Содержание к диссертации
Введение
1.0. Обзор литературы 13
Системы нормированного кормления молочного скота... 13
1.1. Система оценки кормов по нетто-энергии жироотложения 13
1.1.1. Потребность крупного рогатого скота в нетто-энергии на поддержание 15
1.1.2. Потребность коров в энергии на образование молока 15
1.1.3. Использование энергии жира тела на молокообразование 17
1.1.4. Потребность стельных коров в энергии 18
1.1.5 Потребность молодняка крупного рогатого скота в энергии на рост и при откорме 19
1.1.6. Оценка энергетической питательности кормов 22
1.2. Система нормированного кормления молочного скота, разработанная в ФРГ 22
1.3. Система кормления молочного скота в США (NRC) 23
1.3.1. Факторы, влияющие на потребление корма 26
1.3.2. Оценка энергетической питательности кормов 27
1.3.3. Потребность в энергии у молодняка скота 28
1.4. Корнельская система чистых углеводов и протеина для оценки рационов крупного рогатого скота (США) 29
1.5 Французская система нормированного кормления жвачных (JNRA) 31
1.6. Система нормированного кормления жвачных, разработанная в Нидерландах 33
1.7. Системы оценки кормов и нормированного кормления животных, разработанные в Скандинавских странах 36
1.7.1. Скандинавская кормовая единица (NFE) 36
1.7.2. Норвежская кормовая единица (FFE) 36
1.7.3. Скандинавская обменная энергия (MESW) 36
1.8. Система обменной энергии для жвачных в Великобритании 37
1.8.1. Потребность на поддержание 39
1.8.2. Потребность в обменной энергии на молочную продуктивность 39
1.8.3. Эффективность мобилизации резервов энергии на молочную продукцию 40
1.8.4. Эффективность использования обменной энергии у стельных коров. 40
1.8.5. Составление рационов для коров 41
1.8.6. Система обменной энергии для растущего и откармливаемого скота. 42
1.9. Разработка отечественных систем нормированного кормления крупного рогатого скота 42
1.9.1. Овсяная кормовая единица 43
1.9.2. Система обменной энергии, разработанная Денисовым Н.И 47
1.9.3. Разработка детализированных норм кормления животных 53
1.10. Сопоставление систем энергетического питания жвачных 59
1.10.1. Сравнение крахмальных эквивалентов и энергетических кормовых единиц 60
1.10.2. Сравнение системы чистой энергии США (NRC), системы чистой энергии Франции (|NRA), системы обменной энергии Великобритании (ARC) и энергетической кормовой единицы (ЭКЕ) ГДР 60
1.11. Основные положения концепции «субстратной обеспеченности метаболизма» 65
12. Заключение 70
Собственные исследования 72
2.1. Объекты и методы исследований, условия проведения опытов 72
2.1.1. Методика проведения балансовых опытов 75
2.1.2. Проведение респирационных исследований 76
2.1.3. Методика определения калорийности веществ 77
2.1.4. Методика определения потерь энергии в желудочно-кишечном тракте у крупного рогатого скота 78
2.1.5. Определение потребности в обменной энергии у коров и молодняка крупного рогатого скота 80
Результаты исследований и их обсуждение 82
3.1. Исследования на бычках 82
3.1.1. Теплопродукция тканевого метаболизма 82
3.1.2. Закономерности накопления энергии у растущего молодняка крупного рогатого скота 85
3.1.3. Оценка энергетической питательности рационов и кормов 89
3.1.4. Изучение основного обмена у бычков 95
3.1.5. Поддерживающий обмен у бычков 99
3.1.6. Продуктивный обмен у бычков 108
3.1.7. Апробация норм обменной энергии в условиях специализированных ферм 117
3.1.8. Апробация норм энергетического питания при выращивании и откорме бычков в условиях комплекса промышленного типа 126
3.1.9. Апробация норм энергетического питания при выращивании и откорме бычков молочно-мясной породы 129
3.1.10. Заключение 134
3.2. Исследования энергетического обмена и определение потребности в обменной энергии у ремонтных телок и нетелей 138
3.2.1. Опыт по выращиванию молочного скота при крупногрупповом беспривязно-боксовом содержании 139
3.2.2. Определение потребности в обменной энергии у ремонтных телок и нетелей при использовании традиционных и интенсивных технологий выращивания 150
3.2.2.1. Научно-производственный опыт по интенсивному выращиванию ремонтных телок и нетелей в ОПХ «Ермолино» 151
3.2.2.2. Опыт по выращиванию телок в 6-12 месячном возрасте. Определение потребности в обменной энергии 152
3.2.2.3. Опыт по выращиванию ремонтных телок в 12-18-месячном возрасте 158
3.2.2.4. Опыт по выращиванию ремонтных телок и нетелей с использованием интенсивной технологии 160
3.2.2.5. Параметры интенсивной технологии выращивания ремонтных телок и нетелей 165
3.2.3. Научно-производственный опыт по интенсивному выращиванию ремонтных телок в ГПЗ «Ворсино» Калужской области 166
3.2.4. Заключение 170
3.3. Исследования энергетического обмена и определение потребности в обменной энергии у коров 173
3.3.1. Система энергетического питания молочного скота 190
3.3.2. Заключение 193
Степень освоения системы 199
Экономическая эффективность системы 199
Рекомендации по внедрению в производство 200
Совершенствование системы энергетического питания молочного скота... 200
Разработка методики оценки трансформации питательных веществ корма в желудочно-кишечном тракте в субстраты, доступные для усвоения 204
Разработка методики анализа теплопродукции тканевого метаболизма... 207
Энергетический обмен у коров при основном обмене и при поддерживающем уровне кормления 211
Выводы: 214
Энергетический обмен у коров при различных уровнях кормления 215
Заключение 236
Выводы 240
Практические предложения 243
Литература
- Система оценки кормов по нетто-энергии жироотложения
- Корнельская система чистых углеводов и протеина для оценки рационов крупного рогатого скота (США)
- Объекты и методы исследований, условия проведения опытов
- Закономерности накопления энергии у растущего молодняка крупного рогатого скота
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Современные системы питания животных, разработанные в Германии -NEF (163, 326 ); США - NRC (405, 406, 407, 408, 409); Франции - JNRA (308, 353, 354, 355); Великобритании - ARC (250, 251, 252, 253, 254, 255); России - ОЭ (169) и других странах, обеспечивают высокую продуктивность животных, воспроизводство, хорошее состояние здоровья. В настоящее время все основные варианты систем питания животных, базирующихся на принципах чистой и обменной энергии, являются подробно разработанными и вполне сопоставимыми. Так потребность в энергии на поддержание у молочных коров практически одинаковая для большинства систем, за исключением системы, принятой в США, где более высокие показатели связаны с использованием выдающейся молочной породы голштино-фризского скота, имеющего более высокий основной обмен.
При сопоставлении систем, основанных на обменной энергии можно отметить, что потребность в энергии на поддержание выше в системе ARC (0,528 МДж/кг ж.м.0,75) по сравнению с аналогичным показателем потребности в системе, принятой в пашей стране. Однако потребность в обменной энергии в расчете па 1 кг молока существен и о выше в нашей системе. Поэтому в известных пределах суммарная потребность у л актирующих коров в обменной энергии в этих двух системах совпадает (169, 255).
Основными направлениями исследований, по которым проводится совершенствование систем питания животных, являются более глубокие обоснования вариантов для отдельных видов животных и направлений продуктивности. Так в системах, разработанных во Франции и Нидерландах, выделена молочная кормовая единица (355, 316, 318) такое же направление исследований в настоящее время осуществляется в скандинавских странах (270, 301, 410, 411).
Несмотря на высокую оснащенность респирационной аппаратурой в основных центрах сельскохозяйственных исследований (Белтсвилл, Роветт, Вагснин-геи, Росток и др.) не проводят дифференцированных измерений теплопродукции тканевого метаболизма и общей теплопродукции у жвачных животных. В ряде случаев вкосятся поправки на теплоту ферментации с использованием одного коэффициента - 80% от энергии метана (254, 255). Однако эту проблему можно решить путем сочетания респирационных исследований в камерах с исследованиями легочного газообмена и расчета результатов общей и тканевой теплопродукции по кислороду.
Обмен энергии в преджелудках происходит достаточно сложно и, наряду с синтезом АТФ, наблюдаются прямые потери энергии корма в реакциях метано-геиеза и выделение теплоты ферментации, как показателя использования энергии микроорганизмами в процессах роста и деления ( 280, 281, 290, 294, 359, 360, 382, 393, 398, 402, 429, 445, 452, 457, 464). До настоящего времени не предложено прямых методов определения теплоты ферментации. Поэтому теплота ферментации не дифференцируется от величины теплопродукции тканевого метаболизма; является составной частью общей теплопродукции, включается в потребность жвачных животных в обменной энергии и, следовательно, в величину обменной энергии в рационах, что приводит к завышению их энергетической питательности (165, 246, 250, 277, 278, 316, 317, 318, 339, 340, 342, 343, 347, 352, 376, 379,383,391,397).
Введение данной поправки при определении потребности животных в обменной энергии п при расчетах величины обменной энергии в рационах и кормах привело бы к существенному изменению в величинах эффективности использования обменной энергии па поддержание и на синтез продукции. Биохимически трудно представить какие-либо существенные различия в эффективности синтеза единицы компонентов продукции, если животные находятся в стандартных условиях и пользуются сбалансированными рационами. Поэтому предстоит пересмотреть используемые в системах коэффициенты эффективности использования обменной энергии на поддержание, на образование молока, на прирост, на беременность и т.д. Необходимо принять, что обменная энергия у животных складывается из величины теплопродукции тканевого метаболизма и величины энергии, содержащейся в продуктах биологического синтеза (5, 6, 7). Такой методический подход позволяет количественно разделить теплообразование в преджелудках за счет ферментации углеводов корма от суммарной энергии субстратов, доступных для усвоения (2, 3, 5, 6, 11, 14, 16,26).
Применение классических методов все же не решает некоторых проблем
-7 питания животных на уровне пищеварения: четкого разделения валовой и истинно переваримой энергии корма, дифференцирования переваримой энергии корма от обменной энергии и, как следствие, выбора объективных методов оценки питательности рационов и кормов (6, 26).
Следует также обратить внимание на то, что классические методы исследований энергетического питания животных (баланс энергии, респирационные исследования) не позволяют решить ряд принципиальных вопросов питания животных, связанных с особенностями биохимических превращений метаболитов в органах и тканях (35, 48, 56, 58, 68, 81, 82, 85, 86, 103, 105, 130, 133, 169, 171, 178, 229, 260, 261, 262, 264, 265, 266, 278, 279).
Современный этап развития систем питания жвачных животных связан с широким использованием новых методов для решения этой проблемы, что привело к изменению представлений о лимитирующих факторах синтеза компонентов продукции; об обмене веществ в органах и тканях; о возможностях регуляции соотношения и количества субстратов, поступающих из желудочно-кишечного тракта в кровь; о способах их балансирования на уровне пищеварения и тканевого метаболизма; о регулировании синтетических и энергетических процессов (1,6, 7, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18,21,23,26,28,30,31,75, 126, 131, 135, 151, 154, 157, 159, 160, 161, 164, 172, 179, 186, 191, 199, 200, 202, 203, 204, 206, 208, 212, 213, 217, 221, 223, 227, 232, 235, 236, 239, 240, 242, 244, 246, 262, 264, 280, 281, 282, 290, 291, 293, 294, 301, 302, 307, 318, 322, 327, 331, 333, 339, 340, 342, 345, 351, 352, 359, 360, 365, 374, 377, 378, 382, 383, 401, 402, 419, 424, 428, 429, 436, 437, 438, 444, 459, 463).
Ни одна из современных систем питания животных не содержит способов контроля обеспеченности исходными субстратами, необходимыми для энергетического обмена; синтеза компонентов продукции и регулирования ее качественных показателей (20, 26, 27, 28, 138, 167, 169, 214, 224, 246, 247, 255, 354, 408, 441,447,459).
Одной из главных задач является дальнейшее развитие теории питания жвачных животных, совершенствование принципов нормирования и оценки питательности кормов. Энергетические принципы, заложенные в основу современных систем чистой и обменной энергии хотя и являются универсальными, но не единственными объективными критериями для общей характеристики потребностей животных и оценки питательности кормов (6, 20, 36, 128, 282, 295, 307, 312, 348, 365, 366, 378, 401, 403, 421, 422, 424, 437).
На современном этапе целесообразно имеющиеся характеристики энергетической питательности рационов дополнить оценкой их субстратной питательности на этапах трансформации сырых питательных веществ корма в предже-лудках и кишечнике в доступные для усвоения субстраты (6, 20, 26, 27, 28, 246). Данная концепция включает принципы чистой и обменной энергии и дополняет их физиологическими и биохимическими механизмами, позволяющими проводить оценку фондов субстратов, образующихся в желудочно-кишечном тракте и в результате трансформации субстратов в стенке желудочно-кишечного тракта, в печени и др. органах и их использования на энергетические и пластические нужды. Знание закономерностей формирования фонда субстратов для биосинтеза позволит выявить лимитирующие факторы, определяющие как количественные, так и качественные показатели продукции. Реальной возможностью станет регулирование субстратных потоков по основным биохимическим циклам, в конечном счете определяющим эффективность синтеза компонентов продукции, а также поддержание в норме физиологических процессов и обмена веществ, а, следовательно, здоровья животных (16, 26, 27, 28, 246, 270, 301).
Система энергетического питания по-прежнему является основой для нормирования питания животных (163, 165, 167, 169, 255, 276, 277, 278, 279, 291, 293, 294, 298, 299, 326, 341, 409, 461). Поэтому вопросам обоснования энергетического питания животных придается приоритетное значение при разработке необходимых норм на поддержание, на различные виды и уровни продуктивности (169, 255, 499). Следует отметить, что нормы обменной энергии в системе ARC в основном совпадают с нормами обменной энергии, разработанными в нашем институте для коров и молодняка скота молочных пород, хотя исходные методические подходы существенно различались (165, 255).
Не менее важной проблемой является разработка адекватных методов определения содержания обменной энергии в рационах и кормах. Что касается рационов, оцененных непосредственно в опытах, то сомнений в объективности здесь ист. Но предложено множество уравнений для расчета содержания обмен -9 ной энергии в кормах. За основу взяты или сырые питательные вещества, или переваримые (сырые) питательные вещества, но в большинстве случаев они выдают заведомо завышенные результаты (25, 134). Следовательно, проблема оценки кормов по содержанию обменной энергии существует, хотя и неоднократно делались попытки согласования различных подходов к решению этих вопросов. Исходя из выше изложенного, проведенные исследования по данной проблеме являются актуальными.
Целью исследований являлось совершенствование нормирования энергетического питания молочного скота на основе принципа обменной энергии и концепции «субстратной обеспеченности метаболизма».
Задачи исследований:
1. Изучение энергетического обмена у молодняка крупного рогатого скота и коров при различных уровнях кормления и продуктивности; при разных условиях содержания и при изменениях физиологического статуса организма.
2. Определение потребности в обменной энергии у бычков при выращивании на мясо; у ремонтных телок при различной интенсивности их выращивания; у коров в различные фазы лактации и в сухостойный период.
3. Обоснование и разработка норм обменной энергии для бычков, ремонтных телок, нетелей и коров с использованием показателей теплопродукции тканевого метаболизма.
4. Совершенствование системы энергетического питания молочного скота на основе концепции «субстратной обеспеченности метаболизма».
Научная новизна работы.
Впервые разработаны нормы обменной энергии для молочного скота с использованием величин теплопродукции тканевого метаболизма.
Внесены существенные дополнения в разработку принципов оценки энергетической питательности рационов для молодняка и коров; дано обоснование оптимальных величин теплопродукции тканевого метаболизма в сбалансированных рационах. На этой основе разработан метод детализации обменной энергии рациона на составляющие: теплопродукцию и энергию продукции, исходя из концентрации обменной энергии и констант теплопродукции относительно потребленного сухого вещества в рационе.
Предложена концепция «субстратной обеспеченности метаболизма» для дальнейшего совершенствования системы энергетического питания молочного скота и оценки энергетической питательности кормов.
Практическая значимость работы и реализация ее результатов.
Исследования энергетического обмена у коров и молодняка скота были направлены на решение практических задач совершенствования нормированного кормления. Разработаны нормы обменной энергии для бычков при выращивании на мясо. Разработаны нормы обменной энергии для ремонтных телок и нетелей при использовании технологии крупногруппового беспривязно-боксового содержания на специализированных фермах и комплексах, с достижением живой массы нетелей перед отелом до 500 кг. Разработаны нормы обменной энергии для ремонтных телок при интенсивном выращивании с достижением живой массы к 14-месячному возрасту 355 кг.
Разработаны уточненные нормы обменной энергии для высокопродуктивных коров (удои 6-8 тысяч кг молока от коровы в год). Нормы составлены с учетом уровня молочной продуктивности, изменений физиологического состояния по месяцам лактации и стельности; динамики живой массы коров; возможностей потребления корма и необходимой концентрации обменной энергии в рационах.
Результаты исследований были использованы:
1. В методических указаниях: «Изучение обмена энергии и энергетического питания у сельскохозяйственных животных». - 1977 - Боровск, 76 с.
2. В рекомендациях по направленному выращиванию телок и нетелей при беспривязно-боксовом содержании на пониженных нормах концентрированных кормов. - 1985 - Калуга, 17 с.
3. В справочном пособии: «Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных». (Под ред. А.П. Калашникова и Н.И. Клейменова.- 1985, М., Агропромиздат, 352 с.) и в последующих изданиях 1994 и 2003 гг.
4. В методических указаниях: «Изучение обмена энергии и энергетического II питания у сельскохозяйственных животных». 1986 - Боровск, 58 с,
5. В рекомендациях по интенсивному откорму молодняка крупного рогатого скота на растительных кормах. - 1986 - Курган, 19 с.
6. В методических рекомендациях: «Использование детализированных норм кормления быков-производителей и коров в хозяйствах Калужской области». - 1987 - Боровск, 27 с.
7. В рекомендациях: «Руководство по замене концентратов в рационах телок, нетелей и коров травяными гранулами». - 1989 - Калуга, 22 с.
8. В методическом сборнике: «Методы биохимического анализа. Справочное пособие». - 1997 - Боровск, с. 254-274
9. В методическом сборнике: «Методы исследований питания сельскохозяйственных животных». - 1998 -Боровск, с. 23-29; 36-46; 337-341.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены: на Всесоюзной конференции «Физиолого-биохимическое обоснование энергетического питания высокопродуктивных животных». Боровск 1975; на Всесоюзном симпозиуме «Повышение использования энергии корма на образование продукции с.-х. животных». Боровск, 1975; па Всесоюзной конференции «Физиолого-биохимические основы высокой продуктивности с.-х. животных» Боровск, 1980; па 15 съезде Всесоюзного физиологического общества при РАН, 1983; на Всесоюзной научной конференции: «Физиология и биохимия с.-х. животных - решению продовольственной программы СССР». Боровск, 1985; на Всесоюзной конференции: «Физиология продуктивных животных - решению продовольственной программы СССР». Тарту, 1989 г; па первой Международной конференции: «Биологические основы высокой продуктивности сельскохозяйственных животных». Боровск, 1990; на второй Международной конференции: «Актуальные проблемы биологии в животноводстве». Боровск. 1995; International Symposium: «Energetic Feed Evaluation and Regulation of the Nutrient and Energy Metabolism in Farm Animals». May 29-30, 1998 in Rostock (Germany); на третьей Международной конференции: «Актуальные проблемы биотехнологии и биологии в животноводстве». Боровск, 2000; на 18 съезде физиологического общества име - 12 ни И.П. Павлова. Казань. 2001. Всего по теме диссертации опубликовано 48 печатных работ.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Обоснование использования показателей теплопродукции тканевого метаболизма при определении потребности в энергии и разработке норм обменной энергии для молочного скота.
2. Характеристика и анализ теплопродукции тканевого метаболизма у молодняка и коров при основном, поддерживающем и продуктивном обмене.
3. Особенности формирования и эффективность использования обменной энергии у молодняка и коров в связи с уровнем питания и изменениями их физиологического состояния. Нормы обменной энергии.
4. Адекватность оценки содержания обменной энергии в рационах и кормах закономерностям обмена энергии у молодняка и коров.
5. Принципы балансирования рационов на основе оптимизации теплопродукции тканевого метаболизма.
6. Вариации субстратной обеспеченности энергетического обмена у коров.
Система оценки кормов по нетто-энергии жироотложения
В 1971 году была введена в практику «Новая система оценки кормов в ГДР» (167). При ее разработке были развиты принципы продуктивного действия корма, заложенные в системе крахмальных эквивалентов О. Кельнера (1905). Совершенствование системы связано с переходом на энергетические принципы оценки питательности кормов, исходя из производимой в животном организме продукции, то есть по продуктивной энергии (нетто-энергии).
Единицей измерения энергетической кормовой ценности является 1 ккал нетто-энергии жироотложения (НЭЖ). Для практического использования вместо термина «нетто-энергия жирообразования» ввели понятие «энергетическая кормовая единица» (ЭКЕ). Для крупного рогатого скота 1 ЭКЕ равна 2,5 ккал нетто-энергии. Это соответствует величине прежней кормовой единице - крахмальному эквиваленту, если принятую величину увеличить в 1000 раз - 1 ЭКЕкрс= 2500 ккал. Для расчета энергетических кормовых единиц в кормах (Ef) по содержанию переваримых питательных веществ используют уравнение регрессии: ЭКЕКРс= 0,684xi + 3,008x2 +0,804х3 + 0,804х4, где хь х2; х3; х4 - соответственно, сырой переваримый протеин, сырой переваримый жир, сырая переваримая клетчатка и переваримые БЭВ.
При оценке зеленых кормов, силоса и сена полученные величины следует уменьшить на 10%.
При расчете ЭКЕКРС в рационах следует внести поправки на переваримость энергии рациона, если она ниже 67%. В среднем при понижении переваримости энергии рациона на 1% (с 67% до 50%) питательность рациона по чистой энергии теряется на 1,06%.
Вводится понятие «концентрация энергии», то есть количество ЭКЕ в 1 кг сухого вещества корма. При балансировании рационов этот показатель необходимо учитывать, так как от него зависит потребление корма, переваримость и доступность энергии. Концентрация энергии- важный критерий качества кормов. В случае занижения концентрации энергии животные не могут потреблять необходимое количество корма, а завышение оптимального уровня концентрации энергии в рационах связано с перерасходом высококалорийных дорогих кормов. Животные при этом получают недостаточные по объему рационы.
На основе химического анализа кормов можно рассчитать валовую, переваримую, обменную и чистую энергию корма и кормов, входящих в рацион. Способы расчета в настоящее время используются не только в данной системе, но и при разработке систем кормления в США, Англии, Франции, Нидерландах, России. ВЭ (ккал) = 5,72 х гСП + 9,5 х гСЖ + 4,79 х гСК + 4,17 х гБЭВ ПЭ (ккал) = 5,79 х гПСП + 8,15 х гПСЖ + 4,42 х ГПСК + 4,06 х гПБЭВ
Со времени исследований О. Кельнера (1902, 1905) остаются важными установленные закономерности использования энергии корма на поддержание и на синтез жира. Они являются близкими по эффективности использования энергии корма. Соотношение использования энергии питательных веществ для поддержания жизни и синтеза жира является постоянным (константным) и не зависит ни от уровня использования того или иного питательного вещества для синтеза жира, ни от соотношения между потребностью в энергии для поддержания жизни и отложением жира.
Исходя из этих принципов, оценка питательности кормов и рационов возможна исключительно из содержания в них нетто-энергии жира. Прирост энергии тела в форме жира является лучшим показателем энергетической ценности корма и его можно определить в обменных опытах (47, 67, 167, 179, 341, 430, 431).
На основании проведенных исследований установлены различия в действии отдельных питательных веществ на величину НЭЖ в корме. Для крупного рогатого скота:
У = (l,71xi + 7,52х2 + 2,01х3) х f- 59,2х4, где Хь х2; х3- соответственно, переваримый сырой протеин, переваримый сырой жир, переваримая сырая клетчатка и переваримые БЭВ; х4 - метаболическая масса животного, кг ЖМ0 75; f- фактор, изменяющийся при переваримости энергии рациона ниже 67% (167, 179, 341, 430).
Это связано с особенностями образования ЛЖК в преджелудках. При переваримости энергии рациона ниже 67% доля уксусной кислоты сильно возрастает при снижении доли пропионовой кислоты, что приводит к падению эффективности использования энергии на отложение. При переваримости энергии рациона 67% и выше состав ЛЖК практически не зависит от уровня переваримой энергии. Использование энергии ЛЖК для синтеза жира тела у овцы составляет: уксусная кислота - 32,9%; пронионовая кислота - 56,3%; масляная кислота -61,9%. По мнению авторов системы НЭЖ обменная энергия не может служить критерием оценки энергетической питательности кормов. Обменная энергия характеризуется количеством энергии, которым животное располагает для своей физиологической деятельности, но не дает достоверной информации об ожидаемой продуктивности (79, 80, 81, 82, 85, 162, 179, 256, 341, 418). У крупного рогатого скота использование обменной энергии для синтеза жира тела зависит от источника ее образования. Обменная энергия крахмала используется на жирообразование с эффективностью 64,1%; сахарозы - 55,7%; белка - 50,5%. Это усложняет прогнозирование продуктивного действия корма. Следует заметить, что за последние 25 лет эти противоречия в основном устранены путем уточнения коэффициентов эффективности использования обменной энергии на различные функции (255, 325, 329, 341).
Корнельская система чистых углеводов и протеина для оценки рационов крупного рогатого скота (США)
Количество сухого вещества, потребляемого коровой зависит от многих факторов, включающих живую массу, уровень молочной продуктивности, фазу лактации, сезон года, уровень предшествующего кормления, упитанность животного, типа кормленая и качества кормов (особенно грубых).
На ранней фазе лактации коровы не могут потребить много кормов, что сдерживает уровень лактации. Молочная продуктивность новотельных коров обычно имеет пик между 4 и8 неделями после отела, тогда как максимальное потребление сухого вещества корма (рациона) у коров отмечается между 10 и 14 неделями после отела (179, 274, 372, 390, 410, 419, 423, 439, 453, 454, 460). Эти различия возрастают при использовании несбалансированных по протеину рационов (136, 137, 138, 139, 164, 170, 175, 315, 333, 362, 411, 413, 416, 460).
Отставание максимального потребления сухого вещества корма от пика лактации является причиной отрицательного энергетического баланса в ранний период лактации у коров; происходит мобилизация энергии из жировых депо и белка из мышечной ткани и внутренних органов. Возрастание потребления сухого вещества корма совпадает со стабилизацией уровня молочной продуктивности и живой массы коров, с последующим увеличением живой массы в конце лактации. Низкая переваримость сухого вещества рациона сдерживает потребление, а при повышении переваримости сухого вещества рациона, соответственно, возрастает его потребление. Наполнение преджелудков грубыми кормами является сдерживающим фактором в потреблении сухого вещества (179, 274, 330, 331, 362, 364, 380, 417, 420, 423, 444, 453, 454, 460).
Однако в рационах с включением грубых кормов высокого качества и значительного количества зерновых концентратов такая закономерность в потреблении сухого вещества отсутствует (179, 330, 331, 364, 417, 419, 423, 444). В этом случае потребление корма ограничивается потребностями животных в энергии (179, 392, 394, 423). Потребление сухого вещества у молочного скота рассчитывают исходя из переваримости корма, с учетом живой массы животных.
При переваримости сухого вещества рациона 52% потребление составляет 2,25% от живой массы, а при переваримости 75% - повышается до 4,32% от массы.
Из питательных веществ наибольшее влияние на поедаемость корма оказывает клетчатка. Нейтрально-детергентная клетчатка отрицательно коррелирует с потреблением сухого вещества корма и рациона в целом, однако она необходима для нормализации содержания жира в молоке (284, 417, 419, 420, 423, 425, 427, 435, 444).
Оценку питательности кормов проводят в опытах на животных того же вида и возрастных групп при использовании поддерживающего уровня кормления. В корме и кормосмесях определяют содержание суммы переваримых питательных веществ, энергии переваримых питательных веществ, обменной энергии и нетто-энергии (405, 406, 407, 408, 409, 444).
В составе кормосмесей продуктивное действие кормов выше, чем при их использовании в натуральном виде (46, 67, 142, 179, 350, 391, 392, 405, 407). На эффективность использования питательных веществ корма влияют технологические приемы их переработки и подготовки к скармливанию, включая размол, плющение, флакирование, гранулирование, брикетирование и другие (179, 350, 376,391,405,407,444).
Сумму переваримых питательных веществ рассчитывают по уравнению: TDN = перев.протеин,% + перев.клетчатка,% + перев.БЭВ,% + 2,25 перев.жир,%, где: TDN - сумма переваримых питательных веществ. Энергию переваримых питательных веществ рассчитывают по уравнению: DE (Mcal/kg DM) = 0,04409 х TDN% (405, 407). Обменную энергию в кормах и рационах рассчитывают по уравнению: ME (Mcal/kg DM) = -0,45 + 1,01 DE (391, 395). Чистую энергию лактации рассчитывают по уравнению: NEL (Mcal/kg DM) = -1,12+ 1,37МЕ - 0,138МЕ2 + 0,0105МЕ3 (405, 407).
Чистую энергию для растущих животных рассчитывают по уравнению: NEg (Mcal/kg DM) = -1,65+ 1,42МЕ - 0,174МЕ2 + 0,0122МЕ3, где: ME = 0,82 от DE. Расчет NEL также проводят от суммы переваримых питательных веществ: NEL (Mcal/kg DE) = 0,0246 х TDN (% DM) - 0,12.
Уравнение расчета нетто-энергии лактации в кормах и кормосмесях с низкой переваримостью может быть неточным и будет зависеть от поедаемости кормов (405, 406, 408).
Таким образом, как потребность животных в энергии, так и оценка энергетической питательности кормов выражена в единицах чистой энергии.
Объекты и методы исследований, условия проведения опытов
Проведены три серии исследований: - на бычках молочных и молочно-мясных пород при выращивании на мясо и откорме; - на ремонтных телках и нетелях черно-пестрой и холмогорской пород при различной интенсивности их выращивания; - на коровах первого отела и полновозрастных черно-пестрой и холмогорской пород.
Первая серия исследований проведена в 1974-1983 гг. на бычках при выращивании на мясо. Проведены научные и научно-производственные опыты:
- в условиях вивария института проведены балансовые и респирациопные исследования на 112 бычках холмогорской породы. Исследовали основной об мен; обмен энергии при кормлении ниже поддерживающего уровня; обмен энер гии при поддерживающем уровне кормления; обмен энергии при низких, опти мальных и высоких уровнях прироста живой массы, с целью определения по требности в обменной энергии.
Кормление бычков проводили по нормам ВИЖ с последующим пересчетом потребности по детализированным нормам. Энергетическая оценка питательности рационов проведена по результатам балансовых и респирационных исследований. Эти данные приведены при изложении экспериментального материала.
- в научно-производственных опытах в 1975-1979 гг. в ГПЗ «Кудиново» Калужской области проведены балансовые и респирациопные исследования на бычках холмогорской породы с целью определения потребности бычков в обменной энергии при их выращивании в условиях специализированных ферм. В кормовые рационы включали зеленые корма, сено, сенаж, силос, комбикорма, а также кормовые добавки, за счет чего создавали разные уровни энергии, протеина и других питательных веществ, что обеспечивало различную интенсивность роста бычков.
- в научно-производственном опыте в совхозе «Лесное» Курганской области в 1980 году проведены балансовые и респирациопные исследования на быч -73 ках курганской породы с целью определения потребности их в обменной энергии при использовании в рационах обработанной гидробаротермическим способом соломы, синтетической азотистой добавки и комбикорма на ячменной основе. Были сформированы две группы бычков по 20 голов. Балансовый опыт и респирационные исследования проводили на 10 бычках;
- в научно-производственных опытах, в условиях промышленного ком плекса по выращиванию телят, доращиванию и откорму бычков (совхоз «Воро нежский» Владимирской области), проведена апробация норм обменной энер гии, разработанных в научных и научно-производственных опытах. Были сфор мированы две группы по 350 голов бычков в период откорма. В опытной группе бычков дополнительно к принятой схеме кормления (кормосмесь, состоящая из 35% сенажа и 65% комбикорма - КР-3) вводили энергопротеиновую добавку, с целью повышения интенсивности откорма;
Вторая серия исследований проведена на ремонтных телках и нетелях черно-пестрой и холмогорской пород;
- в ОПХ «Калужское», Калужской области проведены комплексные исследования (с сотрудниками ряда лабораторий института и Калужской областной с/х опытной станции) на трех группах ремонтных телок, а затем - на трех группах нетелей по 50 голов в группе. В основу исследований были заложены три варианта схем выращивания ремонтных телок и нетелей, различающихся по затратам зерновых концентратов и травяных гранул. В различные возрастные периоды проводили балансовые опыты и респирационные исследования с целью определения потребности в обменной энергии у ремонтных телок и нетелей. Телок и нетелей выращивали в условиях крупно-группового беспривязного боксового содержания, летом использовали пастбищное содержание, с подкормкой концентратами и травяными гранулами. В зимних рационах основными кормами были сено, сенаж, силос, травяные гранулы, концентраты;
- научно-производственные опыты по интенсивным технологиям выращивания ремонтных телок и нетелей проведены в ОПХ «Ермолино» в 1986-1988 гг. с целью определения потребности в обменной энергии в различные возрастные периоды: 6-12 месяцев; 12-18 месяцев и у нетелей в различные периоды стельности. В каждом опыте были сформированы по 2 группы животных по 15 голов.
- Балансовые опыты проведены на 12 ремонтных телках и 9 нетелях. Респираци-онные исследования проведены на 20 ремонтных телках и 12 нетелях;
- научно-производственный опыт на ремонтных телках черно-пестрой по роды проведен в госплемзаводе «Ворсино», Калужской области (в качестве со исполнителей). Целью исследований являлось определение потребности в об менной энергии у ремонтных телок и нетелей при интенсивных системах выра щивания. Были сформированы 3 группы телок в возрасте 30 дней, по 16 голов в группе. Уровень кормления обеспечивал достижение живой массы 340-350 кг у ремонтных телок 1 группы - к 12-месячному возрасту; у телок 2 группы - к 14 и у 3 группы - к 16-месячному возрасту.
Закономерности накопления энергии у растущего молодняка крупного рогатого скота
Одним из объективных показателей конечных результатов выращивания и откорма молодняка является накопление энергии в приросте и в организме в целом, что связано с отложением белка, жира и в незначительном количестве - углеводов.
Установлены возрастные закономерности в динамике отложения жира и белка в приросте массы тела, связанные с относительно стабильным синтезом белка в тканях и увеличением (относительным и абсолютным) синтеза жира (5, 20, 31, 32, 39, 57, 59, 63, 64, 66, 67, 79, 85, 94, 142, 162, 166, 177, 179, 187, 196, 197, 209, 225, 226, 236, 237, 238, 239, 305, 313, 320, 323, 369, 370, 432, 433, 434, 440,449,461).
Большое внимание в исследованиях уделяется оценке откормочных качеств молодняка отечественных молочных, комбинированных и мясных пород, как основного резерва производства говядины (57, 63, 64, 65, 78, 85, 118, 162, 166, 177, 209, 225, 226, 236, 238, 304, 313, 325). При интенсивном выращивании и откорме молодняка черно-пестрой породы к 15-18 - месячному возрасту бычки достигают живой массы 500-570 кг, при убойном выходе 58-59%; кастраты - 433-485 кг, при убойном выходе 57-59%; телки - 391-452 кг, при убойном выходе 57,8-58,0%. При убое бычков в возрасте 15 месяцев количество резервного (внутреннего) жира достигает 17,7 кг, а в составе мяса содержится 11,26-12,22% жира и 19,55-20,96%) белка. Калорийность 1 кг мяса составляет от 2172 ккал до 2264 ккал (209).
Холмогорский скот крупнее черно-пестрого, но менее скороспелый. Молодняк холмогорской породы способен к интенсивному росту и откорму. Так бычки в возрасте 12 месяцев достигают живой массы 375 кг при убойном выходе 52% ; в 18 месяцев, соответственно, 465 кг и 56,8% ; в возрасте 21 месяцев - 520 кг и 57,7%. Калорийность 1 кг мяса достигает 3147 ккал (209).
Молодняк курганской породы отличается хорошими мясными качествами. Живая масса бычков в возрасте 12, 18, 20, 28 и 30 месяцев достигает, соответственно, 277,5 кг; 318 кг; 370 кг; 555 кг и 616 кг; убойный выход, соответственно, 57,2%»; 61,0%; 61,3% ; 64,4% и 67,6% .Содержание белка в мясе колебалось от 18,4% до 19,0%; жира - от 16,4% до 34,4% (46, 190, 209).
Соотношение синтеза белка и жира в приросте у молодняка крупного рогатого скота имеет довольно строгую возрастную закономерность. Калорийность единицы прироста массы с возрастом увеличивается, так как в приросте повышается содержание жира (79, 179). По данным Демченко (1972) у молодняка холмогорской породы калорийность 1 кг прироста живой массы составляет в возрасте 2-3 месяцев 1468 ккал, 3-6 месяцев - 1591 ккал, 7-11 месяцев - 4348 ккал, 14-19 месяцев -4754 ккал, 19-22 месяцев - 5721 ккал. Отложение белка в процентах к сухому веществу за этот период снижается с 62,9% до 9,5%; количество жира возрастает с 25,4% до 88,0%; количество минеральных веществ в приросте снижается с 11,5% до 2,5% (79).
Вторая важная закономерность связана с различной интенсивностью выращивания молодняка. Она означает, что в любом возрастном периоде у молодняка скота отложение белка и жира можно изменить за счет изменения уровня кормления. При увеличении уровня питания возрастает отложение жира в приросте, что, в конечном счете, отражается на категории упитанности молодняка.
В наших исследованиях результаты отложения энергии у растущего молодняка измеряли в обменных опытах. Таких данных было относительно мало, всего 135 индивидуальных балансов (табл. 3).
Дополнительный материал получен при сопоставлении суточного прироста у растущего молодняка скота с уровнем теплопродукции при проведении научных и научно-производственных опытов. Сопоставимость таких исследований с прямыми обменными опытами подтверждена расчетами корреляционной зависимости между теплопродукцией тканевого метаболизма и энергией отложенной в приросте у бычков (г = + 0,95).
В наших исследованиях основное внимание уделялось определению калорийности отдельных органов и тканей, калорийности среднего гомогената туши, в сочетании с исследованиями их химического состава.
Полученные данные собраны в таблицы, отражающие усредненные показатели по отложению энергии в приросте и уровню теплопродукции у растущего молодняка крупного рогатого скота, которые использованы для разработки норм обменной энергии (табл. 4).
Нормы обменной энергии разработаны на основе фактического материала, полученного в научных и научно-производственных опытах. Их использование в практике нормированного кормления молодняка при выращивании на мясо подтверждает их объективность. Они включены в справочное пособие «Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных» в 1985 году и в последующих изданиях (162, 169).
«Скорректированная» обменная энергия не учитывает потребности в энергии на жизнедеятельность микроорганизмов в преджелудках и толстом кишечнике. Такой подход к нормированию обменной энергии соответствует современным представлениям об обмене энергии у жвачных, как в целом организме, так и относительно отдельных органов и тканей (9, 12, 13, 17, 18). Действительно, если исходить из двух составляющих обменной энергии у жвачных: теплопродукции и энергии продукции, то они являются итоговыми показателями жизнедеятельности животного организма и не раскрывают всего многообразия биохимических процессов, связанных с биосинтезом компонентов прироста и энергетической обеспеченностью биосинтеза и основных физиологических функций. Методика анализа субстратных потоков, их трансформации в биохимических циклах и эффективности исследования в энергетическом обмене и на биосинтез, позволяет более детально характеризовать субстратные аспекты обменной энергии. Предполагается, что так можно проводить дальнейшее совершенствование системы обменной энергии (20, 26).
