Ảnh hưởng của protein thô và xơ thô trong khẩu phần đến sự sinh khí mêtan từ chất thải hỗn hợp của lợn thịt nuôi công nghiệp trong điều kiện in vitro

Chất thải hỗn hợp (phân và nước tiểu) được thu từ lợn ăn 6 khẩu phần khác nhau với khẩu phần lần lượt: KP1 (17% protein thô (CP), 8% xơ thô (CF)), KP2 (17%CP, 10%CF), KP3 (15%CP, 8%CF), KP4 (15%CP, 10%CF), KP5 (13%CP, 8%CF), KP6 (13%CP, 10%CF) được đem ủ yếm khí in vitro để đo lượng khí biogas và khí mêtan sinh ra.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của protein thô và xơ thô trong khẩu phần đến sự sinh khí mêtan từ chất thải hỗn hợp của lợn thịt nuôi công nghiệp trong điều kiện in vitro LÊ THÚY HẰNG. Ảnh hưởng của protein thô và xơ thô trong khẩu phần đến sự sinh khí mêtan … ẢNH HƯỞNG CỦA PROTEIN THÔ VÀ XƠ THÔ TRONG KHẨU PHẦN ĐẾN SỰ SINH KHÍ MÊTAN TỪ CHẤT THẢI HỖN HỢP CỦA LỢN THỊT NUÔI CÔNG NGHIỆP TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO Lê Thúy Hằng1, Nguyễn Ngọc Lương1, Bùi Văn Chính2 và Vũ Chí Cương1 1 Bộ môn Môi trường Chăn nuôi, 2Hội Chăn nuôi Tác giả liên hệ: TS. Lê Thúy Hằng. Tel: 0985281646, Email: hang.vcn@gmail.com TÓM TẮT Chất thải hỗn hợp (phân và nước tiểu) được thu từ lợn ăn 6 khẩu phần khác nhau với khẩu phần lần lượt: KP1 (17% protein thô (CP), 8% xơ thô (CF)), KP2 (17%CP, 10%CF), KP3 (15%CP, 8%CF), KP4 (15%CP, 10%CF), KP5 (13%CP, 8%CF), KP6 (13%CP, 10%CF) được đem ủ yếm khí in vitro để đo lượng khí biogas và khí mêtan sinh ra. Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp của Moller (2004). Chất thải được trộn với dịch bùn thải của bể biogas được lấy từ trang trại chăn nuôi lợn theo tỷ lệ 1:1 (tính theo VS) và được chứa trong các bình thủy tinh 1100ml đặt ngẫu nhiên trong tủ ấm duy trì ở điều kiện nhiệt độ 37°C. Sản lượng khí sinh ra đo bằng xylanh 1000ml và nồng độ khí mêtan được xác định bằng phương pháp hấp thu CO2 và dung dịch base (Demirer và cs., 2000). Sản lượng khí biogas và khí mêtan sinh ra là cao ở chất thải của lợn ăn khẩu phần protein trung bình và cao, xơ cao, nhưng cao nhất là khẩu phần 4 (15%CP, 10%CF) 248,83 ± 36,30 l/kgVS khí CH4 và 357,28 ± 61,67 l/kgVS khí biogas. Còn khẩu phần 5 (13%, 8%) sản lượng khí mêtan thấp 105,79 ± 3,34 l/kgVS và khí biogas là 155,08 ± 4,12 l/kgVS. Ngoài ra, không có sự khác biệt đáng kể giữa khẩu phần 1 và 2, giữa khẩu phần 5 và 6 về sản lượng khí biogas và khí mêtan, chỉ thấy sự khác biệt rõ ở khẩu phần 3 và 4 về mặt thống kê. Từ kết quả này kết luận sản lượng khí biogas và khí mêtan ở chất thải của lợn ăn khẩu phần protein cao và xơ cao là cao nhất nhưng ở khẩu phần protein và xơ thấp là thấp nhất. Từ khóa: chất thải hỗn hợp, lợn, khẩu phần, biogas, mêtan ĐẶT VẤN ĐỀ Những năm gần đây tại Việt Nam, mô hình chăn nuôi lợn công nghiệp ngày càng được khuyến khích phát triển; tuy đã cung cấp một phần thực phẩm quan trọng cho nhu cầu ngày càng tăng của người dân nhưng cũng đã tạo ra những tác động xấu đến môi trường từ nguồn chất thải. Do vậy việc xử lý chất thải chăn nuôi ngày càng được quan tâm hơn bởi các cơ quan quản lý nhà nước, của cộng đồng và của chính những người chăn nuôi. Một trong những biện pháp hạn chế ô nhiễm hiện nay đang được sử dụng phổ biến là xử lý yếm khí chất thải chăn nuôi để tạo ra khí mêtan làm nhiên liệu và sử dụng chất thải hầm ủ làm phân bón hay nuôi thủy sản để nâng cao lợi nhuận. Hàm lượng protein thô và carbohydrate trong khẩu phần có vai trò rất quan trọng đến sự tăng trưởng và hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi lợn. Khí mêtan có nguồn gốc chính từ sự lên men carbondydrate của vi khuẩn trong điều kiện yếm khí, nên sự sinh khí mêtan phụ thuộc vào chính những dưỡng chất trong chất thải cung cấp cho nhu cầu hoạt động của vi khuẩn sinh khí mêtan (Monteny và cs., 2001). Nhiều nghiên cứu trước đây đã chứng minh khẩu phần ăn hàng ngày của lợn có ảnh hưởng tới các dưỡng chất của chất thải (Kerr và cs., 2006; Crocker và cs., 2002; Gralapp và cs., 2002; Canh và cs., 1998 và Hobson và cs., 1996). Do vậy thành phần dưỡng chất của khẩu phần gia súc sẽ ảnh hưởng tới sự sinh khí mêtan của quá trình phân giải yếm khí. Mục đích của thí nghiệm này là xác định sự sinh khí mêtan từ chất thải của lợn được nuôi bằng một số khẩu phần thông thường trong điều kiện chăn nuôi công nghiệp để khuyến cáo trong nghiên cứu và thực tiễn sản xuất. 28 VIỆN CHĂN NUÔI – Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi – Số 105. Tháng 11/2019 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật liệu nghiên cứu Chất thải hỗn hợp (phân và nước tiểu) của lợn thịt. Địa điểm và thời gian nghiên cứu Thí nghiệm được tiến hành tại Trung tâm Thực nghiệm và Bảo tồn vật nuôi; Phòng phân tích thức ăn gia súc và Sản phẩm chăn nuôi - Viện Chăn nuôi. Thời gian thực hiện từ tháng 11/2011 đến tháng 6/2012. Phương pháp nghiên cứu Khẩu phần và gia súc thí nghiệm Sáu khẩu phần thí nghiệm khác nhau về tỷ lệ protein (13; 15; 17%) và tỷ lệ xơ (8;10%) được sử dụng cho 6 nhóm lợn, mỗi nhóm có 5 con. Tổng số là 30 lợn lai Duroc  F1 (Landrace  Yorkshire) 90 ngày tuổi với khối lượng ban đầu 34,7 ± 2,6 kg (Trung bình ± độ lệch chuẩn). Khẩu phần ăn thí nghiệm được xây dựng theo khuyến cáo của NRC (1998) dựa trên các nguyên liệu sẵn có như ngô, khô đỗ tương, bột cá, cám gạo, bã sắn. Khẩu phần 1: Protein 17% - Xơ 8% Khẩu phần 2: Protein 17% - Xơ 10% Khẩu phần 3: Protein 15% - Xơ 8% Khẩu phần 4: Protein 15% - Xơ 10% Khẩu phần 5: Protein 13% - Xơ 8% Khẩu phần 6: Protein 13% - Xơ 10% Thành phần hóa học và năng lượng của các khẩu phần ăn cho lợn thí nghiệm được trình bày ở Bảng 1. Bảng 1. Thành phần hóa học của các khẩu phần ăn cho lợn thí nghiệm Khẩu phần a Nguyên liệu 17%CP 15%CP 13%CP 8%CFb 10%CF 8%CF 10%CF 8%CF 10%CF Nguyên liệu thức ăn của khẩu phần (%) Ngô 55,6 42,3 60,7 47,3 63,8 48,0 Khô đỗ tương 18 20 14,5 15 10 11 Bột cá 2 0 0 0 0 0 Bã sắn 6,5 10 5,5 10 ...