Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 5
1.1 Химический состав и проблемы возделывания топинамбура 5
1.2 Переработка и использование топинамбура 20
1.3 Использование топинамбура в кормлении сельскохозяйственных животных ... 31
Глава 2. Собственные исследования 36
2.1 Материал и методика исследований 36
2.2 Результаты собственных исследований 40
2.2.1 Химический состав и питательность кормов используемых в опыте 40
2.2.2 Кормление и содержание подопытных животных 42
2.2.3 Динамика живой массы и приростов подопытных животных 44
2.2.4 Промеры тела подопытных животных 47
2.2.5 Морфологические и биохимические показатели крови у подопытных животных 50
2.2.6 Переваримость и использование питательных веществ рациона 63
2.2.6.1 Коэффициенты переваримости питательных веществ рациона подопытными животными 63
2.2.6.2 Баланс азота 65
2.2.6.3 Обмен некоторых макро- и микроэлементов в организме подопытных животных. 67
2.2.7 Микрофлора желудочно-кишечного тракта подопытных животных 73
2.2.8 Иммунологические показатели подопытных животных 76
2.2.9 Экономическая эффективность использования топинамбура при выращивании молодняка свиней 82
3. Обсуждение результатов 85
Выводы 97
Предложение производству 98
Список использованной литературы 99
Приложения 122
- Переработка и использование топинамбура
- Использование топинамбура в кормлении сельскохозяйственных животных
- Химический состав и питательность кормов используемых в опыте
- Экономическая эффективность использования топинамбура при выращивании молодняка свиней
Введение к работе
Повышение продуктивности животноводства, направленное на улучшение уровня жизни населения нашей страны, является одной из важнейших проблем народного хозяйства.
В связи с этим важное значение приобретают повышение показателей продуктивности и охрана здоровья молодняка. При этом как на сохранность молодняка сельскохозяйственных животных, так и на увеличение их приростов определенное воздействие оказывает включение в рацион биологически активных кормов и кормовых добавок, повышающих эффективность использования питательных веществ. Исходя из этих позиций важное значение имеет использование топинамбура определенного сорта в кормлении свиней.
Многие пищевые продукты растительного происхождения и препараты на основе натурального сырья обеспечивают снижение заболеваемости людей и животных, а так же затраты на лечение в десятки раз. Поэтому выявление новых пищевых и кор-мовых растений с высокими диетическими и лечебными свойствами, а также введение их в кормовые севообороты имеет важное социальное значение.
Топинамбур - известная и интенсивно развиваемая в настоящее время ценная кормовая культура. Благодаря богатому химическому составу клубней топинамбур все больше привлекает внимание и как целебное растение. Достаточно отметить, что в зрелых клубнях у овощных форм топинамбура витаминов группы В и витамина С содержится вдвое больше, чем в картофеле. Топинамбур сравнительно богат также микроэлементами, протеином, а содержание инулина достигает до 20% на сырую массу.
Топинамбур - высокобелковая культура. В ботве определялось содержание 16 аминокислот, в клубнях - 18, в т. ч. имеются все незаменимые. Ботва и клубни богаты органическими кислотами, поливитаминами.
Переваримость животными ботвы и клубней хорошая. Зеленая масса топинамбура, имея высокое содержание сухого вещества и растворимого сахара, является отличным сырьем для силосования. Силос имеет высокие кормовые достоинства.
Топинамбур незаменим в свиноводстве для участия в зеленом конвейере и в создании пастбища в позднеосенний и ранневесенний периоды. Пастбища свиней на
плантациях экологически выгодны, так как освобождают от затрат на уборку, транспортировку, хранение клубней, а главное, позволяют снизить расход концентратов в рационе до 20 - 25% и более.
Топинамбур благотворно влияет на рост и развитие сельскохозяйственных животных. Уменьшает возможности заболевания желудочно-кишечного тракта, и является профилактическим средством против многих заболеваний.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые в условиях РСО-Алания изучено влияние топинамбура с. Скороспелка на здоровье, рост, развитие и физиологическое состояние молодняка свиней.
Целью данной работы является изучение химического состава и питательности клубней топинамбура с. Скороспелка, его влияние на здоровье, рост и развитие поросят.
В задачи исследований входило:
1. Изучить химический состав и питательность клубней топинамбура с. Скороспелка в условиях РСО-Алания;
2. Определить эффективность использования топинамбура с. Скороспелка в качестве кормовой добавки на рост и развитие молодняка свиней;
3. Изучить влияние использования топинамбура в кормовых рационах свиней на иммунологическое состояние их организма, на гематологические показатели и микрофлору пищеварительного тракта.
Основные положения, выносимые на защиту:
Химический состав и питательность топинамбура с. Скороспелка;
Динамика живой массы и приростов подопытных животных;
Морфологические и биохимические показатели крови у подопытных животных;
Микрофлора желудочно-кишечного тракта подопытных животных;
Иммунологические показатели подопытных животных;
Переваримость и использование питательных веществ;
Экономическая эффективность использования топинамбура при выращивании молодняка свиней.
Переработка и использование топинамбура
Топинамбур - известная и интенсивно развиваемая кормовая культура. Благодаря богатому химическому составу клубней топинамбур все больше привлекает внимание и как целебный овощ. Достаточно отметить, что в зрелых клубнях у овощных форм топинамбура витамина С и витаминов группы В содержится вдвое больше, чем в картофеле. Топинамбур сравнительно богат микроэлементами, пектиновыми веществами, клетчаткой, белком, а содержание инулина достигает до 20% на сырую массу (В.В. Медведев, 1991).
В мировой практике, как известно, топинамбур является сырьем для получения спирта, фруктозы, используется в медицине и как ценное пищевое растение (А. А. Ходарев, 1993).
В клубнях топинамбура нет крахмала, а содержится, инулин и другие полисахариды, дающие при гидролизе фруктозу.
Инулин - белый безвредный порошок, легко растворяемый в холодной воде, хорошо растворяемый в горячей воде и не растворимый в спирте. Инулин и сопровождающие его тела, под воздействием слабых кислот, легко осахари-ваются. На этом свойстве инулина и может быть основано производство плодового сахара из клубней топинамбура (Ф.В. Церевинонов, 1933).
Инулин в зависимости от способов выделения может существовать в виде трех форм. Наблюдаемые колебательные спектры трех форм инулина интерпретированы в предположении об изменении конформации фруктофуранозных циклов. Показано, что для полос 2980, 2945 и 2865 см"1 не сохраняется условие характеристичности колебаний по форме, что вызывает изменение интенсивно-стей данных полос. Различные скорости изотопного обмена и поведение интен-сивностей указанных полос спектра свидетельствуют о различной плотности упаковки фруктофуранозных циклов в макромолекулах инулина (И.С. Гулый, Г.А. Лезенко, 1991).
До настоящего времени науке известно 3 формы инулина: а, (3, у. Они отличаются молекулярной массой, степенью полимеризации, температурой растворения, способом получения и т.д. а-форма образуется при вымораживании инулина из раствора, 0-форма - при осаждении спиртом, у-форма - после применения целого ряда процессов, связанных с воздействием различных температур. Наиболее подвержена гидролизу а-форма инулина. 0- и у-формы образуют приблизительно одинаковые продукты (Л.Д. Бобровник, Г.А. Лезенко, 1991).
Наиболее выгодным является получение инулина из сухого топинамбура. При экстракции сухого топинамбура в раствор не переходит часть белков и коллоидных веществ, находящихся в соке, что значительно облегчает дальнейшую очистку продукта. Количество инулина, извлекаемое из сухого топинамбура, соответствует количеству инулина, выделенного из сырого сырья. Степень полимеризации инулина из сухого сырья находится в тех же пределах, что
в инулине, полученном из сухого топинамбура (Л.Д. Бобровник, Г.А. Лезенко, 1991).
Свойства CI. acetobutylicum синтезировать в процессе ацетонобутилового брожения инулиназу позволяет использовать бактерии для гидролиза инулина топинамбура с целью применения топинамбура в производстве органических растворителей (P.M. Мустафаев, О.С. Корнеева, 1991).
Технология получения сахаристых веществ из топинамбура ставит актуальным поиск эффективных методов очистки соков топинамбура и разделения компонентов сока. Таким методом может быть ионитный, в связи с чем возникает задача подбора новых ионообменников, которые обладают свойствами, необходимыми для осуществления этой технологии (Л.Д. Бобровник, Б.М. Колесникова, 1991).
Содержание ВКД (вещества коллоидной дисперсности) в соке, сырье и в конечном продукте: в клубнях ВКД содержится до 78,0% к массе сухих веществ сока. В ходе переработки клубней количество коллоидных веществ уменьшается до 50% к массе сухих веществ, что дает возможность получить высокофруктозные продукты и облегчает технологию переработки при фильтрации и очистке (Е.И. Сидорченко, Н.В. Ремесло, 1991).
Традиционные методы переработки топинамбура сложны, энергоемки и не позволяют осуществлять глубокое диспергирование. Для повышения растворимости инулина и пектиновых веществ применяют кавитационную обработку топинамбура в гидродинамическом аппарате роторного типа. В результате кавитационного воздействия содержание растворимого пектина и содержание инулина в экстракте возрастает в результате интенсификации массообмена в системе твердое - жидкость (В.Л. Куев, Н.И. Гончаров, 1991).
Вегетативная часть топинамбура содержит пектиновых веществ до 8,0%, которые способны коагулировать в водных растворах образуя дисперсные частицы по мере соединения их в более крупные агрегаты под влиянием силы тяжести они оседают на дно. (Молодежь и наука, третье тысячелетие 1996).
В процессе выделения пектина и пектиновых веществ из сухой свежей стружки топинамбура изучались влияние на скорость гидролиза - экстрагирования и качество продукта вида гидролизующего агента, температуры, продолжительности и гидромодуля. Получаемые препараты пектина характеризуются в каждом случае вполне определенными качествами (Л.Д. Бобровник, В.И. Баевская, 1991).
Одной из реакций, приводящей к образованию красящих веществ при получении продуктов из топинамбура, является реакция моносахаридов с аминокислотами. Для получения красящих веществ водный раствор эквимольных количеств моносахарида и аминокислоты нагревают на водяной бане и по изменению оптической плотности судят о накоплении красящих веществ (Л.Д. Бобровник, В.Н. Руденко,1991).
Использование топинамбура в кормлении сельскохозяйственных животных
Топинамбур - многолетнее растение рода подсолнечник сем. астровых. Произрастает в Северной Америке. Возделывают в Европе, Малой и Юго-восточной Азии, Африке, Америке; в России в южных районах. Клубни (200 250 ц/га) используют в пищу, на корм скоту, для получения инулина (16 - 18%); зеленую массу - на силос. (A.M. Прохоров, А.А. Гусев, М.И. Кузнецов, 1988). !
Рекомендуется использовать смешанные посевы топинамбура с другими видами для получения зеленой массы на силос (В.В. Маевский, 1997).
Кормовая ценность земляной груши обуславливается, прежде всего, двойным ее использованием: высокими кормовыми достоинствами обладают не только клубни, но и зеленая масса, используемая на силос. Зеленая масса топи-намбура содержит большое количество сухих веществ. Среди них много веществ углеводного комплекса и мало клетчатки (П. П. Вавилов, А. А. Кондратьев, 1975).
Многие отечественные и зарубежные авторы отмечают высокую цен- ность топинамбура для использования в корм для всех видов животных, в качестве инулинсодержащего сырья, как пищевого и лекарственного растения. Однако до настоящего времени он не нашел соответствующего распространения в производстве, не налажена широкая промышленная переработка его сырья (К.А. Варламова, 1991).
Благодаря высоким биологическим качествам и правильной агротехнике топинамбур целесообразно использовать на корм животным (Н.А. Минаков, А.С. Светашов, 1995). Скармливаются, как клубни, так и надземные части (листья и стебли). Надземные части могут скармливаться, как в зеленом, сухом так : и силосованном виде (Гуго Вернер 1930).
Высокая кормовая ценность топинамбура позволяет его использовать в виде силоса как хороший корм для всех с.-х. животных. Наличие в стеблях растений большого количества Сахаров (до 25 - 30% к сухому веществу) обуславливает легкую их силосуемость (N. Chabbert, Р.Н. Braun, J.P. Guirand, М. Arnoux, P. Galzy, 1983; N. Chabbert, J.P. Guirand, M. Arnoux, P. Galzy, 1985). В силосе топинамбура меньше клетчатки и больше переваримого белка, чем в приготовлении из кукурузы и подсолнуха. В процессе силосования рН снижается до 3,9 - 4,2. Из-за высокого содержания сухих веществ (25 - 30%) силос из топинамбура в отличие от кукурузы, не бывает перекисленным. В нем со храняются почти все питательные вещества и довольно много витаминов (G. Soja, G. Dersch and W. Praznik, 1990).
Силос из зеленой массы топинамбура хорошо хранится, и его охотно поедают животные после небольшого периода приучения. В 100 кг силоса содержится 18 — 25 кормовых единиц и до 2 кг переваримого протеина, а энергетическая емкость 1 кг силоса достигает 820 ккал. Это намного выше, чем у силоса из других растений (D.G. Dorrel, В.В. Chubey 1977; International Conference, June 21-26 1997).
По питательной ценности топинамбур превосходит цветущий клевер и кукурузу. Животные поедают овощ охотнее, чем другие травяные культуры не только в свежем виде, но и в виде силоса и сенажа. При этом привесы и продуктивность у них значительно выше, чем при обычном вскармливании (Т.В. Бек, Н.М. Пасько, О.В. Студенцов 1980; International Institute of Agriculture 1936; L.Mounet, 1925).
Надземная часть растения и клубни дают 200 — 300 ц/га кормовых единиц и 12 - 16 ц/га переваримого протеина. Топинамбур превышает по выходу кормовых единиц в 2,9 - 7,9 раза, а по переваримому протеину в 1,6 - 5,9 раза в сравнении с кукурузой, однолетних и многолетних трав и картофелем. Этот фактор приобретает еще большую значимость, когда в апреле - июне заканчиваются запасы сочных кормов и нет свежей зелени, то клубни из хранилищ или весенней копки, дают прекрасную кормовую базу (Н.М. Пасько, 1977; П.Ф. Котов, А.Ф. Онуфриев, 1959; A. Gray, 1877; J. Hooker, 1897; Marre it Toulouse 1921).
Ботва топинамбура по своим кормовым достоинствам близко подходит к среднему луговому сену. Коэффициенты переваримости питательных веществ также стоят на высоте по сравнению с другими культурами. По своему крахмальному эквиваленту топинамбур превышает даже хорошее луговое сено (B.C. Лехнович, 1930).
По И.Ф. Кухлеру (1931) ботва топинамбура дает очень хороший силосный корм. Силос из ботвы топинамбура приравнивается к силосу из кукурузы.
Одно только кормовое достоинство топинамбура дает все преимущества перед другими культурами, о расширении под ее площадей, не говоря уже о другом использовании в различных отраслях нашего хозяйства (Л. Калер, 1931).
Топинамбур является высокоурожайным кормовым растением. Качественный состав и количественное содержание аминокислот в зеленой массе указывает на кормовую полноценность топинамбура, поскольку в его состав входят все незаменимые и другие аминокислоты, необходимые для нормальной жизнедеятельности животного организма (А.С. Телеуцэ, 1992).
Ценный химический и аминокислотный состав растений топинамбура, большие биологические возможности при условии правильной агротехники позволят с высоким экономическим эффектом использовать культуру на корм разнообразным животным (Н.А. Минаков, А.С. Светашов, И.Ф. Матвиенко, 1992).
Химический состав и питательность кормов используемых в опыте
В ходе экспериментальных исследований в лабораторных условиях был установлен химический состав кормов используемых в опыте. Полученные данные приведены в таблице 2.
Также был определен химический и минеральный состав клубней топинамбура (табл. 3).
Анализируя данные таблицы 3 и графика 1 следует отметить, что химический состав клубней топинамбура с. Скороспелка характеризуется следующими показателями (%): сухое вещество - 22,0; органическое вещество - 20,8; сырой протеин - 2,2; сырой жир - 0,2; сырая клетчатка - 1,0; БЭВ - 17,4; инулин -16,7; кальций - 0,05; фосфор - 0,04; железо - 3,6; медь-0,13; цинк-0,53.
Условия ухода и содержания животных контрольной и опытной групп были одинаковыми. Основная масса кормов состояла в зимний период: из дерти ячменной, дерти кукурузной желтой, жмыха соевого, свежей послеспиртовои зерновой барды, свежего обрата, а в осенний и летний периоды в рационы включали: траву клеверную и траву люцерны. Опытной группе в рацион добавляли по питательности топинамбур в свежем виде (табл. 4, приложение 1 - 8).
Рационы подопытных свиней балансировались по 20 показателям по схеме кормления (табл. 1). Подопытные животные обеспечивались всеми питательными веществами в соответствии с нормами кормления ВИЖа.
Одним из основных хозяйственно-полезных показателей является живая масса, от которой в прямой зависимости находятся рост и развитие животных характеризующих особенности конституции, характер и степень напряженности процессов метаболизма, протекающих в организме животных.
На развитие организма в целом и его отдельных систем оказывает влияние не только уровень, но и характер и различие в типе кормления.
Следовательно важным было определить, насколько целесообразно включение в рационы кормления животных опытной группы топинамбура с. Скороспелка.
В ходе проведения исследований на подопытных подсвинках продуктивные показатели животных нами оценивались по результатам индивидуальных ежемесячных контрольных взвешиваний с 2-х до 9-ти месячного возраста.
По результатам взвешиваний изучали динамику живой массы подопытных животных. Данные приведены в таблице 5 и приложениях 9 и 10 и показаны на диаграмме 1.
В ходе научно-хозяйственного опыта было установлено, что включение топинамбура в рацион подопытных свиней оказало положительное влияние на динамику живой массы животных опытной группы.
Наши исследования показали, что по результатам динамики живой массы опытная группа подсвинок получавшая топинамбур, существенно превосходили контрольных аналогов. В опытной группе в конце опыта средняя живая масса одной головы составила 124,2 кг, против 111,5 кг в контрольной, на 12,7 кг или на 11,4% больше (Р 0,999). Превосходство опытной группы по живой массе объясняется тем, лучше усваивали питательные вещества рациона.
Включение в рационы подсвинков опытной группы топинамбура, повышало энергию их роста, о чем свидетельствуют среднесуточные приросты (табл. 6, диаграмма 2, приложение 11-12).
Из таблицы 6 и диаграммы 2 видно, что по среднесуточным приростам массы тела, более высокие показатели имели подсвинки опытной группы, которые достоверно (Р 0,999) за весь период опыта превзошли контрольную группу по этому показателю на 58,6 г или 13,02%.
Из анализа данных таблицы 7, диаграммы 3 и приложений 9-10 следует, что в ходе опыта абсолютный прирост живой массы подсвинков контрольной группы составил 94,5 кг. Установлено, что включение топинамбура в рационы молодняка свиней опытной группы оказало положительное действие на их абсолютный прирост, животные данной группы достоверно (Р 0,999) превзошли своих аналогов из контрольной группы на 12,3 кг или 13,02%.
Определение массы животного - простой и надежный метод учета изменения величины тела с возрастом. Однако взвешивание не всегда отражает характер роста животного. Могут быть случаи, когда при недостатке в рационе некоторых компонентов, масса тела животного не увеличивается, а рост его в высоту и длину продолжается. Животные, одинаковые по живой массе, могут значительно различаться по глубине и ширине тела. Поэтому, чтобы полней можно было судить о росте животного, определяют их линейный рост.
Промеры позволяют сделать экстерьерную оценку более объективной, так как одним из факторов, влияющих на линейный рост животных являются условия питания и содержания. Для изучения влияния используемого в опыте топинамбура на экстерьер-ные особенности подсвинков опытной группы, нами были взяты промеры: длины туловища, обхвата груди и высоты в холке в возрасте 5, 7, 9 месяцев, в те же дни когда проводилось ежемесячное контрольное взвешивание животных (приложение 13-15). При этом установлено, что промеры подопытных животных находились в соответствии с энергией их роста.
Отдельно взятые промеры не всегда могут достаточно охарактеризовать телосложение животного. Данные, полученные при измерении, необходимо анализировать во взаимоотношении друг с другом и рассматривать как единое. целое. Для этого мы и определяем индексы телосложения.
Экономическая эффективность использования топинамбура при выращивании молодняка свиней
Организация выращивания молодняка свиней является одним из важных вопросов развития свиноводства. Выращивание молодняка свиней - это система воздействия различных факторов на индивидуальное развитие животного, применяемая в определенные периоды жизни с целью формирования у него ; желательных признаков и свойств, заложенных в генотипе. Основная задача выращивания молодняка свиней заключается в создании животных, способных проявлять высокую продуктивность, плодовитость и ре-зистентность в течение многих лет в условиях промышленной технологии. Одним из главных факторов выращивания молодняка свиней, способным ; стимулировать или угнетать формирование животных определенного типа, является кормление. В связи с этим перед нами была поставлена задача, изучить экономическую эффективность использования топинамбура при выращивании молодняка свиней (таблица 25). 10,2% кормовых единиц, на 6,7 МДж или 10,5% обменной энергии и на 77,5 г или на 10,0% переваримого протеина меньше.
Таким образом результаты научно-хозяйственного опыта показывают, что включение топинамбура в рацион кормления свиней (в дозе 0,5 кг), способствует повышению среднесуточных приростов и абсолютной живой массы, а так же снижает затраты корма на 1 кг прироста живой массы, что снижает экономические затраты и повышает рентабельность выращивания молодняка сви-; ней. Большое значение в производстве свинины имеет не только зоотехническая эффективность выращивания молодняка свиней, но и экономическая сторона этого вопроса, т. к. одним из важнейших факторов повышения эффективности производства свинины является снижение расхода кормов и различных производственных затрат на получение свиноводческой продукции, что повышает рентабельность выращивания молодняка свиней. Вследствие нестабильности курса рубля и того, что фактическая реали-зационная цена 1 кг свинины и стоимость кормов постоянно меняются, эконо- ; мическая эффективность использования топинамбура в кормлении молодняка", свиней была определена, основываясь на показателях прироста живой массы и затратам корма, потребленных подопытными животными за период опыта. Так из таблицы 25 видно, что по сравнению с аналогами из контрольной группы, по опытной группе было получено дополнительной продукции в виде прироста живой массы на 12,3 кг больше, при более низких затратах кормовых единиц и переваримого протеина, соответственно на 0,6 кормовых единиц и 77,5 г переваримого протеина меньше. Таким образом, установлена экономическая эффективность включения в : рацион молодняка свиней топинамбура, что позволяет получать дополнитель- ную продукцию при наименьших затратах кормов на получение единицы продукции и повысить рентабельность выращивания молодняка свиней. Свиньи имеют ряд биологических особенностей, выгодно отличающих их от других с.-х. животных. Для полной реализации важных хозяйственно полезных признаков свиньи нуждаются в полноценном кормлении, хорошо сба-; лансированном по важнейшим элементам питания. В отличие от других видов с.-х. животных организм свиней характеризуется высокой потребностью в питательных веществах, которые должны полностью удовлетворяться за счет скармливания соответствующих рационов. Необ-j ходимо учитывать характер кормления свиней и условия их содержания. Основу рациона свиней в большинстве случаев составляет зерно и зерно ; отходы, которые, содержат недостаточное количество важнейших питательных веществ. Внедрение новой технологии выращивания свиней в комплексах, при которой исключается или существенно ограничивается выгульное или паст-бищное содержание животных, создает дополнительные сложности в полноценном кормлении.
