Оценка питательности кормов

Оценка питательности кормов

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Санкт-Петербургская Государственная Академия Ветеринарной Медицины

Кафедра кормления животных

КУРСОВАЯ РАБОТА

ТЕМА: «ОЦЕНКА ПИТАТЕЛЬНОСТИ КОРМОВ»

Санкт-Петербург

1. Понятие о питательности кормов

.1 Корма, их питательность и ее физиологическое значение

Характер кормления сельскохозяйственных животных является одним из важнейших факторов, оказывающих многообразное воздействие на функциональную и морфологическую изменчивость животного организма.

В первую очередь, кормление оказывает влияние на пищеварительную систему животных, непосредственно связанную функционально с переработкой и усвоением корма. Посредством пищеварительной системы влияние кормления распространяется на органы и системы организма, участвующие в усвоении питательных веществ. Таким образом, кормление оказывает влияние на весь организм в целом, изменяя общее состояние животного.

Влияние различных кормов на секреторную деятельность пищеварительных желез и активность пищеварительных ферментов доказано многочисленными исследованиями академика И.П. Павлова.

Исследованиями Н.П. Чирвинского доказано влияние структуры и типа кормления на изменчивость пищеварительного тракта животных. В опытах у ягнят, выращенных на объемистых кормах, длина кишечника оказалась на 6 м больше, чем у ягнят, выращенных на концентрированных кормах. При этом объем желудка в расчете на 1 кг живой массы составлял соответственно 800 - 900 и 270 мл.

Под влиянием различного кормления, а именно при изменении процентных соотношений в рационах объемистых и концентрированных кормов, у молодняка крупного рогатого скота и свиней также были выявлены значительные различия в развитии преджелудков, длине кишечника и их переваривающей способности.

Характер кормления отражается не только на развитии и росте животных, а также на функциях органов дыхания и кровообращения, телосложении и химическом составе органов и тканей организма. Обильное кормление ускоряет рост и увеличивает массу животных, тем самым способствуя рациональному использованию корма. Недостаточное кормление, как правило, значительно замедляет рост и развитие животных и увеличивает риск возникновения многочисленных незаразных заболеваний (гиповитаминозы, костные заболевания, нарушения в обмене веществ), что резко снижает их продуктивность, сроки хозяйственного использования и качество продукции.

Характер кормления оказывает решающую роль в воспроизводстве животных, совершенствовании существующих и создании новых пород и типов животных. Установлено, что количество и качество мужских и женских половых клеток, их способность к оплодотворению, эмбриональному развитию и качеству приплода зависит от уровня кормления самцов-производителей и самок различных видов животных. Недостаточное кормление животных понижает способность к оплодотворению и является причиной рождения слабого, нежизнеспособного потомства.

Кормление животных играет решающую роль в племенном деле. Передовая наука и практика животноводства показали, что высокопродуктивные породы сельскохозяйственных животных можно создать только при условии хорошего, целенаправленного их кормления в различные возрастные и физиологические периоды. Установлено, что ценные качества животных невозможно сохранять без хорошего кормления. Породный скот быстро «вырождается», теряет свои качества при плохом кормлении, что в полной мере согласуется с мнением академика М.Ф. Иванова: «Корма и кормление оказывают гораздо большее влияние на организм животного, чем порода и происхождение». Таким образом, все вышесказанное подчеркивает многообразное влияние кормления на сельскохозяйственных животных, их природу и продуктивность. Поэтому, чтобы успешно использовать в практике животноводства это могучее средство воздействия на животных, необходимо знать физиологическое значение применяемых кормов и всех питательных веществ, содержащихся в них.

Питательные вещества кормов необходимы животному как источник энергии для жизнедеятельности организма: поддержания температуры, выполнения работы, как источник структурного материала для образования органов и тканей, секреции молока и для отложения резервных веществ в теле, а так же как источник веществ, участвующих в регуляции обмена в клетках и жидкостях тела. . Чем полнее корм удовлетворяет эти потребности животного, тем он питательнее.

Принятые из внешней среды в виде корма питательные вещества подвергаются в организме физическим и биохимическим превращениям; часть из них усваивается и ассимилируется организмом, неиспользованная часть удаляется из организма с калом, кишечными газами, мочой и углекислым газом выдыхаемого воздуха.

Под кормами следует понимать специально приготовленные физиологически приемлемые продукты растительного, животного и микробного происхождения, содержащие в доступной форме необходимые животному энергию, питательные и биологически активные вещества, обеспечивающие нормальные физиологические функции и качество получаемой от животного продукции. Чем больше в корме питательных веществ, тем выше его питательность. Но высокое содержание одного какого-либо питательного вещества в корме не дает основания сделать заключение о высокой питательности корма вообще. Идеальных кормов, удовлетворяющих потребность животных во всех питательных веществах, не существует.

Под питательностью следует понимать свойство корма удовлетворять разносторонние естественные потребности животных в пище. В зависимости от того, какие стороны потребности животного организма и в какой степени удовлетворяет корм, его питательность подразделяют на общую, или энергетическую, белковую, или протеиновую, минеральную и витаминную.

Животные разных видов и возраста различаются по способности извлекать из кормов нужные им факторы и преобразовывать их, что обуславливает различия в питательности одних и тех же кормов для разных видов животных.

Чтобы иметь объективное представление о питательности того или иного корма и ее изменчивости под влиянием разных факторов, необходимо знать содержание в кормах основных питательных и биологически активных веществ. Иначе говоря, необходимо знать химический состав кормов, их переваримость и использование животными разных видов, возраста, направления и уровня продуктивности при содержании в различных хозяйственных условиях. Следовательно, питательность корма может быть определена по результатам изменения физиологического состояния животного и учета его продуктивности.

Доказано, что в случае некоторого временного недостатка питания животные могут существовать за счет депонированных в теле веществ. Такие случаи могут наблюдаться при временном повышении потребностей, связанных с изменением физиологического состояния, например, с беременностью, или иными исключительными обстоятельствами.

Депонирование имеет место в условиях интенсивного питания. Накопление жира в теле представляется широко известным. Белок может накапливаться в печени, в мышечной ткани и в коже. Минеральные соли депонируются в костной ткани. Депонирование витаминов приведено в таблице 1.

корм питательность состав азот

Таблица 1 - Концентрация витаминов в органах и тканях животных и в растениях

Заимствование веществ из депо приводит к истощению запасов, после чего их следует восстановить, чтобы организм имел возможность обратиться к ним в тех случаях, когда в этом возникает необходимость, иногда неожиданная.

Так как в настоящее время известно, какие вещества, соединения и элементы и в какой форме или состоянии необходимы или полезны животным, задачи оценки питательности сводятся в выяснению - присутствуют ли в кормах нужные вещества и соответствует ли их форма, состояние и количество потребностям конкретных животных.

Определение присутствия тех или иных веществ в корме требует изучения его химического состава, а решение вопроса о форме, состоянии или доступности для животных - постановки опытов для определения переваримости и использования питательных веществ животными.

Питательность характеризуется почти семьюдесятью различными показателями. Бóльшая часть из них определяется путем химического анализа и является показателем валового содержания данного вещества в корме, причем не все показатели определяются для разных кормов и случаев кормления. Так, данные об аминокислотах и значительной части витаминов нужны при оценке кормов для свиней и птицы, о легкопереваримых углеводах - при оценке питательности для жвачных и т.д. Но в любом случае показатели химического состава являются основой оценки питательности, так как они дают ей разностороннюю и очень подробную характеристику.

1.2 Химический состав тела животных и растений

По своему химическому составу живые организмы существенно отличаются от окружающей среды. Большинство химических компонентов живых организмов являются соединениями, в которых углерод содержится в восстановленной или гидрированной форме, азот связан с другими элементами в сложные органические соединения. В неживой природе углерод и азот распростанены значительно меньше и встречаются в виде простых соединений, как диоксид углерода, молекулярный азот, карбонаты и нитраты.

Высшие животные - гетеротрофные организмы, не способные синтезировать органические вещества своего тела и продукции из неорганических соединений. Их пищей служит органическое вещество, синтезированное автотрофами - растениями и другими организмами, способными к утилизации простых неорганических соединений. В связи с этим состав тела животных и потребляемого корма не имеет принципиальных различий по набору органических и минеральных соединений, но их количества колеблются в широких пределах.

Почти все известные химические элементы (их 105) обнаруживаются в том или ином количестве в теле животных и растениях. Из них 6 - углерод, водород, кислород, азот (органогены), кальций и фосфор (минеральные вещества) - составляют около 98,5% вещества тела животного и растения, а остальные содержатся в незначительных количествах от тысячных до миллионных частей массы организма. Сюда относятся элементы калий, сера, натрий, хлор, магний, железо, йод, фтор, кремний, цинк, никель, кобальт, медь, марганец, мышьяк, бор, молибден, алюминий, селен.

Бóльшая часть из них незаменима для жизнедеятельности как животных, так и растений, некоторые как магний, йод, кобальт необходимы только животным, другие - бор, алюминий - только растениям.

Элементы входят в состав химических соединений организма животных и растений как вода, минеральные и органические вещества. Однако, в составе сухого вещества тела животных преобладают протеин и жир, тогда как у большинства растений сухое вещество в основном представлено углеводами: клетчаткой, крахмалом, и др. Содержание углеводов в животном организме очень низкое. Это связано с различием состава стенки растительной клетки (в основном целлюлоза) и животной (белок, фосфолипиды). В растениях же протеин представлен в основном различными ферментами, и как структурное вещество он не характерен для растительной ткани, в отличие от животной ткани, в которой из белка состоят мышцы, кожа, ее производные и т.д. Помимо этого, энергетическим ресурсом растений являются углеводы, а у животных энергия в основном сосредоточена в жировых депо.

Итак, в результате питания вещества кормов преобразуются в вещества тела и продукцию животных, претерпевая бóльшие либо меньшие изменения в зависимости от природы, свойств веществ корма и особенностей ЖКТ животного организма, поэтому необходимо знать химическое строение и специфические свойства веществ кормов. С учетом комплексной оценки этих данных отдельные корма включают в рационы в количествах, обеспечивающих их общую (энергетическую) питательность и соотношение питательных веществ, соответствующее потребностям животных.

2. Оценка питательности кормов по химическому составу

В зоотехническом анализе весь набор соединений, входящих в состав кормов, принято идентифицировать по группам. В основу группировки положено их сходство по элементарному составу, структурной организации и функциональным свойствам. В соответствии со схемой зоотехнического анализа в корме определяется 6 групп веществ: вода, сырая зола, сырой жир, сырой протеин, вырая клетчатка, безазотистые экстрактивные вещества.

Термин «сырой» означает, что в данной группе содержится не только чистое вещество, но и другие сопутствующие соединения, определяемые совместно. Например, сырой жир включает в себя нейтральный жир, воска, жироподобные и растворимые в жире красящие вещества и т.д. Это все вещества, растворимые в эфире, бензине и других органических растворителях.

Схема зоотехнического анализа кормов применяется как при анализе кормов растительного происхождения, так и животного, за исключением определения сырой клетчатки, так как она отсутствует в теле животного.

Рис. 1 - Схема зоотехнического анализа кормов

2.1 Неорганическая часть

Вода. В составе растений вода находится в четырех состояниях: поверхностно-активная, капиллярно-пористая, внутриклеточная и жесткосвязанная. Первые три группы считаются свободной водой, она подвижна, в ней растворяются различные вещества. Жесткосвязанная вода входит в состав мицелл различных гидрофильных коллоидов: белка, крахмала и др.

Все химические и физико-химические реакции в растительных и животных организмах протекают в водной среде. Кроме того, вода принимает активное участие во многих реакциях обмена: гидролизе, окислении, процессах гидратации, набухания коллоидов и т.д. В связи с большими тепловыми константами (высокая удельная теплоемкость, хорошая теплопроводность и большая скрытая теплота испарения) вода играет значительную роль в регуляции температуры тела. Вода служит транспортным средством при переносе питательных веществ кровью - 90 - 92% воды, в составе слюны воды 99,5%, в желудочном и кишечном соке - 97%. Моча, с которой удаляются продукты обмена веществ, содержит более 95% воды. В коровьем молоке в среднем содержится 87% воды.

Содержание воды в теле животных изменяется с возрастом: от 80% у молодняка до 50% у взрослых животных. Для любого организма важно поддерживать определенный уровень воды в теле. От недостатка воды животные погибают быстрее, чем от недостатка пищи, и в зависимости от видовых и физиологических особенностей потребляют на 1 кг сухого вещества корма в среднем: свиньи - 7 - 8 л, крупный рогатый скот - 4 - 7 л, лошади, овцы, козы - 2 - 3 л, куры - 1 - 1,5 л. По мере накопления в организме взрослых откармливаемых животных жира содержание воды в нем значительно снижается. Потребность животных в воде возрастает при повышении температуры воздуха.

Источником воды для животных являются: питьевая вода; вода, присутствующая в пище; метаболическая вода, образующаяся в результате реакций в обменных процессах в самом организме.

Содержание воды в кормах (в %):

жмыхи, шроты, жом, травяная мука до 10,

зерна, семена, мучные корма 12 - 14,

сено, солома 15 - 20,

зеленый корм 70 - 85,

силос 65 - 85,

сенаж 45 - 60,

корнеплоды, клубнеплоды 80 - 92,

барда, свежий жом, мезга 90 - 95.

С повышением в корме воды снижается содержание сухого вещества и его питательная ценность (см. таб. 3). От уровня содержания воды в тех или иных кормах зависят их технологические свойства и пригодность к смешиванию, гранулированию, брикетированию, транспортированию и хранению. Повышенная влажность кормов способствует развитию нежелательных ферментативных процессов и ведет к резкому снижению питательности и качества кормов.

Неорганическое вещество, или сырая зола, представляет собой несгораемый остаток растительной или животной ткани и может содержать все элементы, кроме водорода, углерода и азота. Доля минеральных элементов в сухом веществе растений - около 5%. В составе органов и тканей животного организма и его продуктов (молока, яиц, шерсти) содержатся около 40 минеральных элементов, которые абсолютно необходимы для роста молодых и поддержания здоровья взрослых животных, а так же для их нормального размножения. Щелочные элементы чаще всего находятся в кормах в виде солей органических и минеральных кислот. Определенные количества фосфора, серы, кремния, железа, магния и других элементов обнаруживают в органических соединениях, а именно белках, липидах, углеводах.

В зависимости от количественного содержания в теле животных минеральные элементы делят на две группы: макро- и микроэлементы, причем количество микроэлементов выражают не в процентах, а в миллиграммах на 1 кг.

При балансировании рационов необходимо учитывать взаимодействие отдельных минеральных веществ друг с другом, поскольку элементы могут являться функциональными синергистами или антагонистами (см. таб. 4), так же одни элементы способны повышать или угнетать всасывание других в ЖКТ.

Рис. 2 - Схема взаимодействия минеральных элементов в организме животных

Макроэлементы. В эту группу входят кальций, магний, калий, натрий, фосфор, хлор, сера.

Кальций содержится в теле животных в наибольшем количестве. Он входит в состав скелета, зубов (около 99% от всего содержащегося в теле количества). Кальций - важный компонент большинства клеток и тканевых жидкостей. Он требуется для нормального течения лактации, является активатором ферментной системы свертывания крови, необходим для функционирования сердца, нервов, мышц, регулирует проницаемость клеточных мембран, влияет на доступность фосфора и цинка при использовании кормов.

При недостатке кальция нарушается нормальное формироавние костяка, возможно заболевание рахитом. У взрослых животных недостаток кальция вызывает остеомаляцию. У кур-несушек симптомами недостаточности кальция являются размягчение клюва и костей, замедленный рост, искривление конечностей. Недостаток этого элемента является основной причиной родильного пареза молочного скота.

Фосфор тесно связан с кальцием в организме. Он также входит в состав костной ткани, содержится в фосфопротеинах, нуклеиновых кислотах, фосфолипидах, играет важную роль в углеводном обмене.

Фосфор - незаменимый компонент клеточных белков, служит активатором ряда ферментов, участвует в создании буферности в крови и тканях, играет важную роль в биологических реакциях и обмене энергии. При недостатке фосфора наблюдаются признаки остеомаляции и рахита. У крупного рогатого скота при нехватке фосфора отмечается извращение аппетита (животные жуют древесину, кости, другие несъедобные материалы), могут наблюдаться явления мышечной слабости, нарушение плодовитости. Недостаток фосфора в пище оказывает отрицательное влияние на продуктивность коров, а также на рост молодых животных.

Калий, наряду с натрием, хлором и ионами бикарбонатов, как катион играет важную роль в регулировании осмотического давления в биологических жидкостях клеток. Он необходим для синтеза ряда ферментов, нормализации рубцового пищеварения, улучшения аппетита. В практических условиях неизвестны случаи недостаточности калия.

Натрий. Большая часть этого элемента находится в мягких тканях и тканевых жидкостях. Подобно калию натрий участвует в регуляции кислотно-щелочного баланса и осмотического давления, от которого зависит транспорт питательных веществ к клеткам, удаление продуктов обмена и поддержание водного баланса в тканях. Кроме того, натрий необходим для образования желчи. Источником натрия для животных служит поваренная соль, которую в обязательном порядке надо вводить в рационы животных всех видов.

Хлор связан с натрием и калием в регулировании кислотно-щелочного равновесия и осмотического давления. Входит в состав соляной кислоты, в большом количестве вырабатывающейся в желудке. Источником хлора, так же как и натрия, является поваренная соль.

Сера входит в состав белков, витаминов, гормонов. Острого недостатка этого элемента обычно не бывает, поскольку он потребляется главным образом в форме белка, и нехватка серы указывает прежде всего на недостаток протеина. Однако у жвачных, в рационах которых для частичного восполнения недостатка белкового азота используется мочевина, недостаток серы может ограничивать синтез серосодержащих аминокислот.

Магний тесно связан с кальцием и фосфором. Около 70% общего количества магния содержится в костной ткани, остальное количество находится в мягких тканях и жидкостях. Магний способствует регуляции кислотно-щелочного равновесия, активизации многих ферментных систем, в частности активирует фосфатазы и участвует в углеводном обмене.

Симптомы недостатка магния в рационе могут наблюдаться у некоторых видов животных. Так, у взрослых жвачных - это гипомагниемия (магниевая тетания, лактационная тетания). Точные причины гипомагниемии у жвачных неизвестны, хотя имеются предположения, что магний растительных кормов плохо всасывается из пищеварительного канала.

Микроэлементы требуются животным в отличие or макроэлементов в малых количествах.

Железо. Более 90% содержащегося в теле животного железа соединено с белками, особенно с гемоглобином. Кроме того, железо в крови находится в соединении с белком сидерфилином, участвующим в тканевом транспорте железа. Запасная форма железа обнаруживается в составе ферритина (до 20% железа), который присутствует в селезенке, печени, почках и костном мозге. Другим депо железа является гемосидерин (до 35%). Недостаток железа вызывает в первую очередь снижение синтеза гемоглобина, что приводит к анемии, потере аппетита, замедлению роста, повышенной восприимчивости к заболеваниям.

Медь совместно с железом и витамином В12 необходима для нормального синтеза гемоглобина, отдельных ферментных систем, роста волос и их пигментации, воспроизводства и лактации. Недостаток меди вызывает истощение, депигментацию и потерю волос, задержку роста, анемию, хрупкость и недоразвитость костяка, скрытость охоты, извращение аппетита и понос.

Кобальт входит в состав витамина В12 и необходим микроорганизмам рубца для его синтеза. Недостаток кобальта ведет к авитаминозу В12 и проявляется в слабости, истощении и смертельном исходе. Другими симптомами недостаточности кобальтa могут быть потеря аппетита, поедание волоса и шерсти, чешуйчатость кожи, иногда диарея. У крупного рогатого скота и овец возможно заболевание акобальтоз (сухотка), проявляющаяся в нарастающей слабости, падении продуктивности, нарушении половой функции, анемии и истощении.

Йод присутствует в организме животных в небольшом количестве во всех тканях и секретах. Он является составным компонентом гормона тироксина, вырабатываемого щитовидной железой, и при недостатке йода наблюдается снижение синтеза этого важного гормона, что, в свою очередь, ведет к образованию эндемического зеба, рождению слабого и нежизнеспособного потомства.

Марганец содержится в организме в незначительном количестве. Его физиологическое значение - активация ферментативных процессов, связанных с обменом углеводов, белков и липидов.

Недостаток марганца в рационе снижает интенсивность рога животных, нарушает строение костной ткани и функцию размножения. В частности, отмечаются затяжная охота, аборты и случаи уродства. У телят от коров, испытывающих дефицит марганца, нередко бывают деформированные конечности, утолщение суставов, скованность, искривление, слабость, низкая интенсивность роста. У свиней наблюдается хромота. Марганец имеет важное значение в рационе цыплят для предупреждения перозиса (неправильное формирование костей и «соскальзывание сухожилий»). При недостатке его в организме племенной птицы уменьшается толщина скорлупы и ухудшается вывод цыплят.

Цинк содержится во всех тканях, накапливается в большем количестве в костных тканях. Цинк входит в состав некоторых ферментов: карбоангидразы, панкреатической карбоксипептидазы, дегидрогеназы глютаминовой кислоты.

Этот элемент необходим для нормального роста костяка, кожи и волос. Недостаток цинка вызывает паракератоз у телят и свиней. Симптомы этой недостаточности - замедленный рост, плохая оплата корма продукцией и поражение кожи в виде покраснения на животе с последующей сыпью и образованием струпьев. Паракератозу особенно подвержены поросята при интенсивном кормлении сухими кормами. При недостаточности цинка у цыплят задерживается рост, плохо развивается оперение, наблюдается замедленная кальцификация костей и поражения кожи.

Селен. Участвует в реакциях с глютатион-пероксидазой - ферментом, без которого трипептид-глютатион не выполняет роли биологического антиоксиданта в организме. Так же, селен способствует всасыванию витамина E и его использованию. Недостаток селена вызывает потерю аппетита, снижение интенсивности роста, некрозы печени, желто-коричневый оттенок жира туши.

Скармливание микродоз селена в форме селенита натрия предотвращает некроз печени, ликвидирует экссудативный диатез у кур, способствует ликвидации признаков недостаточности витамина Е. В то же время избыточное поступление селена может вызывать заболевание, называемое «щелочная болезнь» и «слепая вертячка», являющиеся хронической формой отравления селеном в результате поедания определенных видов растений, содержащих в 1 кг 10 - 30 мг селена.

Молибден входит в состав фермента ксантиноксидазы, играющего важную роль в пуриновом обмене. Случаев недостаточности молибдена в кормлении животных не зарегистрировано. Возможно антагонистическое действие молибдена на усвоение меди в присутствии кормового фосфата.

Хром находится в организме в связанном состоянии с трансферрином. Когда емкость трансферрина недостаточна, хром соединяется с другими белками. Максимальная концентрация хрома регулярно обнаруживается в почках. В крови часть его связана с белком и в таком виде транспортируется, часть проникает в эритроциты при их формировании. Основная часть хрома локализуется в костяке, мышцах и коже. Богатые этим элементом органы (почки и кровь) депонируют лишь незначительную часть запасов. Физиологическое действие хрома проявляется в активизации фермента фосфоглюкомутазы, стимулирует превращение ацетата в диоксид углерода, холестерин и жирные кислоты.

Фтор. Его основная часть локализуется в костяке. Временными местами депонирования фтора служат почки, надпочечники. Потребленный матерью фтор проникает через плацентарный барьер и накапливается в теле плода. Физиологическая роль элемента связана прежде всего с формированием костной ткани, причем его избыточное поступление может вызвать остеопороз. Фтор используется для формирования вещества зубов. Предполагают, что, осаждаясь на поверхности эмали уже прорезавшихся зубов, соединения фтора создают на них защитный слой.

Опасно избыточное поступление фтора, что вызывает хроническое отравление. Во избежание этого в рационах животных отдельных видов не следует допускать превышение концентрации фтора выше следующих величин (мг в сутки на 1 кг живой массы): крупный рогатый скот - 2, свиньи - 8, кролики - 11 и птица - 35.

2.2 Органическая часть

Органическая часть корма состоит из азотистых (сырой протеин) и безазотистых (сырой жир, сырая клетчатка и безазотистые экстрактивные вещества) веществ.

Сырой протеин - это общее количество азотистых соединений в корме. Его систематическое поступление с пищей необходимо животным, так как протеин в организме непрерывно расходуется, а в случае полного исключения его из рациона животные погибают. Протеин пищи необходим для построения собственных белков тела организма молодняка, для возобновления изношенных тканей взрослых животных, для образования белка молока. Многие белки действуют как ферменты или являются необходимой составной частью ферментов, гормонов, иммунных тел и других жизненно важных веществ, с помощью которых осуществляется и регулируется обмен веществ или создается защита организма. При недостатке в пище углеводов и жира или при избытке в ней протеина, последний может использоваться животными как источник энергии.

Сырой протеин определяется умножением количества азота на коэффициент 6,25 (в сыром протеине содержится в среднем 16% азота, 100:16=6,25). Коэффициент 6,25 не может быть одинаковым для всех кормовых средств ввиду различного содержания азота в их азотистых веществах: для пшеницы, ржи, овса и ячменя он равен 5,83; для кукурузы - 6,25; для жмыхов - 5,3; для бобовых - 6,25; для молока - 6,38.

В состав сырого протеина входят белки и амиды.

Белки - это сложные высокомолекулярные органические соединения. В их состав входит углерод, кислород, водород, азот, сера и некоторые другие элементы в небольших количествах. В организме высшего животного содержится приблизительно 5 млн различных видов белков, молекулы которых построены из остатков 20 различных аминокислот, соединенных в длинные цепи в различной последовательности. В сухом веществе животного организма содержится примерно 45% белков, а в отдельных органах их количество достигает 85%. В растениях белка содержится значительно меньше. Он находится либо в коллоидном состоянии в протоплазме и ядре клеток, либо в твердом или кристаллическом виде, образуя запасный белок семян, зерен и др.

В различных кормах содержание белков колеблется от 3 до 90%. Из растительных кормов много белка в жмыхах и шротах (30 - 40%), зернах бобовых (25 - 30%) и сене бобовых (12 - 15%). Значительно меньше белка в зернах злаков и сене (8 - 12%), совсем мало - в соломе злаков (4 - 6) и корнеплодах (0,5 - 1%). Много белка содержится в отдельных кормах животного происхождения - мясной муке и сушеной крови (70 - 90%).

Амиды - это группа небелковых азотистых соединений, которая состоит из свободных аминокислот, амидов аминокислот, солей аммония, нитратов и нитритов. Основную часть небелковых азотистых соединений растительного корма составляют аминокислоты, амиды аспарагиновой и глютаминовой кислот - аспарагин и глютамин. Количественно амиды определяют по разности между сырым протеином и белком.

Значительная часть амидов является промежуточным продуктом при синтезе белка в растении из неорганических веществ. Амидами богаты растительные зеленые корма (до 30% в протеине), силос и корнеклубнеплоды (до 50% в протеине). В зернах содержится в протеине амидов от 3 до 10%.

Из небелковых азотистых соединений хорошо усваиваются сельскохозяйственными животными только свободные аминокислоты и амиды аминокислот. Такие азотистые соединения как аммонийные соли, нитраты и нитриты хорошо используются только жвачными животными для синтеза микробиального белка. Для животных с однокамерным желудком (свиньи, птица и др.) аммонийные соли и нитраты не могут служить источником азотного питания и при избыточных количествах в рационах вызывают отравления.

Сырой жир - это группа различных по своей химической природе веществ, обладающих свойством растворяться только в органических растворителях (эфир, хлороформ, бензол и др.).

Жир входит в качестве структурного материала в состав протоплазмы клеток растений и животных. В организме животных он играет роль основного запасного вещества. Жир пищи необходим для нормальной работы некоторых пищеварительных желез. Он является источником энергетического питания и носителем растворимых жизненно важных веществ - витаминов. Он играет роль в образовании жира молока. Ненасыщeнныe жирныe кислоты - линолевая, линолeновая и арахидоновая - являются нeзамeнимыми, так как в животном организме эти кислоты не синтезируются, поэтому должны обязательно доставляться с кормом. Подобно витаминам, незаменимые кислоты способствуют росту, нормальному состоянию кожи и предотвращают некоторые нарушения холестеринового обмена.

В сырой жир входят три группы веществ: липиды (жиры и масла), стерины и красящие вещества.

Жиры и масла представляют собой эфиры жирных кислот и трехатомного спирта глицерина.

В состав растительных масел входят в основном низкомолекулярные ненасыщенные жирные кислоты (олеиновая и линолевая). Они жидкие при комнатной температуре, затвердевают при -10... -25°С.

В составе животных жиров преобладают высокомолекулярные насыщенные (стеорнновая, пальмитиновая и др.) жирные кислоты с точкой плавления выше 16,3°С. При комнатной температуре они находятся в твердом состоянии.

В растительных кормах содержание жира колеблется в широких пределах. В семенах и зернах жира содержится больше, чем в стеблях и листьях. Из зерновых наибольшее количество жира содержится в кукурузе и овсе (5 - 6%), а из масличных культур очень много жира в семенах сои, льна, подсолнечника и рапса (30 - 40%).

Из всех питательных веществ кормов жиры представляют наиболее концентрированный источник энергии. При сгорании 1 г жира выделяется в среднем 38 кДж тепла.

У животных с возрастом идет накопление жира в организме (до 45% от массы тела). Они определяют консистенцию, вкус и запах отдельных продуктов животноводства - сливочного масла, свиного сала и птичьего жира.

Воски - это эфиры жирных кислот и высокомолекулярных одноатомных спиртов. При обычных условиях воски находятся в твердом состоянии. В отличие от жиров, воски очень трудно гидролизуются и не имеют для животных питательной ценности. Их присутствие в корме в больших количествах может завысить его питательную ценность.

Фосфолипиды или фосфатиды имеют для животных очень важное физиологическое значение. Подобно жирам, они являются эфирами жирных кислот и глицерина и содержат фосфор и азот, кроме водорода, углерода и кислорода. Фосфатиды в виде белково-липидных комплексов входят в состав клеток всех живых организмов. Лучшим животным источником фосфатидов (лецитина) являются яйца птицы, растительным - зерна сои, семена подсолнечника.

Гликолипиды - это вещества, в состав которых, помимо жирных кислот и глицерина, входит глюкоза или галактоза. Биологическая ценность гликолипидов, подобно фосфатидам, очень высока.

Стерины - это гидроароматические спирты сложного строения, входят в состав неомыляемых веществ. В животных жирах стерины (холестерин) находятся в небольших количествах (0,2 - 0,5%), в растительных маслах (ситостерины) их несколько больше. Ситостерины не всасываются из кишечника и поэтому не представляют энергетической ценности.

Красящие и другие вещества - хлорофилл, каротиноиды, госсипол и их производные, - содержатся в семенах, входят в состав растительных масел. Кроме этого, в состав неомыляемой части жиров и масел входят жирорастворимые витамины A, D, E и К в небольших количествах.

Сырая клетчатка - это часть корма, остающаяся после кипячения навески в разбавленной кислоте и разбавленной щелочи с последующим промыванием водой, спиртом и эфиром. В ее состав входит вещество клеточных стенок растений - целлюлоза, гемицеллюлоза (пентозаны и гексозаны) и инкрустирующие вещества (лигнин, кутин и суберин).

Питательная ценность сырой клетчатки зависит от содержания целлюлозы, степени лигнификации и фазы вегетации растений. У молодых растений в клеточной оболочке преобладает целлюлоза. По мере старения клеточная стенка утолщается и накапливаются в большей мере лигнин и пентозаны.

Клетки различных частей растений лигнифицируются в разной степени. В стеблях растений процесс накопления сырой клетчатки, а в ней и лигнина, идет быстрее, чем в листьях растений, плодах, корнях и клубнях. С увеличением содержания сырой клетчатки в растительных кормовых культурах их общая питательность снижается.

Безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ) - это все безазотистые вещества, кроме жира и сырой клетчатки. Основные представители БЭВ - крахмал, сахара и пентозаны.

Крахмал накапливается в больших количествах в семенах, плодах и клубнях, составляет до 60 - 70% от сухого вещества. Небольшие количества крахмала содержатся в стеблях и листьях растений (около 2%).

В теле животного крахмал представлен гликогеном, который накапливается в основном в печени.

В кормовых культурах крахмал содержится в виде различной величины зерен. Наиболее крупные зерна имеет картофельный крахмал, наиболее мелкий - крахмал риса. На содержание крахмала в растениях оказывают влияние климатические условия, способы приготовления и хранения кормов.

Сахара в растительных кормах представлены моносахаридами (глюкоза и фруктоза), содержащимися в плодах, корнеплодах, дисахаридами (мальтоза и тростниковый сахар), находящимися в большом количестве в сахарной свекле, моркови и сорго. Представителем сахаров животного происхождения является лактоза (молочный сахар), содержащаяся в молоке животных.

Пентозаны - это часть безазотистых экстрактивных веществ (до 25 - 30%) грубых древесных кормов, соломы и сена.

Все применяемые в животноводстве кормовые культуры значительно отличаются друг от друга по содержанию основных питательных веществ, поэтому в практике кормопроизводства проводят зоотехнический анализ кормов, позволяющий оценить питательность корма по химическому составу. К настоящему времени разработаны достоверные методы оценки питательности кормов, которые дают возможность организовать кормление таким образом, чтобы при минимальном расходе кормов получать от животных максимальное количество продукции с сохранением здоровья и нормальных физиологических функций. Все методы оценки основываются на накопленных знаниях как о свойствах самих кормов, так и о процессах преобразования веществ кормов в продукцию в организме животного.

3. Оценка питательности кормов по переваримым питательным веществам

.1 Переваримость кормов

Прежде чем стать составной частью тела животных, растительные органические вещества претерпевают существенные изменения в пищеварительном тракте. Поступившие питательные вещества в процессе пищеварения переводятся в более простые, растворимые соединения с последующим их всасыванием в кровь и использованием на синтез сложных органических веществ тела.

Пищеварительный процесс у всех животных складывается из механической обработки корма (разжевывание), химической (ферментация) и биологической (с помощью микроорганизмов пищеварительного тракта). При этом, не все составляющие корма могут быть использованы для поддержания жизненных процессов животного организма. Степень переваривания кормов и извлечения из них необходимых питательных веществ зависит от анатомического строения и функциональных особенностей пищеварительной системы у различных видов сельскохозяйственных животных, в связи с чем их делят на две основные группы: жвачные животные, отличающиеся наличием четырехкамерного желудка, и животные с однокамерным желудком (моногастричные). Ко второй группе относят также птиц, имеющих двухкамерный желудок.

В зависимости от характера питания сельскохозяйственные животные имеют различную структуру и форму отделов пищеварительного тракта.

У растительноядных животных (коров, овец, лошадей) хорошо развиты те отделы, в которых происходит переработка клетчатки с участием микроорганизмов (преджелудки и толстый кишечник). Микробиологический аппарат преджедудков позволяет при помощи ферментов, вырабатываемых отдельными видами микробов, переваривать растительную клетчатку, трансформировать аммиачный азот в микробный белок и синтезировать весь комплекс водорастворимых витаминов. У всеядных (свиньи) все отделы желудочно-кишечного тракта развиты равномерно, но основная роль в переваривании корма принадлежит кишечнику, в котором питательные вещества перевариваются с помощью собственных ферментов и ферментов, поступающих с кормами.

С физиологической и биохимической точки зрения, переваримость - это ферментативный гидролиз пищевых полимеров (белков, жиров и углеводов) сначала до промежуточных продуктов, а затем до мономеров - аминокислот, моносахаридов и жирных кислот (таб. 5). Эти вещества легко всасываются в кишечнике и поступают в кровь и лимфу с последующим использованием для синтеза сложных органических соединений тела животных. Непереваренная часть корма выводится из пищеварительного тракта животного в виде кала.

Следовательно, переваримыми называют такие питательные вещества, которые в результате пищеварения поступают в кровь и лимфу.

Таблица 2 - Пищеварительные ферменты

Зная количество поступившего с кормом в пищеварительный тракт животного того или иного питательного вещества и выделенного с калом за определенный период времени, можно рассчитать количество питательного вещества, переваренного в организме.

Знание переваримости основных питательных веществ разными видами животных позволяет правильно оценить их питательность.

Переваримую часть корма принято выражать в процентах.

Отношение переваренной части корма к потребленной, выраженное в процентах, называют коэффициентом переваримости.

3.2 Методы определения переваримости

Основным наиболее точным методом определения переваримости питательных веществ кормов является проведение специальных опытов in vivo - на животных. Для этого необходимо отобрать 3 - 5 здоровых животных одинаковой породы, возраста, живой массы и физиологического состояния. При необходимости у свиньи и птицы проводят дегельминтизацию. У птиц для отдельного сбора кала и мочи проводят специальную хирургическую операцию.

Основная задача при проведении таких опытов - точный учет съеденного корма и выделенного кала, поэтому весь опыт подразделяется на два периода: подготовительный и учетный. В подготовительный период полностью удаляются из пищеварительного тракта остатки прежнего корма (10 - 15 дней для жвачных и лошадей,7 - 10 дней для свиней и птицы). Учетный период опыта продолжается от 5 до 10 дней в зависимости от вида животных. В этот период подсчитывают количество съеденного корма, его остатки и количество выделенного кала. Отбирают образцы корма и кала для проведения химического анализа на содержание основных органических веществ. На период проведения опыта животных помещают в специальные станки с индивидуальной кормушкой и поилкой и приспособлениями для сбора кала.

Данный метод определения переваримости кормов на крупных животных довольно трудоемкий и затратный. Чтобы устранить необходимость сбора и учета всего выделенного животными кала, используют метод инертных индикаторов. Лучшие инертные индикаторы - окись хрома, окись железа, сульфат бария. Их добавляют в определенных дозах к испытуемому корму и равномерно перемешивают. Инертное вещество в процессе переваривания не усваивается и выделяется с калом. Из выделенного кала отбирают средний образец каловых масс для химического анализа.

Переваримость рассчитывают по формуле:

При изучении переваримости кормов установлена прямая связь между переваримостью питательных веществ и содержанием азота в кале. На основании данной закономерности разработаны уравнения по определению переваримости органического вещества на основании химического анализа кала. Например, уравнение для определения переваримости органического вещества в летних рационах лактирующими коровами следующее:

,

где y - коэффициент переваримости органического вещества рациона, %;- содержание азота в органическом веществе кала, %.

Широко распространен способ определения переваримости кормов in vitro. Этим способом определяется переваримость азотистых веществ инкубированием навески корма в течение определенного времени в термостате при t = 37ºС при добавлении натурального пепсина и соляной кислоты. В случае определения переваримости всех органических веществ к навеске корма, помимо пепсина и соляной кислоты, добавляется рубцовая жидкость.

Использование двух способов определения переваримости питательных веществ (in vivo и in vitro) позволяет получать довольно точные данные по коэффициентам переваримости питательных веществ кормов, бедных клетчаткой и богатых протеином.

4. Оценка питательности кормов по балансу азота, углерода и энергии

Проведение специальных опытов на животных по определению переваримости питательных веществ кормов дает возможность наиболее точно оценить их питательность по сравнению с оценкой по химическому составу. Было установлено, что питательные вещества многих зерновых, корнеклубнеплодов и др. перевариваются животными почти полностью, а питательные вещества грубых кормов (соломы, мякины и др.) имеют очень низкую перевариваемость.

Использование методов оценки питательности кормов по содержанию переваримых веществ нашло широкое применение в практике животноводства. Однако стали накапливаться данные о несоответствии питательной ценности отдельных кормов, выраженной суммой переваримых питательных веществ, с их оценкой по влиянию на продуктивность животного, особенно при использовании животными грубых кормов и концентратов.

Продуктивное действие переваримых питательных веществ у жвачных животных выше в рационе с концентратами по сравнению с рационом, где преобладали грубые корма. Это объясняется тем, что значительная часть переваримых углеводов разрушается в рубце с образованием СО2, СН4, Н2 и 10 - 14% теряется в виде энергии метана. При этом отмечается потеря до 70% тепловой энергии метана.

Пищеварение является начальной фазой питания животного и не дает точного представления о дальнейшем использовании питательных веществ организмом. Поэтому истинную питательность корма можно определить на основе количественных и качественных изменений в обмене веществ животного организма, выраженных состоянием здоровья, плодовитости, роста и продуктивности.

Для этого были разработаны новые методы изучения обмена веществ в организме животного, основывающиеся на законе сохранения энергии.

Метод контрольных животных применяется с конца XIX века и дает возможность оценить количественно материальные изменения в организме животного под влиянием кормления.

Для этого подбирают две группы животных одного пола и одинаковых по возрасту, массе тела и упитанности, содержащихся на основном рационе. В начале опыта из каждой группы убивают по 1 - 2 головы и анализируют продукты убоя на содержание белка и жира. В течение всего опытного периода оставшихся животных кормят одними и теми же кормами, но животным опытной группы дополнительно скармливают повышенное количество изучаемого корма. На протяжении опытного периода учитывают количество съеденного корма животными контрольной и опытной групп. В конце опыта из каждой группы животных также убивают по 2 - 3 головы и анализируют продукты убоя на содержание белка и жира. Обнаруженная разница в количестве белка и жира в организме убитых животных до опыта и после него будет свидетельствовать о материальных изменениях в теле животных под влиянием дополнительно съеденного корма.

Применение метода контрольных животных продемонстрировано опытом И.С. Попова по определению питательности ячменя при откорме свиней. Дополнительное скармливание ячменя в количестве 81,89 кг опытной группе свиней способствовало большему отложению в теле животных белка на 2 612,5 г и жира на 9 817,7, что соответствует отложению энергии в количестве 108 159 ккал (1 г жира равен 9,5 ккал, 1 г белка равен 5,7 ккал).

Метод контрольных животных наиболее применим при оценке продуктивного действия тех или иных кормов на растущих и откармливаемых животных. На крупных и ценных в племенном отношении животных данный метод не применяется.

Сходные конечные результаты, например одинаковое отложение жира в теле животного, полученное при разном кормлении, еще не означают, что обмен веществ у животных был на всех этапах одинаковым. А так как пути обмена могут быть не всегда целесообразными, возникает необходимость изучить характер и объем обменных превращений во время опыта как в организме, так и в отдельных тканях или органах.

Для изучения промежуточного обмена широко применяется мeтод меченых атомов, основанный на использовании изотопов. Наиболее удобно в качестве метки пользоваться радиоактивными атомами, которые легко обнаруживаются благодаря распаду своих ядер. Изотопы одного и того же элемента обладают одинаковыми химическими свойствами. Изучая поведение меченого атома, можно проследить за поведением всего элемента или соединения.

Примером может служить поведение меченого кальция Са45 в теле 6-месячного бычка. Из заданных 100 г Са45 всосался 41 г, не всосалось из пищеварительного тракта 59 г. Из всосавшегося кальция обратно через стенки тракта выделено 3 г, задержалось 38 г. В кале выделилось 76 г, из которых 62 г (59 + 3) были мечеными, а 14 г - нет. Эти 14 г являлись обменным кальцием, выделенным из костей. При обычной методике этого нельзя было бы обнаружить, так как в выделенном кальции невозможно различить невсосавшийся и обменный элемент.

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 × 6,0 = 65,4 г; жира: 217,6 г - 34,4 г в белке = 183,2 г ×  = 239,5 г.

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

Далее рассчитывают количество отложенной энергии в теле коровы за счет белка: 65,4 г × 23,86 кДж; жира: 239,5 г × 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

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.

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.;- среднесуточный прирост живой массы, кг;- 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);

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

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:

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):

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

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

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

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

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

.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

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 бóльшую 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.

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

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

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

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

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

.        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.

.        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.

.        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.

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

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

.        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.