Оценка питательности кормов

Более совершенным методом для определения качественных изменений в организме животного под влиянием кормления в настоящее время считается балансовый метод, основой которого является учет поступления и выделения азота и углерода или энергии.

Определять балансы можно для любого из веществ, поступающих в организм, например балансы воды, сухого вещества, золы, энергии, отдельных элементов, входящих в пищу и питье, углерода, азота, кальция, фосфора, натрия и т.д., микроэлементов, витаминов.

Для составления баланса необходимо учитывать все источники поступления и все формы выделения вещества или элемента из организма. Наиболее просто составить балансы азота, золы, отдельных минеральных элементов. Сложнее изучать балансы воды, сухого вещества, углерода. Для этого требуются специальная аппаратура и трудоемкие опыты с применением респирационной техники.

4.1 Баланс азота и углерода

Азот и углерод - это основные элементы потребленного животными корма, входящие в состав органического вещества любой продукции.

В обменных реакциях организма может участвовать только азот органических соединений, всосавшихся через стенку пищеварительного тракта. Элементарный азот воздуха не принимают во внимание при составлении азотных балансов питания.

Азотсодержащие вещества корма после процесса переваривания в желудочно-кишечном тракте в основной своей массе всасываются в кровь, непереваримая часть выделяется с калом. Всосавшиеся азотистые соединения в организме животного используются на регенерацию тканей и синтез продукции и частично, в виде конечных продуктов обмена веществ, выводятся с мочой.

Таким образом, для составления баланса азота в организме животного необходимо знать его количество в корме, кале и моче:

N отложения = N корма - N кала - N мочи

У лактирующих животных из азота корма вычитают еще и N молока.

Чтобы установить баланс азота в организме животного, проводят опыт по методике, соответствующей определению переваримости корма и дополнительно учитывают выделение мочи, а также молока у лактирующих самок. При этом в зависимости от физиологического состояния животного и уровня кормления суточный баланс азота в теле животного может быть положительным (протеин откладывается в организме), отрицательным (поступление азота в пище меньше его потерь из тела и, следовательно, содержание протеина в тебе убывает) и нулевым (приток азота с пищей равен его потерям).

По балансу азота вычисляют прирост или убыль белка в теле животного, так как он входит в основном в состав белка тканей. Сухое обезжиренное и обеззоленное мясо (мышечный белок) содержит 16,67% азота.

Поэтому отложенный в теле азот умножают на коэффициент и определяют количество отложенного в организме белка.

При толковании результатов баланса азота надо иметь в виду, что отрицательным он может быть не только при абсолютном недостатке протеина в пище, но и при неудовлетворительном качестве кормового протеина, при недостатке в рационе органического вещества, при переходах с высоких уровней кормления на пониженные, даже если последние близки к обычному оптимуму. Отрицательным может быть баланс и при недостатке таких питательных веществ как незаменимых аминокислот или минеральных веществ и витаминов, необходимых для нормального использования протеина.

Нулевые балансы у взрослых животных наблюдаются как при недостаточных, так и при достаточных и даже обильных уровнях общего и протеинового питания. Это связано с крайне ограниченной способностью взрослых животных создавать запасы протеина в теле.

Положительным баланс азота должен быть у растущих, беременных и восстанавливающих истощенные запасы тела животных.

Углерод в форме органических соединений поступает в организм с пищей (возможно, также с питьем) и в форме минеральных соединений (главным образом в виде СО2) с вдыхаемым воздухом, а уходит с непереваренными остатками (в кале), с мочой и с кишечными газами (углекислотой и метаном). Остальной углерод в виде составного элемента различных питательных веществ попадает в тело.

Углеродсодержащие вещества (аминокислоты, глюкоза, жиры) корма в процессе переваривания всасываются в кровь, оставшаяся часть выводится из организма с каловыми массами. Кроме того, в период переваривания кормов в желудочно-кишечном тракте образуется метан и углекислота, выделяющаяся с кишечными газами. Углерод всосавшихся веществ в процессе межуточного обмена распределяется в организме в отложенных белках, жире и в продуктах окисления веществ (СО2). Образовавшаяся при окислении веществ углекислота выделяется из организма с выдыхаемым воздухом. Поэтому, чтобы составить полный баланс углерода в организме животного, необходимо знать его количество не только в корме, кале и моче, но и в кишечных газах и выдыхаемом воздухе:

С отложений = С корма - С диоксида углерода выдыхаемого воздуха - С кала - С мочи - С кишечных газов

У лактирующих животных из углерода корма вычитают дополнительно С молока.

Для определения баланса углерода в организме проводят, как и в случае составления баланса азота, опыт на животных. Учитывают выделение кала, мочи, молока у лактирующих животных. Учет выделения углерода с выдыхаемым воздухом проводят отдельно в специальных опытах по изучению газообмена в респирационных камерах.

При изучении газообмена у животных применяют респирационные камеры закрытого и открытого типа. При этом основным условием является поддержание нормального состава воздуха в камере. В камерах закрытого типа воздух циркулирует через систему, поглощающую углекислый газ и воду. Кислород постоянно поступает в камеру из баллона.

Респирационный аппарат открытого типа представляет собой герметизированную и термостатированную камеру, оборудованную аппаратурой для кормления, поения, доения животного, сбора мочи и кала. Камера имеет системы подачи и выведения воздуха с учетом его количества. На основании данных о химическом составе поступающего в камеру и выходящего из нее воздуха определяют содержание углерода в газообразных выделениях животного.

Исходя из баланса углерода в организме животного рассчитывают, какое количество его идет на образование белка и жира. Известно, что в белке содержится 52,54% углерода, а в жире - 76,5%. Количество углерода, пошедшее на синтез жира, дает возможность определить фактическое жироотложение в организме.

Таким образом, зная баланс азота и углерода в организме животного, можно рассчитать фактическое отложение белка и жира в теле животного или количество отложенной энергии. Примером может служить таблица 6, отражающая среднесуточный баланс азота, углерода и энергии у подопытной коровы.

По отложенному в организме коровы азоту и углероду определяют количество образовавшегося белка: 10,9 г Ч 6,0 = 65,4 г; жира: 217,6 г - 34,4 г в белке = 183,2 г Ч = 239,5 г.

Таблица 3 - Среднесуточный баланс азота, углерода и энергии у коровы

Показатели	Азот, г	Углерод, г	Энергия, МДж
Принято в корме	266,5	4 413,9	219,6
Выделено из организма в кале в метане кишечных газов в углекислом газе в моче в молоке в теплопродукции	79,4 - - 121,2 55 -	1 433 182,4 1 661 194,9 725 -	69,4 15,4 - 7,9 41,5 74,3
Отложилось в теле животного	10,9	217,6	11,1
Баланс веществ и энергии	266,5	4 413,9	219,6

Далее рассчитывают количество отложенной энергии в теле коровы за счет белка: 65,4 г Ч 23,86 кДж; жира: 239,5 г Ч 39,77 кДж, и таким образом определяют суммарную энергию отложения: 1 562 кДж + 9 520 кДж = 11 082 кДж, или 11,08 МДж.

4.2 Баланс энергии

Органические питательные вещества кормов необходимы животным не только в качестве материала для построения тканей тела и синтеза продукции (молоко, яйца, шерсть, прирост), но и как источник энергии. Поступающая с кормами энергия используется животными для поддержания физиологических процессов (жизни) и для образования продукции (продуктивной энергии). У молодого растущего организма энергия кормов откладывается главным образом в виде белка мышечной ткани, у взрослого откармливаемого животного - в виде жира, а у лактирующих самок - в виде компонентов молока. Энергия используется также для образования шерсти, приплода, яйца и для выполнения животными мышечной работы.

Поэтому химические преобразования переваримых органических веществ корма в организме животного сопровождаются превращениями содержащейся в них энергии и являются единым процессом жизнедеятельности. Следовательно, о материальных изменениях в организме животного можно судить и по балансу энергии.

Схема баланса энергии в организме животного, разработанная Г. Армсби, представлена в таблице 7 и может быть выражена следующими уравнениями:

Э переваримых веществ = Э корма (валовая) - Э кала - Э кишечных газов

Э физиологически полезная (обменная) = Э переваримых веществ - Э мочи

Э отложений(нетто, чистая) = Э физиологически полезная - Э теплопродукции организма

Рис. 3 - Схема баланса энергии в организме животных

Валовая энергия корма - это определенное количество образовавшегося тепла в результате сжигания единицы массы корма в калориметрической бомбе. При сжигании 1 г протеина освобождается 23,86 кДж, 1 г углеводов - 17,58 и 1 г жира - 39,77 кДж энергии.

Энергия переваримых питательных веществ - это разность между валовой энергией корма и энергией, содержащейся в выделенном кале и в кишечных газах.

Обменная энергия - это энергия питательных веществ, усвоенных организмом в процессе пищеварения. Она представляет собой переваримую энергию за вычетом потерь энергии в моче.

В организме животного за счет обменной энергии обеспечиваются все жизненные функции (работа внутренних органов, поддержание температуры тела, работа мышц и др.).

У жвачных животных в результате деятельности микроорганизмов в рубце часть энергии представлена в виде теплоты брожения, что составляет 5 - 10% валовой энергии.

Примерный суточный баланс энергии в организме жвачных животных представлен в таблице 8 на примере лактирующей коровы.

Таблица 4 - Суточный баланс энергии в организме лактирующей коровы, кДж

	Принято	Выделено	Обозначение
В корме	219 610	-	Валовая энергия корма
В кале	-	69 362	Энергия кала
В переваримых веществах	150 248	-	Энергия переваримых питательных веществ
В моче	-	7 929
В метане	-	15 389
Разность принятого с выделенным	126 930	-	Обменная энергия
В тепловой форме	-	79 504	Теплопродукция
В молоке	41 535	-	Чистая энергия продукции
В протеине тела	3 494	-
В жире тела	2 397	-

Таким образом, вся энергия, затраченная на обеспечение жизненных функций организма, в итоге принимает форму тепла и может быть учтена как теплообразование в организме. Определяют ее непосредственно у животных, помещенных в респирационные калориметры. Теплопродукцию животного определяют измерением повышения температуры воды в межстенном пространстве респирационного калориметра при введении поправок на охлаждение или нагревание калориметра окружающей средой.

Итоговым балансом энергии в организме животного остается чистая энергия (энергия отложений). Следовательно, часть энергии, используемой организмом для образования продукции, называется продуктивной энергией.

Результаты опытов по балансу энергии, так же как и аналитические результаты по балансу азота и углерода, дают фундаментальные материалы для выяснения закономерностей использования веществ кормов продуктивными животными. Эти закономерности широко применяются при разработке норм кормления и оценке питательности кормов.



5. Способы оценки энергетической питательности кормов

С развитием науки о кормлении животных предпринимались попытки разработать методы оценки питательности кормов на основе фундаментальных законов физики и химии, открытий в области физиологии и биохимии животных и достижений в развитии общей биологии.

Впервые систему оценки питательности кормов предложил Альбрехт Тэер. Он сравнивал питательность кормов с питательностью лугового сена среднего качества. Согласно его системе, опубликованной в 1810 году, 1 кг картофеля был эквивалентен 0,5 кг сена, 1 кг овса - 2,0 кг сена, и т.д. А. Тэер был первым выразителем идеи о суммарной питательности корма через введение понятия сенного эквивалента - общей единицы сравнительного измерения питательной ценности кормов. Этот способ оценки питательности кормов был эмпирическим, т.к. не имел под собой физиологического обоснования.

По мере развития химии и физиологии, в 50-х годах XIX века Эмилем Вольфом были разработаны таблицы химического состава кормов, отражающие их питательную ценность.

В дальнейшем метод оценки питательности кормов был им усовершенствован, и вместо оценки кормов по валовому содержанию питательных веществ Э. Вольф предоставил метод сравнительной оценки кормов по сумме содержащихся в них протеина, жира, углеводов. Оценка кормов по сумме переваримых веществ применялась во многих странах мира до начала XX века. Однако данный метод не позволял определить роль отдельных питательных веществ в обменных процессах при формировании продукции животного.

Макс Рубнер на основе закона сохранения энергии установил, что все жизненные проявления организма могут быть измерены в единицах энергии, и количественное распределение поступающей в организм с кормом энергии можно проследить. На основании его исследований Генри Армсби в 1915 году разработал схему энергетического баланса животного организма и предложил оценивать общую питательность кормов в единицах чистой энергии (термах), отложенной в организме животного в виде белка и жира.

В дальнейшем Оскар Кельнер совершенствовал оценку общей питательности кормов по определению баланса азота, углерода и энергии в опытах по кормлению волов, содержавшихся в респирационных камерах на поддерживающем кормлении. В 1905 году О. Кельнер предложил выражать питательную ценность кормов в абсолютных единицах в виде массы отложенного жира на единицу потребленного корма. За эквивалент питательной ценности кормов принят 1 кг переваримого крахмала, обеспечивающий отложение в теле взрослого вола 248 г жира (крахмальный эквивалент).

Оценки питательности кормов Кельнера и Армсби явились первыми научными основами организации нормированного кормления животных во многих странах мира. На основе этого метода в разных странах были разработаны свои эквиваленты:в Германии - крахмальные эквиваленты Кельнера, в США - термы Армсби.

В СССР под руководством профессора Елия Анатольевича Богданова была разработана и принята в 1933 году овсяная кормовая единица. Все корма сравнивались по жироотложению с 1 кг овса среднего качества, при скармливании которого в теле животного откладывается 0,15 кг жира.

В скандинавских странах с 1915 года установлена единая скандинавская кормовая единица, равная 1 кг ячменя.

Таким образом, во всех странах мира к 50-м годам XX века применялись пять способов оценки энергетической питательности кормов: крахмальные эквиваленты, термы Армсби, сумма переваримых питательных веществ, ячменная и овсяная кормовые единицы. Однако, ни один из этих методов не учитывал взаимодействие и соотношение в кормах энергетической части со специфическими факторами питания (переваримым протеином, аминокислотами, витаминами и т.д.). Поэтому возникла необходимость разработки такой системы оценки питательности кормов и рационов, которая бы учитывала обменную энергию и ее использование не только для поддержания жизни, но и для образования продукции. Следовательно, величина обменной энергии (в МДж) более правильно характеризует энергетическую питательность корма для животного организма.

Крахмальные эквиваленты О. Кельнера

В основе системы О. Кельнера заложен способ оценивания питательной ценности кормов по жироотложению в организме животного, базирующийся на результатах балансовых опытов в респирационных калориметрах с использованием чистых питательных веществ (крахмала, тростникового сахара, клейковины, и т.п.). Полученные данные Кельнер использовал для определения продуктивного действия различных кормов (жироотложения) по содержанию в них переваримых питательных веществ. Однако, проверка натуральных кормов показала, что содержащиеся в них переваримые питательные вещества не обладают таким же продуктивным действием, как переваримые питательные вещества в чистом виде.

Только для зерен кукурузы и картофеля расчетные данные совпали с фактическим жироотложением. По другим кормам фактическое жироотложение было ниже, и особенно значительные расхождения отмечены при скармливании животным грубых кормов - сена на 37% и соломы на 80%.

Снижение жироотложения в теле животных при скармливании натуральных кормов Кельнер объяснял потерями энергии в процессе пищеварения в желудочно-кишечном тракте, поэтому для грубых кормов и травы он ввел поправку на переваривание клетчатки: 1000 г съеденной животными сырой клетчатки сена и соломы снижает отложение жира в теле на 143 г, мякины - на 72 г, зеленого корма с 14% клетчатки - на 131 г, с 10% клетчатки - на 107 г и с 6% клетчатки - на 82 г.

Для других кормов Кельнер установил коэффициенты относительной ценности, характеризующие разницу между ожидаемым и фактическим жироотложением в %: зерно кукурузы - 100, картофель - 100, зерно ячменя - 99, отруби пшеничные - 78, кормовая свекла - 81 и т. д.

В соответствии с системой оценки энергетической питательности кормов им были составлены кормовые таблицы, в которых он выражал продуктивное действие кормов количеством крахмала (в кг), эквивалентного по отложению жира 100 кг оцениваемого корма (крахмальные эквиваленты).

Например, при потреблении 100 кг лугового сена жироотложение составило 7,13 кг. Из 1 кг переваримого крахмала в организме крупного рогатого скота откладывается 0,248 кг жира, поэтому 7,13: 0,248 = 28,8 крахмальных эквивалентов будут характеризовать энергетическую питательность 100 кг лугового сена.

Термы Армсби

Система оценки энергетической питательности кормов Армсби основана на изучении баланса энергии у откармливаемых волов и выражается в единицах нетто энергии, отложенной в продукции. В качестве единицы чистой энергии он использовал 1 терм, приравненный к 1 000 ккал, или 4,187 МДж, которую определял вычитанием энергии кала, мочи, кишечных газов и энергии теплопродукции из валовой энергии корма. Для оценки энергетической питательности кормов в чистой энергии Армсби принял физиологически полезную энергию 1 кг переваримых веществ грубых кормов, равную 3 500 ккал, и концентрированных от 3 900 до 4 400 ккал (в зависимости от содержания жира), а энергию теплопродукции в среднем 1 000 ккал (от 800 до 1 300 ккал).

Скандинавская кормовая единица

Скандинавская система оценки энергетической питательности кормов основана на определении сравнительной питательности разных кормов по их влиянию на продуктивность животных. За единицу измерения питательности кормов был взят 1 кг ячменя, который с 1915 года считается кормовой единицей в животноводстве скандинавских стран. В опытах на сельскохозяйственных животных была установлена питательность разных кормов по сравнению с ячменем: на 1 скандинавскую кормовую единицу для молочных коров приходится ячменя, ржи и пшеницы 1 кг, овса - 1,2 кг, силоса кукурузного - 9 кг, сена лугового - 2,5 кг, свеклы кормовой - 10 кг и т. д. Данный способ оценки отражает сравнительную питательность кормов применительно к определенным условиям кормления и содержания животных.

Овсяная кормовая единица

В качестве кормовой единицы в животноводстве СССР для оценки энергетической питательности кормов по предложению проф. Е.А. Богданова в 1933 году была принята питательность 1 кг овса среднего качества, основанная на жироотложении у взрослого откармливаемого вола с использованием константов Кельнера. Поэтому за овсяную кормовую единицу принято такое количество переваримых питательных веществ, при усвоении которых в организме животных образуется 150 г жира. Одна овсяная кормовая единица характеризует энергетическую питательность различных кормов и соответствует 0,6 крахмального эквивалента Кельнера.

Энергетическую питательность корма в овсяных кормовых единицах рассчитывают на основании комплексных данных о фактической переваримости питательных веществ корма, продуктивного действия переваримых питательных веществ и величины снижения продуктивного действия корма в зависимости от содержания в нем сырой клетчатки.

На примере оценки продуктивного действия 100 кг лугового сена фактическое жироотложение в теле животного составило 7,13 кг. При скармливании 1 кг овса в теле животного откладывается 0,15 кг жира, что приравнивается к 1 кормовой единице. Поэтому энергетическая питательность 100 кг лугового сена равна 7,13: 0,15 = 47,5 овсяным единицам.

Оценка питательности кормов по сумме переваримых питательных веществ (СППВ). Данная система оценки питательности кормов и рационов широко применяется в США и основана на определении суммы переваримых питательных веществ, выраженных в процентах.

Достоинством этой системы оценки является простота в применении, так как расчеты производятся только на основе данных химического состава кормов. В то же время, потери энергии с мочой, газами и теплопродукцией не учитываются, поэтому данная система оценки питательности кормов заменяется на систему оценки по чистой энергии.

Оценка питательности кормов по чистой энергии в США. Данная система разработана американскими учеными Лофгрином и Гарреттом в 1968 году для растущего и откармливаемого крупного рогатого скота и Реттреем в 1973 году для растущих овец. В основе системы - деление чистой энергии кормов на чистую энергию для поддержания жизни и чистую энергию для образования продукции.

Экспериментальным путем авторами установлена потребность животных в чистой энергии на поддержание жизни, то есть на теплопродукцию животного в голодном состоянии. Для растущего крупного рогатого скота она равна 77 ккал (322 кДж), для растущих овец - 63 ккал (264 кДж) на 1 кг обменной массы тела. Общая потребность в чистой энергии на поддержание жизни рассчитывается умножением данных величин на обменную массу тела (живая масса тела в степени 0,75).

Потребность животных в чистой энергии на образование продукции зависит от их живой массы и величины среднесуточного прироста. Для определения данной потребности животных используют следующие уравнения:



бычки - НЭп (кДж/сут.) = ;

телочки - НЭп (кДж/сут.) = ,

где НЭп - потребность в чистой энергии на продукцию, кДж /сут.;

x - среднесуточный прирост живой массы, кг;

W075 - живая масса в степени 0,75.

Данные уравнения определения потребности животных в чистой энергии на образование продукции основаны на определении энергии в приросте массы тела с использованием метода сравнительного убоя в начале и конце опыта.

Оценка питательности кормов по чистой энергии в Германии. Эта система оценки энергетической питательности кормов, разработанная учеными Института питания сельскохозяйственных животных имени О. Кельнера, основана на отложении чистой энергии в продукции крупного рогатого скота, свиней и птицы. В практику новая система введена в 1971 году с оценкой энергетической питательности кормов в энергетических кормовых единицах (ЭКЕ).

Энергетическая кормовая единица дифференцирована для крупного рогатого скота (ЭКЕ КРС), свиней (ЭКЕ С) и птицы (ЭКЕ П).

1 ЭКЕ КРС = 2 500 ккал чистой энергии (10,5 МДж);

1 ЭКЕ С = 3 500 ккал чистой энергии (14,6 МДж);

1 ЭКЕ П = 3 500 ккал чистой энергии (14,6 МДж).

Потребности овец, коз и лошадей выражены в ЭКЕ КРС, а кроликов - в ЭКЕ С.

На основании экспериментальных данных ЭКЕ кормов рассчитывают по следующим уравнениям:

ЭКЕ КРС = 0,684 x1 + 3,008 x2 + 0,804 x3 + 0,804 x4;

ЭКЕ С = 0,731 x1 + 2,440 x2 + 0,846 х3 + 0,804 x4;

ЭКЕ П = 0,737 x1 + 2,283 x2 + 0,911 x3 + 0,911 x4,

где x1 - переваримый протеин, г/кг, x2 - переваримый жир, г/кг, x3 - переваримая клетчатка, г/кг, x4 - переваримые БЭВ, г/кг.

При расчете энергетической кормовой единицы для крупного рогатого скота в рационы вносятся соответствующие поправки на переваримость энергии:

Переваримость энергии рациона, %	Поправочный коэффициент	Переваримость энергии рациона, %	Поправочный коэффициент
67,0 - 80,0	1,00	57,0 - 58,9	0,91
65,0 - 66,9	0,97	55,0 - 56,9	0,89
63,0 - 64,9	0,96	53,0 - 54,9	0,87
61,0 - 62,9	0,95	51,0 - 52,9	0,84
59,0-60,9	0,93	50,0 - 50,9	0,82

Данная система оценки энергетической питательности кормов предусматривает учитывать концентрацию энергии в 1 кг сухого вещества, переваримость энергии, переваримый сырой протеин, протеино-энергетическое отношение, учитываются такие показатели полноценности кормления как содержание минеральных элементов, витаминов и других биологически активных веществ.

Оценка питательности кормов но обменной энергии. Система оценки энергетической питательности кормов в обменной энергии впервые разработана в Великобритании Блекстером в 1965 году для жвачных животных. Обменная энергия корма (или рациона) представляет собой часть общей (валовой) энергии и используется организмом животного для поддержания жизни и образования продукции. Энергетическую питательность кормов и рационов выражают в мегаджоулях (МДж) по видам животных.

Согласно этой системе, эффективность ее использования зависит от живой массы, продуктивности животного и концентрации обменной энергии в 1 кг сухого вещества рациона.

Концентрация обменной энергии в сухом веществе кормов является основным показателем, определяющим эффективность использования обменной энергии на поддержание жизни животного и образование продукции (эффективность повышается с увеличением ее концентрации в 1 кг сухого вещества).

В России в 1963 году коллективом ученых (И.С. Попов, Н.И. Денисов, А.II. Дмитроченко и др.) разработана система оценки энергетической питательности кормов для молочных коров в обменной энергии. В качестве единицы энергетической питательности кормов и потребности животных в энергии предложена энергетическая кормовая единица (ЭКЕ), равная 2 500 ккал обменной энергии. По этой системе потребность молочных коров в обменной энергии на поддержание жизни и на продуктивность не дифференцирована.

Содержание обменной энергии в корме или рационе определяют двумя способами:

методом прямого определения при проведении балансовых опытов (обменных) на разных видах животных по разности содержания энергии в принятом корме и выделенной в кале и моче (у жвачных и в кишечных газах);

путем расчета по разработанным уравнениям на основании данных по содержанию переваримых питательных веществ.

Содержание обменной энергии в корме при проведении балансовых опытов рассчитывают по следующим формулам:

для жвачных животных и лошадей - ОЭ = Э валовая - (Э кала + Э мочи + Э газов);

для свиней - ОЭ = Э валовая - (Э кала + Э мочи);

для птицы - ОЭ = Э валовая - Э помета.

Расчетным способом содержание обменной энергии в корме определяют по следующим уравнениям:

для крупного рогатого скота - ОЭ = 17,46пП + 31,23пЖ + 13,65пК + 14,78пБЭВ;

для овец - ОЭ = 17,71пП + 37,89пЖ + 13,44пК + 14,78пБЭВ;

для лошадей - ОЭ = 19,46пП + 35,43 пЖ + 15,95пК + 15,95пБЭВ;

для свиней - ОЭ = 20,85пП + 36,3пЖ + 14,27пК + 16,95пБЭВ;

для птицы - ОЭ = 17,84пП + 39,78пЖ + 17,71пК + 17,71пБЭВ,

где пП - переваримый протеин, кг; пЖ - переваримый жир, кг; пК - переваримая клетчатка, кг; пБЭВ - переваримые безазотистые экстрактивные вещества, кг.

Содержание обменной энергии в переваримых питательных веществах кормов для жвачных животных рассчитывают по Ж. Аксельсону с учетом потерь энергии с выделенным метаном (4,5 г метана приходится на 100 г переваримых углеводов):

	ккал	кДж
1 г переваримого протеина в грубых кормах в концентратах в силосе в животных кормах	4,3 4,5 3,3 4,5	18,0 18,0 13,8 18,8
1 г переваримого жира в грубых кормах в зерне в семенах масличных в животных кормах	7,8 8,3 8,8 9,3	32,7 34,8 36,8 38,9
	ккал	кДж
1 г переваримых углеводов в крахмале в клетчатке в дисахаридах в моносахаридах в безазотистых экстрактивных веществах	3,76 2,90 3,56 3,38 3,70	15,7 12,1 14,9 14,2 15,5
1 г переваримых органических веществ	3,69	15,4

Содержание обменной энергии в зерновых рационах для свиней рассчитывают по следующим эквивалентам:

1 г переваримого жира = 9,3 ккал (38,9 кДж) ОЭ;

1 г переваримого протеина = 4,5 ккал (18,8 кДж) ОЭ;

1 г переваримых углеводов = 4,2 ккал (17,6 кДж) ОЭ;

1 г суммы переваримых органических веществ = 4,4 ккал (18,4 кДж) ОЭ.

Содержание обменной энергии в кормах для птицы также рассчитано по коэффициентам обменной энергии переваримых органических веществ.

Использование системы оценки энергетической питательности кормовых смесей в обменной энергии в промышленном птицеводстве позволяет значительно повысить продуктивность птицы и сократить затраты кормов на производство продуктов птицеводства.

Однако, с переводом животноводства на промышленную основу и ростом продуктивности животных повышаются требования к полноценности кормления. При этом, как показывают более глубокие научные исследования и хозяйственная практика, одностороннее обеспечение животных энергией без учета поступления в организм других незаменимых факторов питания не позволяет получать от них максимальной продуктивности. Наиболее эффективное использование энергии в формировании продукции наблюдается только при полном обеспечении животных как в энергии, так и в протеине, минеральных веществах, витаминах и других биологически активных веществах.

6. Факторы, влияющие на химический состав, переваримость и питательность кормов

6.1 Факторы, влияющие на состав и питательность кормов

В кормлении сельскохозяйственных животных в основном используют корма растительного происхождения, которые характеризуются чрезвычайным разнообразием питательных свойств. Их химический состав и питательность зависят от вида, сорта, фазы вегетации, условий выращивания растений, а также от технологии приготовления и условий хранения кормов.

Различные виды и сорта растений имеют разную потребность в питательных веществах и способность их использовать из почвенных растворов. При этом, химический состав растений разных сортов, произрастающих в одной и той же географической зоне, колеблется, но колебания эти меньше, чем в одном и том же сорте, культивируемом в разных географических пунктах.

Исключением из этого правила является колебание химического состава таких растений, сортовые различия которых весьма значительны. К таким растениям относится кукуруза. Сорта кукурузы различаются скороспелостью, морфологическими и физиологическими признаками. Разные сорта, убранные через одно и то же число дней вегетации, имеют различный химический состав - содержание сухого вещества, клетчатки, безазотистых экстрактивных веществ.

Значительные расхождения по содержанию сухого вещества наблюдаются в разных сортах свеклы. Минимальное содержание сухого вещества (10 - 14%) установлено в кормовой свекле, а максимальное (21 - 24%) - в сахарной.

В кормах из одного и того же растения содержание минеральных веществ зависит от фазы вегетации кормовых растений, фазы зрелости, от неравномерного распределения элементов по органам и частям растений и т. д. В процессе вегетации изменяется не только отношение содержания влаги и сухого вещества, но изменяется также состав сухого вещества. От фазы вегетации растения зависит также и содержание в нем минеральных веществ. Растения, убранные в ранние фазы, богаче всеми элементами, кроме фосфора, чем убранные позднее. Из таблицы 9 видно, что листья, за исключением калия и фосфора, богаче зольными элементами, чем стебли. Следовательно, чем лучше растение облиственно, тем богаче оно минеральными веществами. Поэтому минеральный состав сена более полный, если при уборке и хранении сохранены листья.

Таблица 5 - Химический состав люцерны, % на сухое вещество

Анализируемая часть растения	Азот	Зола	Содержание в виде оксидов
			Ca	Mg	K	Fe	Mn	P
Все растение до цветения	2,85	6,47	2,72	0,62	1,47	0,036	0,10	0,72
Все растение в период цветения	2,94	7,38	1,89	0,48	1,81	0,034	0,03	0,73
В среднем	2,90	7,93	2,31	0,55	1,04	0,035	0,09	0,73
листья	3,44	9,81	3,19	0,66	1,64	0,048	0,014	0,72
стебли	2,31	5,90	1,34	0,43	1,64	0,022	0,004	0,75

В процессе вегетации растений происходит накопление сухого вещества, увеличение количества клетчатки, снижение уровня сырого протеина. При этом переваримость отдельных питательных веществ в кормах снижается.

Оптимальный срок уборки злаковых трав - фаза колошения, а у бобовых - фаза бутонизации и начала цветения. Более раннее и более позднее скашивание трав сопровождается недобором основных питательных веществ в кормах.

Источником каротина являются только некоторые корма: молодая зелень, ботва, морковь, высушенное в тени сено, травяная мука, силос, хвойная мука. Каротин крайне нестоек, легко разрушается под действием окислителей. Разрушение каротина может происходить под действием нитратов, поступающих с кормами и превращающихся в рубце в нитриты.

Еще меньше кормов - источников витамина D. Кроме рыбьего жира, витамин D поступает с кормами, подвергшимися облучению ультрафиолетовыми лучами. К таким кормам относятся ceнo солнечной сушки, солома, силос, закладывавшийся в солнечную погоду, облученные дрожжи.

Неправильный выбор сроков уборки и заготовки кормов резко снижает их качество и поедаемость животными.

Химический состав и питательность растений во многом определяются плодородием почвы и климатическими условиями их выращивания. На хорошо окультуренных и богатых гумусом почвах урожаи и качество кормов бывают значительно выше, чем на бесструктурных почвах с дефицитом питательных веществ. Изменения в составе почв сказываются на составе растительного покрова, а через растения (как корм) - и на питающихся этим кормом животных. Недостаточность или избыточность того или иного химического элемента в почве, питьевой воде по сравнению с нормальным содержанием вызывает массовые специфические изменения в растениях и животных, в результате которых организмы либо заболевают и погибают, либо изменяются или приспосабливаются к некоторым пределам колебания концентрации химических элементов в окружающей среде.

Концентрация органических и минеральных веществ в растениях значительно изменяется в зависимости от количества осадков по сезонам года, продолжительности вегетационного периода и солнечной инсоляции.

В годы с оптимальным количеством и равномерным распределением осадков в период вегетации в растениях накапливается больше минеральных веществ, чем в засушливые. Так, по анализам грубых кормов содержание фосфора в засушливые годы снижалось в 2 раза по сравнению с содержанием его в годы с нормальным количеством осадков .

Световой и температурный режим также отражаются на химическом составе растений. В частности, растения, выращенные в разных географических зонах, различаются по содержанию протеина: повышается содержания протеина в растениях при продвижении их с севера на юг и с запада на восток. В горных районах растения южных склонов содержат больше протеина и каротина, чем те же виды, выращенные на северных склонах.

На содержание микроэлементов в растениях меньшее влияние оказывают погодные условия, чем место их произрастания. В связи с этим на территории России изучены многие биогеохимические зоны, богатые или бедные йодом, кобальтом, медью, фтором, селеном и другими элементами, и составлены почвенные карты, которые должны периодически обновляться и учитываться.

Химический состав и питательность большинства кормовых растений во многом зависит от использования агротехнических приемов - известкования кислых почв, внесения различных удобрений.

Известкование кислых почв способствует лучшему использованию растениями элементов питания из почвы и значительно улучшает минеральный состав, особенно это относится к бобовым.

На минеральном составе растений сказывается внесение органических и минеральных удобрений, причем растения разных видов по-разному на них реагируют. В частности, потребность в азоте выше у злаковых растений, а у бобовых - в фосфоре и калии. Отмечено, что при использовании повышенных доз азотных удобрений в растительных кормах происходит снижение содержания сахара и увеличивается уровень небелковых азотистых веществ, которые поступают из почвы в виде нитратов, нитритов и аммиачных соединений.

После восстановления нитратов до аммиака в почве, растениях и преджелудках жвачных последний используется для синтеза аминокислот и белков.

При неблагоприятных климатических условиях (засуха, пониженная температура, низкая инсоляция) в растениях увеличивается содержание нитратов, повышенный уровень которых (выше 0,5% в сухом веществе) может оказаться токсичным для жвачных животных.

Внесение повышенных доз азотно-фосфорно-калийных удобрений приводит к изменению содержания макроэлементов в растениях, так как увеличивается уровень фосфора и калия и снижается содержание кальция и магния.

Правильное дозирование минеральных удобрений с учетом содержания минеральных веществ в почвах позволяет получать корма с низким содержанием нитратов при правильном соотношении основных элементов питания.

Способы заготовки кормов оказывают существенное влияние на сохранение их питательности. Это связано с биохимическими аэробными превращениями питательных веществ в тканях убранных растений до полной их консервации. Чем продолжительнее процесс консервации растений, тем большее количество углеводов теряется из-за окисления их до диоксида углерода и воды, в результате чего снижается питательная ценность готового корма.

При силосовании корма с высокой влажностью легкосбраживаемые углеводы почти полностью расходуются на образование молочной и уксусной кислот, служащих консервантами в силосе. Поэтому при заготовке силоса принято снижать влажность исходного сырья посредством провяливания скошенных растений, что способствует лучшей сохранности углеводов, незаменимых аминокислот и каротина в процессе силосования корма.

При сушке травы на сено часть питательных веществ теряется механическим путем за счет обламывания нежных пересохших частей растений. Потери особенно возрастают в случаях, когда сушка травы на сено затягивается или производится в неблагоприятную погоду. При сушке в неблагоприятную погоду теряется до сухого вещества, до переваримых питательных веществ и переваримого протеина, 90% сахара, калия и натрия, около кальция, фосфора, марганца, железа, меди и около цинка.

Организация приготовления сенажа позволяет осуществить более совершенную технологию кормления животных, так как раздачу его животным легко механизировать за счет того, что он представляет собой мелкоизмельченную, сыпучую массу. По технологии приготовления сенаж хорошего качества имеет самые низкие механические и биологические потери сухого вещества.

При заготовке кормов необходимо стремиться к приданию им состояния повышенной стойкости против разрушительного действия ферментов самого корма и ферментов присутствующей микрофлоры. Но в таком устойчивом состоянии корма часто плохо поддаются воздействию ферментов пищеварительного тракта животных. Например, цельное зерно лучше сохраняется, чем приготовленная из него мука, и в то же время размельченное зерно легче и полнее усваивается животными, чем цельное.

Использование консервантов в процессе приготовления силоса или сенажа предотвращает распад белковых веществ и сохраняет высокую доступность белка.

Разные способы заготовки сена определяют сохранность питательных веществ и его качество. Предпочтение отдается заготовке сена с помощью активного вентилирования скошенной травы, а не ее сушке в поле.

Условия хранения заготовленных кормов также оказывают влияние на их качество и питательность. Это связано с интенсивностью протекаемых аэробных процессов в заготовленных кормах в период их хранения. Условиями, определяющими процессы окисления питательных веществ в заготовленных кормах, являются температура, влажность, газовый состав воздуха в хранилище, содержание влаги, жира в кормах и их загрязненность.

Соблюдение требований к условиям хранения кормов сокращает потерю в них питательных веществ.

Иногда изменения свойств не отражаются на химическом составе, но влияют на поедание корма и его переваримость. Например, из одной и той же травы были приготовлены две партии сена. В первой партии сено было лучше высушено и хранилось под навесом. К моменту скармливания оно сохранило зеленый цвет и приятный запах. Во второй партии сено имело бульшую влажность в момент закладки. В стогу оно прогрелось, забродило и побурело. Химический состав сена обеих партий к моменту скармливания различался незначительно, но коровы, получавшие вволю сено, сохранявшееся под навесом, съедали его почти в 1,5 раза больше, чем коровы, получавшие бурое сено из стога. Выяснилось, что из нормального сена переваривалось 56% сухого вещества, а из бурого 38%. Коровы, которым скармливалось нормальное сено, давали 11,5 кг молока, а те, которым давалось бурое сено, только 7,8 кг. Дело в том, что побурение сена сопровождается переходом значительной части протеина в неусвояемое состояние. Этим объясняется снижение молочной продуктивности. Такой же результат наблюдается при хранении сена в кипах при активном вентилировании. Сено, заложенное при влажности 30 - 35%. сохраняется при вентилировании хорошо. В сене, заложенном при влажности 45% и выше, около половины содержащегося в нем протеина переходит в неусвояемое состояние.

Таким образом, закладка на хранение сена с повышенной влажностью приводит к потере части питательных веществ, снижению поедания и, следовательно, к снижению молочной продуктивности коров.

В процессе технической переработки продуктов растениеводства также происходит изменение их состава. Часто пищевой продукт отличается по своему составу от состава сырья. Так, при переработке овса и ячменя на крупу, при приготовлении из ячменя солода и при варке пива, при экстрагировании или выжимке из масличных семян масла получаются кормовые отходы своеобразного состава, со свойствами, значительно отличающимися от исходного сырья.

На кормовом продукте, получаемом при переработке растительного сырья, может отразиться технологическая схема производства. Так, при переработке подсолнечника на масложиркомбинатах в схему может входить предварительное шелушение семян. В итоге будет получен высокопитательный жмых или шрот с небольшим остатком лузги и низким содержанием клетчатки. Если масло извлекается прессованием, то сырье в процессе переработки сильно нагревается, в результате чего в жмыхе остается мало растворимых фракций протеина и относительно много жира. Если масло извлекается экстракцией, то семена надеваются слабо и в шроте оказывается много растворимого протеина, но мало жира

При обработке семян без шелушения вся лузга окажется в шроте, он будет тонко размолотым, богатым клетчаткой, но малопитательным, с низким содержанием жира и с относительно высоким содержанием растворимых фракций протеина.

При подготовке кормов к скармливанию также происходят значительные изменения состава и свойств кормов. Например, при дрожжевании кормов за счет жизнедеятельности дрожжевых грибков уменьшается количество растворимых углеводов, изменяется характер протеина, возрастает количество некоторых витаминов. Зерновые корма можно дробить, размалывать, измельчать и гранулировать. Гранулы имеют преимущество перед цельным зерновым кормом, так как они легко распадаются в пищеварительном тракте и под влиянием влаги становятся более доступными для действия пищеварительных ферментов.

Средний химический состав кормов и среднюю их питательность следует понимать как ориентировку, так как в конкретных условиях корма по составу могут значительно отличаться от средних данных.

Средством активного изменения состава и свойств кормов является селекционная работа по выведению новых сортов кормовых растений. Ряд ценных во многих отношениях растений не может быть использован как корм из-за содержания в них вредных веществ. Выводятся новые сорта хлопка с низким содержанием госсипола, сорта бескумаринного донника и безалкалоидного люпина, ведется отбор растений на бесцианистость.

6.2 Факторы, влияющие на переваримость кормов

Прежде всего на переваримость кормов оказывает значительное влияние анатомо-морфологические особенности пищеварительного аппарата разных видов сельскохозяйственных животных и птицы.

Наибольшее сходство в переваривании кормов (особенно зерновых и сочных) и переваримости отдельных питательных веществ наблюдается у жвачных животных (крупного рогатого скота, овец и коз). Значительно хуже перевариваются питательные вещества грубых кормов лошадями и свиньями.

У жвачных и свиней совпадают коэффициенты переваримости органического вещества зерна, жмыхов и свеклы.

Птицы переваривают органическое вещество хуже других сельскохозяйственных животных, особенно плохо клетчатку. Обобщение результатов опытов по переваримости органического вещества разныыми видами животных в зависимости от содержания в корме клетчатки позволило установить тесную связь (r = -0,9) между этими показателями и вывести следующие уравнения регрессии:

КРС: ,

свиньи: ,

лошади: ,

куры: ,



где y - коэффициент переваримости оргшанического вещества;

х - содержание клетчатки в сухом веществе корма, %.

Степень переваримости разных видов кормов зависит так же от возраста животных и развития их пищеварительной системы. Становление пищеварительной системы у животных заканчивается к 4 - 6 месяцам. В раннем возрасте животные очень хорошо усваивают только молочные корма (до 98%). Степень усвоения питательных веществ растительных кормов достигает максимума к окончанию развития пищеварительной системы. Старые животные переваривают питательные вещества кормов хуже.

Из всех питательных веществ кормов наибольшее влияние на их переваривание оказывают клетчатка и протеин.

Установлено, что с увеличением содержания клетчатки в корме или кормовой смеси переваримость всех питательных веществ значительно снижается.

Переваривание питательных веществ кормов разными видами животных во многом определяется уровнем и доступностью протеина. Установлено, что у взрослых жвачных высокая переваримость корма возможна при содержании в нем 8 - 10 частей переваримых безазотистых веществ на одну часть переваримого протеина. Поэтому для контроля рациона рекомендуется определять отношение питательных веществ, или протеиновое отношение:

При более широком отношении безазотистых питательных веществ к протеину (более 10:1) у жвачных животных понижается переваримость углеводов и протеина. Для растущих животных всех видов протеиновое отношение в рационе должно быть более узким (5 - 6:1).

На переваримость питательных веществ оказывают влияние и содержащиеся в кормах минеральные вещества и витамины. Они предотвращают у животных расстройства пищеварения, усиливают моторную функцию пищеварительного тракта, нормализуют обмен веществ в организме при оптимальном уровне содержания.

Повышению переваримости питательных веществ кормов способствует и правильная подготовка их к скармливанию животным - степень измельчения, физическая форма (гранулы, брикеты, степень увлажнения), специальная обработка кормов с высоким уровнем клетчатки и др. Все эти приемы облегчают механическую и ферментативную переработку кормов в пищеварительном канале, а также улучшают вкусовые свойства корма и аппетит животных.

Переваривающая способность пищеварительного тракта улучшается при скармливании продуктивным животным полноценных, сбалансированных по всем питательным и биологически активным веществам кормовых смесей.

Повышение переваримости питательных веществ зависит также от качества кормов в период их заготовки и хранения. При снижении класса качества объемистых кормов (сена, сенажа и силоса) содержание в них переваримого протеина, сахара, доступной клетчатки, витаминов и минеральных веществ снижается в 1,5 - 2 раза, что снижает переваривание и продуктивную ценность данных кормов.



Список литературы

1. Справочник ветеринарного фельдшера. / А.А. Алиев, Н.Л. Андреева, Н.Б. Баженова [и др.] - СПб.: Лань, 2007. - 896 с.

2. Баканов В. Кормление сельскохозяйственных животных: Учебники и учебные пособия для студентов ВУЗов. / В. Баканов, В. Менькин - М.: Агропромиздат, 1989. - 511 с.

3. Балакирев Н.А. Основы кормопроизводства: Монография. - М.: Высш. шк., 2001. - 287 с.

4. Богданов Г.А. Кормление сельскохозяйственных животных. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1990. - 624 с.

5. Дмитроченко А.Д. Кормление сельскохозяйственных животных. / А.Д. Дмитроченко, П.Д. Пшеничный. - М.: Колос, 2001. - 293 с.

6. Зипер А.Ф. Растительные корма. Производство и применение. (Приусадебное хозяйство). - М.: Издательство АСТ, Сталкер, 2005. - 219 с.

7. Легеза В.Н. Животноводство: учеб. для начин. проф. образования. - М.: ПрофОбрИздат, 2001. - 384 с.

8. Макарцев Н.Г. Кормление сельскохозяйственных животных: Учебник для вузов. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Калуга: Изд-во науч. лит-ры Н.Ф.Бочкаревой, 2007. - 608 с.

9. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. Справочное пособие. - Изд. 3-е., перераб. и доп. / под ред. А.П. Калашникова, В.И. Фисинина, В.И. Щеглова, Н.И. Клейменова. - М.: Москва, 2003. - 456 с.

10. Практикум по кормлению сельскохозяйственных животных.: Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений / Л.В. Топорова, А.В. Архипов, Р.Ф. Бессарабова [и др.] - М.: КолосС, 2004. - 296 с.

11. Степанов Д.В. Животноводство. Учебник для ВУЗов. - М.: Колос, 2006. - 688 с.

12. Хазиахметов Ф.С. Интенсификация производства свинины при использовании нетрадиционных кормов и добавок: Монография. - Уфа: БГАУ, 2006. - 225 с.

13. Хазиахметов Ф.С. Нормированное кормление сельскохозяйственных животных: Учеб. пособие. / Р.А. Галлямов, Ф.С. Хазиахметов, Б.Г. Шарифянов. / под ред. Ф.С. Хазиахметова - Изд. 2-е. - СПб.: Лань, 2005. - 272 с.

Размещено на Allbest.ru