Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 12
1.1 Взаимосвязь энергетического и белкового обменов веществ в организме животных 12
1.2 Антипитательные компоненты фуражного зерна, их свойства и влияние на животных 18
1.3 Эффективность традиционных методов заготовки объемистых кормов 27
1.4 Производство и свойства электрохимически активированных растворов 36
2 Схема и методы исследований 43
3 Собственные исследования 48
3.1 Приготовление и использование энергопротеиновых добавок (ЭПД) из сырья местного производства в рационах жвачных животных 48
3.1.1 Необходимость оптимизации уровня энергии и протеина в рационах сельскохозяйственных животных 48
3.1.2 Энергопротеиновые добавки в рационах откармливаемых бычков, нетелей, коров-первотелок и баранчиков 51
3.1.3 Заключение 74
3.2 Методы повышения питательной ценности фуражного зерна 78
3.2.1 Термическая инактивация антиалиментарных компонентов зернофуража и её влияние на качество получаемого корма 78
3.2.2 Способы детоксикации антипитательных факторов в зерне ржи 82
3.2.3 Методы инактивации ингибиторов трипсина в зерне гороха 90
4 Способы снижения содержания глюкозинолатов в семенах рапса 105
5 Методы инактивации трипсинингибирующих факторов в зерне полножирной сои 116
6 Способы устранения антипитательных факторов в семенах фасоли 146
7 Заключение 149
Методы повышения питательной ценности объемистых кормов 154
1 Перспективные технологии заготовки высококачественных сочных и грубых кормов 154
2 Технология заготовки травяных рулонов с пленочным покрытием 160
3 Технология консервирования зеленых кормов анолитом, получаемым из соленой озерной воды 172
4 Биотехнология обогащения отходов растениеводства мико-протеином 183
5 Заключение 202
Эффективность выпаивания католита различным видам сельскохозяйственных животных 206
1 Применение электрохимически активированных растворов (ЭХАР) в сельском хозяйстве 206
2 Влияние катодной фракции ЭХАР на пищеварительные процессы и продуктивность бычков 208
3 Выпаивание католита, обогащенного солями дефицитных микроэлементов, поросятам 2 - 6-месячного возраста 219
4 Выпаивание католита, обогащенного солями дефицитных микроэлементов, поросятам-сосунам 230
3.4.5 Биостимулирующее действие католита, получаемого из соленой воды природных источников (озер) 233
3.4.6 Заключение 238
Выводы 243
Предложения производству 248
Список использованных источников 249
Приложения 275
- Антипитательные компоненты фуражного зерна, их свойства и влияние на животных
- Энергопротеиновые добавки в рационах откармливаемых бычков, нетелей, коров-первотелок и баранчиков
- Технология консервирования зеленых кормов анолитом, получаемым из соленой озерной воды
- Влияние катодной фракции ЭХАР на пищеварительные процессы и продуктивность бычков
Введение к работе
Актуальность проблемы. Эффективность современного животноводства в решающей мере зависит от состояния кормовой базы. Только при наличии необходимого количества высококачественных кормов можно организовать полноценное кормление животных и прибыльное ведение отрасли. Рационы должны содержать в 1 кг сухого вещества не менее 9-10 МДж обменной энергии, 130 - 150 г сырого протеина и оптимальное количество других жизненно важных элементов питания. Вместе с тем, анализ питательной ценности рационов, используемых в животноводстве Западной Сибири, свидетельствует об их значительном дефиците по энергии (на 20 - 25%), протеину (на 18 - 20%) и биологически активным веществам (до 80%). Скармливание таких рационов позволяет реализовать не более половины продуктивного потенциала животных и ведет к значительному перерасходу кормов на единицу продукции. Главной причиной сложившегося положения является несбалансированность рационов по энергии, протеину и витаминно-минеральному комплексу, что вызвано низким качеством заготавливаемых объемистых кормов, нерациональным использованием зерновых концентратов, плохой обеспеченностью скота энергонасыщенными высокобелковыми добавками.
Одним из наиболее эффективных приемов повышения уровня кормления жвачных животных является применение специальных энергопротеиновых добавок (ЭПД), получаемых из местного кормового сырья и карбамида. Скармливание их в составе зерносмесей позволяет устранить недостаток энергии и протеина в рационах, что положительно сказывается на продуктивности животных и обеспечивает более экономное расходование кормов.
Ключевая проблема животноводства - недостаток высококачественных концентрированных кормов. В связи с этим, актуальным вопросом кормопроиз водства является разработка эффективных методов подготовки фуражного зерна различных культур к скармливанию. Их применение дает возможность повысить питательность и продуктивное действие концентрированного корма благодаря инактивации нежелательных соединений, улучшению биологической ценности белка, качественному преобразованию углеводного комплекса.
Основными объемистыми кормами для жвачных животных являются сено, сенаж и силос, заготовка которых нередко сопровождается значительными потерями питательных веществ. Прогрессивной технологией, позволяющей получать первоклассный корм из растительного сырья повышенной влажности является заготовка травяных рулонов с пленочным покрытием. Растительная масса, герметично упакованная в самосклеивающуюся пленку, обладает более высокой в сравнении с обычным сеном концентрацией энергии и переваримого протеина в сухом веществе. К эффективным приемам повышения сохранности питательных веществ в растительном сырье относится химическое консервирование. При силосовании зеленой массы целесообразно использовать анолит, получаемый при электрохимической активации природных (озерная вода) или искусственных водно-солевых растворов. Этот экологически безопасный реагент, производство которого несложно организовать в хозяйствах, по эффективности действия сопоставим с импортными консервантами, а по стоимости в 200 - 250 раз дешевле их.
Дополнительным резервом кормов для животных могут служить отходы растениеводства, представляющие собой практически неисчерпаемый источник лигноцеллюлозного сырья. Для повышения питательности соломы, наряду с традиционными методами, целесообразно использовать биотехнологию ее переработки высшими грибами, в частности вешенкой обыкновенной (Pleurotus ostreatus). Получаемая из вторичного растительного сырья кормовая добавка "микорм" содержит в сухом веществе в несколько раз больше протеина и значительно меньше клетчатки по сравнению с исходным материалом.
К перспективным методам повышения продуктивности сельскохозяйственных животных относится технология выпаивания им католита (щелочной фракции электрохимически активированного раствора), насыщенного ионами дефицитных микроэлементов. Дозированное применение этой биологически активной жидкости дает возможность не только полнее реализовать продуктивный потенциал скота и птицы практически без дополнительного расхода кормов, но и обеспечивает улучшение их иммунологических показателей.
Цель и задачи исследований. Цель работы заключалась в научном обосновании и практическом применении рациональных методов повышения питательной ценности кормов и продуктивности сельскохозяйственных животных. Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
1. Разработать технологию приготовления и определить эффективность использования в рационах жвачных животных балансирующих энергопротеиновых добавок, получаемых из местного кормового сырья и карбамида.
2. Изучить влияние различных методов инактивационной обработки зерна злаковых и бобовых культур на его питательную ценность и продуктивное действие. Выявить оптимальные режимы и параметры перспективных способов подготовки зернофуража к скармливанию.
3. Оценить экономическую эффективность применения в условиях Сибири технологии заготовки травяного корма в рулонах с пленочным покрытием.
4. Разработать технологию консервирования растительного сырья аноли-том, получаемым методом электрохимической активации из соленой озерной воды. Изучить влияние этого реагента на сохранность корма.
5. Дать оценку целесообразности микологического способа переработки отходов растениеводства в кормовую добавку микорм с помощью гриба вешен-ка обыкновенная (Pleurotus ostreatus).
Изучить влияние католита на эффективность использования питательных веществ рационов, физиологическое состояние и продуктивность различ ных видов сельскохозяйственных животных. Выявить оптимальные режимы выпаивания этой биологически активной жидкости.
Научная новизна. Впервые разработана технология приготовления безопасных для жвачных животных энергонасыщенных высокобелковых карбамид-содержащих добавок из сырья местного производства, обеспечивающих повышенную конверсию синтетического азота и питательных веществ в продукцию.
Впервые предложен метод обработки зерна рапса и гороха электрохимически активированными растворами для инактивации нежелательных соединений и улучшения питательной ценности этих кормов.
Проведена апробация технологии заготовки в условиях Сибири травяного корма в рулонах с пленочным покрытием, дана оценка ее эффективности в сравнении с традиционным методом заготовки сена, определена оптимальная влажность используемого растительного сырья.
Разработана перспективная технология получения методом электрохимической активации анолита из соленой озерной воды и консервирования им силосуемой растительной массы.
Предложен способ стерилизации соломенного субстрата анолитом и обогащения его ионизированными микроэлементами при переработке грибом ве-шенка в кормовую добавку микорм.
Определен оптимальный режим выпаивания различным видам сельскохозяйственных животных католита, получаемого из искусственных и естественных водно-минеральных комплексов. Установлено биостимулирующее действие катодной фракции активированной воды.
Новизна разработок подтверждена авторскими свидетельствами Российской Федерации на изобретения № 1819562, № 2010535.
Практическая ценность. Скармливание энергопротеиновых добавок, приготовленных по разработанной технологии дает возможность оптимизировать зональные рационы по энергии и протеину, что обеспечивает повышение продуктивности жвачных животных и снижение затрат кормов на единицу продукции.
Предложенные способы инактивационной обработки фуражного зерна злаковых и бобовых культур позволяют улучшить его питательную ценность и эффективность использования в рационах сельскохозяйственных животных.
Апробированная в условиях Сибири всепогодная технология заготовки сена в рулонах с пленочным покрытием дает возможность получать высококачественный корм из растительной массы повышенной влажности.
Рекомендованная технология производства анолита из раствора соленой озерной воды способствует решению проблемы снабжения хозяйств недорогим и эффективным по своему действию консервантом силосуемого и сенажируемо-го растительного сырья.
Предложенный способ получения и режим выпаивания биологически активной воды (католита) различным видам сельскохозяйственных животных позволяет повысить их продуктивность без дополнительного расхода кормов при существенной экономии дефицитных микорэлементов.
Апробация полученных результатов. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на ежегодных ученых советах СибНИП-ТИЖ (1989 - 2003 гг.), на третьей Всесоюзной конференции по электрохимической активации водных сред (1991 г.), международном координационном совещании "Научное обеспечение отрасли рапсосеяния и пути реализации биологического потенциала рапса"(2000 г.), шестой Международной научно-практической конференции "Аграрная наука Сибири, Монголии, Казахстана и Башкортостана - сельскому хозяйству" (2003 г.), седьмой Международной научно-практической конференции "Сельскохозяйственная наука АПК Сибири, Монголии, Казахстана и Кыргызстана" (2004 г.).
Реализация результатов исследований. Материалы исследований и сделанные на их основе выводы и предложения нашли отражение в методических рекомендациях Приготовление и использование электрохимически активированных растворов для силосования кормов и выпаивания сельскохозяйственным животным"(1992 г.), в книге "Соя в Западной Сибири" (2004 г.). Результаты исследований внедрены на Кудряшевском комбикормовом заводе, в ОПХ "Комсомольское" Алтайского края, ОАО СПК "Чистогорский" Кемеровской области, ОАО "Казанское", ЗАО "Ивановское", АОЗТ "Болыпеникольское" Новосибирской области.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, схемы и методов исследований, четырех глав собственных исследований, выводов, предложений производству, списка использованных источников, включающего 282 наименования, в том числе 61 на иностранных языках, 17 приложений. Работа изложена на 293 страницах компьютерного текста, содержит 128 таблиц и 11 рисунков.
Публикации. Материалы исследований опубликованы в научно-теоретических, теоретических и научно-практических журналах, сборниках научных трудов и Международных конференций, бюллетенях, методических рекомендациях. Всего 47 печатных работ.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Рецепты и технология приготовления из местного кормового сырья и карбамида балансирующих энергопротеиновых добавок (ЭПД) для жвачных животных.
2. Рациональные методы подготовки фуражного зерна злаковых и бобовых культур к скармливанию, обеспечивающие инактивацию антипитательных соединений и улучшение его питательности.
3. Оценка различных вариантов и выбор оптимальной для Сибири технологии заготовки травяного корма из растительного сырья повышенной влажности в рулонах с пленочным покрытием.
4. Способ получения анолита из соленой озерной воды и разработка экономичной технологии силосования растительной массы этим реагентом.
5. Биотехнология переработки соломы в обогащенную протеином кормовую добавку "микорм" и его качественная оценка.
6. Оптимальный режим выпаивания сельскохозяйственным животным ка-толита, получаемого методом электрохимической активации искусственных и природных водно-минеральных комплексов.
Антипитательные компоненты фуражного зерна, их свойства и влияние на животных
Высвобождаемая при окислении органических соединений энергия запасается в форме макроэргических связей ( Ф) аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), играющей центральную роль в энергетическом обмене веществ. Причем частично эта энергия превращается в тепловую (Беркович Е. М., 1972). Термодинамически молекула АТФ, гидролиз которой дает 7 — 8,5 ккал/моль, представляет собой универсальный "квант" биологической энергии (Тарусов Б. Н., Антонов В. Ф., Бурлакова Е. В. и др., 1968; Пасынский А.Г., 1968; Шлегель Г., 1972). Запасаемая энергия необходима для построения новых тканевых компонентов из разнообразных низкомолекулярных соединений и для обеспечения многочисленных процессов, протекающих в клетках (сокращение, передача нервных импульсов, секреция и т. д.). Потребление корма - почти синоним потребления энергии, поскольку основные корма, если они существенно не различаются по концентрации жира, содержат практически одинаковое количество валовой энергии (Ев). Её составляющими в процессе переваривания и обмена веществ являются: энергия кала (Ек), мочи (Ем), кишечных газов (Ег), теплопродукции (Ет) и продукции (Еп). Эта закономерность распределения в организме потребленной с кормом энергии выражается следующей формулой: Ев = Ек + Ем + Ег + Ет + Еп Лишь часть валовой энергии рациона, называемая обменной (Е0) может использоваться в метаболических процессах, протекающих в клетках. Обменная энергия, физиологически проявляющаяся в приращении теплопродукции (Ет) и в синтезируемых организмом веществах (Еп) равна сумме этих двух компонентов: Е0 = Ет + Еп. Отсюда следует, что для улучшения продуктивного действия корма необходимо свести до минимума потери обменной энергии, связанные с приращением теплопродукции, основной причиной которой является рассеивание тепла при вовлечении питательных веществ в метаболические процессы (Григорьев Н. Г., Волков Н. П., Воробьев С. А. и др., 1989; Градусов Ю. Н., 1979). Это достигается, главным образом, путем повышения концентрации обменной энергии в сухом веществе рациона до необходимого уровня и оптимизацией энергопротеинового отношения. Определенную роль играют другие факторы полноценного кормления (качество протеина, наличие макро-и микроэлементов, витаминов и т. д.), а также условия содержания животных. На величину теплопродукции заметно влияет качество скармливаемого белка, чем оно ниже, тем больше образуется в организме тепла. Если энергетические потребности животного удовлетворяются не полно, то часть белка будет расходоваться на покрытие этого дефицита. Недостаточное поступление энергии с кормом, т. е. недокорм, уменьшает количество синтезируемого в организме аденозинтрифосфата, вследствие чего происходит замедление основного обмена веществ, характеризующего минимальные энергетические затраты на поддержание жизни животного во время покоя в термически нейтральных условиях (Барей В., 1986). Одновременно отмечается резкое ухудшение использования белка из-за распада аминокислот для энергетических целей. Это ведет к падению продуктивности животных даже при нормальном обеспечении их высококачественными кормами. Уровень энергетического питания является одним из факторов, который влияет на биологическую ценность протеина т.е. долю усвоенного из белков корма азота используемого для поддержания жизни и производства продукции или только поддержания жизни. Биологическая ценность протеинов не является постоянной величиной, при минимальном потреблении она будет выше, чем при скармливании больших их количеств. Это колебание отчасти обусловлено существованием верхней границы потребностей в данный момент, так как избыток аминокислот не на много полезнее остатка от плохого ассортимента. Если потребность в энергии обеспечивается не протеиновыми источниками, то доля переваримого протеина, используемая для потребностей организма будет зависеть в основном от аминокислотного состава белка (Кремптон У. Э., Харрис Л. Э., 1972). Недостаток незаменимых аминокислот и значительный избыток протеина так же увеличивают потери, связанные с приращением теплопродукции, что снижает эффективность рационов. В данном случае, вероятно, происходит частичная утилизация (дезаминирование) аминокислот, необходимая для нормализации белкового биосинтеза, являющегося важнейшей составляющей пластического обмена веществ. Анаболические и катабо-лические превращения белков происходят в организме непрерывно и находятся, как правило, в состоянии динамического равновесия для поддержания которого необходимо постоянное поступление азотистых соединений с кормом (рис. 2).
Дефицит протеина в рационе или низкое его качество ухудшают потребление и эффективность использования кормов, вызывают серьёзные нарушения обмена веществ, ведущие к возникновению патологических процессов. Это отрицательно сказывается на росте, развитии, продуктивности и резистентности животных, поскольку организм вынужден расходовать для различных физиологических потребностей белки тела. Однако и чрезмерное поступление азотистых соединений в организм снижает интенсивность роста животных, что крайне неэкономично в отношении дорогостоящих белковых кормов (Карсаи Ф., 1986; Голушко В., Подскребина Ю., 1980; Вернигор В. А., Гайвогонский Б. А., 1976).
При избытке протеина в рационе, потери энергии, заключенной в нем могут достигать до 25% при жироотложении и до 100% при увеличении теплопродукции, что свидетельствует о существенном сокращении доли энергии протеина, используемой для пластических целей (Григорьев Н. Г., Волков Н. П., Воробьев С. А. и др., 1989). Повышение уровня протеина в рационе должно осуществляться с учетом его качества и взаимосвязи с другими питательными веществами. Известно, что скорость биосинтеза белка, контролируемая генетическим аппаратом, в значительной мере зависит от наличия аминокислот и энергии, единым и универсальным источником которой в клетках является АТФ. Энергия аденозинтрифосфата необходима для активации всех синтетических реакций, а также аминокислот путем их взаимодействия с АТФ при участии ферментов (Вилли К., Детье В., 1974). При этом процессы биосинтеза в клетках протекают наиболее эффективно лишь при определенном соотношении энергии и протеина. Эту взаимосвязь выражают в практике через энергопротеиновое или обратное отношение, величина которого зависит от вида и состава синтезируемого продукта. Так, в рационах откармливаемых бычков, по Курилову Н. В. и Кошарову А. Н. (1979), должно приходится 21 — 37 г переваримого протеина на 1 Мкал обменной энергии. Дмитроченко А. П., Олль Ю. К., Крылов В. М. и др. (1982) считают, что наилучшее использование энергии кормов лактирующими животными достигается в том случае, если доля потребляемого ими протеина составляет 12 - 20% от суммы переваримых органических веществ. Широкое энергопротеиновое отношение, обусловленное избытком энергии может вызвать дефицит кормового азота, связанный с самоограничением в потреблении корма, поскольку организм не может в данном случае использовать всю энергию в обменных процессах. Если отношение узкое, то часть протеина будет использоваться нерационально в качестве источника метаболической энергии (Попов И. С, Дмитроченко А. П., 1975).
Энергопротеиновые добавки в рационах откармливаемых бычков, нетелей, коров-первотелок и баранчиков
Главным звеном технологической схемы производства продуктов животноводства является полноценное кормление скота, предполагающее скармливание рационов сбалансированных по всем элементам питания и, прежде всего по энергии и протеину. Такое кормление обеспечивает здоровье, хорошие воспроизводительные функции и высокую продуктивность животных при минимальном расходе кормов (Дмитроченко А. П., Зайцева Н. И., Мороз 3. М. и др., 1970; Венедиктов А. М., Викторов П. И., Груздев Н. В. и др., 1988). Известно, что питательная ценность корма почти наполовину обусловлена концентрацией в нем энергии, на 20 - 30% содержанием азотистых соединений и на 20 - 30% наличием остальных жизненно важных составных частей (Лабуда Я., Демченко П. В., 1976). Неслучайно одна из общебиологических закономерностей в обмене веществ, положенных в основу современных норм кормления, сформулирована следующим образом: чем выше продуктивность животных, тем выше должна быть концентрация энергии и питательных веществ в расчете на 1 кг сухого вещества рациона (Калашников А. П., Фисинин В. И., Щеглов В. В. и др., 2003). При этом имеется в виду не брутто-энергия, выделяемая при прямом сжигании корма, а та её часть, которая может использоваться организмом, то есть обменная энергия. Считается, что для достижения высокой продуктивности животных необходимы рационы, содержащие в единице сухого вещества не менее 9,0 - 10,0 МДж обменной энергии и 13,0 - 15,0% сырого протеина, а также оптимальное количество минеральных веществ и витаминов. Анализ рационов Сибири, включающих традиционный набор кормов (сено, сенаж, силос, зерносмеси), свидетельствует об их несоответствии этому требованию. Они дефицитны по энергии (на 20 - 25%), протеину (на 18 - 20%) и биологически активным веществам (на 20 -80%). Скармливание таких рационов позволяет реализовать не более половины продуктивного потенциала животных и ведет к значительному перерасходу кормов на единицу продукции. Главной причиной сложившегося положения является плохая обеспеченность животноводства высококачественными кормами, а так же энергонасыщенными белковыми добавками с помощью которых можно повысить уровень энергии и протеина в комбикормах, зернос-месях или рационах (Бабич А. А., 1991; Бенц В. А., 1993; Ефремов А. Г., 1994; Тащилин В. А., Якушев Д. В., 1993; Горматин В. И., 1994). В настоящее время в комбикорма вводят, в лучшем случае, 6-11% белковых добавок, а в зерносмеси, производимые на межхозяйственной основе - не более 6%, что значительно ниже требуемой минимальной нормы (15 - 18%) (Данкверт С. А., Романенко Г. А., Эрнст Л. К. и др., 2002).
Балансируя рационы животных по энергии и протеину необходимо обращать внимание не только на количественную обеспеченность в этих элементах питания, но и на соблюдение оптимального соотношения между ними. В опытах Labuda J., Strasnicka (1978) установлено, что повышение концентрации энергии в рационе (до определенного уровня) способствует улучшению усвоения азота в организме и увеличению продуктивности откармливаемых животных. Минимальный среднесуточный прирост живой массы (510 г) получен при скармливании рационов, содержащих 22,4% азотистых веществ и 56,1 МДж обменной энергии, максимальный (1160 г) при значениях этих показателей, равных, соответственно 14,3% и 86 МДж. Аналогичная закономерность получена в других исследованиях (Broster W. Н., 1973). Автор указывает на криволинейную зависимость между приростом живой массы и увеличивающимся количеством потребления протеина при постоянном уровне энергии. Григорьев Н. Г., Волков Н. П., Воробьев С. А. и др. (1989) отмечают, что для устранения значительных потерь обменной энергии с мочой или с приращением теплопродукции, нормы протеинового питания не должны превышать оптимума. В то же время их не следует занижать, иначе возникнет перерасход органического вещества (энергии) на производство продукции, поскольку лимитирующий фактор будет определять энергетические затраты на ее синтез.
Во многих исследованиях (Blaxter К. L., Wainman F. М., 1961; Крюгер Л., Майер Ф., 1972; Демченко П. В., 1972; Orskow Е., 1978; Daniels L., 1979; Ерсков Э. Р., 1985) проведенных на различных видах сельскохозяйственных животных установлено, что повышение энергонасыщенности рационов при оптимальном энергопротеиновом отношении обеспечивает сокращение расхода протеина и улучшение его использования в организме.
Решение проблемы оптимизации энергопротеинового питания скота требует комплексного подхода, основанного на рациональном использовании всех имеющихся ресурсов, особенно кормов растительного происхождения, продуктов переработки семян масличных и бобовых культур (Эрнст Л. К., 1991; Лужецкий М. Г., 1993; Цогоев Н. Д., 1991; Поединок В. Е., 1994; Задорин А. Д., 1994). В качестве дополнительного источника азота в рационах жвачных животных можно использовать синтетические азотосодержащие вещества, например, мочевину. К сожалению широкого применения в практике кормлении это органическое соединение не получило, поскольку, обладая хорошей растворимостью, мочевина быстро гидролизуется в рубце до аммиака, избыток которого может вызвать при нарушении техники скармливания отравление животных. Для того, чтобы исключить подобные явления, необходимо создать условия, обеспечивающие медленное разложение карбамида в рубце и, следовательно, повышенное усвоение выделяющегося аммиака микроорганизмами (Гут Б. М., 1978, Лусли Дж., Мак-Дональд И., 1973; Крохина В. А., 1993). Известны различные варианты включения мочевины в состав рационов, начиная от простого смешивания и заканчивая обработкой смеси в малотоннажных мельницах. Эффективным методом использования карбамида является его капсулирование созданием устойчивых к воздействию рубцовой жидкости защитных липидо-декстриновых оболочек, снижающих скорость выделения аммиака (Уилсон П. Н., 1983). Наиболее перспективным способом применения синтетических азотосодержащих веществ в кормлении животных считается введение их в состав комбикормов и приготовление кормовых добавок в гранулированном виде.
Технология консервирования зеленых кормов анолитом, получаемым из соленой озерной воды
Важным резервом укрепления кормовой базы животноводства является совершенствование технологии консервирования растительных кормов. В зарубежных странах для повышения сохранности питательных веществ в силосуемом сырье широко используют различные химические реагенты, приготовленные на основе неорганических и органических кислот или их смесей. Они ослабляют или полностью ингибируют протекающие в скошенной траве биохимические и микробиологические процессы. Внесение химических консервантов в силосуемую массу способствует снижению в 2 — 3 раза потерь питательных и биологически активных веществ. В 1 тонне силоса, приготовленного из сырья обработанного реагентом содержится больше кормовых единиц, протеина и сахара, соответственно на 40; 8 и 10 - 15 кг (Бойко И. И., 1980). В России подобные консерванты, вследствие их дороговизны (например, стоимость финского реагента АИВ - 2 превышает 1000 долларов за тонну) не нашли должного применения. Так, в Новосибирской области объем сочных кормов (силос, сенаж), заготавливаемых из растительной массы обработанной химическими консервантами не превышает 5 — 7%. Поэтому решению проблемы производства недорогих, экологически безопасных реагентов, применение которых гарантирует получение кормов высокого качества постоянно уделяется большое внимание. Перспективным консервантом, обладающим высокой эффективностью действия и незначительной стоимостью (70 - 90 руб./т) является анолит ("мертвая вода"), получаемый при электрохимической активации, как правило, искусственных водных растворов хлорида натрия. Однако для производства этого реагента можно с успехом применять природные источники, например воду соленых озер, расположенных на территории Алтайского края и некоторых областей Сибири. Новосибирская область изобилует мелководными озерами: большими и маленькими, пресными (к северу), солеными и горько-солеными (к югу). В Барабе их насчитывается до трех тысяч. Вода соленых озер отличается высокой концентрацией и большим разнообразием растворенных в ней неорганических веществ, часть элементов которых является к тому же дефицитными для рационов животных. Технология активации и способы использования в сельском хозяйстве минеральных и других биологически активных веществ солоно-водных озер — одно из приоритетных направлений стабилизации животноводства Западной Сибири.
Цель исследований заключалась в оценке возможности использования соленой озерной воды, для получения, методом электрохимической активации, консерванта (анолита) растительного сырья. Задачи исследований: 1. Изучить химический состав воды озера Грушевское (Баганский район) и продуктов её неполного электролиза; 2. Определить (в лабораторном и производственном опыте) степень влияния озерного анолита на сохранность питательных веществ в силосуемой травяной массе; 3. Изучить влияние условий хранения "мертвой воды" на процесс её релаксации. Химический состав озерной воды. Анализ химического состава соленой воды озера Грушевское показал, что концентрация хлорида натрия достигает в ней значительной, почти предельной величины (22,9 - 25,4%), которая составляет при температуре 10 - 30 С для этого соединения 26,3 - 26,5 вес.% (Перельман В. И., 1964). Кроме того, озерная вода богата различными неорганическими элементами, содержащимися также в больших количествах (табл. 88). Этот природный солевой раствор превосходит обычную питьевую воду по концентрации калия в 150 - 195 раз, магния в 9,2 - 12,3 раза, по другим элементам (железо, марганец, медь, цинк) в 0,3 - 18,0 раз. Многолетние исследования минерального состава воды озер Грушевское и Ключевское свидетельствуют о его непостоянстве. Наблюдаемое колебание концентрации солей вероятно связано с воздействием климатических условий, вызывающих в разные годы и сезоны испарение с поверхности озера определенного количества воды или напротив повышение ее уровня за счет атмосферных осадков. Консервирующие свойства озерного анолита (лабораторный опыт). Исследования проведены в 2002 году на физиологическом дворе СибНИПТИЖ. В качестве исходного сырья для силосования использовали дикорастущую бобовую (мышиный горошек) и злаковую траву (смесь ежи сборной с кострецом безостым). Контрольный, I и II опытные варианты измельченной растительной массы закладывали в 2-х кратной повторности с тщательной трамбовкой в герметично закрываемые полиэтиленовые емкости, соответственно без использования консерванта, с обработкой консервантом (анолитом) и внесением бактериальной закваски "Казахсил", выпускаемой Бердским заводом биологических препаратов (табл. 89). Применяемый в опыте анолит, получаемый на аппарате AM — 100 ( J = 500 - 550 A; U = 20 В, Q = 800 -.900 л /ч), методом электрохимической активации разбавленной озерной воды, характеризовался следующими параметрами: СС1 200 мг/л; рН = 2,6.
Все варианты силосуемого сырья хранили в одинаковых условиях при комнатной температуре (20 - 25 С). Химический анализ корма, взятого из емкостей через 1,5 месяца после его закладки показал, что применение реагентов оказывает положительное влияние на сохранность питательных веществ в растительной массе (табл. 90). В сухом веществе опытных вариантов (I, II) силоса, полученного из мышиного горошка содержалось в среднем протеина, жира, БЭВ и каротина больше, чем в контроле соответственно на 1,64; 0,11; 3,45% и 9,36% (1,93 мг/кг корма). Консервирование травы анолитом оказалось наиболее эффективным. Использование анодной фракции электрохимически активированного раствора обеспечило лучшее по сравнению с "Казахсилом" сохранение в сухом веществе протеина (на 0,41%), жира (на 0,11%), кальция (на 0,01%) и сахара (на 0,59 г/кг корма или 9,44%). Концентрация каротина в силосе, заготовленном по I и II варианту, была практически равной (22,49 — 22,50 мг/кг). Аналогичная тенденция по сохранности питательных веществ прослеживается в отношении силосов, приготовленных из злаковой смеси. В сухом веществе опытных вариантов (I, II) корма содержалось в среднем протеина, жира, БЭВ и каротина больше, чем в контроле соответственно на 0,62; 0,18; 0,40% и 15,46% (2,87 мг/кг корма). Консервирование зеленой массы анолитом обеспечило лучшее по сравнению с "Казахсилом" сохранение в сухом веществе протеина (на 0,51%), БЭВ (на 0,25%), кальция (на 0,01%о) сахара (на 0,19 г/кг корма или 3,08%) и каротина (на 0,48 мг/кг или 2,27%). Меньшие потери сахара в растительном сырье, обработанном "мертвой водой" связаны с её бактерицидным действием, подавляющим активность присутствующих в силосуемой массе микроорганизмов.
Влияние катодной фракции ЭХАР на пищеварительные процессы и продуктивность бычков
В последние годы в ряде отраслей АПК получили распространение технологии, основанные на использовании электрохимически активированных растворов (ЭХАР) в качестве консервантов, дезинфектантов и биостимуляторов. Применение этих реагентов в сельскохозяйственном производстве позволяет повысить сохранность силосуемого растительного сырья, урожайность сельскохозяйственных культур, продуктивность животных, усвояемость кормов, качество производимой продукции (Спирина С. И., Шоль В. Г., Филоненко В. И. и др., 1966; Зелепухин В. Д., Зелепухин И. Д., 1973; Летников Ф. А., Кащеева Г. В., Минцис А. Ш., 1976; Кусакин И. Н, 1989; Кусакин И. Н., 1990; Резник Е. И., 1991; Зайцев В. И., 1991; Бородин И. Ф., Симонов Н. М., 1996; Богатова О. В., 1996; Мгебришвили Т. В., Рубан В. С, 1996; Тесля А. И., Зеленский В. Я., Зарубин В. И., 1999; Шав-кун А. Е., 2003). С помощью ЭХАР можно эффективно обеззараживать фуражное зерно, дезинфицировать молочное оборудование и помещения для скота и птицы, повышать сохранность молодняка крупного рогатого скота, раскислять молоко, и т. д. (Болотов Н. А., Кашкин Е. Е., 1999, Гомбоев Д. Д., Солошенко В. А., Рогачев В. А., 2003; Бороздин Э. К., Носкин Ю. 3., Плехова Т. М., 1995; Горбатов В. М., 1986; Бахир В. М., Цикоридзе Н. Г., Спектор Л. Е. и др., 1988). Использование для гидропоники питательных растворов, приготовленных на основе жидкости, подвергнутой электрическому воздействию увеличивает урожайность растений на 25 — 40% (Алехин С. А., 1992). По данным Пасько О. А. (2000) активированная вода ускоряет прорастание семян с химическим типом покоя и повышает их всхожесть на 38 — 95%. Она усиливает питание растений благодаря стимуляции деятельности корневой системы и повышению растворимости минеральных солей почвы. Предпосевная обработка семян зерновых культур ЭХАР увеличивает энергию их прорастания, полевую всхожесть и урожай, соответственно на 2,3 - 3,3; 4,5 — 6,0% и 2,3 -2,8% (Симонов Н. А., Сюсюра Н. А., Симонова Е. Н., 2000). Шпат А. (1990) сообщает об успешном применении анодной фракции активированной воды для обработки плодоовощного сырья и диетических яиц с целью улучшения их сохранности.
Анодная фракция ЭХАР, приготовленного на основе слабых растворов хлорида натрия является эффективным консервантом растительных кормов (Калинеко Н. А., Гизатулин Р. Ф., Шуванера Г. П. и др. 1991; Симонов Н. М., Резник Е. И., 1991; Кирпичников П. А., Агаджанян С. И., Сабиров М. Б. и. др., 1993). В опытах Солошенко В. А., Киселева А. Н, Филатова В. И. и др. (1992) установлено, что использование анолита для обработки травяной массы позволяет уменьшить потери протеина в силосе на 4,5 — 4,7%, сахара - более чем в два раза. Скармливание бычкам в составе рациона силоса, консервированного электроактивированной водой, повышает среднесуточный прирост их живой массы на 5% (46г) (Зинченко Л. И., Соловьев А. Д., Фролова А. С. и др., 1989). Наблюдаемый эффект авторы объясняют более высокой переваримостью сухого и органического вещества, особенно клетчатки и лучшим использованием в организме поступившего и переваренного азота корма. Скармливание лактирующим коровам силоса кукурузного, полученного из сырья обработанного активированным раствором, достоверно (на 11,4%) увеличивает молочную продуктивность, по сравнению с использованием кукурузы, силосованной обычным способом (Пронь В. А., 1987).
Выпаивание катодной фракции ЭХАР птице увеличивает интенсивность ее роста на 6,6 - 10,2% при уменьшении расхода кормов на 4,8 — 16,7%), а также способствует повышению сортности тушек на 6,2 —12,2% (Богатова О. В., 1987). Введение в рацион поросят-отъёмышей жидких кормов, приготовленных на основе биологически активной воды или её выпаивание в определенном режиме телятам и бычкам на откорме, улучшает продуктивность животных, соответственно на 25, 18 и 19% (Каптур 3. Ф., Мороз Ю. Д., Терпиловский К. Ф. др. 1989).
Анализ информации об использовании ЭХАР в сельском хозяйстве позволяет сделать вывод о том, что в основном она освещает вопросы, связанные с изучением механизма действия анолита и католита на растения, развитие их корневой системы, плодовую продуктивность, всхожесть семян и т. д. Немало работ посвящено оценке консервирующих свойств активированной воды, её влиянию на сохранность питательных веществ в силосуемой растительной массе. Однако круг исследований, касающихся вопросов биостимулирующего действия катодной фракции ЭХАР на физиологические процессы в организме животных и их продуктивность весьма ограничен. В связи с этим, возникает необходимость проведения комплексных исследований в данном направлении.
Католит, получаемый при униполярной электрообработке водного раствора хлорида натрия является биологически активной жидкостью. Следовательно, его целесообразно использовать в рационах сельскохозяйственных животных для повышения их продуктивности и эффективности использования кормов.
Цель исследований заключалась в определении оптимального режима выпаивания католита жвачным животным, а так же в изучении влияния катодной фракции активированной воды на их физиологическое состояние, обменные и пищеварительные процессы, продуктивность и эффективность использования питательных веществ рационов.
Условия проведения опыта. Исследования проведены в 1990 году на физиологическом дворе СибНИПТИЖ на бычках чёрно-пёстрой породы, распределённых в 8-месячном возрасте в 4 группы по 3 головы в каждой. Молодняк всех групп, содержавшийся в течение 150 дней опыта на привязи в специально оборудованных стойлах, получал рацион, одинаковый по набору и питательности кормов. Межгрупповые различия заключались в поении животных. Контрольным бычкам давали только питьевую воду, молодняку I, II и Ш опытных групп дополнительно к ней - католит (по 0,7 -1,0 л/гол. в сутки), соответственно один, три и семь раз в неделю (табл. 104).
