Содержание к диссертации
Введение
1. Цель и задачи исследований 6
2. Обзор литературы 11
3. Собственные исследования 40
3.1. Природно-климатические условия амурской области 40
3.2. Материал и методика проведения исследований 48
3.3. Зональные особенности в химическом составе кормов 52
3.3.1. Содержание нормируемых микроэлементов в кормах 52
3.3.2. Содержание нормируемых витаминов в кормах 59
3.3.3. Содержание токсичных металлов и кормах 62
3.4. Результаты научно-хозяйственных опытов 74
3.4.1. Результаты первого научно-хозяйственного опыта 74
3.4.2. Результаты второго научно-хозяйственного опыта 78
3.5. Экономическая эффективность использования в рационах лактирующих коров экспериментального премикса (производственная проверка результатов исследований в спк «волковский») 82
4.Обсуждение результатов исследований 85
Выводы 92
Рекомендации производству 93
Список литературы 94
Приложения 118
- Зональные особенности в химическом составе кормов
- Содержание нормируемых витаминов в кормах
- Содержание токсичных металлов и кормах
- Экономическая эффективность использования в рационах лактирующих коров экспериментального премикса (производственная проверка результатов исследований в спк «волковский»)
Введение к работе
Современный этап развития скотоводства в Амурской области характеризуется все возрастающими требованиями к количественному увеличению продукции, улучшению ее качества и снижению себестоимости.
В выполнении этих задач, наряду с другими факторами, особая роль отводится рациональному использованию кормов и полноценному кормлению сельскохозяйственных животных. Решение этого вопроса в Амурской области имеет свои специфические особенности, которые обусловлены целым комплексом природно-климатических условий, оказывающих непосредственное влияние на характер развития и продуктивные возможности местной кормовой базы. Рациональное ведение животноводства возможно лишь при оптимальном использовании имеющихся местных кормов и правильном балансировании рационов по органическим и минеральным веществам в соответствии с научно-обоснованными для местных условий детализированными нормами кормления сельскохозяйственных животных.
Сельскохозяйственное производство во всех странах во многом зависит от биогеохимических и климатических условий. Экологические условия кормопроизводства и агротехника возделывания кормовых культур оказывают большое влияние на особенности в химическОхМ составе и питательности местных кормов, определяют их урожайность и экономическую сторону производства. Амурская область относится к биогеохимическому региону с резким недостатком в биосфере целого ряда жизненно важных нормируемых животным макро- и микроэлементов и избытком тяжелых металлов, отличающихся особой токсичностью (ртуть, свинец, кадмий и др.) и включенных в число контролируемых при торговле продуктами питания.
В связи с этим завозимые из других регионов минеральные подкормки премиксы для животных могут быть не только бесполезными, но и даже вредными. Для того, чтобы определить необходимость подкормки минеральными веществами, нужно знать, какие химические элементы содержатся в кормах и в рационе и недостаточном количестве, а какие в избыточном.
Так, вместе с кормами в организм животных поступают три группы веществ, резко отличающихся друг от друга:
1 группа - собственно корма;
2 группа - вещества, играющие роль биорегуляторов. Они содержатся в кормах, как правило, в незначительном количестве (нормируемые макро-микроэлементы, витамины);
3 - группа - чужеродные непищевые компоненты. Эта группа представляет в настоящее время все возрастающую опасность для животных и человека.
Токсичность элементов третьей группы может усиливаться (синергизм) или снижаться (антагонизм) в зависимости от их совместного воздействия между собой и с биостимуляторами и другими органическими веществами. В связи с этим для каждого региона необходимо разрабатывать свои рецепты балансирующих кормовых добавок (минерально-витаминных, белково-минералыю-витаминных, премиксов и т.д.) с учетом вида животных, их возраста, физиологического состояния, количества и качества получаемой от них продукции.
Из-за дисбаланса в биосфере минеральных веществ Амурская область относится к крайне неблагоприятным экологическим зонам. По сравнению со среднероссийскими показателями здесь на 15-18 % понижена энергетическая и витаминно-белковая питательность основных сельскохозяйственных культур. В то же время химический состав кормовых культур и продуктов питания чрезвычайно динамичные и очень варьирующие по годам признаки, зависящие, в первую очередь, от зональных почвенно-климатических условий. И эта проблема особенно остро стоит в Приамурье. Необходимо отметить, что в состав Амурской области входит ряд биогеохимических провинций, в различной степени бедных йодом, кобальтом, железом, кальцием, фосфором и другими минеральными веществами. Дефицит этих минеральных веществ в кормах и продуктах питания приводит к снижению продуктивности и возникновению ряда эндемических заболеваний у животных (эндемический зоб, беломышсчная болезнь, анемия и др.).
Но наряду с уже установленным недостатком отдельных минеральных веществ наблюдается избыток таких веществ, как стронций, барий и другие. Об этом говорят имеющиеся очаги уровской и других болезней.
Однако, вопросы, связанные с изучением содержания в биосфере Приамурья токсичных химических элементов и с их накоплением в животноводческой продукции изучены крайне недостаточно.
В связи с изложенным основной целью работы являлось изучение содержания нормируемых микроэлементов, витаминов и тяжелых металлов (ртуть, стронций, кадмий и хром) в кормовых культурах из сельскохозяйственных регионов Амурской области и разработка доступных для животноводческих хозяйств методов выведения их из организма животных путем обогащения рационов научно обоснованными премиксами с целью повышения продуктивности животных и получения экологически чистой продукции.
Рецепты премиксов разрабатывались с учетом фактического химического состава кормов, синергизма, антагонизма между отдельными химическими элементами и нормируемыми для коров питательными веществами.
Исследования проведены в соответствии с тематическим планом научно-исследовательской работы Дальневосточного государственного аграрного университета по теме 10, разделу 10.2.
Зональные особенности в химическом составе кормов
Среди факторов, определяющих полноценность кормления сельскохозяйственных животных, существенное значение имеют условия минерального питания.
Минеральные вещества имеют большое значение для нормальной жизнедеятельности организма, поскольку они являются необходимой основой для построения опорных систем (костей и др.), входят в состав клеток, тканей, органов и жидкостей, участвуют во всех биохимических процессах, протекающих в живом организме на всех его структурных уровнях (214).
Минеральный состав растительных кормов зависит от почвенно-климатических условий, а также от условий их выращивания и характера вносимых удобрений.
Естественные пастбищные травы изучаемого региона представлены луговой, злаково-разнотравной и осоковой растительностью. Из посевных трав нами исследовались трава тимофеевки, клевера и костра безостого. Как показывает анализ, содержание микроэлементов в растительной массе в значительной мере зависит от почвенно-климатических условий произрастания трав (табл. 3, 4, 5).
Распределение микроэлементов в траве как естественных, так и культурных пастбищ очень неравномерно. Изучая микроминеральный состав кормов, нами проведен сравнительный анализ содержания микроэлементов в кормах южной зоны Приамурья и средних данных по России, которые мы брали за эталон, т.е. сто процентов.
Уровень микроэлементов в травостое естественных и сеяных лугов и пастбищ подвержен значительным колебаниям. По отношению к среднетабличпым данным России дефицит йода составляет 70 - 97 %. Наивысшее содержание йода (0,027 мг/кг сухого вещества) в траве тимофеечной, это количество составляет 30% (табл. 4). Самое минимальное значение йода определено в траве осоковой и равняется 0,012 мг/кг сухого вещества (табл. 5).
Дефицит меди достигает 95%, меньше всего его содержится в траве луговой и составляет 0,23 мг/кг натурального корма. В остальных травах содержание меди примерно одинаковое и в среднем составляет 1,3 мг/ кг сухого вещества.
Несмотря на то, что содержание кобальта во всех травах примерно одинаковое и равняется в среднем 0,027 мг/ кг сухого вещества, отклонения от среднероссийских показателей по каждой траве значительные. Так, в траве осоковой содержится всего 1,08% этого элемента, а в траве злаково-разнотравного луга 35,0 %.
Уровень цинка в травах колеблется в широких пределах. Наименьший показатель цинка в траве злаково-разнотравной - 4,353 мг/кг сухого вещества, наибольший содержание в траве костреца безостого -11,04 мг/кг сухого вещества. Анализирую количество цинка во всех изучаемых травах его уровень колеблется от 8 до 85 %.
Содержание железа в траве лугов и пастбищ также подвержено большим колебаниям. Так в траве тимофеевки количество железа составляет 134,9 мг/кг сухого вещества, что составляет 25,6 % и это самый высший уровень железа в изучаемых травах.
Содержание марганца по отдельным травам превосходит эталонные данные: по траве костреца безосного на 20, 1 %; по всем остальным травам содержание этого элемента ниже в среднем составляет 45-80 %. Самый низкий предел этого элемента в траве луговой и равняется 20%.
Приведенные данные по микроминеральному составу трав южной зоны Приамурья позволяют отнести этот район к типичной биогеохимической провинции с недостатком этих жизненно важных элементов. По всем изучаемым микроэлементам в целом сравнительно богаты трава злаково-разнотравная, тимофеевки и клевера, значительно беднее трава осоковая.
Содержание микроэлементов в травах не обеспечивает создания в рационах необходимой концентрации йода, кобальта, меди, цинка и не позволяет организовать урегулированное обеспечение животных этими элементами питания.
Содержание нормируемых витаминов в кормах
В питании дойных коров крайне необходимо учитывать потребность в витаминах А, Д, Е, имея ввиду, что остальные витамины в достаточном количестве синтезируются в организме. В связи с недостатком жирорастворимых витаминов в кормах Амурской области, очень сложно удовлетворить потребности коров в этих витаминах только за счет потребления естественных кормов и благодаря процессу мнкробиального синтеза в преджелудках. Основными растительными источниками витамина А в пастбищный период является зеленый корм. Травы южной зоны области бедны содержанием каротина на 7,5 - 50 % по сравнению с усредненными данными по России (табл. 6, 7).
Наименьшее содержание каротина в осоковой растительности и равняется 18,5 мг/кг натурального корма, это составляет 92, 5%. Больше всего, по нашим исследованиям, каротина в траве злаково-разнотравного луга и составляет 29,4 мг/кг против 35 мг/кг в одноименной траве по средним данным по России. ч В стойловый период больший удельный вес занимают силос, сено и солома, но и они не содержат достаточного количества каротина. В соломе ячменной каротин отсутствует, а в соломе соевой содержится 7,72 мг/кг, что практически соответствует средним данным по России и составляет 96,5 %. В сене среднее его содержание ниже среднероссийских лишь на 5 %, так в злаково-разнотравном сене количество каротина превосходит на 8% его содержание в таком же сене центральной зоны России. В корнеклубнеплодах изучаемого района картина наблюдается обратная, содержание каротина больше в 40-50 раз от среднеросийских данных.
Каротин в моркови почти на уровне. В зерновых кормах южной зоны Амурской области каротин отсутствует. Природные источники витамина Д довольно скудные. В зимний период основные источники - сено и силос. Витамина Д нет в траве, зернах и корнеклубнеплодах. Из всех исследуемых нами кормов витамин Д содержится только в сене луговом (62,4 ME), тимофеечном (108,5 Ml;) и злаково-разнотравном (100,8 ME). Природные токоферолы присутствуют в растениях и растительных кормах в виде смесей. Наиболее богаты витамином Е молодые растения, причем в листьях его значительно больше, чем в стеблях. Зерновые корма витамином Е небогаты, но несмотря на это, в зерне пшеницы и овса уровень витамина превышает в 3 раза данных принятых за эталон. Содержание витамина Е практически во всех исследуемых кормах приближено к количеству данного витамина в одноименных кормах центральной зоны России. По таким кормам, как трава тимофеевки и костра безостого превосходят средние данные на 42 и 117 % соответственно. Такие корма как сено луговое, солома соевая, картофель содержат токоферол на 40 - 65 % меньше, соответственно 21,3 мг против 60 мг; против; 0,36 мг против 0,8 мг.
Содержание токсичных металлов и кормах
Наряду с необходимыми микроэлементами в кормах содержатся химические элементы, роль которых в организме животных и человека пока не установлена и высокая концентрация которых токсична для теплокровных. Такими элементами являются тяжелые металлы. На поступление тяжелых металлов в организм животного в большей степени влияет потребляемый корм. В органах и тканях растений тяжелые металлы распределяются неравномерно. Их концентрация изменяется в ходе всего вегетационного периода. Некоторые тяжелые металлы отличаются особой токсичностью. Изучаемые нами ртуть (Hg), кадмий (Cd), стронций (Sr), хром (О) включены в число, подлежащих контролю при международной торговле пищевыми продуктами. Все из перечисленных тяжелых металлов относятся к особо токсичным. Широкий интервал изменений содержания тяжелых металлов в кормах вызван как видом корма, так и условием его производства (технология производства и степень загрязнения агроэкосистем). Широкий диапазон концентраций данных элементов свидетельствует также о том, что для предупреждения поступления больших количеств их в организм животных необходим постоянный контроль качества кормов. Для определения качества кормов мы будем пользоваться временным максимально-допустимым уровнем (МДУ) содержания тяжелых металлов в кормах для сельскохозяйственных животных (табл. 8) (50,196). Вид используемого корма, а также видовая принадлежность растений оказывает непосредственное влияние на накопление тех или иных элементов.
Данные о содержании исследуемых тяжелых металлов в различных видах корма центральной агроклиматической зоны Амурской области представлены в таблице 9. Результаты анализа кормов на содержание в них кадмия отражены в таблице 10. Концентрация элемента в исследуемых кормах лежит в широких пределах, от минимального значения 0,01 до максимального 0,23 мг/кг корма, приближаясь, но, не превышая МДУ. В травах наименьшее количество кадмия обнаружено в клевере ОДЗ мг/кг, наибольшее в злаково-разнотравной растительности и костре безостом. В кукурузном силосе концентрация кадмия в среднем составила ОД 7 мг/кг. Наименьшим уровнем содержания кадмия отличаются корнеклубнеплоды. Концентрация кадмия в среднем составляет 0,02 мг/кг. В картофеле уровень содержания металла выше, чем в свекле и моркови на 0,01 мг(рис. 1). Объемистые грубые корма (сено и солома) содержали достаточно высокое количество кадмия. Концентрация кадмия в сене луговом в среднем составляет 0,20 мг/кг, в сене тимофеечном - 0,19 мг/кг, в сенс злаково-разнотравном - 0,21 мг/кг. В среднем концентрация кадмия в соломе ячменной составляет 0,17 мг/кг, сои - 0,23 мг/кг. В анализируемом зерне уровень содержания кадмия в несколько раз ниже, чем в соответствующей соломе. В зерне сои содержалось металла в среднем в 1,6 раза меньше, чем в соломе, в зерне ячменя - в 3,8 раза (рис. 1). Из зерновыз кормов наибольшее содержание этого элемента было определено в овсе 0,09 мг/кг, наименьшее - в ячмене (0,02 мг). Среди луговой растительности основными накопителями хрома являются трава луговая, тимофеечпая и костреца безостого. Максимальное содержание хрома в траве тимофеечной, и составляет 16,2 мг/кг, минимальное в траве осоковой - 14,3 мг/кг. Разница между данными содержания хрома в этих двух травах равна - 1,9 г, что составляет 11,7% (табл. 11). Относительно низкие концентрации хрома показали корнеклубнеплоды. Так, по сравнению с соломой в корнеклубнеплодах хрома меньше на 53%, по сравнению с сеном - на 55,7%.
Экономическая эффективность использования в рационах лактирующих коров экспериментального премикса (производственная проверка результатов исследований в спк «волковский»)
В связи с тем, что при проведении научно-хозяйственных опытов была получена наибольшая продуктивность у коров, получавших с рационом экспериментальный премикс №3, изготовленный с учетом природных биогеохимических условий и современного нормирования кормления коров, было решено провести производственную проверку. Производственный опыт проходил в осенне-зимний период 2003 года в СПК «Волковский» на коровах черно-пестрой породы. Расчет экономической эффективности проводился согласно «Методическим указаниям по апробации в условиях производства и расчету эффективности научно-исследовательских разработок» (М. ВАСХЫИЛ, 1984 г.) и «Методике определения экономического эффекта, используемых в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений» (М.МСХ, 1980 г.). В связи с тем, что общие производственные затраты одинаковы в базовом и предлагаемом вариантах, то прирост прибыли можно вычислить по формуле: Э - экономический эффект, руб.; С„р и СГ) - стоимость всей валовой продукции в закупочных ценах в предлагаемом и базовом вариантах; Зк- затраты на производство балансирующей кормовой добавки, руб.
Валовое производство молока определяем по следующим формулам: Апр и As - валовое производство молока в предлагаемом и базовом вариантах, т; УпрИ У г» - суточный удой коровы в обоих вариантах, кг; Т- продолжительность опыта, суток; П - количество коров в группе, голов. А,ф= 11,35 -60 -30 = 20,43 т; Аб = 9,27-60-30 = 16,686 т. Стоимость валовой продукции определяют по формулам: Ц- реализационная цена 1 т молока, руб.; Спр= 20,43 х 5000 =102150 руб.; С з =16,69x5000 = 83430 руб. По разности затрат в предлагаемом и базовом вариантах установлен экономический эффект. Э= 102150-83430-6750= 11970 руб. В расчете на 1 голову в сутки экономический эффект составил 6,65 руб. Таким образом, проведённые исследования по научному обоснованию рецептов минерально-витаминных премиксов разработанных с учетом дефицита нормируемых микроэлементов, витаминов и избытка в биосфере Приамурья ртути, стронция, кадмия и хрома позволяет констатировать не только повышение молочной продуктивности и повышения его качества, но и значительного снижения затрат на производство молока (табл. 22). В основе настоящей экспериментальной работы, лежат обобщенные материалы анализов минерального состава кормов Южной зоны Амурской области по данным собственных исследований, а также по результатам многолетних данных кафедры кормления, разведения и генетики сельскохозяйственных животных
Дальневосточного Государственного Аграрного Университета. В течение 2001 по 2003 гг. было проведено два научно-хозяйственных и производственный опыты на лактирующих коровах черно-пестрой породы по разработке и научному обоснованию рецептов премиксов, разработанных с учетом фактического химического состава и питательности используемых кормов в соответствии с современным нормированием и природно-климатическими особенностями Приамурья. Основными положениями проведенной работы являются: оценка кормов и рационов по данным их химического состава и питательности, с учетом современных представлений о потребностях животных в минеральных веществах, а также с учетом содержания токсичных тяжелых металлов в биосфере (стронция, ртути, кадмия и хрома); изучение зависимости молочной продуктивности коров от скармливания минерально-витаминных премиксов рецепты которых разработаны с учётом зональных природно-климатических условий Приамурья; определение возможности скармливания экспериментального премикса на способность выведения токсичных элементов из организма коров с экскрементами и снижению их уровня в молоке. Правильная оценка корма может быть дана не только при характеристике его на содержание нормируемых питательных веществ, но и при оценке на содержание в них токсичных тяжелых металлов, которые в избытке содержатся в биосфере Приамурья. Природные условия в каждом регионе страны сказываются на интенсивности роста, сроке уборки и на питательности кормовых культур. Одноименные корма, выращенные в различных природно-климатических зонах, будут значительно различаться между собой не только по питательности, но и по минеральному составу. Так, корма Амурской области бедны по содержанию кальция, фосфора, йода, меди, кобальта, цинка, марганца и железа.
Низкая концентрация перечисленных минеральных веществ в почве отразилась на их содержании и в растениях. Содержание меди в травянистых кормах составляет 3,14 мг/кг, дефицит цинка составляет около 70 % и в первую очередь влияет на продуктивность животных. Кроме этого недостаток цинка в рационах животных сказывается па состоянии ферментативных систем и эндокринных желез. Не смотря на то, что содержание валовых форм кобальта в большинстве исследованных почв сравнительно высокое, уровень кобальта в кормах низок из-за его малой подвижности.
