Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 8
1.1 .Общая характеристика и роль основных минеральных элементов в организме крупного рогатого скота 8
1.2. Взаимодействие минеральных веществ в организме сельскохозяйственных животных 22
1.3. Биологическое значение витаминов для нормальных функций организма, их взаимодействие между собой и с минеральными элементами 27
1.4. Использование гидролизных биопрепаратов в животноводстве 32
1.5. Биологически активные вещества как стимуляторы продуктивности животных 35
Собственные исследования 48
2.1. Материал и методика исследований 48
2.2. Схема опытов и условия их проведения 50
2.3. Состав и питательность рациона 55
3. Результаты исследований и их обсуждение 66
3.1. Определение влияния комплексных добавок на молочную продуктивность коров и репродуктивные качества коров и нетелей 66
3.2. Результаты биохимических исследований 70
3.3. Результаты производственной проверки 75
3.4. Экономическая эффективность использования комплексных добавок 78
Заключение 81
Выводы 83
Рекомендации производству 84
Библиографический указатель использованной литературы 85
Приложения 106
- Взаимодействие минеральных веществ в организме сельскохозяйственных животных
- Биологически активные вещества как стимуляторы продуктивности животных
- Схема опытов и условия их проведения
- Экономическая эффективность использования комплексных добавок
Взаимодействие минеральных веществ в организме сельскохозяйственных животных
Обмен минеральных элементов нельзя рассматривать отдельно, независимо или изолированно друг от друга. В сложном процессе обмена веществ минеральные элементы находятся в тесной связи и взаимодействии как между собой, так и с органическими веществами, витаминами, ферментами и гормонами. Этими взаимосвязями объясняется возможность влияния их на такие жизненно важные физиологические процессы как тканевое дыхание, кроветворение, деление клеток, размножение, рост и другие функции [77,86,95,96,122,147,196].
В то же время для синтеза бактериального белка необходима сера, нормальное коллоидное состояние белков и его фракций обеспечивают ионы натрия. Многие минеральные элементы, действуя в одном направлении и усиливая в процессе обмена веществ активность друг друга, ведут себя как синергисты.
Вместе с тем некоторые химические элементы являются антагонистами, т.е. положительный эффект одного подавляется действием другого [22]. Избыточное поступление отдельных элементов может оказать вредное действие, привести к отравлению и даже к гибели, поскольку организм не способен эффективно выделять эти элементы. В таких случаях в качестве «противоядия» используется антагонистическое действие другого элемента, что в легких случаях обычно помогает [22].
Действие того или иного элемента зависит от его количества в рационе. Но поскольку существует тесное взаимодействие всех компонентов в процессе общего обмена, дефицит какого-либо из минеральных элементов сказывается на обмене других.
По данным С.А. Лапшина с соавт., характер взаимодействия между минеральными веществами не является величиной постоянной, а может изменяться при недостатке или избытке тех или иных элементов в рационе [101].
Многолетний опыт говорит о том, что при дополнении любого рациона минеральными веществами должно достигаться такое взаимодействие элементов, при котором их суммарный биологический эффект превышает действие каждого в отдельности.
Как дефицит, так и избыток протеина в рационе отрицательно влияют на усвоение фосфора, замедляя всасывание и отложение его в мягких тканях [97], всасывание и использование в организме коров кальция [86]. При высоком уровне белкового питания может проявиться недостаточность магния, при повышенном содержании в рационе белка снижается отложение меди в печени, что предотвращает организм от медной интоксикации.
Ученые Н.И. Клейменов, М.М. Магомедов, A.M. Венедиктов (1987) установили, что наиболее тесную связь в обменных процессах имеют кальций и фосфор, которые вместе составляют основную массу костяка животных. Они взаимодействуют как элементы-синергисты, поскольку действуют в одном направлении, но при избытке или дефиците одного из них становятся антагонистами.
При избытке фосфора в рационе усиливается деятельность паращитовиднои железы, что вызывает снижение содержания кальция в скелете, а при недостатке фосфора уменьшается отложение в костяке фосфорнокислого кальция с увеличением углекислого. Наивысшее усвоение фосфора из кормов отмечено при соотношении кальция к фосфору, равном 1,5...2,1 [75]. На обмен и усвоение кальция и фосфора оказывает влияние натрий. При его недостатке в рационе создаются неблагоприятные условия для усвоения и удержания кальция. Добавки мела и других источников кальция не дают эффекта в улучшении его обмена, но добавление натрия в виде бикарбоната быстро переводит отрицательный баланс кальция в положительный [55].
Доказано, что в организме животных обмен фосфора и кальция тесно связан с обменом магния. Антагонизм между этими элементами проявляется при избытке магния, что приводит не только к значительному снижению всасывания фосфора, но и повышенному выделению из организма, как фосфора, так и кальция [28,75].
Недостаток магния в рационе в летний период вызывает у молочных коров гипомагниемию или пастбищную! тетанию, которой сопутствует низкая концентрация в сыворотке крови не только магния, но и кальция и неорганического фосфора. У взрослых животных магний не может быстро освобождаться из костей для предотвращения этого заболевания. В отличие от других минеральных элементов, уровень всасывания магния в значительной степени зависит от состава корма. Большое содержание в корме фитина ухудшает использование магния, в то время как фосфаты несколько улучшают его. Интенсивность всасывания магния снижается при слишком высоком содержании сырого протеина в рационе в период ранней пастьбы животных, поэтому из зимних кормов он всасывается лучше, чем из молодой травы [58]. У коров выявлен синергизм в усвоении между магнием и калием. Магний усиливает усвоение калия, а калий — магния. Вместе с тем у животных избытком калия в рационе может быть вьпвана недостаточность натрия, при этом резко возрастает выведение натрия с мочой [З I]. С обменом кальция взаимосвязан обмен других минеральных веществ: цинка, железа, а также калия и йода. Высокое содержание в рационе кальция вызывает снижение всасывания цинка и фитиновой кислоты, в результате чего может наступить цинковое голодание, что приводит к снижению функции щитовидной железы [63]. При недостатке в рационе кальция ухудшается всасывание железа в кишечнике животных. К лучшему использованию кальция приводит добавление в корм сернокислой меди. Избыток цинка в рационе может вызвать недостаточность меди и снижение усвояемости кальция, железа. Кроме того, обмен меди легко нарушается при избытке элементов-антагонистов, в первую очередь молибдена, а также серы, кадмия, серебра и ртути. По данным ряда исследователей, в рубце благодаря деятельности микроорганизмов образуется сероводород, и медь переходит в сульфид, становясь недоступной для организма. Увеличение содержания молибдена и серы в рационе снижает концентрацию растворимой фракции меди в содержимом рубца и таким образом приводит к снижению ее усвояемости. Интенсивность всасываемости меди в пищеварительном тракте зависит и от уровня потребления кальция с кормом. При увеличении содержания кальция в рационе усвоение меди у жвачных резко падает в связи с образованием нерастворимых комплексных соединений и с изменением физико-химических свойств меди. При потреблении крупным рогатым скотом корма, содержащего меди 3 мг/кг и кальция 6 мг/кг сухого вещества корма, отложение меди составляло более 40% от потребленного количества. Увеличение содержания кальция в рационе до 8 г/кг приводило к отрицательному балансу меди.
Учеными доказано, что эффективность использования кобальта в организме животных зависит от наличия в рационе меди, кальция и других элементов питания. Установлено, что при введении в рацион овец 15 мг сернокислой меди коэффициент использования кобальта повысился с 3,7 до 13,8 % или в 3,7 раза, а при добавке в этот же рацион мела он достигал 8,2% или увеличивался в 2,2 раза. Введение в рацион овец йодистого калия совместно с витамином А и С повышает ретенцию кобальта в организме и снижает экскрецию его с калом и мочой [101].
Биологически активные вещества как стимуляторы продуктивности животных
Продуктивность сельскохозяйственных животных во многом зависит от наличия в рационе биологически активных веществ различного происхождения. Витамины и минеральные вещества являются активными катализаторами всех обменных процессов в организме, входят в состав многих ферментов и биохимических систем. В связи с этим они значительно влияют на повышение естественной резистентности организма. Способствуя лучшему обмену веществ, а, следовательно, более полному их усвоению, витамины повышают среднесуточные приросты животных, особенно молодняка и животных с однокамерным желудком. Применение витаминных подкормок, макро-и микроэлементов и других добавок повышает устойчивость организма к болезням, позволяет получать дополнительное количество продукции, экономить дорогостоящие корма.
Имеется много сообщений об эффективности применения макро-и микродобавок в кормлении животных. А.И. Андреевым с соавт. (1996) установлено повышение интенсивности роста, снижение затрат корма на единицу продукции, повышение переваримости питательных веществ при применении в рационах ремонтных телок меди. Введение в рацион коров патоки и йода умеренно стимулировало функцию щитовидной железы, коры надпочечников, процессы пищеварения, содействовало более полному извлечению из корма неорганического фосфора, магния, марганца, цинка, а также обеспечивало поддержание их гомеостаза на уровне физиологически здорового организма. По данным Л.И. Зинченко и др. (1980), отношение азота к сере в рационе коров должно быть в пределах от 12:1 - 10:1 до 8,5 - 9.5:1. Исследованиями установлено, что повышение содержания серы в рационе высокопродуктивных коров с 1,9 до 2,74 г/кг сухого вещества рациона или уменьшение отношения азота к сере с 11:1 до 8:1 за счет серосодержащей подкормки повышало переваримость питательных веществ рациона. При этом увеличивалось содержание жира в молоке, повышалась молочная продуктивность, снижался расход кормов. В.А. Дистерло (1983) не установил отрицательного влияния на качество мяса скармливания молодняку крупного рогатого скота элементарной серы. Вместе с тем, он отмечал увеличение количества мякоти в туше, снижение затрат кормов на прирост массы и улучшение аминокислотного состава мяса. Однако, накопленный к настоящему времени отечественный и зарубежный опыт свидетельствует о том, что более высокий эффект от добавок минеральных веществ в рационы можно получить при комплексном использовании. Восполняя недостающие элементы питания и действуя в качестве катализаторов многочисленных реакций обмена веществ, происходящих в организме, они способствуют снижению потерь основных питательных веществ корма, связанных с процессом превращения их в продукцию. В результате более эффективного использования питательных веществ рациона производство продуктов на тех же кормах увеличивается на 15-20%. Йодистый калий в водном растворе с дачей концентратов, по данным Н. Богомолова, В. Гридина (1981), А.В. Булгакова (1983), Б.Д. Кальницкого (1986), способствовал не только улучшению обмена веществ, но и повышению естественной резистентности у коров и приплода. Переход от стойлового к пастбищному содержанию при обильном скармливании зеленой массы вызывает у животных дисфункцию коры надпочечников, щитовидной железы, а в крови - снижение уровня неорганического фосфора, магния, цинка, марганца. Г.А.Богданов (1981) в результате проведения исследований доказал положительное влияние на продуктивность молодняка крупного рогатого скота комплексной минеральной подкормки, состоящей из хлористого кобальта - 0,2 мг, сернокислой меди — 0,2 мг, сернокислого марганца - о,5 мг на 1 кг живой массы бычков, установлено, что у них лучше развивалась костная и особенно мышечная ткань, в мышцах содержалось больше белка, меньше жира и воды. Н.В. Добряков (1980) получил положительный эффект при скармливании минерального премикса, состоящего из 50 г поваренной соли, 50 г диаммоний фосфата, 125 мг медного купороса, 30 мг -сернокислого кобальта, 800 мг сернокислого марганца на голову в сутки. В результате его использования продуктивность коров повысилась на 0,7 кг молока в сутки. Скармливание смеси микроэлементов: кобальта, меди, железа, марганца, йода (с одновременной добавкой кормовых фосфатов) высокопродуктивным коровам и молодняку крупного рогатого скота способствует улучшению их физиологического состояния. Скармливание таких смесей способствует улучшению молочной продуктивности коров на 9%, жирности молока на 0,24%. Отмечено повышение содержания витамина А в молоке. Н.И. Клейменовым, М.Ш. Магомедовым и A.M. Бенедиктовым (1987) установлено, что подкормка коров калием йодистым в дозе 2,7 мг на одну голову в сутки, а также комплексом солей устраняет нарушения в обмене веществ и способствует увеличению надоев молока. Сульфаты цинка, меди и марганца усиливают активность ферментов крови, молока, а также обменные процессы и повышают продуктивность животных. По данным Б.Д- Кальницкого и сотрудников (1981), обеспеченность высокопродуктивных коров микроэлементами в период сухостоя и лактации в обследованных хозяйствах Нечерноземной зоны составляла 40-60%, хотя в этих условиях питания преобладал положительный баланс элементов в организме. Подкормка коров смесью микроэлементов (медь, цинк, марганец, кобальт, йод) на протяжении года способствовала увеличению молочной продуктивности на 6,7 %. Лебедевым Н.И. и др. (1988) доказана эффективность комплексной кормовой микродобавки, состоящей из нетрадиционных элементов: ванадия, хрома, галлия, мышьяка, индия, брома, рубидия, теллура и др. Скармливание этой добавки повышает усвояемость кормов на 10-20%, у животных улучшается общее состояние организма, до 36% увеличивается среднесуточный прирост молодняка крупного рогатого скота. Также эффективно ее применение для молочных коров. С.Н. Хохриным, Н.В. Смирновой (1987) доказано эффективное влияние минеральной добавки, состоящей из 100 г мела, 30 г сернокислого натрия, 20 г азотнокислого магния, 120 мг сернокислой меди, 50 м г азотнокислого кобальта, 50 м г мол ибде новокисло го натрия и 700 мг сернокислого марганца на регуляцию уровня кислотно щелочного соотношения, молочную продуктивность и воспроизводительные функции, переваримость питательных веществ и использование азота рационов, обмен кальция, фосфора, натрия, калия, магния, хлора, серы.
Схема опытов и условия их проведения
Гидролизный биопрепарат коллизии по содержанию общего, аминного и азота нуклеотидов, содержанию пептидов, а также по качественному и количественному аминокислотному составу соответствует требованиям нормативной документации. В препарате содержатся одинаковые количества лизина и тирозина (по 1,2%), 1,9% валина, 1,4% фенилаланина, имеется мало гистидина, серина и пролина, но большое количество лейцина (2,2%). Практически полностью в нем отсутствует цистин. Сумма аминокислот не превышает 15%. Эти данные взяты нами из материалов исследований Н.Н. Максимюка (1997), полученных им при разработке технологии изготовления гидролизных биопрепаратов [ 113].
Как известно, коллаген является самым распространенным фибриллярным белком организма животных и занимает 1/3 от массы всех белков. Кроме того, коллагеновые белки содержат углеводные компоненты, т.е. являются белок-углеводными комплексами. Поэтому препарат Коллизии, полученный из коллагенсодержащего сырья путем проведения его гидролиза, содержит комплекс взаимно сбалансированных органических (полипептиды, аминокислоты) и неорганических (макро- и микроэлементы) соединений, т.е. веществ, необходимых для нормального функционирования организма животных. Установлено, что в состав коллизина входит около 15% аминокислот и 32,4% пептидов с м.м. 500-1000 Дальтон, т.е. низкомолекулярных пептидов, которые всасываются в желудочно-кишечном тракте животных полностью без затраты организмом энергии на их переработку и усвоение. Белковые гидролизаты обладают большой усвояемостью, а искусственный протеолиз является аналогом процесса, осуществляемого в организме пищеварительной системой (желудком, кишечником), что и обуславливает фармакологическое действие коллизина как аминокислотных остатков и низкомолекулярных пептидов, позволяет ему всасываться уже слизистой стенки рубца коров и таким образом быстро поступать в кровь. А механизм транспорта низкомолекулярных пептидов и разгидролизованных остатков аминокислот осуществляется благодаря наличию транспортной системы энтероцитов. Пероральное применение коллизина позволяет предотвратить нарушение обменных процессов, стимулирует рост, естественную резистентность организма животных и птиц, а также увеличивает их продуктивность и сохранность.
Для оценки влияния опытного кормления на молочную продуктивность коров ежедекадно проводили контрольные дойки и учитывали среднесуточные удои коров, содержание в молоке жира. Для сравнительного анализа учитывалась молочная продуктивность коров, полученная за весь период опыта. Содержание жира в молоке определялось в соответствии с ГОСТом 5867-90 кислотным методом.
Воспроизводительные способности коров и нетелей оценивались на основании данных зооветеринарного учета, при этом учитывались количественные параметры репродуктивной функции оплодотворяемость от первого осеменения, общая оплодотворяемость, сервис-период, индекс осеменения, а также течение родов и послеродового периода. За подопытным поголовьем регулярно велись клинические наблюдения.
В подготовительный и по окончании каждого периода были проведены биохимические исследования крови животных. Пробы крови брали из яремной вены животных через 3 часа после утреннего кормления. В крови исследовали содержание: общего белка -рефрактометрическим методом, щелочной резерв - титрометрическим диффузивным методом по Кондрахину, каротина — фотоэлектроколориметрическим методом по Коромыслову .Кудрявцевой, кальция - три л оно метрическим методом с индикатором мурексидом, фосфора - фотоэлектроколориметрическим методом по Коромыслову и Кудрявцевой, эритроциты и лейкоциты — методом подсчета в камере Горяева, гемоглобин - гемоглобин-колориметрически, общий белок - по вицнетовой реакции, мочевину -фотометрически, небелковый азот - по Кьельдалю.
Зоотехнический анализ кормов проводили по общепринятым методикам (Е.А.ГТетухова и др., 1981). Содержание в кормах сахара, некоторых элементов, таких как магний, сера, медь, железо, цинк, марганец, кобальт, йод, селен, а также витаминов А, Д, Е приведено по литературным данным (И.С.Шумилин, ГЛ. Державина, A.M. Артюшин и др., 1986, А.П. Калашников, Н.И. Клейменов, В.В. Щеглов, 1994).
Для установления достоверности полученных результатов основные цифровые данные подвергались математической обработке с применением соответствующих программ на персональном компьютере Pentium IV, при этом вычисляли следующие величины: среднеарифметическую (М+м), среднеквадратичное отклонение (Q) и уровень значимости (Р). Результаты исследований считали достоверными при значении (Р 0,05).
По окончании исследований на основании данных по потреблению кормов, молочной продуктивности и данных бухгалтерского учета была рассчитана экономическая эффективность и целесообразность использования комплексных добавок в кормлении коров в зимне-стойловый период.
Экономическая эффективность использования комплексных добавок
На повышение продуктивности и жирно-молочности коров при скармливании им макро- и микроэлементов указывают многие отечественные и зарубежные авторы. (Л.И. Зинченко, И.Е. Погорелова, 1980; Б.Д. Кальницкий, 1985; Н.И. Лебедь, 1990).
Содержание жира в молоке у коров II опытной группы выше, чем у их аналогов из контрольной группы на 0,14, у животных III опытной группы на 0,23 абсолютных процента (р 0,005), а по сравнению с животными II опытной группы на 0,09 абсолютных процента. Выход молочного жира и белка также выше у коров III группы по сравнению с контрольной и II опытной группами, и у II опытной группы по сравнению с контрольной.
В соответствии с уровнем молочной продуктивности находились и затраты кормов на 1 кг молока базисной жирности, которые, как и в научно-хозяйственном опыте у коров контрольной группы, были выше, чем у животных II опытной группы на 4%, и по сравнению с животными III группы на 8%.
Таким образом, при производственной проверке результатов научно-хозяйственного опыта было установлено, что скармливание комплексных добавок способствует статистически достоверному увеличению уровня молочной продуктивности при более экономном расходовании кормов на единицу продукции, т.е. результаты, полученные в научно-хозяйственном опыте были полностью подтверждены в исследованиях на большем поголовье и в течение
Как и в научно-производственном опыте, при производственной проверке были проведены расчеты общего потребления подопытными коровами кормов и их стоимости.
Нами проведен маркетинг продукции молочного скотоводства ЗАО «Красный Бор» и установлено, что 30% от валового производства молока реализуется на внутрихозяйственные нужды, остальное — на перерабатывающие предприятия, которые ведут прием молока и денежные расчеты за него с учетом жирности. В связи с повышением жирномолочности от животных II опытной группы дополнительно зачтено 36,4 ц молока на сумму 15,5 тыс. рублей, а от животных III группы - 83,3 ц молока на сумму 35,6 тыс, рублей.
Главный источник увеличения прибыли - последовательно снижение себестоимости продукции за счет снижения затрат труда, улучшения конверсии корма, увеличения продуктивности.
Для определения экономической эффективности и целесообразности использования комплексных добавок различного состава в кормлении лактирующих коров были рассчитаны основные показатели, характеризующие эффективность производства молока: себестоимость, затраты труда, затраты кормов. Несмотря на то, что исследования проводились в предыдущие годы, мы сочли более целесообразным экономические расчеты произвести в ценах 2002 года. При расчетах были учтены основные элементы затрат, сложившихся в хозяйстве в период проведения исследований (табл.16).
Главным элементом в структуре себестоимости продукции являются затраты, приходящиеся на корма. В связи с этим нами определена сумма этих затрат в денежном выражении, а также их доля, отраженная в процентах. Отмечено, что приобретение минерально-витаминной добавки и гидролизного препарата увеличивало фактические затраты в опытных группах,
Из данных таблицы 16 также следует, что в структуре себестоимости молока в опытных группах повышается доля затрат, приходящихся на корма. Так, во II группе корма в общей себестоимости 1 ц молока занимают 55%, что выше контрольной группы на 6%, а в третьей группе 57%, что превышает себестоимость молока контрольной группы на 8%. Вместе с тем введение в рацион минерально-витаминного комплекса, гидролизного препарата способствовало увеличению продуктивности, повышению жирности молока и как следствие при этом снижались затраты кормов и труда на производство 1 ц молока.
Выяснено, что затраты труда в III группе составили 10,1 чел/час, что меньше аналогичного показателя II группы на 16% и опытной группы на 31%.
Наименьшая себестоимость молока отмечена также в III опытной группе, при этом она на 2% ниже, чем во II группе и на 27% - чем в контрольной группе, а во II группе по сравнению с контрольной также ниже на 26%. Таким образом, дополнительная прибыль по сравнению с контрольной группой составила от животных II группы 96,61 тыс. рублей. Вместе с тем, введение гидролизного препарата позволило за время проведения производственной проверки получить экономический эффект в размере 5,14 тыс. рублей. Подводя итог вышесказанному, можно отметить, что наиболее экономически целесообразно примененять в кормлении лактирующих коров минерально-витаминный комплекс совместно с гидролизным препаратом. С целью балансирования рационов лактирующих коров с уровнем молочной продуктивности 3000-5000 кг молока в год по современным детализированным нормам кормления были разработаны рецепты комплексных кормовых добавок, в том числе на основе отрубей (КД-І) и с использованием зерносмеси (КД-П) добавки. Одинаковыми компонентами в составе обеих добавок были соль поваренная, -минерально-витаминная добавка (ТУ РБ 700226263-001-2001). Кормовые добавки, приготовленные по разработанным рецептам, были апробированы в научно-хозяйственных опытах и производственной проверке. При разработке рецептов комплексных добавок исходили из данных по химическому составу кормов и сложившейся структуры рационов лактирующих коров, характерных для Северо-Западного региона Российской Федерации. Проводимый в научно-хозяйственном опыте учет кормления и результаты химического анализа кормов показали, что использованные в зимний период корма позволяют балансировать рационы лактирующих коров по энергии, содержанию основных питательных веществ. Вместе с тем в рационах ощущается дефицит макро- и микроэлементов, витаминов, соотношение их между собой не отвечает требуемым параметрам. Включение минерально-витаминной добавки позволило несколько ликвидировать в рационах лактирующих коров дефицит минеральных веществ и витаминов, а дополнительное включение гидролизного препарата позволило полностью решить эту проблему за счет лучшего усвоения минеральных веществ и оптимального соотношения их между собой и белковой частью рациона.
