Sử dụng phụ phẩm làm đệm lót sinh học trong chăn nuôi bò

Theo tác giả Tống Xuân Chinh (2020), tổng phụ phẩm nông, lâm và thủy sản ở nước ta vào khoảng 180 triệu tấn/năm, trong đó, từ trồng trọt (khoảng 90 triệu tấn), chăn nuôi (khoảng 70 triệu tấn), lâm nghiệp (khoảng 6 triệu tấn.) Tuy nhiên, tỷ lệ thu gom còn chưa cao: 52% từ trồng trọt; 75% từ chăn nuôi; 50% từ lâm nghiệp và 90% từ thuỷ sản (Hình 1).

Điều quan trọng là các phụ phẩm này có thể được sử dụng làm thức ăn cho động vật nhai lại và làm đệm lót sinh học trong chăn nuôi từ rơm rạ, cành, vỏ cây keo, cây lâm nghiệp khác khi khai thác… Nhiều cơ sở chăn nuôi đã bước đầu sử dụng vỏ keo, trấu, rơm rạ là nguyên liệu để sản xuất đệm lót sinh học cho kết quả rất tốt. Việc sử dụng phụ phẩm rơm rạ và lâm nghiệp làm đệm lót sinh học có tác động rất tích cực lên sức khỏe vật nuôi, giảm phát thải khí nhà kính (KNK).

Hình 1. Lượng phụ phẩm nông, lâm nghiệp và thủy sản ở Việt Nam

(Nguồn: Tống Xuân Chinh, 2020)

Leach & cs. (2015) cho biết, sử dụng đệm lót sinh học trong chăn nuôi từ phụ phẩm trồng trọt đang là xu hướng phổ biến trên thế giới, mang lại nhiều lợi ích về kinh tế, môi trường. Kết quả theo dõi trang trại bò sữa quy mô 1.000 con bò sữa cho thấy, chất thải từ chất độn chuồng được ủ bằng cách lên men ở trạng thái rắn hiếu khí trong buồng lên men và sấy khô hoàn toàn trong thùng máy sấy đã mang lại 24,2 triệu rúp. Ở Hoa Kỳ, với định hướng tương tự, người ta đã có thể giảm quy mô đàn bò thịt 11,8%, giảm 10,6 % lượng thức ăn chăn nuôi, giảm 10% diện tích đất, giảm 4,2% nước sử dụng cho tưới tiêu và chăn nuôi, giảm bài tiết nitơ 9,8% và bài tiết phốt pho 10,6% mà vẫn duy trì được mức sản xuất hiện tại. Đặc biệt là giảm 9,8% khí thải carbon.

Theo Meng & cs. (2023) động vật nhai lại bài tiết 75-95% lượng nitơ trong thức ăn thu nhận vào chất thải (phân và nước tiểu). Việc tái chế chất thải chăn nuôi thành phân bón hữu cơ là một phần của nông nghiệp tuần hoàn đang được thế giới áp dụng rộng rãi để cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu cho ngành trồng trọt (Castillo & cs., 2000; Eckard & cs., 2007). Điều này lại càng trở nên đặc biệt quan trọng trong ngành canh tác hữu cơ, không sử dụng nitơ trong phân bón hóa học cho cây trồng (Chmelíková & cs., 2021).

Sử dụng đệm lót sinh học để thu hồi và tận dụng toàn bộ phân, nước tiểu và các sinh khối khác của gia súc là một chiến lược quan trọng, mang lại lợi ích to lớn, bổ sung chất dinh dưỡng từ chất thải cho thực vật (Holly & cs., 2017). Trong phương pháp chăn nuôi truyền thống, người ta thu gom phân và nước tiểu của gia súc cho vào hố phân, nhiều KNK sẽ phát tán khí từ hố phân đó, làm gia tăng phát thải KNK, gây nên những tác động xấu về môi trường (Zervas & Tsiplakou, 2012). Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, khí mêtan (CH₄) và N₂O là nguồn những KNK chủ yếu sinh ra từ quá trình lưu trữ chất thải (Amon & cs., 2006; Baral & cs., 2018).

Biện pháp thu gom và tái chế chất thải gia súc bằng đệm lót sinh học để chế biến thành phân bón hữu cơ nhằm tăng sản lượng cây trồng không tác động tiêu cực đến môi trường. Trong một số nghiên cứu, người ta đã xác định rằng, năng suất cây trồng sẽ cao hơn khi bón phân đã xử lý từ lớp đệm lót sinh học so với bón phân chưa qua xử lý (Abubaker & cs., 2012; Webb & cs., 2013). Khi xử lý phân, nước tiểu bằng đệm lót sinh học sẽ sảy ra quá trình phân hủy kỵ khí, làm giảm khả năng sinh mêtan và phát thải CH₄ trong quá trình bảo quản phân (Amon & cs., 2001; Holly & cs., 2017). Trong một số trường hợp, giảm cả phát thải N₂O từ kho lưu trữ phân (Möller & Stinner, 2009; Thomsen & cs., 2010). Sommer & Hutchings (2001) cũng kết luận rằng có nhiều khí thải N₂O hơn từ phân và nước tiểu trong quá trình bảo quản theo phương pháp truyền thống.

Khi sử dụng lớp đệm lót sinh học trong chuồng nuôi, Möller (2015) đã nghiên cứu và kết luận rằng, quá trình phân hủy kỵ khí của phân sẽ làm là giảm lượng khí thải N₂O sau khi bón trên đồng ruộng là do lượng carbon đã bị phân hủy (Baral & cs., 2016). Meng & cs. (2023) đã làm thí nghiệm ủ chất thải trong phòng thí nghiệm và rất đáng ngạc nhiên khi thấy rằng, lượng khí thải N₂O cao hơn từ phần chất thải lỏng và kết luận rằng quá trình khử nitrat được tăng cường nhờ sự tiếp xúc nhiều hơn giữa phần chất thải lỏng và đất. Sử dụng đệm lót chuồng và sau đó ủ để làm phân bón tránh được quá trình đó.

Theo Uvarov & cs. (2020), đệm lót sinh học có tác dụng tích cực đối với sức khỏe của bò. Những con bò nuôi trên nền xi măng, không có đệm lót có nguy cơ mắc các bệnh về chân cao gấp ba lần so với bò nuôi trên đệm lót. Phương pháp chăn nuôi này đã mang lại lợi ích rõ rệt, tạo ra sự thoải mái và sạch sẽ của bò. Điều cần lưu ý là phải quan tâm đến nguồn nguyên liệu sạch, vô trùng của nguyên liệu làm đệm lót để đảm bảo an toàn cho vật nuôi. Theo Fregonesi & cs. (2007), bò sữa đặc biệt ưa thích được đi lại và nghỉ ngơi trên lớp độn chuồng mềm mại, khô ráo và an toàn (không có dị vật cứng), chúng sẽ dành nhiều thời gian hơn để thư giãn trên chất độn chuồng, quá trình đó có lợi cho sức khỏe và giúp nâng cao năng suất chăn nuôi.

 Kết luận

Cần phải có cách nhìn khác hơn về ngành chăn nuôi theo hướng tích cực vì ngành này đóng góp đến 40% giá trị sản lượng nông nghiệp toàn cầu, hỗ trợ sinh kế cũng như an ninh lương thực và dinh dưỡng cho gần 1,3 tỷ người. Chăn nuôi là cách duy nhất để chuyển đổi bền vững chất xơ, tài nguyên thiên nhiên thành thực phẩm. Vật nuôi chỉ sử dụng 13% ngũ cốc mà con người có thể ăn được, còn lại là các loại thức ăn mà con người không dùng được, chủ yếu là các phụ phẩm nông, lâm nghiệp mà nếu không dùng cho chăn nuôi thì hoàn toàn lãng phí và gây ô nhiễm môi trường trầm trọng.

Động vật nhai lại có hệ số chuyển hoá thức ăn thành thịt thấp nhất, bò chăn thả chỉ cần 0,6kg protein từ thức ăn để tạo ra 1kg protein trong thịt, hệ số này ở động vật dạ dày đơn là 2,0. Động vật nhai lại chỉ cần 5,9kg thức ăn để sản xuất ra 1kg protein, trong khi động vật dạ dày đơn cần đến 15,8kg. Hệ số chuyển hoá thức ăn (FCR) để sản xuất thịt của động vật nhai lại là 2,8kg thức ăn trong khi động vật dạ dày đơn là 3,2kg. Từ đó, có thể thấy động vật nhai lại là nhân tố quan trọng “số 1” để cung cấp protein động vật cho con người và là nhân tố vô cùng quan trọng của kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp.

Việc sử dụng phụ phẩm nông, lâm nghiệp cho chăn nuôi (làm thức ăn và đệm lót sinh học, chế biến phân hữu cơ…) trên thế giới đang là một xu thế, một mặt làm tăng hiệu quả cho ngành chăn nuôi, nhất là chăn nuôi động vật nhai lại, mặt khác, giảm hiệu ứng KNK, giảm phát thải khí CO₂ ra môi trường. Việc phát triển chăn nuôi động vật nhai lại ở nước ta dù không có đồng cỏ rộng lớn nhưng lại có nguồn phụ phẩm nông, lâm, ngư nghiệp rất dồi dào, lên đến gần 100 triệu tấn/năm.

Bùi Hữu Đoàn, Hoàng Anh Tuấn

Học Viện Nông nghiệp Việt Nam

Mục lục tham khảo theo yêu cầu:

1. Abubaker J., Risberg K. & Pell M. (2012). Biogas residues as fertilisers–Effects on wheat growth and soil microbial activities. Applied energy. 99: 126-134.
2. Amon B., Amon T., Boxberger J. & Alt C. (2001). Emissions of NH3, N2O and CH4 from dairy cows housed in a farmyard manure tying stall (housing, manure storage, manure spreading). Nutrient cycling in Agroecosystems. 60: 103-113.
3. Amon B., Kryvoruchko V., Amon T. & Zechmeister-Boltenstern S. (2006). Methane, nitrous oxide and ammonia emissions during storage and after application of dairy cattle slurry and influence of slurry treatment. Agriculture, Ecosystems & Environment. 112(2-3): 153-162.
4. Baral K. R., Arthur E., Olesen J. E. & Petersen S. O. (2016). Predicting nitrous oxide emissions from manure properties and soil moisture: An incubation experiment. Soil Biology and Biochemistry. 97: 112-120.
5. Baral K. R., Jégo G., Amon B., Bol R., Chantigny M. H., Olesen J. E. & Petersen S. O. (2018). Greenhouse gas emissions during storage of manure and digestates: Key role of methane for prediction and mitigation. Agricultural systems. 166: 26-35.
6. Castillo A. R., Kebreab E., Beever D. & France J. (2000). A review of efficiency of nitrogen utilisation in lactating dairy cows and its relationship with environmental pollution. Journal of Animal Feed Sciences. 9(1): 1-32.
7. Chmelíková L., Schmid H., Anke S. & Hülsbergen K.-J. (2021). Nitrogen-use efficiency of organic and conventional arable and dairy farming systems in Germany. Nutrient cycling in Agroecosystems. 119: 337-354.
8. Eckard R., Chapman D. & White R. (2007). Nitrogen balances in temperate perennial grass and clover dairy pastures in south-eastern Australia. Australian Journal of agricultural research. 58(12): 1167-1173.
9. Fregonesi J., Veira D., Von Keyserlingk M. & Weary D. (2007). Effects of bedding quality on lying behavior of dairy cows. Journal of dairy science. 90(12): 5468-5472.
10. Holly M. A., Larson R. A., Powell J. M., Ruark M. D. & Aguirre-Villegas H. (2017). Greenhouse gas and ammonia emissions from digested and separated dairy manure during storage and after land application. Agriculture, Ecosystems & Environment. 239: 410-419.
11. Lê Đình Phùng, Đinh Văn Dũng, Lê Đức Ngoan & Đào Thị Bình An 2020. Hiện trạng và các giải pháp dinh dưỡng giảm thiểu phát thải khí meetan từ đường tiêu hóa trong chăn nuôi bò ở Việt Nam. Nhà xuất bản Đại học Huế.
12. Leach K. A., Archer S. C., Breen J. E., Green M. J., Ohnstad I. C., Tuer S. & Bradley A. J. (2015). Recycling manure as cow bedding: Potential benefits and risks for UK dairy farms. The Veterinary Journal. 206(2): 123-130.
13. Meng X., Sørensen P., Møller H. B. & Petersen S. O. (2023). Greenhouse gas balances and yield-scaled emissions for storage and field application of organic fertilizers derived from cattle manure. Agriculture, Ecosystems Environment. 345: 108327.
14. Möller K. (2015). Effects of anaerobic digestion on soil carbon and nitrogen turnover, N emissions, and soil biological activity. A review. Agronomy for sustainable development. 35: 1021-1041.
15. Möller K. & Stinner W. (2009). Effects of different manuring systems with and without biogas digestion on soil mineral nitrogen content and on gaseous nitrogen losses (ammonia, nitrous oxides). European journal of agronomy. 30(1): 1-16.
16. Mottet A., De Haan C., Falcucci A., Tempio G., Opio C. & Gerber P. (2017). Livestock: On our plates or eating at our table? A new analysis of the feed/food debate. Global Food Security. 14: 1-8.
17. Nguyễn Thị Hải Yến (2023). Thực trạng và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả công tác giao đất, cho thuê đất, chuyển giao mục đích sử dụng đất. Tạp chí khoa học Tài nguyên và Môi trường. (48): 80-90.
18. Sommer S. G. & Hutchings N. (2001). Ammonia emission from field applied manure and its reduction. European journal of agronomy. 15(1): 1-15.
19. Thomsen I. K., Pedersen A. R., Nyord T. & Petersen S. O. (2010). Effects of slurry pre-treatment and application technique on short-term N2O emissions as determined by a new non-linear approach. Agriculture, Ecosystems & Environment. 136(3-4): 227-235.
20. Trần Đăng Hồng (2018).Lịch sử đê điều đồng bằng sông Hồng. Truy cập từ https://nghiencuulichsu.com/2018/08/03/lich-su-de-dieu-dong-bang-song-hong/ ngày 25/02/2024
21. Uvarov R., Briukhanov A., Semenov B. & Nazarova A. (2020). Cattle barn bedding from recycled manure: some veterinary, technological and economic aspects of application. BIO Web of Conferences. EDP Sciences. 00105.
22. Webb J., Sørensen P., Velthof G., Amon B., Pinto M., Rodhe L., Salomon E., Hutchings N., Burczyk P. & Reid J. (2013). An assessment of the variation of manure nitrogen efficiency throughout Europe and an appraisal of means to increase manure-N efficiency. Advances in agronomy. 119: 371-442.
23. Zervas G. & Tsiplakou E. (2012). An assessment of GHG emissions from small ruminants in comparison with GHG emissions from large ruminants and monogastric livestock. Atmospheric Environment. 49: 13-23.