Ảnh hưởng của các mức biochar kết hợp với urê đến tiêu hóa dạ cỏ và lượng methane thải ra trong điều kiện in vitro

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ JOURNAL OF SCIENCE AND TECHNOLOGY<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG  HUNG VUONG UNIVERSITY<br /> Tập 14, Số 1 (2019): 27–32 Vol. 14, No. 1 (2019): 27–32<br /> ISSN<br /> 1859-3968 Email: tapchikhoahoc@hvu.edu.vn  Website: www.hvu.edu.vn<br /> <br /> <br /> <br /> ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC MỨC BIOCHAR KẾT HỢP VỚI URÊ<br /> ĐẾN TIÊU HÓA DẠ CỎ VÀ LƯỢNG METHANE THẢI RA<br /> TRONG ĐIỀU KIỆN in vitro<br /> Phan Thị Phương Thanh, Đỗ Thị Phương Thảo<br /> Khoa Nông Lâm Ngư, Trường Đại học Hùng Vương<br /> <br /> Ngày nhận: 31/5/2019; Ngày sửa chữa: 09/6/2019; Ngày duyệt đăng: 16/6/2019<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Tóm tắt<br /> <br /> M ục tiêu của nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của các mức biochar kết hợp với urê tới tiêu<br /> hóa dạ cỏ và lượng khí methane thải ra trong điều kiện in vitro. Bổ sung biochar ở mức 0,5%; 1%;<br /> 5% kết hợp với urê 2% đã làm tăng tiềm năng sinh khí, khả năng tiêu hóa chất hữu cơ, các axit béo mạch<br /> ngắn, giá trị năng lượng trao đổi và làm giảm lượng khí methane so với đối chứng. Có sự khác nhau giữa<br /> mức bổ sung biochar 5% so với mức 0,5% và 1% về tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ, giá trị năng lượng trao đổi,<br /> các axit béo mạch ngắn. Tuy nhiên, không có sự khác nhau giữa hai mức biochar 0,5% và 1%.<br /> Khẩu phần bổ sung biochar 1% x urê 2% là mức thích hợp nhất, vừa đảm bảo tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ<br /> (49,61%) vừa làm giảm lượng khí methane gây ô nhiễm môi trường (giảm 17,31%).<br /> Từ khóa: Biochar, urê, methane, dạ cỏ, invitro<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 1. Đặt vấn đề ô nhiễm môi trường mà còn góp phần làm<br /> Hàng năm sản xuất chăn nuôi, chủ yếu là tăng năng suất vật nuôi.<br /> chăn nuôi gia súc nhai lại, tạo ra khoảng 86 Để giảm thiểu khí methane trong dạ cỏ<br /> triệu tấn khí methane (CH4), đóng góp tới đã có rất nhiều giải pháp được đưa ra, đặc<br /> 18% tổng lượng khí thải nhà kính [5]. Khí biệt là các giải pháp về dinh dưỡng. Biochar<br /> methane chủ yếu được sinh ra trong quá và urê được phối trộn vào khẩu phần ăn của<br /> trình phân giải và tiêu hóa thức ăn trong dạ gia súc như là nguồn thức ăn bổ sung đã cải<br /> cỏ. Methane được tạo ra như một phụ phẩm thiện khả năng thu nhận thức ăn và tỷ lệ tiêu<br /> của quá trình tiêu hóa và làm mất từ 2% đến hóa cũng như năng suất vật nuôi [1]. Việc sử<br /> 12% năng lượng thô của khẩu phần [4]. Do dụng biochar và urê trong khẩu phần ăn có<br /> vậy, việc giảm lượng methane sản sinh trong khả năng làm giảm phát thải methane từ dạ<br /> dạ cỏ không chỉ làm giảm thiểu khí thải gây cỏ [6].<br /> <br /> Email: phanthanhk5cnty@gmail.com 27<br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Tập 14, Số 1 (2019): 27–32<br /> <br /> Do vậy, nghiên cứu này được thực hiện 0,5%; 1% và 5% kết hợp với urê 2% tính theo<br /> nhằm xác định đầy đủ hơn ảnh hưởng của % vật chất khô của khẩu phần.<br /> các mức biochar kết hợp với urê đến tiêu hóa Khẩu phần ăn cơ sở được xây dựng theo<br /> dạ cỏ và lượng methane thải ra trong điều dạng hỗn hợp hoàn chỉnh, có mật độ dinh<br /> kiện in vitro. dưỡng đáp ứng nhu cầu cho bò sinh trưởng<br /> theo tiêu chuẩn NRC (1996) (10-11 MJ ME/<br /> 2. Đối tượng, nội dung, phương kgVCK và 12-14% protein thô) tự phối trộn.<br /> pháp nghiên cứu<br /> 2.1. Đối tượng, địa điểm nghiên cứu Bảng 2. Thành phần và tỷ lệ của khẩu phần cơ sở<br /> ■■ Đối tượng nghiên cứu: Biochar (than Nguyên liệu Tỷ lệ (% VCK)<br /> củi), urê. 1. Cỏ voi 89<br /> 2. Bột sắn 1,8<br /> ■■ Vật liệu nghiên cứu 3. Đậu tương 3,9<br /> 4. Cám ngô 2,5<br /> • Động vật thí nghiệm: 02 bò Lai Sind (24 5. Cám gạo 2,8<br /> tháng tuổi) mổ lỗ dò có gắn canula. Tổng 100<br /> VCK 25,2<br /> • Hóa chất và các dụng cụ để sản xuất khí Protein thô 13<br /> gas (gas production). ME 10,3 (MJ/kg)<br /> <br /> ■■ Địa điểm nghiên cứu: Trung tâm Thực<br /> nghiệm và Bảo tồn vật nuôi, Viện Chăn nuôi. 2.3.2. Thí nghiệm in vitro gas production<br /> Phương pháp thí nghiệm in vitro gas<br /> 2.2. Nội dung nghiên cứu production được tiến hành theo phương<br /> Ảnh hưởng của các mức biochar kết hợp pháp của Menke và Steingass (1988). Các<br /> với urê bổ sung vào khẩu phần cơ sở đến mẫu được phân tích tại phòng Phân tích thức<br /> hoạt động sinh khí, tỷ lệ tiêu hóa trong điều ăn và sản phẩm chăn nuôi, Viện Chăn nuôi.<br /> kiện in vitro và lượng khí methane sản sinh 2.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi và phương<br /> trong điều kiện in vitro. pháp xác định<br /> ■■ Tổng lượng khí sinh ra tại các thời điểm:<br /> 2.3. Phương pháp nghiên cứu 0; 3; 6; 12; 24; 48; 72 và 96 giờ sau khi ủ được<br /> 2.3.1. Bố trí thí nghiệm ghi chép để xác định động thái lên men của<br /> Thí nghiệm được thiết kế hoàn toàn ngẫu từng loại thức ăn thí nghiệm.<br /> nhiên gồm 1 mẫu đối chứng và 3 mẫu thí ■■ Động thái lên men của các mẫu thức ăn:<br /> nghiệm. Trong đó biochar bổ sung ở 3 mức Phương trình có dạng như sau:<br /> Y = a + b (1–e-ct)<br /> Bảng 1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm<br /> Nghiệm thức Ký hiệu Lặp lại Trong đó:<br /> Biochar (0,5%) Biochar 0,5% 3<br /> x Urê (2%) x Urê 2%<br /> • Y: là thể tích khí sinh ra ở thời điểm t (ml).<br /> Biochar (1%) x Urê (2%) Biochar 1% x Urê 2% 3 • a: là lượng khí sinh ra từ các chất dễ hòa<br /> Biochar (5%) x Urê (2%) Biochar 5% x Urê 2% 3 tan ở tại thời điểm ban đầu khi ủ mẫu (ml).<br /> Đối chứng (mẫu trắng) ĐC 3<br /> Số nghiệm thức 4 • b: là lượng khí sinh ra từ các chất hữu cơ<br /> Tổng số xylanh   12 khó hòa tan trong suốt quá trình ủ (ml).<br /> <br /> <br /> 28<br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Phan Thị Phương Thanh và ctv<br /> <br /> • a+b: là tổng lượng khí sinh ra của mẫu thức đó được tiến hành xử lý thống kê bằng phần<br /> ăn đem ủ hay tiềm năng sinh khí của thức mềm Minitab 16.0.<br /> ăn (ml).<br /> • c: là tốc tộ sinh khí (%/giờ).<br /> 3. Kết quả<br /> • t: là thời gian ủ mẫu thức ăn thí nghiệm<br /> (giờ). 3.1. Hoạt động sinh khí in vitro của các<br /> mẫu thức ăn<br /> ■■ Giá trị năng lượng trao đổi (ME) 3.1.1. Lượng khí sinh ra của các khẩu<br /> ME (MJ/kg VCK) = 2,20 + 0,136 x GP 24 + phần bổ sung biochar và urê<br /> 0,057 x CP +0,0029 x CP2 Ở thời điểm 3h – 9h sau ủ có sự sai khác<br /> • GP24 (ml) là thể tích khí trong xylanh chứa thống kê về lượng khí sinh ra giữa mẫu bổ<br /> mẫu tại thời điểm 24 giờ sau ủ. sung so với mẫu đối chứng (P