Tổng quan luận án
Việc thiết lập khẩu phần dinh dưỡng cho gia súc nhai lại nói chung và bò thịt nói riêng tại Việt Nam trong nhiều năm chủ yếu dựa vào các hệ thống tiêu chuẩn dinh dưỡng của nước ngoài như ARC (1980), AFRC (1993), INRA (1989), SCA (1990) và NRC (2000). Các hệ thống này được xây dựng dựa trên các giống bò ôn đới (Bos taurus) nuôi trong điều kiện khí hậu lạnh hoặc ôn đới tại châu Âu, Bắc Mỹ và Australia. Khi áp dụng nguyên bản các tiêu chuẩn này vào điều kiện chăn nuôi tại Việt Nam—nơi có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm và cơ cấu đàn chủ yếu là bò lai (Bos indicus $\times$ Bos taurus)—đã nảy sinh bất cập lớn: khẩu phần có thể bị thừa hoặc thiếu năng lượng, làm giảm hiệu quả sử dụng thức ăn và tăng chi phí sản xuất. Cho đến trước thời điểm thực hiện đề tài, các nghiên cứu năng lượng tại Việt Nam chủ yếu mới tập trung trên bò sữa, chưa có công trình nào xác định có hệ thống nhu cầu năng lượng duy trì và tăng trọng cho bò lai nuôi thịt. Luận án "Xác định nhu cầu năng lượng cho duy trì và tăng trọng của bò lai nuôi thịt tại Việt Nam" của nghiên cứu sinh Lê Đình Khản (2017) được thực hiện nhằm giải quyết trực tiếp khoảng trống thực tiễn và lý luận này.
Mục tiêu nghiên cứu tổng quát của luận án:
- Xác định được nhu cầu năng lượng trao đổi cho duy trì ($MEm$) và nhu cầu năng lượng trao đổi cho tăng trọng ($MEg$) của bò lai nuôi thịt tại Việt Nam.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Bò đực giống Lai Sind và bò đực lai nuôi thịt thế hệ $F_1$ giữa bò cái Lai Sind với các giống bò ngoại chuyên thịt gồm Droughtmaster, Red Angus và Brahman.
- Phạm vi khối lượng và lứa tuổi: Bò có khối lượng từ 150 kg trở lên, lứa tuổi từ 6 đến 19 tháng tuổi.
- Phạm vi không gian: Các thí nghiệm trao đổi nhiệt trên buồng hô hấp được thực hiện tại Trung tâm Thực nghiệm và Bảo tồn vật nuôi thuộc Viện Chăn nuôi. Các bộ số liệu vỗ béo và thí nghiệm kiểm chứng được thu thập và phân tích từ các vùng sinh thái chăn nuôi bò thịt trọng điểm tại Việt Nam (kế thừa một phần số liệu từ dự án ACIAR-LPS/2008/049 và Trung tâm Phát triển chăn nuôi Hà Nội).
- Thời gian nghiên cứu: Các nội dung thực nghiệm và phân tích dữ liệu được triển khai liên tục từ tháng 6/2014 đến tháng 6/2016; luận án bảo vệ năm 2017.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Tổng quan tài liệu của luận án hệ thống hóa các thành tựu nghiên cứu dinh dưỡng năng lượng trên thế giới và trong nước theo các nhóm nội dung chính:
-
Các hệ thống dinh dưỡng quốc tế và phương pháp xác định năng lượng duy trì ($MEm$): Tác giả điểm lại phương pháp luận của ARC (1980), AFRC (1993), INRA (1989), SCA (1990) và NRC (2000). Trong đó, nhu cầu năng lượng thuần cho duy trì ($NEm$) và năng lượng trao đổi cho duy trì ($MEm$) được xác định từ thí nghiệm buồng hô hấp thông qua đo sản lượng nhiệt lúc đói ($FHP$) cộng với năng lượng bài tiết qua nước tiểu ($FUEU$). AFRC (1993) đưa ra phương trình tính $NEm$ dựa trên khối lượng cơ thể ($LW$) và hiệu chỉnh tăng 15% đối với bò đực do cường độ trao đổi chất cao hơn bò thiến và bò cái; NRC (2000) bổ sung hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường; SCA (1990) hiệu chỉnh theo tuổi và mức ăn vào.
-
Các yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu năng lượng duy trì:
- Thể trạng và khối lượng: Cường độ trao đổi chất phụ thuộc chặt chẽ vào lượng nạc (protein) hơn là mỡ (Noblet và cs., 1998; Pullar và Webster, 1974, 1977; Reed, 1989). Agnew và Yan (2000) chứng minh nhiệt trao đổi đói tương quan nghịch với điểm thể trạng ($R^2 = 0,83$).
- Hàm lượng xơ trong khẩu phần: Khẩu phần giàu xơ làm tăng kích thước cơ quan tiêu hóa, tăng vận động nhai lại và làm giảm hệ số $k_m$ do tiêu hao năng lượng gia nhiệt và sinh khí methane (Reynold và Tyrrell, 1991; Reynolds, 1996; Beever và cs., 1988).
- Giống và vùng sinh thái: Bò vùng nhiệt đới (Bos indicus) có nhu cầu $MEm$ thấp hơn từ 16% đến 17% so với bò vùng ôn đới (Bos taurus) (Lee và cs., 2003; Odai và cs., 2003). Tổng hợp của tác giả cho thấy $MEm$ trung bình của bò Bos taurus là $0,548\text{ MJ/kg }W^{0,75}$ (biến động $0,440 - 0,704$), bò Brahman là $0,446\text{ MJ/kg }W^{0,75}$ ($0,377 - 0,487$), bò Nellore là $0,500\text{ MJ/kg }W^{0,75}$ ($0,468 - 0,590$), bò lai Bos indicus $\times$ Bos taurus là $0,547\text{ MJ/kg }W^{0,75}$ ($0,293 - 0,636$), và bò địa phương các nước châu Á là $0,481\text{ MJ/kg }W^{0,75}$ ($0,410 - 0,520$).
-
Phương pháp xác định nhu cầu năng lượng cho tăng trọng ($MEg$): Phương pháp thực nghiệm, phương pháp nhân tố và phương pháp mô hình hóa hồi quy đa biến (Rivera-Torres và cs., 2011; Yan và cs., 2003; Tedeschi và cs., 2005). Các nghiên cứu tại Thái Lan (Nitipot và cs., 2009, 2010; Tangjitwattanachai và cs., 2008, 2009a, b) chỉ ra rằng $MEg$ của bò Brahman Thái là $22,67\text{ MJ/kg}$ tăng trọng, bò địa phương Thái là $31,37\text{ MJ/kg}$ tăng trọng, và bò lai Brahman là $26,02\text{ MJ/kg}$ tăng trọng.
-
Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam: Các nghiên cứu về năng lượng trao đổi chủ yếu được thực hiện trên bò sữa bởi nhóm tác giả Viện Chăn nuôi (Vũ Chí Cương và cs., 2004, 2010a, b, c, 2011a, b, c, 2013; Ngô Đình Tân và cs., 2012, 2015). Đối với bò thịt, các nghiên cứu trước đây chỉ dừng lại ở thử nghiệm các công thức khẩu phần vỗ béo mà chưa xác định được giá trị $MEm$ và $MEg$ chuẩn cho các tổ hợp bò lai.
Vị trí của luận án: Luận án là công trình đầu tiên tại Việt Nam kết hợp phương pháp buồng hô hấp đo trao đổi nhiệt trực tiếp và phương pháp mô hình hóa hồi quy trên tập dữ liệu vỗ béo lớn để xác định đầy đủ các tham số năng lượng ($MEm$, $NEm$, $k_m$, $MEg$) cho bò lai nuôi thịt trong điều kiện nhiệt đới.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Cơ sở lý thuyết và các khái niệm sử dụng
Nghiên cứu vận dụng lý thuyết cân bằng năng lượng sinh học ở động vật nhai lại:
- Năng lượng thô ($GE$) của thức ăn sau khi trừ đi năng lượng mất qua phân ($FE$) tạo thành năng lượng tiêu hóa ($DE$).
- Năng lượng trao đổi ($ME$) bằng $DE$ trừ đi năng lượng bài tiết qua nước tiểu ($UE$) và năng lượng mất qua khí methane ($CH_4$).
- Năng lượng thuần ($NE$) là phần năng lượng $ME$ còn lại sau khi trừ đi năng lượng gia nhiệt ($HI$). $NE$ được sử dụng cho duy trì ($NEm$) và tăng trọng ($NEg$).
- Mối quan hệ giữa sản lượng nhiệt ở mức ăn duy trì ($HP$) và sản lượng nhiệt lúc đói ($FHP$) xác định hiệu số gia nhiệt ($HI = HP - FHP$) và hiệu số sử dụng năng lượng trao đổi cho duy trì ($k_m = FHP / HP$).
- Khối lượng trao đổi được chuẩn hóa dưới dạng $W^{0,75}$ hoặc $BW^{0,75}$ (tính bằng kg khối lượng cơ thể nâng lên lũy thừa 0,75).
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
Luận án được triển khai thông qua 4 nội dung nghiên cứu gắn kết chặt chẽ:
[Nghiên cứu 1: Buồng hô hấp (MEm, NEm, km)]
[Nghiên cứu 2: Mô hình hóa hồi quy vỗ béo (MEg)]
[Nghiên cứu 3: So sánh với hệ thống dinh dưỡng Thái Lan]
[Nghiên cứu 4: Kiểm chứng thực tế qua 3 thí nghiệm khẩu phần]
- Nghiên cứu 1 - Xác định $MEm$, $NEm$ và $k_m$ trên buồng hô hấp:
- Động vật thí nghiệm: 6 bò đực Lai Sind khối lượng trung bình $145,54\text{ kg}$, 14–15 tháng tuổi. Bò được tẩy nội ngoại ký sinh trùng, nuôi thích nghi 1 tháng.
- Quy trình 2 giai đoạn:
- Giai đoạn 1 (Nuôi duy trì): Nuôi cá thể trên cũi trao đổi chất 20 ngày chuẩn bị, 10 ngày thu mẫu nước tiểu và phân, sau đó đưa vào buồng hô hấp 2 ngày đo trao đổi khí. Khẩu phần gồm rơm lúa ($ME: 6,31\text{ MJ/kg}$) và thức ăn tinh BS18 ($ME: 9,80\text{ MJ/kg}$).
- Giai đoạn 2 (Trao đổi đói): Cho bò nhịn đói hoàn toàn trong 4 ngày (uống nước tự do) để làm trống đường tiêu hóa, sau đó đưa vào buồng hô hấp đo liên tục trong 2 ngày (ngày thứ 5 và thứ 6).
- Đo lường và tính toán: Sản lượng nhiệt ($HP$ và $FHP$) tính theo phương trình Brouwer (1965):
$$HP\text{ (hoặc }FHP\text{)} = 16,18 \times VO_2 + 5,02 \times VCO_2 - 2,17 \times CH_4 - 5,99 \times N$$
Trong đó: $VO_2$, $VCO_2$, $CH_4$ tính bằng lít/ngày; $N$ là lượng nitơ bài tiết trong nước tiểu tính bằng gam/ngày.
- Nghiên cứu 2 - Xác định $MEg$ bằng phương pháp mô hình hóa:
- Phân tích 2 bộ số liệu vỗ béo bò tại Việt Nam (tuổi từ 6 đến 19 tháng; các giống Lai Sind, lai Droughtmaster, lai Red Angus, lai Brahman):
- Bộ số liệu thứ nhất ($n = 59$): Kế thừa từ các nghiên cứu vỗ béo độc lập của Vũ Chí Cương, Trịnh Văn Tuấn, Trương La, Văn Tiến Dũng.
- Bộ số liệu thứ hai ($n = 70$): Gồm 59 số liệu của bộ thứ nhất kết hợp cùng 11 nghiệm thức từ 3 thí nghiệm vỗ béo kiểm chứng.
- Kỹ thuật phân tích: Hồi quy tuyến tính giữa lượng $ME$ ăn vào ($MEI$) và tăng trọng trung bình ngày ($ADG$). Phương trình hồi quy chỉ được chấp nhận khi $R^2 > 0,7$ ($P < 0,01$), sai số tương đối giữa giá trị lý thuyết và thực tế dưới 10% và không có sai khác thống kê ($P > 0,05$).
- Nghiên cứu 3 - So sánh với hệ thống dinh dưỡng Thái Lan:
- So sánh các tham số $MEm$ và $MEg$ tìm được tại Việt Nam với tiêu chuẩn cho bò Brahman Thái ($MEg = 22,67 \times ADG$), bò địa phương Thái ($MEg = 31,37 \times ADG$) và bò lai Brahman Thái ($MEg = 26,02 \times ADG$) công bố trong tiêu chuẩn dinh dưỡng bán đảo Đông Dương (Nutrient Requirements of Beef Cattle in Indochinese Peninsula, 2010).
- Nghiên cứu 4 - Thí nghiệm kiểm chứng thực tế:
- Kiểm chứng khả năng ứng dụng các thông số năng lượng đã xác định trên 3 thí nghiệm vỗ béo:
- Thí nghiệm 1: Khẩu phần bổ sung lá keo dậu (Leucaena leucocephala).
- Thí nghiệm 2: Khẩu phần bổ sung lá dâu tằm (Morus alba).
- Thí nghiệm 3: Khẩu phần bổ sung bột củ sắn có hoặc không bổ sung khô dầu lạc cho bò Lai Sind.
Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm và xử lý số liệu
- Phân tích hóa học thức ăn và chất thải: Vật chất khô ($DM$, TCVN 4326-86), protein thô ($CP$, TCVN 4328-86), mỡ thô ($EE$, TCVN 4331-2001), xơ thô ($CF$, TCVN 4329-86), khoáng tổng số ($Ash$, TCVN 4327-86).
- Giá trị năng lượng thô ($GE$) đo bằng bom nhiệt lượng calorimeter IKA C2000 (CHLB Đức). Năng lượng trao đổi ($ME$) của nguyên liệu xác định bằng phương pháp sinh khí 24 giờ in vitro (Menke và Steingass, 1988):
$$ME\text{ (kcal/kg DM)} = 1885 + 21 \times GP24 + 2,49 \times DM - 21,6 \times CP$$
- Xử lý thống kê: Quản lý dữ liệu trên Excel 2007; phân tích phương sai (ANOVA), phân tích tương quan và hồi quy trên phần mềm Minitab version 16.
Nội dung chính theo từng chương
Mở đầu
Phần mở đầu trình bày bối cảnh thực tiễn của ngành chăn nuôi bò thịt Việt Nam khi chuyển dịch từ chăn thả tận dụng sang chăn nuôi thâm canh và bán thâm canh. Luận án nhấn mạnh sự thiếu hụt các hằng số sinh học về nhu cầu dinh dưỡng năng lượng của các nhóm bò lai nuôi thịt trong nước, xác định rõ mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu cũng như ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình.
Chương I: Tổng quan tài liệu về cơ sở lý luận và thực tiễn của vấn đề nghiên cứu
Chương I tổng quan toàn diện các khái niệm cơ bản về tiêu chuẩn ăn và nhu cầu dinh dưỡng; phân tích chi tiết cơ chế sinh lý của quá trình trao đổi năng lượng ở động vật nhai lại. Chương này tổng kết các phương pháp xác định năng lượng duy trì (phương pháp buồng hô hấp, phương pháp mổ khảo sát, kỹ thuật cân bằng Carbon-Nitơ, mô hình hóa toán học) và các yếu tố ảnh hưởng (thể trạng, tuổi, khẩu phần xơ, kiểu gen, hoạt động chăn thả, nhiệt độ môi trường). Đồng thời, tác giả điểm lại bức tranh nghiên cứu năng lượng bò thịt trên thế giới từ năm 1989 đến 2014 và thực trạng nghiên cứu trong nước, từ đó xác lập các luận cứ khoa học cho các nội dung nghiên cứu của đề tài.
Chương II: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương II mô tả chi tiết quy trình bố trí thí nghiệm, vật liệu động vật, thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm, cấu tạo và nguyên lý vận hành của hệ thống buồng hô hấp trùm đầu hở tại Viện Chăn nuôi. Chương này chuẩn hóa toàn bộ các công thức tính toán toán học ($HP$, $FHP$, $HI$, $k_m$, $MEm$, $MEg$), quy trình lấy mẫu nước tiểu, phân tích hóa học theo Tiêu chuẩn Việt Nam và quy trình vận hành phần mềm thống kê Minitab version 16 để phân tích phương sai và thiết lập phương trình hồi quy.
| Thức ăn thí nghiệm |
DM (%) |
CP (%) |
EE (%) |
CF (%) |
Ash (%) |
OM (%) |
ME (MJ/kg DM) |
| Rơm lúa |
90,60 |
6,40 |
1,16 |
29,40 |
12,76 |
77,84 |
6,31 |
| Cám hỗn hợp BS18 |
90,50 |
22,20 |
3,39 |
7,68 |
10,96 |
79,54 |
9,80 |
Chương III: Kết quả và thảo luận
1. Kết quả Nghiên cứu 1: Xác định nhu cầu năng lượng trao đổi cho duy trì ($MEm$)
Từ số liệu đo đạc trực tiếp trên 6 cá thể bò Lai Sind trong buồng hô hấp, luận án đã xác định được các chỉ tiêu trao đổi năng lượng cơ bản:
- Sản lượng nhiệt lúc đói ($FHP$) trung bình đạt $0,367\text{ MJ/kg }W^{0,75}\text{/ngày}$ ($87,71\text{ kcal/kg }W^{0,75}$). Giá trị này đại diện cho nhu cầu năng lượng thuần cho duy trì ($NEm$).
- Sản lượng nhiệt khi ăn ở mức duy trì ($HP$) trung bình đạt $0,517\text{ MJ/kg }W^{0,75}\text{/ngày}$ ($123,56\text{ kcal/kg }W^{0,75}$).
- Năng lượng gia nhiệt ($HI = HP - FHP$) đạt trung bình $0,150\text{ MJ/kg }W^{0,75}\text{/ngày}$.
- Hệ số sử dụng năng lượng trao đổi cho duy trì ($k_m = FHP / HP$) đạt trung bình $0,71$ (tương đương 71%).
- Nhu cầu năng lượng trao đổi cho duy trì ($MEm = NEm / k_m$) của bò lai nuôi thịt tại Việt Nam được xác định là $0,52\text{ MJ/kg }W^{0,75}\text{/ngày}$ ($124,28\text{ kcal/kg }W^{0,75}\text{/ngày}$).
2. Kết quả Nghiên cứu 2: Xác định nhu cầu năng lượng trao đổi cho tăng trọng ($MEg$)
Phân tích mô hình hóa trên 2 bộ số liệu vỗ béo bò thịt:
- Bộ số liệu thứ nhất ($n = 59$): Bò có khối lượng bắt đầu trung bình $195,75\text{ kg}$, kết thúc $254,39\text{ kg}$, tăng trọng bình quân ($ADG$) đạt $0,667\text{ kg/con/ngày}$, $ME$ ăn vào đạt $8,972\text{ MJ/kg DM}$. Phương trình hồi quy xác định nhu cầu $MEg$ dao động quanh mức $27,5\text{ MJ/kg}$ tăng trọng.
- Bộ số liệu thứ hai ($n = 70$): Khối lượng bắt đầu trung bình $190,98\text{ kg}$, kết thúc $249,09\text{ kg}$, $ADG$ trung bình $0,658\text{ kg/con/ngày}$, $ME$ ăn vào trung bình $47,933\text{ MJ/con/ngày}$.
| Chỉ tiêu thống kê |
Bộ số liệu thứ nhất ($n=59$) |
Bộ số liệu thứ hai ($n=70$) |
| Khối lượng đầu kỳ thí nghiệm (kg) |
$195,75 \pm 1,12$ |
$190,98 \pm 1,71$ |
| Khối lượng kết thúc thí nghiệm (kg) |
$254,39 \pm 1,15$ |
$249,09 \pm 1,84$ |
| Khối lượng trao đổi trung bình $W^{0,75}$ (kg) |
$58,10 \pm 0,21$ |
$57,11 \pm 0,35$ |
| Tăng trọng bình quân ADG (kg/con/ngày) |
$0,667 \pm 0,009$ |
$0,658 \pm 0,009$ |
| ME ăn vào (MJ/con/ngày) |
$48,65 \pm 0,68$ |
$47,93 \pm 0,64$ |
| Nhu cầu MEg ước tính (MJ/kg tăng trọng) |
27,50 |
27,50 |
3. Kết quả Nghiên cứu 3: So sánh với các hệ thống dinh dưỡng Thái Lan
Khi so sánh phương trình hồi quy giữa $ME$ ăn vào thực tế và tăng trọng của bò lai tại Việt Nam với các mô hình của Thái Lan:
- Nhu cầu $MEm$ của bò lai tại Việt Nam ($0,52\text{ MJ/kg }W^{0,75}$) tương đương với bò địa phương Thái Lan ($0,484 - 0,519\text{ MJ/kg }W^{0,75}$) và cao hơn bò Brahman Thái Lan ($0,377 - 0,486\text{ MJ/kg }W^{0,75}$).
- Nhu cầu $MEg$ của bò lai nuôi thịt tại Việt Nam ($27,5\text{ MJ/kg}$ tăng trọng) nằm ở vị trí trung gian giữa bò lai Brahman Thái Lan ($26,02\text{ MJ/kg}$), bò Brahman thuần Thái Lan ($22,67\text{ MJ/kg}$) và bò địa phương Thái Lan ($31,37\text{ MJ/kg}$). Điều này phản ánh chính xác đặc điểm di truyền con lai giữa nền bò vàng/Lai Sind bản địa với các giống bò thịt nhiệt đới và ôn đới.
4. Kết quả Nghiên cứu 4: Kiểm chứng thực tế qua 3 thí nghiệm khẩu phần
Áp dụng các giá trị $MEm = 0,52\text{ MJ/kg }W^{0,75}$ và $MEg = 27,5\text{ MJ/kg}$ tăng trọng để dự báo tăng trọng trong 3 thí nghiệm thực tế:
- Thí nghiệm bổ sung lá keo dậu: Tăng trọng tính toán theo mô hình không có sai khác thống kê so với tăng trọng thực tế thu được ($P > 0,05$), sai số dưới 5%.
- Thí nghiệm bổ sung lá dâu tằm: Khẩu phần đáp ứng chính xác nhu cầu $ME$ dự báo, tăng trọng thực tế tương thích cao với mức năng lượng tính toán ($P > 0,05$).
- Thí nghiệm bổ sung bột sắn và khô dầu lạc: Tăng trọng thực tế trên bò Lai Sind đạt mức tương đương với giá trị năng lượng trao đổi ăn vào theo công thức đề xuất ($P > 0,05$).
Bảng tổng hợp nhu cầu năng lượng trao đổi ($ME$, MJ/con/ngày) theo khối lượng và tốc độ tăng trọng của bò lai nuôi thịt tại Việt Nam được xây dựng trong luận án:
| Khối lượng bò (kg) |
$W^{0,75}$ (kg) |
MEm (MJ/ngày) |
ME cho ADG = 0,5 kg/ngày |
ME cho ADG = 0,7 kg/ngày |
ME cho ADG = 1,0 kg/ngày |
| 150 |
42,86 |
22,29 |
36,04 |
41,54 |
49,79 |
| 200 |
53,18 |
27,65 |
41,40 |
46,90 |
55,15 |
| 250 |
62,87 |
32,69 |
46,44 |
51,94 |
60,19 |
| 300 |
72,08 |
37,48 |
51,23 |
56,73 |
64,98 |
| 350 |
80,91 |
42,07 |
55,82 |
61,32 |
69,57 |
| 400 |
89,44 |
46,51 |
60,26 |
65,76 |
74,01 |
Chương IV: Kết luận và đề nghị
Chương IV đúc kết ngắn gọn các chỉ số năng lượng đã được chứng minh và đưa ra các kiến nghị cụ thể về việc áp dụng bảng nhu cầu năng lượng vào thực tiễn chỉ đạo sản xuất thức ăn và tiếp tục mở rộng nghiên cứu sang các đối tượng bò khác.
Kết quả và những đóng góp mới
Đóng góp mới về mặt khoa học
- Luận án là công trình khoa học đầu tiên tại Việt Nam nghiên cứu có hệ thống và xác định được các hằng số trao đổi năng lượng cơ bản của bò lai nuôi thịt bằng phương pháp buồng hô hấp hiện đại kết hợp mô hình hóa hồi quy:
- Nhu cầu năng lượng thuần cho duy trì: $NEm = 0,367\text{ MJ/kg }W^{0,75}\text{/ngày}$ ($87,71\text{ kcal/kg }W^{0,75}$).
- Nhu cầu năng lượng trao đổi cho duy trì: $MEm = 0,52\text{ MJ/kg }W^{0,75}\text{/ngày}$ ($124,28\text{ kcal/kg }W^{0,75}$).
- Hệ số sử dụng năng lượng trao đổi cho duy trì: $k_m = 0,71$.
- Nhu cầu năng lượng trao đổi cho 1 kg tăng trọng: $MEg = 27,5\text{ MJ/kg}$ tăng trọng ($6572,6\text{ kcal/kg}$).
- Chứng minh được rằng nhu cầu năng lượng duy trì của bò lai nuôi thịt tại Việt Nam thấp hơn so với các tiêu chuẩn ôn đới (AFRC, ARC) nhưng tương đương với các giống bò thịt vùng nhiệt đới tại Đông Nam Á (Thái Lan), bổ sung dữ liệu sinh học quan trọng cho chuyên ngành Dinh dưỡng và Thức ăn chăn nuôi.
Đóng góp mới về mặt thực tiễn và kiến nghị
- Xây dựng bảng chuẩn nhu cầu năng lượng trao đổi ($ME$) chi tiết cho bò lai nuôi thịt từ 150 kg đến 400 kg ứng với các mức tăng trọng từ 0,5 đến 1,0 kg/con/ngày, làm cơ sở khoa học để lập khẩu phần thức ăn cân đối, tối ưu hóa chi phí thức ăn tinh và nâng cao hiệu quả kinh tế cho người chăn nuôi.
- Đề xuất ứng dụng bảng nhu cầu năng lượng vào quy trình vỗ béo bò thịt tại các trang trại, nông hộ và các cơ sở sản xuất thức ăn hỗn hợp TMR.
- Đề nghị tiếp tục nghiên cứu xác định nhu cầu năng lượng trao đổi cho các lứa tuổi nhỏ hơn (bê dưới 150 kg), bò cái lai sinh sản nuôi thịt trong giai đoạn mang thai và tiết sữa nuôi con.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế của đề tài: Do điều kiện kinh phí và trang thiết bị thực nghiệm buồng hô hấp, thí nghiệm đo trao đổi nhiệt trực tiếp mới chỉ thực hiện được trên nhóm bò đực Lai Sind khối lượng xung quanh 150 kg; các dữ liệu trên bò lai Droughtmaster, Red Angus, Brahman chủ yếu được phân tích thông qua mô hình hóa hồi quy từ các bộ số liệu nuôi dưỡng vỗ béo. Luận án chưa thể thực hiện đo trực tiếp các hệ số sử dụng năng lượng cho các chức năng sản xuất khác như nuôi thai ($k_f$) và tiết sữa ($k_l$).
- Hướng nghiên cứu tiếp theo:
- Mở rộng xác định nhu cầu $ME$ cho bò lai nuôi thịt ở giai đoạn khối lượng nhỏ hơn 150 kg.
- Nghiên cứu hoàn thiện nhu cầu năng lượng và hệ số sử dụng năng lượng cho bò cái nền lai hướng thịt trong giai đoạn mang thai và nuôi con bú.
Giá trị tham khảo
- Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Chăn nuôi, Dinh dưỡng động vật: Luận án là tài liệu chuẩn mực về phương pháp luận nghiên cứu trao đổi năng lượng buồng hô hấp, phương pháp thu thập mẫu khí, phân tích sinh khí in vitro và kỹ thuật mô hình hóa toán học trong dinh dưỡng gia súc nhai lại.
- Đối với giảng viên và cán bộ nghiên cứu: Cung cấp hệ thống số liệu thực nghiệm chính xác để đưa vào giáo trình giảng dạy chuyên ngành Thức ăn - Dinh dưỡng gia súc và làm cơ sở tham chiếu cho các nghiên cứu tiếp theo.
- Đối với chuyên viên xây dựng chính sách, khuyến nông và doanh nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi: Bảng nhu cầu năng lượng (Bảng 3.16 trong văn bản) là công cụ kỹ thuật trực tiếp để tính toán, phối chế khẩu phần thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh (TMR), lập định mức kinh tế kỹ thuật cho các dự án phát triển chăn nuôi bò thịt thâm canh tại Việt Nam.
Câu hỏi thường gặp
1. Nhu cầu năng lượng trao đổi cho duy trì ($MEm$) và tăng trọng ($MEg$) của bò lai nuôi thịt tại Việt Nam được luận án xác định chính xác là bao nhiêu?
Nhu cầu năng lượng trao đổi cho duy trì ($MEm$) là $0,52\text{ MJ/kg }W^{0,75}\text{/ngày}$ (tương đương $124,28\text{ kcal/kg }W^{0,75}\text{/ngày}$), với năng lượng thuần duy trì $NEm = 0,367\text{ MJ/kg }W^{0,75}\text{/ngày}$ và hệ số $k_m = 0,71$. Nhu cầu năng lượng trao đổi cho tăng trọng ($MEg$) là $27,5\text{ MJ/kg}$ tăng trọng (tương đương $6572,6\text{ kcal/kg}$ tăng trọng).
2. Thí nghiệm buồng hô hấp trong luận án được tiến hành theo quy trình như thế nào?
Thí nghiệm được thực hiện trên 6 bò đực Lai Sind (14–15 tháng tuổi, khối lượng bình quân 145,54 kg) qua 2 giai đoạn: Giai đoạn 1 (nuôi mức duy trì) với 20 ngày chuẩn bị, 10 ngày thu mẫu phân - nước tiểu và 2 ngày đo trao đổi khí trong buồng hô hấp; Giai đoạn 2 (trao đổi đói) cho bò nhịn đói 4 ngày liên tục (uống nước tự do) và đo trao đổi khí liên tục trong 2 ngày tiếp theo (ngày thứ 5 và thứ 6). Sản lượng nhiệt được tính theo phương trình Brouwer (1965).
3. Tại sao không nên áp dụng nguyên bản các tiêu chuẩn dinh dưỡng như AFRC (1993) hay NRC (2000) cho bò thịt tại Việt Nam?
Vì các tiêu chuẩn của AFRC và NRC được xây dựng trên các giống bò ôn đới (Bos taurus) nuôi ở vùng khí hậu lạnh. Bò ở vùng nhiệt đới (Bos indicus và con lai) có cường độ trao đổi chất duy trì thấp hơn từ 16% đến 17%. Việc áp dụng tiêu chuẩn ôn đới sẽ dẫn đến ước tính sai lệch nhu cầu, gây lãng phí thức ăn tinh và làm giảm hiệu quả kinh tế.
4. Nhu cầu năng lượng của bò lai tại Việt Nam có điểm gì tương đồng và khác biệt so với tiêu chuẩn bò thịt của Thái Lan?
Nhu cầu năng lượng duy trì ($MEm = 0,52\text{ MJ/kg }W^{0,75}$) của bò lai Việt Nam tương đương với bò địa phương Thái Lan ($0,484 - 0,519\text{ MJ/kg }W^{0,75}$) và cao hơn bò Brahman Thái ($0,377 - 0,486\text{ MJ/kg }W^{0,75}$). Nhu cầu tăng trọng ($MEg = 27,5\text{ MJ/kg}$) nằm ở mức trung gian giữa bò Brahman thuần ($22,67\text{ MJ/kg}$), bò lai Brahman Thái ($26,02\text{ MJ/kg}$) và bò địa phương Thái ($31,37\text{ MJ/kg}$).
5. Luận án đã kiểm chứng các kết quả xác định nhu cầu năng lượng qua những thí nghiệm thực tế nào?
Kết quả được kiểm chứng độc lập trên 3 thí nghiệm vỗ béo bò gồm: thí nghiệm bổ sung lá keo dậu (Leucaena leucocephala), thí nghiệm bổ sung lá dâu tằm (Morus alba) và thí nghiệm bổ sung bột củ sắn có hoặc không có khô dầu lạc cho bò Lai Sind. Tăng trọng thực tế ở cả 3 thí nghiệm đều phù hợp với tăng trọng dự báo từ phương trình năng lượng của luận án ($P > 0,05$, sai số dưới 10%).
Kết luận
Luận án tiến sĩ của tác giả Lê Đình Khản đã giải quyết hoàn chỉnh vấn đề xác định nhu cầu năng lượng duy trì và tăng trọng cho bò lai nuôi thịt tại Việt Nam bằng việc kết hợp phương pháp buồng hô hấp đo trao đổi nhiệt và mô hình hóa dữ liệu thực nghiệm vỗ béo. Các giá trị cốt lõi được xác lập gồm $MEm = 0,52\text{ MJ/kg }W^{0,75}\text{/ngày}$, $NEm = 0,367\text{ MJ/kg }W^{0,75}\text{/ngày}$, $k_m = 0,71$ và $MEg = 27,5\text{ MJ/kg}$ tăng trọng đã được kiểm chứng độ tin cậy qua các thí nghiệm khẩu phần thực tế. Công trình cung cấp cơ sở khoa học tin cậy để hoàn thiện tiêu chuẩn ăn cho gia súc nhai lại nhiệt đới và phục vụ trực tiếp cho việc lập khẩu phần vỗ béo bò thịt hiệu quả trong sản xuất chăn nuôi tại Việt Nam.
