Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 6
1.1. Природные и искусственные сорбенты, их использование в свиноводстве 7
1.2. Продуктивность животных при использовании в рационах кормовых добавок природных алюмосиликатов 17
1.3 Использование пребиотиков в кормлении свиней 25
1.4. Заключение по обзору литературы 34
2. Материал, методика и методы исследований
2.1. Методика исследований 35
2.2. Методика и техника проведения балансового опыта 38
2.3. Методики лабораторных исследований 39
3. Результаты исследований
3.1. Содержание и кормление подопытных животных 42
3.2. Динамика живой массы и среднесуточного прироста свиноматок 50
3.3. Физиологические исследования 53
3.3.1. Переваримость питательных веществ рациона свиньями 53
3.3.2. Баланс азота 64
3.3.3. Баланс кальция и фосфора 71
3.4. Гематологические исследования 79
3.4.1. Физиологические показатели крови свиней 80
3.4.2. Биохимические показатели крови свиноматок 87
3.5. Воспроизводительные функции свиноматок 92
3.6. Затраты корма за период проведения опыта 95
3.7. Экономическая эффективность проведенных исследований 98 4. Обсуждение результатов собственных исследований 100
Выводы 107
Предложения производству 109
Список использованной литературы
- Природные и искусственные сорбенты, их использование в свиноводстве
- Использование пребиотиков в кормлении свиней
- Методика и техника проведения балансового опыта
- Содержание и кормление подопытных животных
Введение к работе
Актуальность темы. Свиноводство как одна из скороспелых отраслей животноводства характеризуется высокими хозяйственно-биологическими признаками животных. Одними из важных селекционных показателей в свиноводстве являются воспроизводительные функции животных, рост и сохранность новорожденного поголовья, на которые влияют не только условия содержания животных, но и полноценное сбалансированное кормление рационами, содержащими биологически активные вещества, способными изменять обменные процессы в организме и повышать продуктивность.
К числу биологически активных веществ, нашедших широкое применение, относятся природные алюмосиликаты. В Уральском регионе в последнее время находит широкое применение природный алюмосиликат -глауконит, эффективность применения которого в животноводстве неоспоримо доказано работами Ф.А. Сунагатуллина (1998), Г.А.Джинджихадзе и А.А.Овчинникова (2001, 2001), Е.В. Иванова (2001), А.Н.Галатова (1999), Т.С.Кирсановой (2002), А.А.Замятина (2000).
Учитывая физико-химические показатели природных алюмосиликатов, их можно успешно использовать с другими биологически активными веществами, в частности, пребиотиками, биологическое действие которых на живой организм заключается в повышении переваримости корма и интенсивности роста животных, их многоплодия, сохранности новорожденного молодняка. Они оказывают антиоксидантное и нейротропное действие, нормализуют энергетический обмен, общее физиологическое состояние животных, усиливают процессы биосинтеза (С.Г.Кузнецов и Т.С.Кузнецова, 1998; В. Соколов и др., 199 8,'А Антоненко и др., 2000; К.Х. Папуниди, 1999; R. Morgenthum et al., 1989; E.R.Grela, 1988; A.K. Halama и E.Roth, 1985). Но вопрос совместного влияния пребиотика, янтарной кислоты, и природного алюмосиликата, глауконита, на организм свиноматок до сих пор оставался не изученным.
Работа является разделом тематического плана научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО «УГАВМ» «Использование глауконита Карийского месторождения Челябинской области в ветеринарии и животноводстве при лечении и профилактике незаразных заболеваний, а также в качестве кормовой добавки в рационах сельскохозяйственных животных и птицы», номер госрегистрации - 01.2.00315177.
Целью настоящей диссертационной работы является изучение влияния кормовой добавки глауконит и янтарной кислоты на воспроизводительные функции свиноматок, рост и сохранность поросят подсосного периода выращивания.
В задачи исследований входит: - изучить изменения живой массы свиноматок за период супоросности и подсоса; определить переваримость питательных веществ рациона по периодам супоросности; рассчитать баланс азота, кальция и фосфора; проследить изменения морфологических и биохимических показателей крови свиноматок и поросят; изучить воспроизводительные функции свиноматок; рассчитать затраты корма и экономическую эффективность проведенных исследований.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые изучена возможность совместного использования в составе полнорационных комбикормов для супоросных и подсосных свиноматок, а также поросят молочного периода выращивания как отдельно глауконита и янтарной кислоты, так и их совместное применение. Установлено их влияние на переваримость питательных веществ рациона, баланс азота, кальция и фосфора, биохимические показатели крови и воспроизводительные функции свиноматок.
Практическая ценность работы. На основании проведенных исследований дано научное обоснование целесообразности использования в составе комбикормов янтарной кислоты и глауконита для супоросных и подсосных свиноматок, а также поросят молочного периода выращивания, что способствует повышению многоплодия маток на 12,8%, среднесуточного прироста живой массы поросят - на 13,3%, сохранности их поголовья - на 10,8%, сокращению затрат корма - на 11,4% и увеличению оплаты корма продукцией - на 18,9%.
Основные положения, выносимые на защиту: переваримость основных питательных веществ рациона свиноматок; морфологические и биохимические показатели крови животных; воспроизводительные функции свиноматок; экономическая эффективность проведенных исследований. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научно-практических конференциях молодых ученых Уральской государственной академии ветеринарной медицины в 2005 году, на семинаре «Инновационные технологии в свиноводстве» областной сельскохозяйственной выставки «Агро-2005», I Инновационном салоне Министерства экономического развития Челябинской области в 2005 году, производственном совещании специалистов ОАО «Агрофирма Ариант» в 2004 году, расширенном межкафедральном совещании УГАВМ в 2006 году.
Природные и искусственные сорбенты, их использование в свиноводстве
В настоящее время в нашей стране при производстве полнорационных комбикормов широко используют различные кормовые средства и кормовые добавки, обладающие ионообменными и сорбционными свойствами. Данные препараты повышают обменные процессы в организме и тем самым выступают стимуляторами роста и развития животного.
Зона Уральского региона, в которую входят Пермская, Свердловская, Челябинская области, Республика Башкортостан, богата опалкристаболитовыми породами, представителями которых являются диатомиты, опоки, цеолиты. Научными работами С.Г.Кузнецова и др. (1993), Р.С.Чахмачева и М.С.Зухрабова (1999), Л.Н.Гамко (2000), Ф.И.Идиатуллина (2001, 2001), Г.И.Калачнюк (1990), В.И.Фисинина (1990) доказано, что они обладают буферными, ионообменными и сорбционными свойствами. Сорбируют аммиак, сероводород, углекислый газ, метан, углеводороды, фенолы, экзо- и эндотоксины, тяжелые металлы, радионуклеиды, снижают процессы брожения и гниения в кишечнике, обладают бактерицидными свойствами. Ряд исследователей видят в них альтернативу антибиотикам (А.М.Шадрин, 2001; Н. Vogt, S. Harnisch, 1992). Они способны к иммобилизации ферментов желудочно-кишечного тракта, что повышает активность ферментного комплекса, увеличивает переваримость и усвояемость питательных веществ рациона.
Из всех вышеперечисленных минералов наиболее активны цеолиты, природные алюмосиликаты, основу которых составляет клиноптилолит. В них присутствует также монтмориллонит, который снижает крепость цеолитового туфа, препятствует образованию язв при прохождении его по желудочно-кишечному тракту.
Цеолиты - водные алюмосиликаты щелочных и щелочноземельных металлов (натрия, калия, кальция, магния и т.д.). Термин " цеолит " впервые ввел в 1756 г. Ф. Кронштедт, когда обнаружил вспучивание (увеличение объема образца, сопровождающееся выделением воды) стильбита (минерала семейства гидротированных силикатов алюминия) при нагревании. " Цеолит " в переводе с греческого означает "кипящий камень" (А.А.Кубасов, 1998).
В природе обнаружено более сорока видов цеолитов. На территории бывшего СССР открыто около шестидесяти месторождений с прогнозируемым запасом свыше пятнадцати миллиардов тонн (С.Г.Кузнецов, 1994). Хозяйственное значение в основном находят восемь видов: ноптилолит, модернит, шабазит, эриопит, филлипсит, анальцин, феррьерит и л аумонит (М.К.Колосова, 1991).
Природные цеолиты - это микропористые каркасные алюмосиликаты кристаллической структуры, содержащие каналы и пустоты, занятые крупными ионами и молекулами воды. Они обладают значительной свободой движения, что приводит к ионному обмену и обратимой дегидратации. Первичной строительной единицей цеолитового каркаса является тетраэдр, центр которого занят атомом кремния или алюминия, а в вершинах расположены четыре атома кислорода. Каждый атом кислорода является общим для двух тетраэдров. Их совокупность образует непрерывный каркас. Замена Si4+ на А13+ в тетраэдрах определяет отрицательный заряд каркаса, который компенсируется зарядами одно- или двухвалентных катионов (К, Na, Са, Mg и др.), расположенных вместе с молекулами воды в каналах структуры. Катионы, находящиеся в каналах, легко замещаются, поэтому их называют обменными в отличие от алюминия и кремния, которые в обычных условиях не обмениваются и называются каркасными атомами.
Цеолиты можно использовать путем ввода их в состав рецептуры полнорационного комбикорма или в виде кормовой добавки к рациону животного. В зависимости от возраста свиней, физиологического состояния, вида цеолитового туфа норма ввода его составляет от 3 до 5% от сухого вещества рациона.
Работами Г.А.Романова (1991), А.М.Емельянова и др. (1995), М.Н.Аргунова и др. (1999), И.В.Жукова и Т.П.Лидовской (2000) установлено, что цеолиты в кормлении свиней увеличивают молочность свиноматок, энергию роста поросят-сосунов, отъемышей и откармливаемого молодняка с одновременным снижением расхода кормов на единицу прироста живой массы. Но имеются данные Л.Н.Гамко, Т.Л.Талызиной (1996), Т.П.Жилякова, Л.В.Ратахина, О.П.Панина (2000), когда при скармливании поросятам 6% цеолита от сухого вещества рациона в течение четырех месяцев уровень хрома во всех внутренних органах снизился на 11 - 12%.
Химический состав цеолитов не постоянен. В основе биологической активности цеолитов, прежде всего, лежат их ионообменные свойства. Путем ионного обмена и адсорбции цеолит связывает метаболиты в кишечнике животных и птицы и является пролангатором для небелкового азота в аммонийной форме. С.Г.Кузнецов с соавт. (1993) отмечают, что цеолиты могут быть использованы в качестве детоксикационного средства, особенно на фоне скармливания синтетических азотистых веществ и кормов с повышенным содержанием нитратов и нитритов. Они создают более благоприятную среду для микрофлоры рубца и преджелудков жвачных животных.
Вместе с цеолитами животные получают дополнительно ряд минеральных микроэлементов - медь, марганец, цинк, кобальт, железо. Возможно, на улучшение обменных процессов влияют и другие микроэлементы, содержащиеся в цеолитах в небольших количествах: молибден, серебро, никель, титан, вольфрам и др.
Эффективность цеолитов зависит от их катионного состава и содержания в кормах основных элементов. Например, клиноптилолиты и мордениты, отличающиеся повышенным содержанием кальция и калия, положительно влияют на продуктивность животных. Клиноптилолиты натриево-калиевой формы такого действия, как правило, не оказывают.
Использование пребиотиков в кормлении свиней
К группе пребиотиков принято относить органические кислоты, используемые в качестве подкислителей при производстве полнорационных комбикормов, чаще всего для свиней и птицы. Это уксусная, молочная, пропионовая, янтарная, фумаровая кислоты.
В желудке эти кислоты создают кислую реакцию среды, что стимулирует активацию пищеварительных протеолитических ферментов (И.И.Грандберг, 1980; А.В. Квасницкий, 1951; И.А. Даниленко и Г.А.Богданов, 1963; Е.З. Ткачев, 1981). Наличие в кормах определенного количества органических кислот не только стимулирует биохимические процессы пищеварения, но и нормализует его физиологические механизмы.
Дальнейшие внутриклеточные превращения всосавшихся органических кислот напрямую связаны с их участием в реакциях цикла Кребса.
По данным научных исследований Б.И. Збарского, И.И.Иванова, С.Г. Мардашева (1972), А.Г. Малахова, СИ. Вишнякова (1984), Е.А. Строева (1986), Т.Т. Березова, Б.Ф. Коровкина (1982), А.А.Анисимова с соавт. (1986), цикл Кребса является основным механизмом, обеспечивающим организм энергией, необходимой для всех биохимических процессов: синтез собственных веществ организма (а, следовательно, рост, увеличение массы); механическая работа (мышечные сокращения), осмотическая работа (в частности, процессы всасывания и выведения), проведение нервных импульсов.
Цикл Кребса (или цикл трикарбоновых кислот) является биохимической основой аэробного расщепления углеводов. В цикле Кребса перерабатываются не только углеводы. Ацетил-КоА, который получается при окислении жирных кислот, может конденсироваться с щавелевоуксусной кислотой. Многие аминокислоты, подвергаясь реакции переаминирования, могут превращаться в какой-то метаболит цикла, и, таким образом, вступать в него. Промежуточные продукты цикла Кребса, в свою очередь, могут удаляться их него и использоваться как предшественники аминокислот и других биологически ценных веществ.
Цикл трикарбоновых кислот - это амфитолический путь метаболизма. Функции его связаны не только с метаболическими, но и с анаболическими процессами, для которых он поставляет вещества - предшественники. Цикл
Кребса - это не только аэробное расщепление глюкозы, но и тот фокус, в котором скрещиваются многие метаболические пути.
Поступление в клетку извне дополнительных молекул органических кислот в виде кормовых добавок и включение их на разных стадиях в цикл Кребса приведет к образованию дополнительных количеств энергии в форме аденозинтрифосфата. При этом каждая молекула лимонной кислоты будет способствовать синтезу 12 молекул АТФ, янтарной кислоты - 5 молекул АТФ, фумаровой кислоты - 3 молекулы АТФ. Уксусная кислота после ее активации, расщепляясь в цикле трикарбоновых кислот, также даст 12 молекул АТФ.
Биологическая роль основных органических кислот, включаемых в кормовые добавки, их участие в обменных процессах заключается в следующем: молочная кислота, являясь конечным продуктом анаэробного гликолиза, через клеточную мембрану выделяется во внеклеточную среду, поступает в печень, где вновь через цепь реакций превращается в глюкозу и используется для синтеза гликогена (Д.Мецлер, 1980).
Молочная кислота - субстрат процесса синтеза заменимых аминокислот. В результате аминирования она превращается в альфа-аланин. Ее введение в организм оказывает стимулирующее влияние на данные виды метаболизма.
Пропионовая кислота, наряду с уксусной, молочной и масляной, образуется в рубце у жвачных животных и в толстом отделе кишечника у лошадей и свиней как конечный продукт переваривания клетчатки. Пропионовая кислота, всасываясь в кровь, используется организмом для синтеза углеводов. Метаболитом этого процесса является янтарная кислота, которая поступает в цикл Кребса и через цепь обратимых ферментативных реакций превращается в активную уксусную, а затем, через реакции гликолиза, в глюкозу и гликоген (А.Уайт и др., 1981).
Методика и техника проведения балансового опыта
Для проведения балансового опыта было подобрано 12 свиней по 3 головы в каждой группе. Животных содержали в индивидуальных металлических станках для осеменения на участке №1 свинокомплекса. Подготовительный период длился 5 дней, а учетный - 7 дней. Перед постановкой и после окончания балансового опыта животных взвешивали.
Ежедневно, на протяжении всего опыта, учитывали количество съеденных кормов и их остатков. При этом комбикорм предварительно развешивали в полиэтиленовые мешочки для каждого животного по группам. Для свиней опытных групп в каждый мешочек добавляли глауконит и янтарную кислоту в соответствии со схемой опыта. Одновременно брали среднюю пробу корма для химического анализа. Заданные корма увлажняли водой и скармливали в виде густых мешанок.
Учет кормления, взятие средней пробы кормов, остатков корма, кала, мочи и их консервирование проводили по методике ВИЖа (Томмэ М.Ф., 1969; Овсянников А.И., 1973).
В учетный период кал и мочу от каждого животного собирали круглосуточно. Кал собирали в эксикаторы, в которые предварительно наливали по 30 мл 10% соляной кислоты. Общее количество кала учитывали раз в сутки и после тщательного перемешивания брали 10% средней пробы, затем консервировали 10% соляной кислотой (из расчета 10 мл на 100 г кала) и несколькими каплями хлороформа. Кал хорошо перемешивали и хранили в холодильнике.
Мочу собирали в 4-х литровые полиэтиленовые бутыли, в которые предварительно наливали 30 мл 10% соляной кислоты для связывания аминного азота мочи. Мочу взвешивали один раз в сутки. Среднесуточные пробы мочи брали в количестве 5% от общей массы и консервировали 10% соляной кислотой (из расчета 10 мл на 100 мл мочи) и несколькими кристаллами тимола. Средние пробы хранили в холодильнике.
На протяжении всего балансового опыта вели журнал учета заданных кормов и их остатков, выделения кала, мочи, взятия средних проб и их консервирования.
Среднесуточные остатки корма от каждого животного отбирали в количестве 10% от общей массы, консервировали несколькими кристаллами хлороформа и хранили в холодильнике.
Коэффициенты переваримости питательных веществ рациона (сухое вещество, органическое вещество, сырой протеин, сырой жир, сырая клетчатка и БЭВ) рассчитывали по формуле: кп = (Принятое с кормом - Выделенное с калом)х100% Принятое с кормом
Баланс азота, кальция и фосфора рассчитывали по формуле: N отложенный в теле = N корма- N кала- Ымочи Са отложенный в теле = Са корма- Са кала- Са мочи Р отложенный в теле = Р корма- Р кала - Р мочи Отобранные средние пробы кормов, кала, мочи, крови анализировали по методикам отдела кормления и биохимии сельскохозяйственных животных и химико-аналитической лаборатории ВИЖа, ВНИИФБП и ведущих ученых страны. Исследование кормов, кала и мочи Полный зоотехнический анализ кормов и кала проводили по общепринятой методике ВИЖ (Дрозденко Н.П. и др., 1981). Первоначальную влагу определяли высушиванием образцов в сушильном шкафу при температуре 65 С до воздушно-сухого состояния: гигроскопическую воду - при температуре 100-105 С до постоянного веса; сырую золу - сжиганием навесок кормов, кала, паренхиматозных органов в воздушно-сухом состоянии в муфельной печи при температуре 500-600 С; азот определяли макрометодом по Къельдалю; сырой жир - экстракцией сернокислым эфиром в аппаратах Сокслета; сырую клетчатку - кипячением в слабых растворах кислот и щелочей по методу Геннеберга и Штомана; кальций - трилонометрическим методом; фосфор - методом колориметрии; микроминеральный состав кормов - на атомно-адсорбционном спектрофотометре AAS-30 (Сырье и сырьевые продукты, 1997); калорийность рационов - косвенным методом по методике ВИЖ (Щеглов В.В. и др., 1991). Азот, кальций и фосфор в моче определяли по вышеуказанным методикам. Гематологические исследования
В подготовительный период и после балансового опыта у пяти животных из каждой группы брали кровь из ушной вены. Взятие крови проводили перед утренним кормлением в 3 пробирки: в одну - с сухим гепарином для определения морфологических показателей и в две пробирки - для получения сыворотки крови.
В цельной крови определяли: -гемоглобин - гемоглобинцианидным методом с помощью набора химических реактивов (Пименова М.Л., Дервиз Г.В., 1974); -подсчет эритроцитов проводили в камере Горяева (Кондрахин И.П. и др., 1985) путем подсчета клеток красной крови в 5 больших квадратах.
Содержание и кормление подопытных животных
В течение первых двух третей супоросности, то есть 84 дней, обменные процессы в организме свиноматок, связанные с ростом и развитием плодов и плодных оболочек, протекают не так интенсивно, как в последнюю треть супоросности. Хотя следует отметить, что за этот изучаемый период наблюдается тенденция в изменении живой массы свиноматок по группам. Если в I контрольной и II опытной группе средняя живая масса свиноматок была на уровне 164,7 - 165,0 кг, то в III группе она увеличилась до 166,1кг, или на 1,4 кг, в IV группе - до 166,9 кг, или на 2,2 кг больше.
Аналогичная тенденция сохранилась и в течение последней трети супоросности свиноматок. С повышением обменных процессов в организме их живая масса изменилась и составила на 112 день супоросности: 201,5 кг -I контрольной группе, 203,0 - во II опытной, 204,6 - в III и 205,8 кг - в IV опытной группе, то есть у свиноматок опытных групп в сравнении с контрольной живая масса была больше, соответственно, на 1,5 кг, 3,1 и 4,0 кг (Р 0,05).
В итоге в целом за период супоросности прирост массы тела свиноматок I группы составил 55,9 кг, во II группе - 57,8, в III - 58,8 и в IV группе - 60,0 кг. При этом среднесуточный прирост живой массы у свиноматок I группы был на уровне 570 г, во II группе - выше на 3,5%, в III -на 5,3 (Р 0,05) и в IV группе - на 7,4% (Р 0,05), что составило соответственно 590 г, 600 и 612 г.
Потеря живой массы свиноматок при опоросе во многом зависит от многоплодия матки, а, соответственно, и от плодных оболочек, в которых находятся плоды с околоплодной жидкостью. Поэтому результаты взвешивания свиноматок на пятый день лактации показали, что их средняя живая масса по группам была практически одинаковой и составила: 182,7 кг в I группе, 181,9-во II, 181,7 - в III и 181,5 кг-в IV группе.
Скармливание изучаемых кормовых добавок свиноматкам со второго дня подсосного периода в дозировках в соответствии со схемой опыта привело к тому, что их средняя живая масса в первых трех группах практически не изменилась и к моменту отъема поросят была на уровне 160,9 кг в I группе, 160,3 - во И, 160,9 кг - в III группе, а в IV группе она даже уменьшилась и составила 157,0 кг, или уменьшилась на 3,9 кг.
В результате чего у подопытных животных потери массы тела за лактацию в первых двух группах были одинаковыми и составили 21,8 и 21,6 кг, в III группе они уменьшились до 20,8 кг, а в IV группе возросли до 24,5 кг, или на 12,4% в сравнении с I группой.
Следовательно, изучаемые кормовые добавки в рационах супоросных свиноматок (глауконит и янтарная кислота) на фоне сбалансированного кормления оказывают позитивное влияние на среднесуточный прирост живой массы и, особенно, при их совместном скармливании.
Для того, чтобы объяснить материальные изменения, происходящие в организме животного под влиянием изучаемого фактора, необходимо провести ряд физиологических исследований.
Наиболее часто применяемым приемом физиологических исследований в кормлении сельскохозяйственных животных является постановка и проведение опытов по переваримости питательных веществ рациона. Классическая методика М.Ф.Томмэ (1956) предусматривает четкий учет количества потребленных животным питательных веществ и их количество, выделенное из организма с непереваренными каловыми массами.
Методической особенностью постановки и проведения опытов по переваримости является то, что суточная научно обоснованная норма кормления может быть снижена на 5 - 10%, учитывая гиподинамию животного в клетке в течение всего подготовительного и учетного периода.
Тем самым достигается эффект полного поедания корма животными как в контрольной, так и в опытных группах, а, следовательно, и одинаковое потребление питательных веществ.
Данные, приведенные в таблице 8, показывают, что свиноматки контрольной и опытных групп в течение всего учетного периода в первые две трети супоросности потребляли одинаковое количество питательных веществ.
