Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы
1.1. Биологическая роль минеральных веществ в организме животных 10
1.2. Общая характеристика бентонитовых глин и их использование в животноводстве 19
2. Собственные исследования
2.1. Материал и методы исследований 36
2.2. Химический состав и питательность кормов 44
2.3. Минеральный состав кормов 51
2.4. Качество и свойства бентонитов Герпегежского месторождения Кабардино-Балкарской республики 60
3. Использование бентонитовой глины для оптимизации рационов крупного рогатого скота по минеральному питанию
3.1. Эффективность использования рационов с бентонитовой глиной при выращивании молодняка крупного рогатого скота до 12-месячного возраста 71
3.2. Рост молодняка 75
3.3. Переваримость питательных веществ корма, баланс азота, кальция, фосфора и микроэлементов 80
3.4. Динамика некоторых гематологических показателей животных подопытных групп 86
3.5. Экономическая эффективность обогащения кормов бентонитовой глиной при выращивании телят до 12-месячного возраста 89
Выводы 137
Предложения производству 139
Список использованной литературы 140
- Общая характеристика бентонитовых глин и их использование в животноводстве
- Химический состав и питательность кормов
- Переваримость питательных веществ корма, баланс азота, кальция, фосфора и микроэлементов
- Динамика некоторых гематологических показателей животных подопытных групп
Введение к работе
Актуальность проблемы. В общем комплексе полноценного кормления сельскохозяйственных животных важное место занимают вопросы минерального питания. Полноценность рационов по содержанию в них минеральных веществ считается одним из важнейших условий правильного кормления, так как недостаток их в рационе приводит к расстройству обменных процессов в организме животных, вследствие чего задерживается их рост и развитие, снижается продуктивность, нарушается воспроизводственная способность. Между продуктивностью животных, их размножением, общей сопротивляемостью организма болезням и обеспеченностью животных минеральными веществами существует тесная связь. Поэтому минеральные добавки играют важную роль в повышении эффективности отрасли в целом.
Потребность животных в минеральных веществах значительно колеблется в зависимости от возраста, физиологического состояния, технологии и условий содержания, типа кормления и уровня продуктивности. С повышением продуктивности активизируются обменные процессы в организме, увеличивается выделение минеральных веществ с продукцией, а в связи с этим возрастает потребность в них животных. Недостаток или избыток отдельных минеральных элементов, нарушение их оптимального соотношения в рационах ведут к нарушению обменных процессов, снижению переваримости и использования питательных веществ, эффективности использования кормов и продуктивности животных, а при длительном и остром недостатке или избытке - даже к специфическим заболеваниям ( А.П.Виноградов - 1938;В.И. Вернадский - 1940; А.О.Войнар
- 1956; А.П.Дмитроченко - 1962; В.В.Ковальский - 1962; И.Д.Тменов - 1973; В.И. Георгиевский и соавт. - 1979; В.В. Степанюк, С.П.Голенецкий - 1996).
В настоящее время не организовано промышленное производство минеральных смесей в рассыпном и брикетированном виде с учетом зональных особенностей отдельных регионов. Поэтому в соответствии с хозяйственными условиями следует использовать все возможные способы их введения в рационы (С.Г.Кузнецов - 1992; И.К.Слесарев Н.В. Пилюк - 1995).
Для балансирования рационов по минеральному составу на практике
применяют различные минеральные добавки с богатым минеральным
составом, в условиях Центрального Предкавказья, к числу которых относится
бентонитовая глина Герпегежского месторождения, которая обладает
адсорбционными, связывающими свойствами, дисперсностью,
водопоглощаемостью, содержит богатый набор химических элементов, что дает основание использовать её для сельскохозяйственных животных и птицы как минеральную подкормку.
Герпегежское месторождение бентонитов по качеству и запасам сырья является разведанным месторождением бентонитовых глин в Северо-Кавказском регионе и единственным источником щелочных разностей в Европейской части СНГ. Запасы её составляют более 450 млн. тонн. По содержанию породообразующего минерала монтмориллонита (в щелочноземельной разности 37-46%, в щелочной - 46-50%), обменной емкости, содержанию основных компонентов Герпегежские глины близки к Асканским (Грузия), которые являются эталоном натриевых щелочных бентонитов. Они однородны, содержат незначительное количество вредных загрязняющих примесей, содержание тяжелых металлов в них не превышает допустимых норм (А.А. Сабитов, П.И.Токмакова - 1975; П.И. Токмакова -1980).
Основным качественным параметром, определяющим возможность использования глин как минеральной подкормки животных и птицы, является её химический состав, содержащий минеральные вещества.
Проведены отдельные исследования (H.B.Pfost, G.R.Vomq - 1953; K.Sponsel - 1953; Л.К. Водочкария - 1966; В.А. Аладашвили, С.С. Егизаров, В.И. Лежава - 1969; И.Д. Тменов - 1973; Б.А. Дзагуров - 1978; И.Р. Ваньке, И.Д.Тменов - 1979; Ф.Р. Аракелян - 1988), которые отметили положительное влияние скармливания бентонитовой глины сельскохозяйственным животным и птице на повышение их продуктивности. Однако, до настоящего времени, не разработаны четкие оптимальные нормы по всем видам и половозрастным группам животных и птицы скармливания бентонитовых глин, не проведено широкое производственное апробирование. Решение этих вопросов будет способствовать повышению продуктивности сельскохозяйственных животных и птицы, снижению себестоимости животноводческой продукции.
Цель и задачи исследований. Целью наших исследований было:
изучение содержания минеральных веществ в кормах, выращиваемых в хозяйствах изучаемой зоны;
решение вопроса по использованию бентонитовой глины взамен минеральных солей по сбалансированию кормовых рационов для различных половозрастных групп крупного рогатого скота;
использование бентонитовой глины при силосовании для обогащения рационов крупного рогатого скота минеральными веществами; Для решения указанной цели мы поставили следующие задачи: 1. Обобщить материалы по химическому составу и питательности кормов, выявить зональные особенности содержания минеральных веществ в кормах.
Изучить химический состав бентонитовой глины Герпегежского месторождения и дать биологическое обоснование ее использования в качестве минеральной кормовой добавки к рационам крупного рогатого скота разных возрастных групп.
Установить обеспеченность рационов различных половозрастных групп крупного рогатого скота минеральными веществами.
Выявить влияние скармливания различных доз добавок бентонитовой глины к рационам на продуктивность, воспроизводительные способности, некоторые физиологические показатели, установить оптимальные дозы и способы внесения их в кормовые рационы.
Определить влияние бентонитовой подкормки на переваримость и обмен питательных веществ рационов коров и молодняка крупного рогатого скота.
Определить экономическую эффективность использования бентонитовой глины в кормлении в крупного рогатого скота.
Научная новизна. Проведено всестороннее изучение физико-химических свойств бентонитовой глины Герпегежского месторождения.
На основании содержания минеральных веществ в
скармливаемых кормах и бентонитовой глине, осуществлено комплексное
решение по оптимизации минеральных веществ рационов крупного
рогатого скота кормовыми средствами хозяйства, в частности,
бентонитовой глиной.
Предложен способ обогащения рационов крупного рогатого скота минеральными веществами - добавление бентонитовой глины в количестве 10% сухого вещества силосуемой массы.
Изучено действие бентонитовой глины Герпегежского месторождения и определены ее оптимальные дозы скармливания для различных
половозрастных групп крупного рогатого скота, способствующие повышению продуктивности, воспроизводительных функций. Выявлены закономерности изменения метаболизма, обеспечивающие лучшее переваривание и использование питательных веществ рационов, которые послужили научной основой для рекомендации оптимальных доз бентонитовой глины в качестве эффективных кормовых добавок к рационам крупного рогатого скота.
Практическая значимость работы. Обобщенные материалы научно-хозяйственных опытов показали, что использование бентонитовых глин в качестве подкормки оказали стимулирующее действие на повышение продуктивности, воспроизводительные способности коров, переваримость питательных веществ рационов и использование азота. Расход питательных веществ на единицу продукции в опытных группах был ниже на 9 -13% по сравнению с контрольными. Полученные результаты свидетельствуют о дополнительных резервах увеличения молочной и мясной продуктивности крупного рогатого скота без дополнительных затрат ценных кормов и макромикродобавок. По результатам исследований определены оптимальные дозы скармливания бентонитовой глины коровам, телятам до 12 месячного возраста и бычкам на откорме, способствующих улучшению продуктивных и экономических показателей.
Реализация результатов исследований. Материалы экспериментальных исследований, отражающие основное содержание диссертационной работы, освещены в 5 опубликованных работах.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и одобрены на ежегодных научно-производственных конференциях Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии в 1996-1998 гг.; Международной научно-практической конференции (Владикавказ, 1998); на кафедре кормления сельскохозяйственных животных КБГСХА.
На защиту выносятся следующие основные положения:
Питательность и минеральный состав кормов, используемых в хозяйстве;
Химический состав и физико-химические свойства бентонитовой глины, возможность её использования в качестве минеральной кормовой добавки к рационам крупного рогатого скота.
Научно обоснованные дозы скармливания бентонитовой глины различным половозрастным группам крупного рогатого скота, способствующие повышению их продуктивности.
Переваримость питательных веществ рациона и динамика гематологических и физиологических показателей у подопытных животных.
Экономическая эффективность использования бентонитовой глины Герпегежского месторождения в кормлении крупного рогатого скота.
Общая характеристика бентонитовых глин и их использование в животноводстве
Отсюда вытекает важность создания оптимального содержания их в рационах для животных и птицы. В условиях различных зон Северного Кавказа содержание некоторых макро- и микроэлементов в кормах обнаружено недостаточно. Поэтому установление оптимальных доз добавок минеральных веществ или сырья, содержащих их, к рационам для животных и птиц приобретает большое научное и хозяйственное значение. Все это требует специального дальнейшего исследования. 60-70% из минералов группы монтмориллонита ( А120з х 4 - 7SiO х НгО), обладающие высокой связывающей способностью, адсорбционной и каталитической активностью. Бентонитовые глины называются также отбеливающими и очистными глинами. Моющая и поглотительная способность и их лечебные свойства известны человечеству со времен глубокой древности ( Р.Е.Грим - 1956; цит. по В.П. Петрову - 1972).
История освоения отечественных бентонитов, в частности минеральных сорбентов или отбеливающих глин, начинается с 1914 года, когда в связи с начавшейся первой мировой войной был прекращен ввоз из-за границы отбеливающих земель и остро встал вопрос о необходимости поисков на нашей территории подобных глин (М.С. Мерабишвили - 1962).
Эта проблема была решена А.Е. Ферсманом (1952), который в сравнительно короткий срок выявил ряд месторождений минеральных сорбентов различного типа и впервые дал им качественную оценку.
Первый практический шаг был предпринят А.А. Твалчрелидзе (1928,1941), который в 1916 году сумел выявить на территории Грузии ряд месторождений подобных глин, среди них широко известные в настоящее время месторождения Гумбри и Аскана.
Бентониты в России используются главным образом в глинистых растворах при бурении скважин на нефть и других полезных ископаемых, в качестве адсорбентов для очистки нефтяных дистилляторов, в литейном производстве в качестве связывающего материала формовочных песков.
В специальной литературе и в практике для бентонитовых глин различных месторождений приняты названия, которые большей частью связаны с наименованиями местностей или районов расположения их месторождений. Аналогично именуются и продукты их переработки (М.С.Мерабишвили - 1962; R.Vetter, N. Gay - 1967) .
В настоящее время производство бентонитовых глин в России находится на сравнительно низком уровне и сфера их применения ограничена. В то же время, присущие этим глинам ценные специфические свойства позволяют с большим экономическим эффектом широко и разнообразно использовать их во многих областях сельского хозяйства и промышленности.
Посвященная бентонитовым глинам обширная литература разбросана по отдельным журналам, сборникам, книгам, информационным бюллетеням; имеются сборники статей по бентонитам отдельных республик, но нет цельной систематизированной работы, необходимой теперь, когда круг лиц, занимающихся этим видом минерального сырья расширяется. В настоящее время почти во всех республиках СНГ проводятся работы по исследованию и использованию бентонитовых глин, а также по поискам и разведке этого ценного и полезного ископаемого.
Сельское хозяйство является одним из главных объектов использования бентонитов. Высокая степень дисперсности, ионообменная способность, клеющие свойства, способность к адсорбции всевозможных ядов и многие другие свойства бентонитовых глин обуславливают их использование в ряде областей сельского хозяйства.
Щелочные бентониты, в частности, аскангель, могут хорошо адсорбировать растворимые удобрительные материалы и тем самым препятствовать их вымыванию из почв, обеспечивая более экономное расходование и лучшее усвоение растениями удобрений. Это обстоятельство и, вероятно, содержащиеся в бентонитах микроэлементы могут способствовать повышению урожайности (Б.В. Кацитадзе, М.С. Мерабишвили - 1979).
Химический состав и питательность кормов
Определение химического состава кормов в конкретных хозяйственных условиях имеет большое значение, так как оно позволит проводить широкие мероприятия, направленные на улучшение полноценности кормления и повышение продуктивности сельскохозяйственных животных и птиц. При правильной комбинации кормовых рационов, на основании проведенных исследований можно составить сбалансированные рационы.
Основные практические задачи, разрешаемые на основе знания питательных свойств кормов - это предсказание эффективности их использования для поддержания нормального состояния здоровья и получения продуктивности, с одной стороны и, с другой - обоснованная замена одного корма другим в рационах, не изменяя обеспечения потребностей в тех или иных питательных веществЦА.П. Дмитроченко, З.А.Львова- 1958; T.S.Comphon, A.L.Brundaye - 1971; C.C.Balch- 1977).
О питательной ценности кормов в каждом конкретном случае можно судить исходя из данных химического состава.
Для установления общей питательности нами проведен полный зоотехнический анализ основных кормов, использованных в научно-хозяйственных опытах. В этой главе приводятся данные химического состава и общей питательности в кормах.
Химический состав и питательность наиболее распространенных бобовых кормов неодинаковы (табл.2), но эти различия у разных культур выражены по разному.
По нашим данным от фазы бутонизации до цветения в клевере содержание протеина снижается в пределах 1-1,5%, процент жира и клетчатки увеличивается на 0,12 и 0,24%. Люцерна в период бутонизации содержит протеина и золы на 0,5 - 1,5% больше, чем в стадии цветения. Содержание клетчатки к этому периоду, наоборот, увеличивается на 1,9 -2,2% (Р 0,95). По мере роста люцерны, в ней заметно увеличивается содержание сухого вещества. За период от бутонизации до цветения оно увеличилось на 12,56%,.
Ценной особенностью бобовых является то, что они в период от бутонизации до цветения, когда еще происходит некоторое нарастание вегетационной массы, удерживают практически неизменным довольно высокое количество протеина. Такие данные по люцерне были получены
Н.К.Алексеевой, Ф.Х.Давлетмендовым, В.К.Пузыренко (1966) в Узбекистане и В.Д.Рудиным (1966) в Ставропольском крае. У большинства бобовых растений в начале бутонизации по сравнению с фазой стеблевания происходит некоторое увеличение содержания жира, что связано с образованием генеративных органов - цветением.
Исключительно важную роль играют в обеспечении животных зеленой массой, силосом и сеном однолетние кормовые культуры. Ведущей кормовой культурой в условиях степной зоны Республики Адыгея является кукуруза. Ценной кормовой культурой, особенно в засушливой зоне является также суданская трава, которая высеивается в 2-3- срока и используется на выпас, зеленый корм и на сено. Она быстро отрастает при выпадении даже небольшого количества осадков, а отсюда и ее более высокая урожайность среди однолетних злаковых трав. Что же касается использования колосовых культур на зеленый корм, то они ранней весной (в течение 15-20 дней) являются основными кормами для всех половозрастных групп крупного рогатого скота (табл.3).
В степной зоне Республики Адыгея основным сырьем для приготовления силоса является зеленая кукуруза. Питательность кукурузного силоса в фазе восковой спелости колеблется от 0,19 до 0,25 кормовых единиц, неодинаково также содержание протеина, жира и золы (табл.4).
Переваримость питательных веществ корма, баланс азота, кальция, фосфора и микроэлементов
Анализируя данные о переваримости питательных веществ рациона, необходимо отметить, что используемый тип кормления животных способствовал обеспечению относительно высоких показателей переваримости кормов всеми животными. Однако телята первой опытной группы в 8-месячном возрасте корма переваривали в целом лучше, чем их аналоги из контрольной группы (таблица 25).
Так, в среднем, у животных первой группы в этом возрасте коэффициент переваримости органического вещества оказался выше на 5,0%, протеина - на 7,5; жира - на 5,3; клетчатки - на 3,7; БЭВ - на 4,4% , чем у животных контрольной группы. Причем, эта разница в переваримости достоверна (Р 0,99).
В повышении переваримости питательных веществ рационов положительное влияние оказали минеральные вещества, содержащиеся в бентонитовой глине, из структурных компонентов ряда ферментов и витаминов, активаторы либо ингибиторов многих ферментных систем, а также стимулирующие действием их на микрофлору преджелудков, которая в свою очередь способствовала перевариванию составных частей корма. Кроме того, существует положительная взаимосвязь между переваримостью клетчатки и использованием других питательных веществ (Б.Ф. Дымко -1963).
Основным критерием биологической ценности рационов считается коэффициент использования азотистых и минеральных веществ организмом животных.. Но известно, что в рубце съеденный корм прежде чем быть переваренным пищеварительными ферментами организма, подвергается ферментации микрофлорой. Питательные вещества корма используются и одновременно выделяют в полость рубца большое количество метоболитов и конечных продуктов своего обмена. Поэтому обмен веществ у жвачных складывается не только под влиянием продуктов переваривания, но и под влиянием продуктов обмена микроорганизмов.
Молодые, интенсивно растущие животные, как известно, используют белок в качестве пластического материала для образования мускулатуры. Поэтому важно проследить трансформацию азота корма в организме молодняка при обогащении рациона минеральными веществами.
Телята подопытных групп вполне удовлетворительно использовали азот кормов (таблица 26) зимнего рациона. Улучшение переваримости питательных веществ корма при подкормке опытных животных бентонитовой глиной отразилось на балансе азота. Этот процесс зависит от многих причин, в том числе и от влияния минеральных веществ на внутритканевый обмен белка.
В период балансового опыта, в возрасте восемь месяцев, телята контрольной группы хуже использовали азот корма по сравнению с аналогами первой опытной группы. Количество отложенного азота в процентах к принятому у животных контрольной группы составило 14,85%, а у первой опытной - 20,41%, то есть на 5,56% больше, чем у телят контрольной группы (Р 0,95). Обогащение кормов, скармливаемых животным первой группы бентонитовой глиной, оказало положительное влияние на использование ими переваримого азота: у них этот показатель был выше на 6,2% (Р 0,99), чем у аналогов из контрольной группы.
Сопоставляя данные использования азота с показателями среднесуточных приростов, в период обменных опытов, прослеживается та же закономерность. Животные первой опытной группы лучше использовали азот корма и имели больший суточный прирост на 97 г, чем телята контрольной группы (Р 0,99).
Показатели обмена азота в пересчете на 100 кг массы тела в изучаемых группах животных дают представление о характере этого обмена. Так, в физиологическом опыте животные контрольной группы приняли в среднем на 4,35 г или на 7,4% азота больше, чем телята первой опытной, а отложили в своем теле на 20% меньше.
Данные обмена азота позволяют утверждать, что обогащение кормов бентонитовой глиной сопровождается улучшением усвоения азота корма за счет более активной ферментации его в рубце (К.М. Солнцев —1980), а лучшее усвоение азота способствует скороспелости животных (П. Викторов, А.Быканов, Г.Кошевой - 1969).
Динамика некоторых гематологических показателей животных подопытных групп
Уровень гематологических показателей позволяет получить довольно правильное представление об общем состоянии организма животного.
Обогащение кормов солями микроэлементов положительно влияет на процессы кроветворений/ и тем самым на увеличение концентрации гемоглобина (П.Ш.Узилевская - 1959; Р.В.Моссорова - 1962; A.Hennig -1962,1972).
Анализ полученных данных показал (таблица 29), что содержание эритроцитов в крови телят довольно высокое. С возрастом количество эритроцитов в крови животных всех групп закономерно снижается. Следует отметить, что это снижение в крови животных опытных групп носило более равномерный характер. Если количество эритроцитов в (млн./мкл) крови телят контрольной группы снизилось к годовалому возрасту на 21,0%, то в крови животных 1,2 и 3 опытных групп снижение составило соответственно 8,7; 9,6 и 11,3%. Однако это снижение носило волнообразный характер. Так, в течение опыта до девятого месяца наблюдается спад, затем повышение и снова спад. По-видимому, такое колебание количества эритроцитов в крови молодняка связано с возрастной перестройкой функции кроветворных органов и с химическим составом рационов.
В первые три месяца обогащение кормов бентонитовой глиной не дало существенного эффекта: полученная разница между животными подопытных групп статистически недостоверна. Однако, начиная с шестимесячного возраста и до конца опыта количество эритроцитов в 1мм3 крови телят 1, 2 и 3 групп больше, чем в контрольной. Общеизвестно, что эритроциты выполняют свою функцию благодаря тому, что содержат в своем составе гемоглобин. Количество его в крови крупного рогатого скота зависит как от возраста, так и от биологической полноценности рационов.
Полученные нами данные (таблица 30) свидетельствуют о том, что уровень гемоглобина в крови телят сравниваемых групп в начале опыта был весьма высок. В то же время по этому показателю между телятами подопытных групп заметной разницы не установлено (Р 0,95). В дальнейшем изменение уровня гемоглобина в крови телят происходило почти параллельно изменению количества эритроцитов.
Вместе с тем отмечено существенное различие в показателях гемоглобина в крови телят сравниваемых групп. Изменение пищеварительных процессов в рубце, наступающее в связи со скармливанием кормов, обогащенных минеральными веществами, не могло не оказать влияния на состав крови. Такой вывод можно сделать из того, что в первое время у телят, получавших дополнительно к рациону бентонитовую глину, содержащую смесь солей микроэлементов, не наблюдается существенного влияния на гематологические показатели. Более заметное воздействие применяемых подкормок проявляется в возрасте 3 месяца, то есть с того периода, когда начинает функционировать рубец.
В последующем до конца опыта, разница в гематологических показателях сохраняется и она в пользу опытных групп. Такое различие объясняется неразрывной связью процессов кроветворения с наличием в минеральных добавках таких элементов, как железо, медь, кобальт. Помимо этого, можно полагать, что элементы, входящие в подкормку при достижении метаболической активности рубца телят, положительно повлияли на синтез в нем витамина В12, который влияет на уровень красной крови.
Таким образом, у животных, получающих корма, обогащенные бентонитовой глиной, морфологические показатели крови, начиная с 3-месячного возраста и на протяжении всего опыта, были на более высоком уровне, чем у аналогов из контрольной группы. Обеспеченность органов и тканей питательными веществами и кислородом была лучшей у телят, получающих корма, обогащенные бентонитовой глиной, и это обеспечило их более интенсивный рост и развитие.
