VCK protein thô) hoặc bột đậu tương (48,79% VCK protein thô) để cân bằng hai chỉ số PDIN và PDIE, tránh gây rối loạn tiêu hóa dạ cỏ.

Đánh giá dinh dưỡng protein theo hệ thống PDI của Pháp có ưu điểm gì so với phương pháp đo protein thô truyền thống?

Hệ thống PDI định lượng chính xác lượng axit amin thực tế đi vào ruột non và được cừu hấp thu thông qua hai nguồn: protein thức ăn không bị phân giải tại dạ cỏ (PDIA) và protein vi sinh vật tổng hợp được (PDIM). Phương pháp này giúp khắc phục hoàn toàn sai số của chỉ tiêu protein thô truyền thống vốn không phản ánh đúng quá trình chuyển hóa nitơ phức tạp của hệ vi sinh vật dạ cỏ.

Kết luận

  • Luận văn đã xây dựng thành công cơ sở dữ liệu khoa học chuẩn xác về thành phần hóa học (vật chất khô, protein thô, lipit, xơ thô, khoáng, NDF, ADF) của 11 loại thức ăn chăn nuôi cừu phổ biến tại Việt Nam.
  • Xác định được tỷ lệ tiêu hóa in vivo trực tiếp trên cừu đực giống Phan Rang, khẳng định cỏ voi thu cắt 35 ngày tuổi và cây ngô chín sữa sáp ủ chua là hai nguồn thức ăn thô có phẩm cấp dinh dưỡng cao nhất.
  • Chuẩn hóa hệ thống chỉ số năng lượng (ME, NE, UFL) và hệ thống protein tiêu hóa ở ruột (PDI, PDIN, PDIE) theo tiêu chuẩn INRA, tạo nền tảng vững chắc cho công tác phối chế khẩu phần khoa học.
  • Chứng minh tính ưu việt của các giải pháp chế biến dự trữ như kiềm hóa rơm lúa với 2% urê và tận dụng phụ phẩm bã bia nhằm hạ giá thành chăn nuôi gia súc nhai lại.
  • Cung cấp luận cứ thực tiễn quan trọng phục vụ tái cơ cấu ngành chăn nuôi và phát triển bền vững đàn cừu tại các vùng sinh thái khô hạn.

Trong giai đoạn 12 đến 24 tháng tới, các hướng nghiên cứu tiếp theo cần mở rộng đánh giá trên các giống cỏ sả lá lớn, cây họ đậu và tích hợp hoàn chỉnh thuật toán cân bằng dinh dưỡng vào ứng dụng di động. Các trang trại và cơ sở chăn nuôi hãy ứng dụng ngay bộ số liệu định lượng này để chuẩn hóa khẩu phần, nâng cao năng suất và tối đa hóa lợi nhuận kinh tế cho đàn cừu của mình.