MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Sơn La là một tỉnh miền núi Tây Bắc Việt Nam, có diện tích rộng (1,4 triệu ha) và mật độ dân số thấp; toàn tỉnh có 1.252,7 nghìn người với mật độ 89 người/km2 (Tổng Cục thống kê, 2020). Sơn La được coi là một tỉnh có tiềm năng phát triển gia súc ăn cỏ. Thực tế, hàng năm số lượng đàn trâu bò của tỉnh không ngừng tăng lên.
Tính đến năm 2020, tỉnh Sơn La có 25. Chỉ tính riêng tại Công ty cổ phần giống bò sữa Mộc Châu, đàn bò sữa hiện có trên 21.000 và tăng đàn lên 3. Để đáp ứng sự phát triển đàn gia súc nhai lại (GSNL) thì việc giải quyết đủ nguồn thức ăn thô ổn định quanh năm là một vấn đề sống còn. Tuy nhiên, hiện tại nguồn thức ăn thô tại Sơn La đang bị thiếu hụt, đặc biệt vào mùa đông, trong bối cảnh diện tích đất trồng cỏ đang bị thu hẹp dần do nhu cầu sử dụng đất vào các mục tiêu khác có lợi hơn.
Do vậy, giải pháp tận dụng các nguồn phụ phẩm nông nghiệp sẵn có làm thức ăn chăn nuôi đang được lãnh đạo tỉnh Sơn La và các nhà khoa học quan tâm. Ở nhiều nước đang phát triển có điều kiện tương tự như nước ta (đất đai hạn chế, dân số tăng nhanh), người ta hết sức quan tâm đến vấn đề nghiên cứu sử dụng nguồn thức ăn sẵn có ở địa phương và phụ phẩm để tăng nguồn thức ăn giá rẻ cho gia súc nhai lại. Một trong những nguồn phụ phẩm đang còn ít được quan tâm nghiên cứu là vỏ quả chanh leo. Sau khi khai thác dịch quả chế biến đồ uống phần vỏ còn lại có lượng lớn đang thải ra môi trường mà chưa được sử dụng.
Cây chanh leo (Passiflora edulis) gần đây được trồng ở nhiều nơi ở Việt Nam, trong đó có tỉnh Sơn La, với tốc độ phát triển rất nhanh nhờ có thị trường xuất khẩu tốt. Tuy nhiên, việc chế biến quả chanh leo xuất khẩu đã để lại lượng phụ phẩm lớn và có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường rất cao. Tại Sơn La, sự phát triển và mở rộng quy mô trồng chanh leo của tập đoàn Nafood Tây Bắc đã tạo ra một nguồn phụ phẩm vỏ quả ngày càng lớn. Theo Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Sơn La (2021), diện tích trồng chanh leo năm 2020 của tỉnh là 1.900 ha 1 với năng suất quả đạt 30-50 tấn/ha với gần 1/2 là cùi vỏ.
Như vậy, hàng năm tại Sơn La sẽ có khoảng 38.000 tấn vỏ quả chanh leo. Một số nghiên cứu đã cho thấy vỏ quả chanh leo có thể làm thức ăn tốt cho bò. Alves và cs. (2015) đã ủ chua vỏ quả chanh leo, bột ngô, urê và khô đậu nành thay thế khẩu phần lúa mỳ cho vỗ béo bò thịt tại Brazil.
Sena và cs. (2015) đã sử dụng vỏ quả chanh leo phơi khô thay thế cỏ Tifton 85 trong khẩu phần ăn của cừu nuôi thịt. Ở Việt Nam cho đến nay vẫn chưa có một nghiên cứu nào chế biến sử dụng vỏ quả chanh leo làm thức ăn cho gia súc. Do vậy, nếu chế biến được nguồn phụ phẩm này làm thức ăn chăn nuôi ở Sơn La thì đó sẽ là cho lợi ích kép: vừa tạo được một nguồn thức ăn tại chỗ cho gia súc nhai lại vừa giảm thiểu được ô nhiêm môi trường do chế biến quả chanh leo gây ra.
Vỏ quả chanh leo có hàm lượng xơ và nước cao trong khi đó hàm lượng protein thấp (He và cs. Nếu sử dụng nguồn phụ phẩm này với một tỷ lệ không hợp lý trong khẩu phần gia súc nhai lại sẽ ảnh hưởng không tốt đến môi trường dạ cỏ, do đó giảm hiệu quả sử dụng thức ăn nói chung và tiêu hoá xơ nói riêng. Để gia súc sử dụng có hiệu quả vỏ quả chanh leo tươi cần có biện pháp chế biến, xử lý và bảo quản chúng một cách thích hợp. Do đó, việc nghiên cứu chế biến và bảo quản những phụ phẩm này sẽ tạo ra nguồn thức ăn rẻ tiền góp phần hạ giá thành sản phẩm chăn nuôi, đồng thời tránh ô nhiễm môi trường, tạo sự phát triển bền vững trong ngành chăn nuôi.
Tuy nhiên, việc thu gom, chế biến và sử dụng như thế nào cho phù hợp với điều kiện cụ thể của địa phương đòi hỏi phải có các nghiên cứu và thí nghiệm cụ thể trước khi có thể áp dụng rộng rãi trên quy mô lớn. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2. Mục tiêu chung Sử dụng vỏ quả chanh leo làm thức ăn cho bò sữa nhằm góp phần phát triển chăn nuôi bò sữa bền vững ở Sơn La. Mục tiêu cụ thể - Xác định được khối lượng, thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của vỏ quả chanh leo làm thức ăn cho bò sữa.
2 - Xác định được các công thức ủ chua để bảo quản vỏ quả chanh leo làm thức ăn cho gia súc nhai lại. - Xác định mức độ sử dụng vỏ quả chanh leo ủ chua phù hợp trong khẩu phần ăn của bê cái và bò vắt sữa. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN - Luận án là công trình khoa học đầu tiên tại Việt Nam đánh giá được tiềm năng, thành phần và giá trị dinh dưỡng của vỏ quả chanh leo làm thức ăn cho bò sữa. - Đã đưa ra công thức ủ chua vỏ quả chanh leo làm thức ăn chăn nuôi.
- Đã xây dựng được các khẩu phần ăn cho bê cái và bò vắt sữa có chứa tỷ lệ vỏ quả chanh leo ủ chua phù hợp. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 4. Ý nghĩa khoa học - Đưa ra được phương trình ước tính trữ lượng vỏ quả chanh leo. - Tư liệu hoá được giá trị dinh dưỡng của vỏ quả chanh leo.
- Tìm ra được các công thức ủ chua vỏ quả chanh leo phối hợp với các nguồn phụ phẩm khác. - Xác định được tỷ lệ sử dụng vỏ quả chanh leo để thay thế một số loại thức ăn thô thông dụng trong khẩu phần nuôi bò sữa. - Luận án là tài liệu tham khảo cho các cơ sở nghiên cứu, các trường đại học, cao đẳng cũng như cho cơ sở chăn nuôi bò sữa. Ý nghĩa thực tiễn - Sử dụng được vỏ quả chanh leo tại Sơn La làm thức ăn cho bò sữa giúp tạo thêm nguồn thức ăn giá rẻ, góp phần hạ giá thành sản phẩm và tăng thu nhập cho người chăn nuôi bò sữa.
- Giảm chi phí xử lý môi trường và giảm thiểu ô nhiễm môi trường do vỏ quả chanh leo gây ra cho doanh nghiệp chế biến quả chanh leo. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu: vỏ quả chanh leo phối hợp với một số phụ phẩm nông nghiệp và chế biến có sẵn khác làm thức ăn cho bò sữa nuôi tại Mộc Châu. 3 - Thời gian nghiên cứu: từ tháng 1/2017 đến 9/2021. - Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm của Khoa Chăn nuôi – Học viện Nông nghiệp Việt Nam và Bộ môn Dinh dưỡng và Thức ăn chăn nuôi – Viện Chăn nuôi; các hộ chăn nuôi bò sữa tại huyện Mộc Châu.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. SỬ DỤNG PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP LÀM THỨC ĂN CHO GIA SÚC NHAI LẠI 1. Khả năng sử dụng phụ phẩm của gia súc nhai lại 1. Đặc điểm tiêu hoá của gia súc nhai lại Hệ thống tiêu hoá của gia súc nhai lại được đặc trưng bởi hệ dạ dày kép gồm 4 túi: ba túi trước (dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách) được gọi chung là dạ dày trước, không có tuyến tiêu hoá riêng; túi thứ 4 là dạ múi khế, tương tự như dạ dày của động vật dạ dày đơn, có hệ thống tuyến tiêu hoá phát triển (Nguyễn Xuân Trạch và cs.
Dạ cỏ của gia súc nhai lại được xem là xã hội cộng sinh giữa gia súc và vi sinh vật (VSV), nhờ vậy mà chúng có khả năng sống và phát triển dựa vào khẩu phần thức ăn giàu xơ (Brockman, 1993). Do vậy, các loại thức ăn giàu xơ khác mà con người và động vật dạ dày đơn không thể sử dụng vẫn có thể được xem là nguồn thức ăn có giá trị cho gia súc nhai lại nhờ vi sinh vật dạ cỏ này. Quá trình lên men VSV trong dạ cỏ đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng, protein, có ảnh hưởng tới lượng thức ăn ăn vào và sức sản xuất của gia súc nhai lại. Quá trình trao đổi chất trong dạ cỏ bao gồm hai quá trình chính (Nguyễn Xuân Trạch và cs.
- Sự phân huỷ các thành phần thức ăn bởi VSV (chủ yếu là carbohydrate và các hợp chất chứa nitơ). - Quá trình tổng hợp các đại phân tử cho sinh khối VSV (chủ yếu là protein, axít nucleic và lipid). Cả hai quá trình trên đều chịu ảnh hưởng bởi cấu trúc khẩu phần, tốc độ chuyển dời các tiểu phần thức ăn ở các túi dạ dày trước. Dạ cỏ của gia súc nhai lại có dung tích lớn và môi trường thuận lợi cho VSV yếm khí sống và phát triển.
VSV dạ cỏ có các enzyme phân huỷ liên kết -1,4- glucoside của chất xơ và có khả năng tổng hợp đại phân tử protein từ NH3. Chất chứa dạ cỏ là một hỗn hợp gồm thức ăn ăn vào, vi sinh vật dạ cỏ, các sản 5 phẩm trao đổi trung gian, nước bọt và các chất chế tiết từ máu vào dạ cỏ. Đây là một hệ sinh thái phức hợp trong đó liên tục có sự tương tác giữa thức ăn, hệ vi sinh vật và động vật chủ. Môi trường dạ cỏ là môi trường yếm khí và có áp suất thẩm thấu tương đương áp suất thẩm thấu của máu.
Nhiệt độ trong dạ cỏ khoảng 38 - 420C. Độ pH có sự biến động song được duy trì khá ổn định do sự hấp thu axit béo bay hơi và NH3, cùng với tác dụng đệm của nước bọt (Nguyễn Xuân Trạch và cs. Các chất chứa luôn luôn được nhào trộn bởi sự co bóp của dạ cỏ, nhờ vậy dinh dưỡng được lưu thông liên tục. Sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men được hấp thu qua vách dạ cỏ và các cơ chất được nạp vào thông qua thức ăn.
Có sự chế tiết vào qua vách dạ cỏ những chất cần thiết cho vi sinh vật phát triển và hấp thu vào máu những sản phẩm tạo ra trong dạ cỏ. Điều này làm cho áp suất thẩm thấu của dạ cỏ luôn ổn định. Thời gian thức ăn tồn lưu trong dạ cỏ kéo dài tạo điều kiện cho vi sinh vật công phá. Những điều kiện đó là lý tưởng cho sự phát triển của VSV dạ cỏ.
Điều này được đánh giá bởi sự phong phú về chủng loại và mật độ VSV.
