Tổng quan nghiên cứu

Ngành chăn nuôi bò sữa tại Việt Nam đang ghi nhận những bước chuyển mình mạnh mẽ nhằm giảm bớt sự phụ thuộc vào nguồn sữa nguyên liệu nhập khẩu. Theo thống kê ngành chăn nuôi, quy mô đàn bò sữa năm 2015 đã đạt 275,3 ngàn con với sản lượng sữa tươi đạt 723,2 ngàn tấn, tăng gấp đôi so với thời điểm năm 2011 với 142,7 ngàn con và 345,4 ngàn tấn. Thành tựu phát triển vượt bậc này gắn liền với hiệu quả của công tác thụ tinh nhân tạo khi tỷ lệ gieo tinh nhân tạo trên đàn bò sữa toàn quốc đã đạt 100%. Để duy trì tốc độ tăng trưởng này, việc bảo đảm cả về số lượng và phẩm chất nguồn tinh đông lạnh dạng cọng rạ từ đàn đực giống thuần chủng là yêu cầu then chốt.

Tuy nhiên, thực tế chăn dưỡng đàn bò đực giống chuyên sữa Holstein Friesian (HF) nhập nội tại Việt Nam vẫn chủ yếu áp dụng định mức dinh dưỡng theo tiêu chuẩn NRC 1988 của Hoa Kỳ. Tiêu chuẩn này vốn được thiết lập cho điều kiện khí hậu ôn đới mát mẻ và nguồn thức ăn bản địa của phương Tây. Khi nuôi dưỡng tại miền Bắc Việt Nam, sự khác biệt lớn về khí hậu nhiệt đới gió mùa cùng nguồn thức ăn thô xanh biến động theo mùa khiến bò đực giống dễ bị stress nhiệt, dẫn đến suy giảm lượng thức ăn thu nhận và giảm chất lượng tinh dịch.

Đề tài được thực hiện nhằm xác định mức năng lượng trao đổi và protein thô tối ưu trong khẩu phần ăn của bò đực giống HF trưởng thành nuôi tại Trạm Nghiên cứu và sản xuất tinh đông lạnh Moncada (Ba Vì, Hà Nội) giai đoạn 2016 – 2017. Kết quả nghiên cứu giúp nâng cao tổng số tinh trùng tiến thẳng lên 6,16 tỷ/lần khai thác và đạt sản lượng ấn tượng 219,27 liều tinh cọng rạ đạt chuẩn trên mỗi lần khai thác, mang lại giá trị khoa học và kinh tế thiết thực cho công tác giống bò sữa quốc gia.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Cơ sở lý thuyết của đề tài dựa trên sinh lý sinh sản gia súc đực và mô hình tương tác trục nội tiết Hạ đồi - Tuyến yên - Tinh hoàn. Tuyến yên tiết ra hai hormone hướng sinh dục quan trọng: FSH kích thích sự phát triển của biểu mô ống sinh tinh, trong khi LH kích thích tế bào kẽ Leydig tiết testosterone để duy trì tính hăng sinh dục và thúc đẩy quá trình đồng hóa protein. Quá trình tạo tinh từ tinh nguyên bào thành tinh trùng kéo dài từ 45 đến 60 ngày, hình thành các tinh trùng trưởng thành có chiều dài 68,0 – 74,0 µm. Khả năng vận động tiến thẳng của tinh trùng được giải thích qua thuyết trượt vi ống dynein dưới tác động phân giải nguồn năng lượng ATP từ ty thể tại đoạn thân.

Đồng thời, đề tài ứng dụng lý thuyết nhu cầu dinh dưỡng cho loài nhai lại của NRC 1988 nhằm cân bằng giữa nguồn năng lượng và protein. Các khái niệm cốt lõi được định lượng gồm: Năng lượng trao đổi (ME, đơn vị MJ/con/ngày), Protein thô (CP, tính bằng g/con/ngày), Thể tích tinh dịch (V, ml/lần khai thác), Hoạt lực tinh trùng (A, thang đo %), Nồng độ tinh trùng (C, tỷ/ml), và Tổng số tinh trùng sống tiến thẳng (VAC = V x A x C, đơn vị tỷ/lần khai thác).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu thực nghiệm gồm 576 mẫu tinh dịch khai thác từ 9 bò đực giống HF thuần chủng trưởng thành từ 5 đến 7 tuổi, có khối lượng cơ thể trung bình từ 1.035,8 kg đến 1.035,9 kg và có năng suất tinh ổn định. Cỡ mẫu 9 bò đực được phân bổ ngẫu nhiên hoàn toàn vào 3 lô thí nghiệm tương ứng với 3 mức dinh dưỡng: Mức I (100% NRC 1988), Mức II (105% NRC 1988), và Mức III (110% NRC 1988). Thí nghiệm diễn ra qua hai mùa vụ: mùa hè - thu (01/05 – 31/08/2016) và mùa đông - xuân (01/11/2016 – 28/02/2017). Ngoài ra, nghiên cứu còn kết hợp bộ dữ liệu hồi cứu từ 1.470 lần khai thác tinh của 30 bò đực giống HF giai đoạn 2013 – 2016 tại trạm Moncada.

Khẩu phần ăn được xây dựng bằng phần mềm chuyên dụng Ultramix từ Đại học Oxford. Thành phần thức ăn thô xanh (cỏ Ghinê), cỏ Pangola khô, cỏ Alfalfa khô và thức ăn tinh được kiểm nghiệm định kỳ theo tiêu chuẩn TCVN 4326:2001 (xác định vật chất khô), TCVN 4328:2007 (protein thô) và tiêu chuẩn quốc tế AOAC 973 (chất xơ NDF, ADF). Các chỉ tiêu tinh dịch được kiểm tra nghiêm ngặt bằng máy đo nồng độ quang phổ Photometer SDM5, máy đo pH và kính hiển vi phản pha phóng đại 400 lần theo quy chuẩn TCVN 8925:2012. Số liệu được phân tích phương sai ANOVA thông qua mô hình tuyến tính tổng quát GLM trên phần mềm Minitab 14 và so sánh cặp giá trị trung bình bằng phép thử Tukey ở mức ý nghĩa P<0,05. Phương pháp GLM được lựa chọn vì cho phép bóc tách chính xác ảnh hưởng độc lập của mức dinh dưỡng khẩu phần và yếu tố thời gian của tuần khai thác.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, đánh giá 1.470 lần khai thác tinh thực tế của 30 bò đực HF chỉ ra ảnh hưởng rất rõ của yếu tố mùa vụ. Trong mùa đông - xuân, phẩm chất tinh dịch vượt trội hơn hẳn mùa hè - thu với hoạt lực tinh trùng đạt 68,5% so với 66,8% (P<0,05), nồng độ tinh trùng đạt 1,30 tỷ/ml so với 1,25 tỷ/ml (P<0,05), tổng số tinh trùng tiến thẳng VAC đạt 5,63 tỷ/lần so với 5,34 tỷ/lần (P<0,05), và tỷ lệ kỳ hình giảm từ 14,6% xuống 13,3% (P<0,05).

Thứ hai, khẩu phần ăn vào thực tế của bò đực HF tại trạm khi áp dụng mức chuẩn 100% NRC 1988 bị thiếu hụt đáng kể do thời tiết nắng nóng. Trong mùa hè - thu, lượng thu nhận thực tế chỉ đạt 94,22% – 96,19% về năng lượng trao đổi (ME) và 92,34% – 95,42% về protein thô (CP) so với khuyến cáo.

Thứ ba, khẩu phần Mức III (110% NRC 1988) mang lại hiệu quả dinh dưỡng và sinh lý vượt bậc. Bò đực ở Mức III thu nhận thực tế 123,4 MJ ME/ngày trong mùa hè - thu và 128,7 MJ ME/ngày trong mùa đông - xuân. Mức dinh dưỡng này làm tăng nồng độ tinh trùng có ý nghĩa thống kê (P<0,05), đưa tổng số tinh trùng sống tiến thẳng VAC đạt đỉnh 5,98 tỷ/lần khai thác trong mùa hè - thu và 6,16 tỷ/lần trong mùa đông - xuân.

Thứ tư, chỉ tiêu năng suất sản xuất tinh đông lạnh đạt kết quả cao nhất ở Mức III với 207,16 liều cọng rạ/lần khai thác trong mùa hè - thu và 219,27 liều cọng rạ/lần khai thác trong mùa đông - xuân, vượt trội có ý nghĩa thống kê so với lô đối chứng Mức I (P<0,05).

Thảo luận kết quả

Sự suy giảm phẩm chất tinh dịch trong mùa hè - thu bắt nguồn từ cơ chế stress nhiệt. Nhiệt độ môi trường trung bình vùng Ba Vì trong mùa hè từ 27,42°C đến 27,53°C cùng ẩm độ không khí cao trên 83,66% vượt xa ngưỡng thích nghi tối ưu 15 – 20°C của giống bò ôn đới. Stress nhiệt làm tăng chuyển hóa cơ bản, gây cản trở quá trình điều nhiệt tại bìu và dẫn đến tình trạng thiếu oxy cục bộ ở dịch hoàn, sinh ra nhiều gốc oxy tự do làm tổn thương tế bào sinh tinh và tăng tỷ lệ tinh trùng gập đuôi, biến dạng đầu. Khẩu phần Mức III (110% NRC) đã bù đắp kịp thời phần năng lượng tiêu hao cho hoạt động chống nóng, giúp duy trì thể trạng ở mức 5 điểm chuẩn và giữ nồng độ testosterone trong máu ổn định.

Để minh họa trực quan các kết quả này, hệ thống dữ liệu có thể được thể hiện qua biểu đồ cột so sánh sản lượng cọng rạ tinh đông lạnh giữa 3 mức dinh dưỡng theo từng mùa vụ, kết hợp cùng bảng ma trận tổng hợp các chỉ tiêu lý hóa của tinh dịch để làm rõ sự khác biệt giữa các nghiệm thức thực nghiệm.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản xuất tinh đông lạnh bò HF tại Việt Nam, các giải pháp kỹ thuật cần được triển khai đồng bộ như sau:

Thứ nhất, điều chỉnh tăng định mức năng lượng trao đổi và protein thô trong khẩu phần ăn hàng ngày của bò đực giống HF lên Mức III tương đương 110% tiêu chuẩn NRC 1988 (đạt 125,2 – 128,7 MJ ME/con/ngày và trên 1.500 g CP/con/ngày). Mục tiêu duy trì sản lượng xuất xưởng trên 200 cọng rạ/lần khai thác trong mùa hè và trên 215 cọng rạ/lần trong mùa đông. Phòng Dinh dưỡng và Thức ăn của Trạm Moncada chủ trì thực hiện ngay từ quý 3/2017.

Thứ hai, tối ưu hóa cơ cấu thức ăn thô tinh chất lượng cao theo mùa vụ. Bổ sung 18% cỏ Alfalfa khô (khoảng 3,6 kg VCK/con/ngày) kết hợp 0,7 – 0,9 kg VCK thóc mầm giàu vitamin E vào mùa đông - xuân; tận dụng tối đa nguồn cỏ Ghinê tươi đạt 7,42 kg VCK/con/ngày vào mùa hè - thu để bảo đảm điểm thể trạng bò đực luôn ổn định ở mức 5 điểm trên thang 9 điểm. Trại Chăn nuôi và Sản xuất Thức ăn chịu trách nhiệm chuẩn bị nguồn nguyên liệu thường xuyên.

Thứ ba, nâng cấp hệ thống kiểm soát tiểu khí hậu chuồng nuôi chống stress nhiệt. Lắp đặt giàn quạt thông gió công nghiệp kết hợp hệ thống phun sương làm mát tự động, duy trì nhiệt độ chuồng nuôi dưới 25°C vào các tháng cao điểm từ tháng 5 đến tháng 8, nhằm hạ tỷ lệ tinh trùng kỳ hình xuống dưới mức 13,0%. Bộ phận Cơ điện và Quản lý Chuồng trại hoàn thành lắp đặt trong giai đoạn 2017 – 2018.

Thứ tư, chuẩn hóa nghiêm ngặt quy trình khai thác và kiểm định chất lượng tinh dịch. Duy trì tần suất khai thác cố định 2 lần/tuần vào khung giờ sáng sớm từ 6:00 đến 8:00, thực hiện thụt rửa bao dương vật bằng dung dịch nước muối sinh lý NaCl 0,9% trước khi lấy tinh 30 phút. Phòng Thí nghiệm kiểm nghiệm chỉ đưa vào pha chế đông lạnh các mẻ tinh đạt hoạt lực tươi từ 70% trở lên và nồng độ đạt từ 800 triệu tinh trùng/ml theo tiêu chuẩn TCVN 8925:2012.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả của luận văn mang tính ứng dụng thực tiễn cao, đặc biệt hữu ích cho 4 nhóm đối tượng:

Thứ nhất, ban giám đốc và cán bộ kỹ thuật tại các trung tâm, trạm nghiên cứu sản xuất tinh đông lạnh gia súc lớn trên phạm vi cả nước. Luận văn cung cấp công thức khẩu phần Mức III (110% NRC 1988) đã được kiểm chứng giúp nâng cao năng suất khai thác thêm 15 đến 20 liều cọng rạ đạt chuẩn cho mỗi lần lấy tinh.

Thứ hai, chuyên gia dinh dưỡng và quản lý kỹ thuật tại các trang trại chăn nuôi bò sữa tập trung quy mô công nghiệp. Tài liệu cung cấp giải pháp phối hợp nguyên liệu giàu dinh dưỡng như cỏ Alfalfa khô và thóc mầm nhằm duy trì thể trạng đực giống ưu tú phục vụ công tác nhân giống đàn.

Thứ ba, giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học thuộc chuyên ngành Chăn nuôi, Thú y tại các trường đại học nông lâm. Công trình là tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp bố trí thí nghiệm khối ngẫu nhiên, kỹ thuật phân tích 576 mẫu tinh dịch trên máy quang phổ và quy trình xử lý thống kê bằng mô hình GLM ANOVA.

Thứ tư, các chuyên viên hoạch định chính sách thuộc Cục Chăn nuôi và Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Kết quả đề tài là luận cứ khoa học thực tiễn để rà soát, bổ sung và ban hành hệ thống định mức kinh tế kỹ thuật nuôi dưỡng gia súc giống gốc phù hợp với khí hậu nhiệt đới tại Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

Khẩu phần dinh dưỡng nào mang lại sản lượng tinh cọng rạ cao nhất cho bò đực giống HF? Khẩu phần Mức III tương đương 110% tiêu chuẩn NRC 1988 mang lại hiệu quả vượt trội nhất. Mức ăn này cung cấp 123,4 – 128,7 MJ ME/ngày, giúp bò đạt tổng số tinh trùng tiến thẳng VAC là 6,16 tỷ/lần và sản xuất tới 219,27 cọng rạ tinh đông lạnh đạt chuẩn trên mỗi lần khai thác trong mùa đông - xuân.

Khí hậu miền Bắc ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng tinh dịch bò HF? Mùa hè - thu với nền nhiệt cao 27,53°C và ẩm độ 88,48% gây stress nhiệt rõ rệt, khiến hoạt lực tinh trùng giảm xuống 66,8% và tỷ lệ kỳ hình tăng lên 14,6%. Ngược lại, mùa đông - xuân mát mẻ giúp cải thiện hoạt lực lên 68,5% và giảm tỷ lệ tinh trùng dị hình xuống 13,3%.

Tại sao tiêu chuẩn NRC 1988 của Mỹ cần được điều chỉnh tăng khi áp dụng tại Việt Nam? Tiêu chuẩn NRC 1988 được thiết lập cho môi trường ôn đới mát mẻ. Khi nuôi tại Việt Nam, điều kiện thời tiết nóng ẩm làm giảm khả năng ăn vào thực tế của bò từ 3,8% đến 7,6%, đòi hỏi phải tăng mật độ dinh dưỡng khẩu phần lên 110% NRC để bù đắp năng lượng tiêu hao chống nóng.

Thể tích và hoạt lực tinh trùng tươi có biến động lớn khi thay đổi mức dinh dưỡng không? Các mức dinh dưỡng từ 100% đến 110% NRC không tạo ra sai khác có ý nghĩa thống kê đối với thể tích tinh dịch (dao động từ 6,65 đến 6,68 ml) và hoạt lực tinh trùng (67,58% đến 69,91%). Tuy nhiên, dinh dưỡng nâng cao tác động mạnh đến nồng độ và tổng số tinh trùng sống tiến thẳng.

Vai trò của cỏ Alfalfa khô và thóc mầm trong khẩu phần bò đực giống là gì? Cỏ Alfalfa khô cung cấp nguồn protein chất lượng cao và khoáng chất dồi dào trong mùa đông - xuân khi thiếu cỏ tươi. Trong khi đó, thóc mầm (0,7 - 0,9 kg VCK/ngày) bổ sung lượng lớn vitamin E và các chất chống oxy hóa, kích thích tính hăng và bảo vệ màng tinh trùng.

Kết luận

Công trình nghiên cứu luận văn thạc sĩ của tác giả Mai Thị Thanh đã đem lại những đóng góp khoa học và thực tiễn nổi bật cho ngành chăn nuôi gia súc lớn:

  • Khẳng định tiêu chuẩn dinh dưỡng NRC 1988 nguyên bản chưa đáp ứng đủ nhu cầu thực tế của bò đực HF trong điều kiện nhiệt đới, dẫn đến hiện tượng thiếu hụt từ 4% đến 8% dưỡng chất trong mùa hè.
  • Xác định khẩu phần Mức III (110% NRC 1988) là định mức tối ưu nhất, giúp đàn đực giống đạt sản lượng kỷ lục 207,16 – 219,27 cọng rạ tinh đông lạnh đạt chuẩn trên mỗi lần khai thác.
  • Làm rõ quy luật biến động sinh lý sinh sản theo mùa vụ, trong đó mùa đông - xuân cho hoạt lực (68,5%) và nồng độ tinh trùng (1,30 tỷ/ml) vượt trội so với mùa hè - thu (P<0,05).
  • Xác lập chế độ chăm dưỡng cân bằng với việc duy trì điểm thể trạng 5/9 điểm kết hợp bổ sung cỏ Alfalfa khô và thóc mầm để ổn định năng suất tinh dịch quanh năm.
  • Kế hoạch hành động giai đoạn 2017 – 2020: Đẩy mạnh chuyển giao công thức khẩu phần 110% NRC cho các cơ sở sản xuất giống trên toàn quốc và hoàn thiện quy chuẩn dinh dưỡng quốc gia cho gia súc đực giống gốc.

Các đơn vị sản xuất tinh đông lạnh và trang trại chăn nuôi gia súc lớn hãy áp dụng ngay định mức khẩu phần 110% NRC để tối ưu hóa hiệu quả kinh tế và nâng cao chất lượng giống bò sữa!