Содержание к диссертации
Введение
I. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА И ЦЕЛЬ РАБОТЫ 10
1.1 Экологические основы комплексного рациона кормления крупного рогатого скота с целью получения биологически полноценной продукции 10
1.1.1 Потребность крупного рогатого скота в витаминах и влияние внешних факторов на их содержание в организме 10
1.1.2 Содержание жирорастворимых витаминов в кормах 15
1.1.3 Влияние факторов среды на содержание витаминов и их предшественников в корма 24
1.1.4 Влияние корма на содержание витаминов в организме животных 29
1.2 Цель и задачи работы 37
II. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 40
2.1 Природные условия района исследований 40
2.1.1 Климатические условия в годы проведения исследований 45
2.2 Методы проведения исследований 51
III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 56
3.1 Содержание /5-каротина и жирорастворимых витаминов в кормах, выращиваемых в хозяйстве 56
3.2 Содержание р-каротина и жирорастворимых витаминов в комбикормах и премиксах 68
3.3 Влияние природно-климатических и антропогенных факторов на содержание каротина и жирорастворимых витаминов в кормах 72
3.4 Содержание -каротина и жирорастворимых витаминов в крови крупного рогатого скота по сезонам и годам 86
3.5 Содержание /3-каротина и жирорастворимых витаминов в молоке по сезонам и годам 106
3.6 Содержание /5-каротина и жирорастворимых витаминов в отходах жизнедеятельности крупного рогатого скота (моча, экскременты) по сезонам 116
ВЫВОДЫ 118
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 121
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 122
- Экологические основы комплексного рациона кормления крупного рогатого скота с целью получения биологически полноценной продукции
- Природные условия района исследований
- Содержание /5-каротина и жирорастворимых витаминов в кормах, выращиваемых в хозяйстве
Введение к работе
Повышение продуктивности животных в большой степени зависит от полноценности их кормления и обеспечения высококачественными витаминными кормами. Основную роль в улучшении витаминного питания животных играют природные источники витаминов: зеленый корм, силос, сено, травяная мука и другие (Кондырев, 1965). Условия произрастания растений оказывают существенное влияние на образование и накопление витаминов и их предшественников. Путем воздействия на растительный организм тем или иным фактором внешней среды можно повысить или, наоборот, резко понизить содержание в растении этих соединений (Плешков, 1965). Например, при высушивании растений на солнце происходит разложение каротина, что объясняется активированием на свету разрушающих его ферментов. Одним из особых условий образования витаминов является нормальное обеспечение растений минеральным питанием. Эта особая роль обусловлена непосредственным участием некоторых элементов в построении молекул витаминов и провитаминов, и активированием ими ферментных систем, осуществляющих биосинтез витаминов (Труфанов, 1972). Немаловажным является стабилизация витаминов в кормах, предотвращающая потери витаминной активности при хранении (Нефедова, 1973). Все перечисленное является надежным средством повышения качества кормовых ресурсов и полноценности кормления животных.
Витамины, присутствуя в организме животного, обусловливают правильный рост, нормальный процесс размножения и общее состояние (Рядчиков, 2002). Витамины благоприятствуют устойчивости организма против болезней и инфекций, укрепляют нервную, кровеносную, мышечную и другие системы (Горбачев, 2002).
В растениях и животных витамины находятся как в свободном состоянии, так и в виде соединений с белками, жирами и другими веществами, называемыми биохимическими комплексами (Спиричев, 1989). Комплексы витаминов с белками представляют собой распространенные состояния и различаются по своей прочности. Одни из них устойчивы, другие - менее, третьи - совершенно непрочны и очень легко распадаются в организме. Иногда образовавшиеся комплексы не распадаются и не способны всасываться, а витамины, содержащиеся в них, не используются организмом (Рысс, 1963). Следовательно, необходимо не только изучить содержание витаминов в том или ином корме, но и знать, насколько они способны усваиваться в организме.
На процесс усвоения витаминов влияют многие факторы. Для растворения жирорастворимых витаминов большое значение имеет наличие жиров в кормах, солей желчных кислот, фосфатов и других веществ (Сысоев, 1980). Большое значение имеет физиологическое состояние желудочно-кишечного тракта. При заболевании пищеварительных органов обычно нарушается всасывание продуктов пищеварения и витаминов, нарушается процесс их отложения в печени и других органах (Филлипович, 1985). Следовательно, содержание витаминов в кормах и их активность в организме животных не всегда совпадают.
Большое значение витаминов в жизни растений и животных, установленное многими исследователями (Анохин, 1991; Букин, 1966; Валдман, 1993), указывает на необходимость использования их в качестве веществ, с помощью которых можно направлять и регулировать многие процессы в живых организмах. Тем более что в последнее время внимание к витаминному питанию сельскохозяйственных животных довольно резко снизилось, это возможно связано с сокращением поголовья в хозяйствах в результате нехватки средств на содержание животных, а также с желанием увеличения количества получаемой продукции без больших финансовых вложений, и, в конечном счете, приводит к износу организма животных и их эксплуатации не более 5 лет. В тоже время проблема витаминного питания приобретает исключительно важное значение в связи с повышением требований потребителя к качеству продукции, её полноценности. В связи, с чем возникает необходимость проведения исследований влияния экологических факторов на содержание витаминов в растениях и организме животных для установления уровня их динамики в различные сезоны года в условиях производственной фермы конкретного хозяйства.
В данной работе представлены результаты исследований, полученные нами при изучении содержания и распределения витаминов в кормах и организме крупного рогатого скота по сезонам года и годам исследования.
Объектом наших исследований являлась группа животных - коров черно-пестрой породы, содержащихся на молочно-товарной ферме ОАО "Заветы Ильича" Ленинградского района. Исследования уровня жирорастворимых витаминов ведутся нами с 2002 года. Анализ образцов проводился в лаборатории иммунологии животных и массового анализа кормов НИИ прикладной и экспериментальной экологии. Анализ проб проводился методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на хроматографе «Стайер» по стандартным методикам с использованием спектрофотометрического детектора.
Большую помощь в нашей работе оказали заведующий отделом мониторинга агроландшафтных систем НИИ прикладной и экспериментальной экологии кандидат биологических наук В.Н. Гукалов, сотрудники лаборатории иммунологии животных и массового анализа кормов и лаборатории хроматографии, всем им выражаю искреннюю признательность. Глубокую признательность за постоянную помощь и поддержку в работе выражаю своему научному руководителю профессору ИС. Белюченко.
Экологические основы комплексного рациона кормления крупного рогатого скота с целью получения биологически полноценной продукции
Витамины участвуют в обмене веществ преимущественно в составе ферментных систем (Захарова, 1952). Почти все витамины или большинство из них должны поступать с кормом и являются незаменимым фактором питания. Недостаток или избыток витаминов в рационе, нарушение их синтеза или снижение способности организма усваивать витамины задерживают образование ферментов, что, в свою очередь, нарушает обмен веществ и вызывает заболевания, называемые гипо-, гипер- или авитаминозами. Излечить или предупредить авитаминозы можно только соответствующим витамином, дефицит которого проявлялся в рационе кормления животных (Букин, 1966).
Витамин А принимает активное участие в окислительных процессах на клеточном уровне белкового обмена и обмена минеральных веществ; обеспечивает нормальное состояние эпителия кожи, дыхательных путей, пищеварительного тракта, половых органов (Ernester at all, 1950). При его недостатке происходит кератинизация эпителия и, как следствие, возникают легочные заболевания, нарушаются пищеварение, функция размножения и работа органов мочеотделения, снижается эффективность использования белковых веществ и фосфора костной тканью (Душейко, 1989). Обеспечение крупного рогатого скота витамином А осуществляется главным образом за счет провитамина основных кормов, что указывает на необходимость принятия в расчет разнообразных факторов, которые определяют как содержание провитамина в корме, так и его использование животными (Шарманов, 1980). У различных молочных пород потребность в витамине А для образования молока явно невелика (Захарченко, 1973). Согласно исследованиям Н.Т. Емелиной (1965), при поступлении в организм животного витамина А в количестве от 46 до 634 мкг/кг живого веса в сутки различий в продуктивности коров не обнаружено. При незначительном поступлении витамина А и каротина их концентрация в плазме не снижается (Fragner, 1961). Отсюда можно заключить, что потребность молочной коровы в витамине А для высокой продукции молока не превышает ее потребность в этом витамине для воспроизводства. Минимальная суточная потребность для воспроизводства составляет 165-187 мкг каротина на 1 кг живой массы (Zurat all, 1955). При такой дозе развитие плода протекает нормально, а у родившихся телят не наблюдается признаков недостаточности. В отношении оплодотворяемости тоже не отмечено нарушений, связанных с недостатком витамина А. Однако следует указать, что при таком минимальном поступлении каротина, в печени плода практически не депонируется витамин А (Задерий, 1953). Депонирование витамина происходит при хорошем обеспечении матери каротином, когда значительные количества витамина А проходят через плаценту (Хенниг, 1976).
В большинстве опытов витамин А на последних месяцах стельности оказывался более эффективен, чем соответствующие количества каротина. Согласно Н.Т. Емелиной (1970), даже при исключительно бедных каротином рационах, удавалось добиться увеличения содержания витамина А в печени плода добавкой его в последние недели стельности, хотя для проникновения в печень плода через плаценту необходим каротин.
Для постнатального развития теленка большое значение имеют резервы витамина А в печени и потреблении витамина с молозивом (Ярко-Румен, 1963). Высокая А-витаминная активность молозива возможна только при обильном обеспечении молочных коров этим витамином во время стельности. На практике содержание витамина А в молозиве отчетливо отражает сезонность в обеспечении каротином: самая низкая концентрация отмечена в период с марта по май. В это время обеспечение каротином бывает наихудшим (Бродская, 1973). Телята с хорошим запасом витамина, а также хорошо обеспеченные им после рождения, менее восприимчивы к заболеваниям (Натансон, 1961). Многие авторы установили тесную корреляцию между уровнем обеспечения витамином матерей в конце беременности и частотой кишечных заболеваний у потомков, а также их общей продолжительностью жизни (Халмурадов, 1980).
Обеспечение молочных коров витамином А сильно зависит от времени года. Летом при современных методах кормления (пастьба и зеленая подкормка) потребность животных в витамине покрывается с избытком, и животные откладывают значительные запасы витамина в печени; во время же зимнего кормления количества получаемого витамина с кормом в той или иной мере всегда ниже оптимума (Томмэ, 1976). Особенно мало каротина получают животные, если рационы состоят из сена, свеклы, кукурузного силоса или силоса из свекольной ботвы (Дроздов, 1988). В любом случае, чтобы гарантировать обеспечение животных витамином А, рекомендуется при зимнем кормлении, особенно в последние месяцы стельности и первые месяцы лактации, вводить в рационы добавки витамина А (Привало, 1973).
Потребность в витамине D крупного рогатого скота зависит от возраста и продуктивности животных, от содержания и соотношения в рационе кальция и фосфора (DeLuca, 2001; Slatopolsky at all, 1997). Оптимальная потребность крупного рогатого скота молочного направления в витамине D в сутки составляет от 5000 до 8000 ME (Рекомендации по витаминному питанию сельскохозяйственных животных, 1989).
Природные условия района исследований
По основным климатическим характеристикам территория района исследований относится к зоне умеренно-континентального климата, ограничивается изотермой января - 4С и изотермой июля + 22С. Абсолютный максимум + 43С, абсолютный минимум - 35С. Даты перехода средней суточной температуры воздуха через + 5С: весной - 1-5 апреля, осенью - 5-10 октября. Запасы продуктивной влаги в 1 м слоя почвы под озимой пшеницей составляют: весной 125-150 мм, осенью - 30-60 мм. Суммы средних суточных температур воздуха выше 0С находятся в пределах 200-300 дней. Средняя из наибольших высот снежного покрова -15-20 см. Первые заморозки осенью наступают в середине октября, а последний заморозок весной - примерно в середине апреля. Продолжительность безморозного периода в воздухе — 185-190 дней. К неблагоприятным явлениям погоды за вегетационный период относятся суховеи, среднее число которых за период с суммой температур более 10С -30-35 дней.
По агроклиматическому районированию территория относится к неустойчиво влажному району (коэффициент увлажнения - 0,25-0,30). Сумма температур воздуха за период со среднесуточной температурой воздуха более + 10С - 3400С. Средние из абсолютных годовых минимумов температуры воздуха - - 22С, - 23С.
Преобладающее направление ветра - северо-восточное (СВ) и северо-северо-восточное (ССВ) - в июле и восточное (В) - в январе (рис.1).
Повторяемость (%) состояния неба (облачность в баллах): ясное (0-2 балла) - 25%, облачное (3-7 баллов) - 20%, пасмурное (8-10 баллов) - 55%. Радиационный баланс составляет более 50 ккал/см в год. Турбулентный теплообмен поверхности земли с атмосферой колеблется в пределах 17,5 -20,0 ккал/см в год. Затраты тепла на испарение - 30-35 ккал/см в год. Коэффициент континентальности соответствует 65-70%.
За теплый период насчитывается 80-90 дней с суховеями различной интенсивности. Наибольшая повторяемость сильных ветров (более 15 метров в секунду) наблюдается ранней весной. Серьезную опасность представляют сильный и даже умеренные ветры - когда они наблюдаются продолжительное время, вызывают эрозию почвы и пыльные бури. Число дней с пыльной бурей в среднем за год составляет 5-6, а максимальное 20-30. Преобладающими ветрами в течение года являются ветра восточных и северо-восточных направлений.
Содержание /5-каротина и жирорастворимых витаминов в кормах, выращиваемых в хозяйстве
По современным представлениям поступающие в организм с пищей белки, жиры, углеводы и соли - соединения инертные; чтобы включиться в обмен веществ и превратиться в ткани тела, они должны быть подвергнуты глубоким химическим превращениям при обязательном участии веществ, катализирующих эти превращения. Такими катализаторами служат белки-ферменты, которые ускоряют химические реакции; большинство ферментов - соединения, состоящие из двух компонентов: специфического белка, который организм синтезирует сам, и активной группировки, представляющей собой производные соединения различных витаминов, которые в организме в большинстве случаев не синтезируются и поступают в готовом виде с пищей. Если в корме нет отдельных витаминов или они поступают в недостаточном количестве, то активность соответствующих ферментов снижается и у животных наступает нарушение обмена веществ со всеми отрицательными последствиями для их здоровья и продуктивности (Двинская, 1983). В течение последних лет (2002-2005 годах) были проведены исследования содержания жирорастворимых витаминов и их предшественников в кормах хозяйства ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района Краснодарского края по годам и сезонам года. Анализу были подвержены все виды кормов, используемых в хозяйстве для кормления молочных коров на молочно-товарной ферме № 1. В преджелудках жвачных животных бактериями и инфузориями синтезируются витамины К и группы В. Что касается таких жирорастворимых витаминов, как A, D, Е, то животные удовлетворяют свою потребность в них только за счет кормов (Казарцев, 1999). В кормовом балансе молочных коров хозяйства значительное место занимают зеленые корма, силос, сенаж и сено. Поэтому в наших исследованиях мы определяли витаминный состав этих кормов.
Исследования были проведены по годам и сезонам года, с отбором образцов проб кормов в каждом сезоне. Определение витаминов и провитаминов в кормах проводилось в трехкратной повторности с определением их среднего содержания в течение одного сезона исследования.
Анализ полученных данных, представленных в таблицах, позволяет проследить тенденцию содержания /?-каротина и витаминов D2, Е в основных кормах, используемых в хозяйстве, по сезонам года, а также сравнить между собой концентрации данных компонентов в кормах по годам исследований и оценить обеспеченность ими животных в течение года.
В растениях витамина А нет, но имеется провитамин - каротин. Содержание каротина в различных кормах неодинаково; особенно много его содержится в молодых зеленых растениях бобовых трав, в свекольной ботве и листьях кормовой капусты, травяной резке; в хорошем силосе каротин сахроняется почти полностью, но он в два раза теряет свою биологическую активность во время хранения. Практически каротина нет в зерне, корнеплодах, соломе; количество каротина в сене зависит от условий заготовки и хранения (Емелина, 1970).
Полноценным источником каротина для крупного рогатого скота в летний период служат зеленые корма, а в зимний — хорошее сено (в особенности бобовое), сенаж и силос (Воробьев, 1993). Используемые в рационах корма по годам и сезонам характеризовались разным уровнем /3-каротина (табл. 3).
