Кормление с/х животных

СОДЕРЖАНИЕ

5. Оценка  энергетической питательности кормов. Методы оценки энергетической  питательности кормов в России  и зарубежных странах.

41. Использование  пробиотиков при выращивании  молодняка сельскохозяйственных  животных

66. Кормление коров в сухостойный период. Норма, рационы, корма и техника скармливания.

5. ОЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПИТАТЕЛЬНОСТИ КОРМОВ. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПИТАТЕЛЬНОСТИ КОРМОВ В РОССИИ И ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАНАХ.

Этапы развития учения об оценке питательности  кормов.

С развитием животноводства и науки  о кормлении животных предпринимались  попытки разработать методы оценки питательности кормов. Основой для  разработки методов оценки явились  фундаментальные законы физики и  химии, открытия в области физиологии и биохимии животных и достижения в развитии общей биологии. По мере накопления знаний как о свойствах самих кормов, так и о преобразовании питательных веществ в продукцию животного способы выражения питательности кормов совершенствовались.

Впервые систему оценки питательности  кормов предложил А. Тэер, по которой  он сравнивал питательность кормов по их продуктивной ценности с сеном среднего качества. В опубликованных в 1810 г. таблицах взаимной замены кормов он указывал, какое количество весовых единиц различных кормов способно обеспечить ту или иную продукцию животных, что и луговое сено:

Таким образом, А. Тэер был первым выразителем идеи о суммарной питательности корма через введение понятия сенного эквивалента - общей для всех кормов единицы сравнительного измерения их питательной ценности. Данная система сенных эквивалентов широко применялась в животноводстве западноевропейских стран до 50-х годов XIX века. Однако истинное питательное достоинство сена в то время было неизвестно, поэтому этот способ оценки питательности кормов был эмпирическим и не имел под собой физиологического обоснования.

По мере развития химии и физиологии, разработки схемы и методов химического  анализа кормов в 50-х годах XIX века Э. Вольфом был предложен метод оценки питательности кормов по их химическому составу. Им были разработаны таблицы химического состава кормов, отражающие их питательную ценность.

В дальнейшем, на основании исследований Геннеберга и Штомана по переваримости питательных веществ и данных Э. Вольфа по определению переваримости питательных веществ различных кормов коровами, в 1874 г. был усовершенствован метод оценки питательности кормов. Вместо оценки кормов по валовому содержанию питательных веществ Э. Вольфом был предложен новый метод сравнительной оценки кормов - по сумме содержащихся в них переваримых питательных веществ (протеина, жира, углеводов). Оценка кормов по сумме переваримых веществ применялась во многих странах мира до начала XX века.

Однако применение данного метода оценки питательности кормов в практике животноводства не давало ответа на роль отдельных питательных веществ в обменных процессах при формировании продукции животного. Поэтому возникла необходимость более объективной оценки питательности различных кормов.

Основополагающими разработками, которые  легли в основу научной оценки питательности кормов, были исследования Макса Рубнера о приложимости законов физики (закон сохранения энергии) к обменным процессам в животном организме. Им было установлено, что все жизненные проявления организма могут быть измерены в единицах энергии, следовательно, можно проследить количественное распределение всей поступающей в организм энергии с кормом.

На основании исследований М. Рубнера  Г. Армсби (1915 г.) разработал схему энергетического баланса животного организма и ввел понятия о валовой, переваримой, физиологически полезной и чистой энергии корма. Им было предложено оценивать общую питательность кормов в единицах чистой энергии (термах), отложенной в организме животного в виде белка и жира.

Дальнейшему совершенствованию оценки общей питательности кормов посвящены исследования О. Кельнера по определению баланса азота, углерода и энергии в опытах по кормлению волов. В серии балансовых опытов (около 100 опытов) в респирационных камерах было изучено использование углерода и азота чистых переваримых питательных веществ (белков, жиров, клетчатки, крахмала, сахара) на фоне поддерживающего кормления. Питательную ценность кормов О. Кельнер предложил выражать в абсолютных единицах в виде массы отложенного жира на единицу потребленного корма (1905 г.). За эквивалент питательной ценности кормов принят 1 кг переваримого крахмала, обеспечивающий отложение в теле взрослого вола 248 г жира (крахмальный эквивалент).

Оценка питательности кормов, основанная Кельнером и Армсби по продуктивному действию переваримых питательных веществ (чистая энергия жира), явилась первым научно обоснованным методом нормированного кормления животных во многих странах мира. На основе этого метода в разных странах были разработаны свои эквиваленты - кормовые единицы: в довоенной Германии - крахмальные эквиваленты Кельнера, в США - термы Армсби.

В Советском Союзе под руководством профессора Е.А. Богданова была разработана и принята овсяная кормовая единица (1933 г.). Все испытуемые корма сравнивались по жироотложению с 1 кг овса среднего качества, при скармливании которого в теле животного откладывается 0,15 кг жира.

В скандинавских странах, на основании  многочисленных исследований, была разработана своя система оценки общей питательности кормов и с 1915 г. установлена единая скандинавская кормовая единица, равная 1 кг ячменя.

Таким образом, во всех странах мира к 50-м годам нынешнего века стали применять в основном пять способов оценки энергетической питательности кормов - крахмальные эквиваленты, термы Армсби, сумму переваримых питательных веществ, скандинавскую (яменную) и советскую (овсяную) кормовые единицы. Длительное использование этих способов в практике высокоразвитого животноводства показало, что они имеют ряд недостатков и, прежде всего, не учитывают взаимодействие и соотношение в кормах и многокомпонентных рационах энергетической части со специфическими факторами питания - переваримым протеином, отдельными аминокислотами, витаминами и минеральными веществами. В связи с этим продуктивное действие корма не является величиной постоянной, так как степень усвоения организмом животного потенциальной энергии корма зависит от целого ряда других показателей питательности. Поэтому в большинстве стран с развитым животноводством стала разрабатываться новая система оценки питательности кормов и рационов на основе прямого (или косвенного) учета обменной энергии и ее использования для поддержания жизни и образования продукции. Следовательно, величина обменной энергии более правильно характеризует энергетическую питательность корма для животного организма, так как животное расходует доступную ему энергию не только на образование продукции, но и на поддержание жизни, включая затраты энергии на усвоение корма, а также для целей воспроизводства.

Энергетическую питательность  кормов выражают для разных видов  животных в единицах обменной энергии - мегаджоулях (МДж).

Системы  оценки  энергетической питательности кормов.

Крахмальные эквиваленты  О. Кельнера. Разработанная О. Кельнером система оценки общей питательности кормов получила наибольшее распространение в практике животноводства многих стран в начале нашего века. В основе этой системы заложен способ оценивать питательную ценность кормов по их продуктивному действию (жироотложению) на организм животного. Для этого Кельнер в серии балансовых опытов в респирационных калориметрах определил отложение жира и белка при скармливании взрослому волу различных питательных веществ (белков, жира и углеводов) в чистом виде на фоне поддерживающего кормления. В качестве чистых питательных веществ применяли крахмал, тростниковый сахар, целлюлозу (представителя углеводов), клейковину (представителя белков) и эмульсию масла земляного ореха (представителя жиров). В результате из 100 г переваримых веществ в организме вола отложилось следующее количество жира (отложенный белок переведен в жир по калорийности: 1 г жира имеет 9,5 ккал, 1 г белка - 5,7 ккал):

Полученные цифры по жироотложению  Кельнер назвал константами жироотложения чистых питательных веществ и использовал их для определения продуктивного действия различных кормов (жироотложения) по содержанию в них переваримых питательных веществ. Однако проверка различных натуральных кормов в другой серии опытов на волах показала, что переваримые питательные вещества этих кормов не обладают таким же продуктивным действием, как переваримые питательные вещества в чистом виде.

Фактическое жироотложение в теле животного при скармливании натуральных кормов в большинстве случаев отличалось от расчетного с использованием констант жироотложения чистых питательных веществ. 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 животного при скармливании натуральных кормов Кельнер объяснял большими потерями энергии в процессе пищеварения в желудочно-кишечном тракте и, особенно, грубых кормов с высоким содержанием клетчатки. 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 I на 82 г.

Для других кормов Кельнер установил  показатели (коэффициенты) относительной ценности, характеризующие разницу между жироотложением ожидаемым и фактическим, выраженные в процентах: зерно кукурузы - 100, картофель - 100, зерно ячменя - 99, льняной жмых - 95, отруби пшеничные - 78, кормовая свекла - 81 и т.д.

В соответствии с разработанной  Кельнером системой оценки общей  питательности кормов им были составлены для практического применения кормовые таблицы, в которых он выражал продуктивное действие кормов не количеством отложенного жира, а количеством крахмала (в кг), эквивалентного по отложению жира 100 кг оцениваемого корма (крахмальные эквиваленты). В качестве примера это можно проследить при оценке продуктивного действия 100 кг лугового сена (табл. 1).

Таблица 1. Определение жироотложения из 100 кг лугового сена

Фактическое жироотложение в теле животного при потреблении 100 кг лугового сена составило 7,13 кг. Из одного килограмма переваримого крахмала в организме крупного рогатого скота откладывается 0,248 кг жира, поэтому 7,13/0,248=28,8крахмальных эквивалентов будут характеризовать общую питательность 100 кг лугового сена.

Термы Армсби. Система оценки энергетической питательности кормов, предложенная Армсби, основана на изучении баланса энергии у откармливаемых волов и выражается в единицах чистой энергии (нетто энергии), отложенной в продукции. В качестве единицы чистой энергии он использовал 1 терм, приравниваемый к 1000 ккал или 4,187 МДж. Для определения чистой энергии необходимо знать валовую энергию потребляемого корма, энергию кала и мочи, энергию кишечных газов и энергию теплопродукции организма (для поддержания температуры тела, мышечной работы и переработки корма). Чистую энергию определяют вычитанием из валовой энергии корма энергию кала, мочи, кишечных газов и энергию теплопродукции. За основу расчета чистой энергии Армсби брал так называемую физиологически полезную энергию (валовая энергия минус энергия кала, мочи и кишечных газов) и энергию теплопродукции. Для оценки энергетической питательности кормов в чистой энергии Армсби принял физиологически полезную энергию 1 кг переваримых веществ грубых кормов равной 3500 ккал и концентрированных от 3900 до 4400 ккал (в зависимости от содержания жира), а энергию теплопродукции в среднем 1000 ккал (от 800 до 1300 ккал).

Скандинавская кормовая единица. В отличие от систем оценки общей питательности кормов в единицах чистой энергии скандинавская система основана на определении сравнительной питательности разных кормов в научно-хозяйственных опытах по их влиянию на продуктивность животных. За единицу измерения питательности кормов был взят 1 кг ячменя, который с 1915 г. считается кормовой единицей в животноводстве скандинавских стран. В многочисленных опытах на разных видах сельскохозяйственных животных была установлена питательность разных кормов по сравнению с ячменем. В качестве примера 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, клевера зеленого - 6,8 кг, свеклы кормовой - 10 кг и т.д. Данный способ оценки общей питательности кормов является доступным для практики, хотя отражает сравнительную питательность кормов применительно к определенным условиям кормления и содержания животных.

Овсяная кормовая единица. В качестве кормовой единицы в животноводстве Советского Союза для оценки общей питательности разных кормов, по предложению профессора Е.А. Богданова, была принята в 1933 году питательность 1 кг овса среднего качества. Оценка общей питательности 1 кг овса основана на жироотложении у взрослого откармливаемого вола с использованием кон-стантов 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 соответствует 0,6 крахмального эквивалента Кельнера и характеризует общую питательность различных кормов.

Общую питательность корма в  овсяных кормовых единицах рассчитывают на основании данных о фактической  переваримости питательных веществ  корма, показателей 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 (табл. 1) 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 общая питательность 100 кг лугового сена равна 7,13/0,15= 47,5 кормовым (овсяным) единицам.

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

% СППВ =

Достоинством этой системы оценки является простота в применении поскольку расчеты производятся только на основе данных химического состава кормов. В то же время не учитываются потери энергии с мочой, газами и теплопродукцией. 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 (1968) для растущего и откармливаемого крупного рогатого скота и Реттреем (1973) для растущих овец. В основу системы положено 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 (теплопродукция животного в голодном состоянии). Для растущего крупного рогатого скота она составляет 77 ккал (322 кДж), а 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 исполь-зуют следующие уравнения:

бычки: НЭп(кДж/сутки) = (220,74х+28,64х²) • W^0,75

телочки: НЭп(кДж/сутки) = (234,6х+52,96х²) • W^0,75

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

       х - среднесуточный прирост живой массы, кг;

       W^0,75 - живая масса в степени 0,75.

Предложенные 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 общей питательности кормов разработана учеными Института питания сельскохозяйственных животных имени О. Кельнера и основана на отложении чистой энергии в продукции крупного рогатого скота, свиней и птицы.

В практику животноводства Германии новой система введена в 1971 г. с оценкой общей питательности кормов в энергетических кормовых единицах.

Энергетическая кормовая единица (ЭКЕ) дифференцирована для крупного рогатого скота (ЭКЕ крс), свиней (ЭКЕ с) и птицы (ЭКЕ п).

1 ЭКЕ крс = 2500 ккал чистой энергии (10,5 МДж)

1 ЭКЕ с = 3500 ккал чистой энергии  (14,6 МДж) 

1 ЭКЕ п = 3500 ккал чистой энергии (14,6 МДж)

Потребности овец, коз и лошадей  выражены в ЭКЕ крс, а кроликов - в ЭКЕ с. Дифференциация общей питательности кормов для разных видов сельскохозяйственных животных обусловлена их видовыми особенностями в переваривании и эффективности использования питательных веществ.

На основании экспериментальных  данных энергетические кормовые единицы кормов рассчитывают по следующим уравнениям:

ЭКЕ крс 1 0,684х, + 3,008х₂ + 0,804х₃ + 0,804х₄

ЭКЕ с = 0,731х, + 2,440х₂ + 0,846х₃ + 0,804х₄

ЭКЕ п 1 0,737х, + 2,283х₂ + 0,911х₃ + 0,911х₄

где х, - переваримый протеин, г/кг,

х₂ - переваримый жир, г/кг,

х₃ - переваримая клетчатка, г/кг,

х₄ - переваримые БЭВ, г/кг.

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

переваримость энергии:

Новая система оценки общей питательности  кормов в Германии предусматривает  учитывать концентрацию энергии  в 1 кг сухого вещества, переваримость  энергии, переваримый сырой протеин, протеино-энергетическое отношение. Кроме этого, в новую систему оценки общей питательности входят такие показатели полноценности кормления, как содержание минеральных элементов, витаминов и других биологически активных веществ.

Оценка питательности  кормов по обменной энергии. Система оценки энергетической питательности кормов в обменной энергии впервые разработана в Великобритании Блекстером (1965) 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 единицах обменной энергии - мегаджоулях (МДж) по видам животных.

Согласно системе оценок питательности  кормов в обменной энергии, 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 (табл. 2).

Эффективность использования обменной энергии корма на поддержание  жизни животного и образование  продукции повышается с увеличением  ее концентрации в 1 кг сухого вещества.

В нашей стране в 1963 г. разработана  коллективом ученых (И.С. Попов, Н. И. Денисов, А.П. Дмитроченко и др.) 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 2500 ккал обменной энергии. По этой системе потребность молочных коров в обменной энергии на поддержание жизни и на продуктивность не дифференцирована.

Таблица 2. Эффективность использования обменной энергии в организме жвачных в зависимости от концентрации ее в 1 кг сухого вещества рациона (по данным Гофманна и Шиманна, 1978)

В дальнейших исследованиях коллективами ряда научно-исследовательских институтов страны под руководством Всероссийского института животноводства разработаны нормы потребности разных видов сельскохозяйственных животных в энергии (1985 г.), исходя из оценки энергетической питательности кормов и рационов в обменной энергии.

Содержание обменной энергии в  корме или рационе определяют двумя способами:  

1. 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);

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

Содержание обменной энергии в  корме или рационе 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 или

рационе 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 + З6,ЗпЖ + 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  различных 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):