Оценка питательности кормов. Курсовая работа тема 4 оценка питательности кормов Выполнила студентка 3 курса 1 группы Шифр 20541 Малиновская Ирина Михайловна
 Скачать 156 Kb.
|
|
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации *** Департамент кадровой политики и образования *** Санкт-Петербургская Государственная Академия Ветеринарной медицины *** Кафедра кормления животных КУРСОВАЯ РАБОТА ТЕМА № 4 «ОЦЕНКА ПИТАТЕЛЬНОСТИ КОРМОВ» Выполнила студентка 3 курса 1 группы Шифр 20541 Малиновская Ирина Михайловна Санкт – Петербург 2007 Содержание: 1. Понятие о питательности кормов. 2. Оценка питательности кормов по химическому составу. 3. Оценка питательности кормов по переваримым питательным веществам. 4. Оценка питательности кормов по балансу азота, углерода и энергии. 5. Способы оценки энергетической оценки кормов. 6. Факторы, влияющие на химический состав, переваримость и питательность кормов.
Животные разных видов и возраста различаются по способности извлекать из кормов нужные им факторы и преобразовывать их, что обусловливает различия в питательности кормов. Питательность - это наличие в корме свойств, необходимых для удовлетворения определенной пищевой потребности конкретных животных. Доказано, что в случае некоторого временного недостатка питания животные могут существовать за счет депонированных в теле веществ. Такие случаи могут быть следствием временного повышения потребностей, связанных с изменением физиологического состояния (например, с беременностью), а иногда и исключительных обстоятельств иного рода. Депонирование имеет место в условиях интенсивного питания. Накопление жира в теле представляется широко известным. Белок тоже может накапливаться в печени, в мышечной ткани и в коже. Минеральные соли депонируются в костяке. Заимствование веществ из депо приводит к истощению запасов, после чего их следует восстановить, чтобы организм имел возможность обратиться к ним в тех случаях, когда в этом возникает необходимость, иногда неожиданная. Так как в настоящее время известно, какие вещества, соединения и элементы и в какой форме или состоянии необходимы или полезны животным, задачи оценки питательности сводятся к выяснению - присутствуют ли в кормах необходимые вещества и соответствует ли их форма, состояние и количество потребностям животных. Решение вопроса о присутствии веществ в корме требует изучения его химического состава, а решение вопроса о форме, состоянии или доступности для животных - постановки опытов для определения переваримости и использования питательных веществ животными. В настоящее время питательность характеризуется почти семьюдесятью различными показателями. Подавляющая часть из них определяется путем химического анализа и является показателем валового содержания данного вещества в корме. В кормах определяют: 1) сухое вещество; 2) сырой протеин; 3) до 10 отдельных аминокислот, в основном незаменимых; 4) сырой жир и три незаменимые жирные кислоты; 5) сырую клетчатку; 6) легкопереваримые углеводы, в частности сахара, крахмал и декстрины; 7) органические кислоты - уксусную, масляную, молочную; 8) восемь макроминеральных элементов, их соотношения и кислотно-щелочное отношение; 9) несколько микроэлементов; 10) до десяти витаминов; 11) несколько антипитательных веществ; 12) некоторые физические и физико-химические показатели - калорийность корма, активную кислотность - рН и др.
В зоотехническом анализе весь набор соединений, входящих в состав кормов, принято идентифицировать по группам. В основу группировки этих веществ положено их сходство по элементарному составу, структурной организации и функциональным свойствам. В соответствии с принятой в настоящее время схемой зоотехнического анализа в корме определяются следующие группы веществ: вода, сухое вещество, состоящее из неорганических и органических веществ. Неорганические состоят из микро- и макроэлементов. Органические состоят из азотосодержащих веществ, веществ не содержащих азот и биологически активных веществ. К азотсодержащим веществам относятся белки и небелковые вещества или амиды. К веществам не содержащим азот: сырой жир, сырая клетчатка и безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ). К группе биологически активных веществ относятся витамины, ферменты и др. Вода. В составе растений вода находится в четырех состояниях: поверхностно-активная, капиллярно-пористая, внутриклеточная и жесткосвязанная. Поверхностно-активная, капилярнопористая и внутриклеточная вода считается свободной, она подвижна, в ней растворяются различные вещества. Жесткосвязанная вода не является растворителем, она входит в состав мицелл различных гидрофильных коллоидов - белка, крахмала и др. Все химические и физико-химические реакции в растительных и животных организмах протекают в водной среде. Кроме того, вода принимает активное участие во многих реакциях обмена - гидролизе, окислении, процессах гидратации, набухания коллоидов и т. д. Содержание воды в теле животных изменяется с возрастом: с 80% у молодняка до 50% у взрослых животных. Для любого организма важно поддерживать определенный уровень воды в теле. Сухое вещество. Это остаток получаемый после полного удаления влаги из образца корма. Сухое вещество корма состоит из неорганических и органических веществ. Неорганическое вещество. К этой группе относятся минеральные вещества, которые делятся на две группы: макроэлементы (кальций, магний, калий, натрий, фосфор, хлор и сера), на долю которых приходится большее количество и микроэлементы (железо, медь, кобальт, йод, марганец, цинк, селен, молибден, хром, фтор), содержание в кормах которых очень мало. Органическое вещество. В органическое вещество входит много разнообразных соединений, которые можно разделить на три группы: группу азотсодержащих веществ, группу безазотистых веществ и группу биологически активных веществ. Азотосодержащее вещество или сырой протеин состоит из белков и небелковых веществ или амидов. К группе амидов относят свободные аминокислоты, амиды, азотосодержащие алкалоиды, органические основания и аммонийные соединения, в том числе нитраты и нитриты. Безазотистые вещества. Они являются необходимой частью веществ корма, так как только при их достаточном количестве может быть осуществлено правильное кормление животных. К этой группе относятся сырой жир, сырая клетчатка и БЭВ. Сырой жир. К этой группе относятся различные по своей химической природе вещества, обладающие одним общим свойством: они не растворимы в воде и растворяются в органических растворителях. Вещества входящие в эту группу могут быть разделены на три группы: липиды, стерины и красящие вещества. Сырая клетчатка. Это часть корма, которая остается после последовательного кипячения навески в разбавленных кислоте и щелочи. Сначала предполагали, что сырая клетчатка представляет собой непереваримую часть корма. Впоследствии было установлено, что она оказывает влияние на величину общей переваримости корма, поскольку в некоторых случаях переваримость ее также высока, как и легкорастворимых углеводов. Безазотистые экстрактивные вещества. Все вещества входящие в эту группу, - углеводы разной степени полимерности: моно- и дисахариды (сахара), полисахариды (несахара) – декстрины, крахмалы, пентозаны, гемицееюлозы, пектиновые вещества. Анализируя углеводный состав кормов, можно заключить, что основной компонент БЭВ – крахмал. Биологически активные вещества. Кроме описанных основных питательных веществ, выполняющих роль пластического и энергетического материала, в кормах содержится много соединений, характеризующихся биологической активностью. В эту группу относят витамины, гормоны и др. По химической природе почти все они являются белками, липидами или минеральными веществами и при зоотехническом анализе их определяют в этих группах веществ. Содержание биологически активных веществ в кормах, как правило, очень невелико, но действие их значительно. При изучении химического состава корма прежде всего определяют содержание в нем сухого вещества и воды путем высушивания образца (навески) корма до постоянной массы при температуре 105о С. По разнице между первоначальной массой исследуемого корма и массой сухого вещества рассчитывают содержание воды. В сухом веществе устанавливают содержание органических и неорганических (минеральных) веществ - путем сжигания образца корма при температуре 450-500о С. В золе в свою очередь определяют содержание кальция, фосфора, калия, натрия, железа, хлора, марганца, меди и др. в единицах массы (г, мг или мкг В 1 кг корма, сухого вещества) и в процентах. Химический состав и количество питательных веществ в кормах колеблются в широких диапазонах в зависимости от многих факторов - вида корма, состава почвы, климата, фазы вегетации и растений при уборке, агротехники возделывания, способа заготовки кормов и др. Поэтому так важно при составлении рационов для животных использовать данные фактического химического состава кормов, полученные в результате проведенных анализов в специализированных лабораториях. В настоящее время число обязательных контролируемых показателей химического состава кормов превышает 36. Такой подход имеет исключительное значение для полноценного кормления высокопродуктивных животных в условиях промышленной технологии производства продуктов животноводства. При этом учитывают соотношения между отдельными элементами питания, например сахаропротеиновое, кальциево-фосфорное, энергопротеиновое и др.
Уровень потребления кормов зависит от ряда факторов, важнейшие из которых - содержание сухого вещества и концентрация энергии и отдельных питательных веществ в нем. Химический состав кормов не дает полного представления об их питательности. Более точно определить ценность корма можно лишь в процессе изучения его взаимодействия с организмом животного. Переваривание и усвоение питательных веществ в желудочно-кишечном тракте связано со спецификой обмена веществ у paзныx видов животных и птицы. Под переваримостьюпонимают ряд гидролитических расщеплений составных частей корма (белков, жиров и углеводов) под влиянием ферментов пищеварительных соков и микроорганизмов. В результате вещества, входящие в состав кормов, распадаются нa аминокислоты, моносахариды, жирные кислоты и соли. Все они растворимы в воде и поэтому легко всасываются в пищеварительном тракте и поступают в кровь и лимфу. Переваримыми питательными веществаминазывают вещества, которые в результате пищеварения поступают в кровь и лимфу. Часть же веществ корма с остатками пищеварительных соков, слизью, кишечным эпителием и продуктами обмена выводится из организма в виде кала. О переваримости обычно судят по разности между питательными веществами, принятыми с кормами и выделенными с калом. Переваримость корма выражают как в граммах, так и в процентах. Отношение количества переваренного питательного веществ, изучаемого в опыте, к потребленному с кормом, выраженное в процентах, называют коэффициентом пepeвapимocти. Как правило, определяют коэффициент переваримости сухого вещества корма, органического вещества, протеина, жира, клетчатки и БЭВ. . Питательность кормов можно оценивать по сумме переваримых питательных веществ, включая переваримые протеин, жир (умноженный на коэффициент 2,25), клетчатку и БЭВ. Переваримость питательных веществ зависит от ряда факторов - вида, возраста животного, состава рациона, способа подготовки кормов, техники кормления и др. При организации полноценного кормления животных особое внимание уделяют протеину, его рациональному и физиологически обоснованному использованию в организме. В функциональном плане протеин в организме служит пластическим материалом. Неэффективен расход его на энергетические цели. Поэтому учитывают соотношение безазотистых питательных веществ и азотсодержащих в отдельных кормах и рационах. В частности, для нормального переваривания питательных веществ корма в организме жвачных на каждые 8-10 частей переваримых безазотистых веществ рациона, включая жир (х2,25), должно приходиться не менее одной части переваримого протеина. При более широком отношении переваримость углеводов и протеина снижается. В связи с этим важно поддерживать определенное протеиновое отношение (ПО), определяемое по формуле: ПО = пК + 2,25пЖ + пБЭВ ,  пПгде пК - переваримая клетчатка, г; пЖ - переваримый жир, г; 2,25 - коэффициент перевода жира в углеводы (по энергии); пБЭВ - переваримые безазотистые экстрактивные вещества, г; пП - переваримый протеин, г. Отношение оценивают как широкое, если на одну часть переваримого протеина приходится более 8 частей переваримых безазотистых веществ, среднее - 6-8 и узкое - менее 6. Переваримость кормов определяют в специальных опытах, для которых подбирают половозрелых, здоровых животных. При этом используют не менее трех типичных для исследуемой группы животных, которых содержат в условиях, приближенных к производственным. Опыт по изучению переваримости кормов состоит из предварительного и учетного периодов. Цель предварительного периода - освободить желудочно-кишечный тракт животных от остатков пищи предшествующего кормления и при учить их к полному потреблению исследуемого корма. С начала предварительного периода устанавливают твердый распорядок дня на весь опыт: режим кормления и поения, учета остатков корма и т. д. Продолжительность предварительного периода для жвачных и лошадей должна составлять 10-15 дней, для свиней -10 и для птицы - 5- 7 дней. В течение последующего периода ежедневно ведут учет корма путем взвешивания всего заданного в кормушку корма и его остатков (в конце дня), а также выделенного кала (его собирают по мере выделения, а если животные в стационарных клетках - 3-4 раза в день). Длительность учетного периода для крупного рогатого скота - 7-10 дней, для свиней и лошадей - 5-7, птицы - 3-5 дней. Ежедневно из кормов, остатков корма и кала берут средние пробы, которые консервируют или ежедневно высушивают и сохраняют для дальнейших биохимических анализов. По данным анализа проб корма, его остатков и кала вычисляют количество питательных веществ, потребленных животным, и количество веществ, выделенных с калом. По разности между этими показателями определяют количество питательных веществ, пepeвapeнных животным, и коэффициенты переваримости. Кроме прямого метода определения переваримости питательных веществ широко применяют метод, основанный на использовании инертных индикаторов. В качестве последних применяют оксид железа, оксид хрома, сульфат бария, которые вводят в корм, или кремневую кислоту, лигнин, содержащиеся в кормах. В процессе опыта тщательно учитывают потребленный животными корм и от каждого животного берут 10-15 проб кала (от крупного рогатого скота по 1-2 кг). В средних пробах корма и кала определяют содержание изучаемого питательного вещества и инертного индикатора. Для расчета коэффициента п  ереваримости применяют формулу:  К= 100 – 100ИВкорма * ПВкала ,ИВкала ПВкорма где К – коэффициент переваримости, %; ИВ – инертные вещества, %; ПВ – питательные вещества, %. Переваримость питательных веществ отдельных кормов определяют и дифференцированным методом. Суть его заключается в том, что в основной рацион вводят испытуемый корм в определенном количестве, как правило, 20-30 % в расчете на сухое вещество. Проводят два опыта последовательно по следующей схеме. В первом опыте определяют переваримость питатель-ных веществ основного рациона (ОР), в который введено минимальное количество нового корма (5-10 %); во втором исследуют переваримость питательных веществ рациона, в котором 20-30 % ОР(по сухому веществу) заменено изучаемым кормом. Между первым и вторым опытами (каждый из них имеет предваритель-ный и учетный периоды) делают трехдневный перерыв(переходный период), в течение которого проверяют поедаемость кормов, входящих во второй рацион.
Переваренные и всосавшиеся через стенку пищеварительного тракта питательные вещества используются организмом для поддержания жизни, работоспособного состояния и для производства продукции. Получение продукции является основной целью животноводства. В продуктивном животноводстве питание должно способствовать получению наибольшего количества продукции при рациональном потреблении питательных веществ кормов. Это можетбыть определено специальными опытами. В этих опытах об использовании судят по разности между веществами или элементами, доставленными в корме, питье и вдыхаемом воздухе и выделенными из организма всеми возможными путями - с калом, мочой, газами, парами, молоком и т. д. Этот опыты измерения использования веществ кормов называются «балансами веществ», они основаны на законе сохранения вещества и энергии. Методы опытов позволяют судить о конечных результатах использования питательных веществ. В зависимости от поставленных задач опыты строятся так, чтобы сравнивать результаты кормления либо между сходными животными (методика групп), либо между двумя смежными сроками на одних и тех же животных (методика периодов), либо сочетая группы с периодами (методика обратного замещения и латинского квадрата). Во всяком опыте исследуемое кормление сопоставляют со стандартным, уже изученным, которое считается контролем. В этих опытах определяют баланс азота, углерода и энергии. Баланс азота. В обменных реакциях организма может участвовать только азот органических соединений, всосавшихся через стенку пищеварительного тракта. Элементарный азот воздуха не принимают во внимание при составлении азотных балансов питания. Неорганические аммонийные соединения, поступающие с пищей, могут участвовать в обмене или как синтезированные микробами продукты, или подобно продуктам дезаминирования. Аммонийные соединения пищи и продуктов обмена в зоотехническом анализе определяются с протеином. Часть поступивших с кормом азотсодержащих веществ выделяется с каловыми массами. К ним присоединяются азотистые вещества пищевых соков и клеток эпителия пищеварительного тракта. Остальные же азотистые вещества пищи поступают в тело животного, где подвергаются различным превращениям и либо, окислившись, выделяются в моче (и в очень незначительном, обычно, неучитываемом, количестве в поте и потерях эпидермиса кожи волос), либо откладываются в теле. Конечныe продукты распада азотистых веществ в теле выделяются с мочой главным образом в форме мочевины, мочевой кислоты и аммиака. Остающийся в теле азот, с одной стороны, идет на восстановление потерянных с калом азотистых веществ пищеварительных соков и клеток эпителия, а с другой, - может быть отложен в теле в форме мяса или выделен с молоком. Азот, задержанный в теле, и азот выделенный всегда будут равны азоту корма. Поэтому для точного суждения о количестве оставшегося в теле азота необходимо знать его приток с пищей и количество, выделенное с калом, мочой и молоком. Для составления баланса азота обычный опыт по переваримости кормов достаточно дополнить сбором мочи и ее анализом на содержание азота, а у лактирующих животных также сбором и анализом молока. Баланс азота рассчитывают по формуле: Баланс N = Nкорма – (Nкала + Nмочи + Nпродукции). Результат баланса может быть положительным (протеин накапливается в теле), отрицательным (поступление азота в пище меньше его потерь из тела и, следовательно, содержание протеина в теле убывает) и нулевым (приток азота в пище равен его потерям). При толковании результатов балансов надо иметь в виду, что отрицательным баланс может быть не только при абсолютном недостаткe протеина в пище, но и при неудовлетворительном качестве кормового протеина, при недостатке в рационе органического вещества, при переходах с высоких (обильных) уровней кормления на пониженные, даже если последние близки к обычному оптимуму. Отрицательным может быть баланс и при недостатке некоторых питательных веществ - незаменимых аминокислот или минеральных веществ и витаминов, необходимых для нормального использования протеина. Нулевые балансы наблюдаются как при недостаточных, так и при достаточных и даже обильных уровнях общего и протеинового питания. Последнее связано с крайне ограниченной способностью взрослых животных создавать запасы протеина в теле. Положительным баланс азота должен быть у растущих, беременных и восстанавливающих истощенные запасы тела животных. Баланс углерода. Химическим элементом, который может быть использован как индикатор обмена органических веществ, является углерод. Он входит в состав всех групп питательных веществ - белков, жиров и углеводов. Углерод в форме органических соединений поступает в организм с пищей (возможно, и питьем) и в форме минеральных соединений (главным образом в виде С02) с вдыхаемым воздухом, а уходит с непереваренными остатками (в кале), с мочой и с кишечными газами (углекислотой и метаном). Остальной углерод в виде составного элемента различных питательных веществ попадает в тело. Он входит в состав всасывающихся аминокислот, глюкозы и жира. В результате различных промежуточных превращений, главным образом диссимиляции, животное выделяет через легкие продукты окисления в виде углекислоты. Помимо того, углерод выделяется из тела с полезными продуктами (например, молоком), а остальное его количество отлагается в мясе, жире, других тканях (шерсти, коже и т. д.) и органах. Баланс углерода определяют по формуле: Баланс С = Скорма – ( Свыдыхаемых газов + Скала + Смочи + С кишечных газов + + Спродукции ). Содержание углерода в кормах, кале, моче, молоке, шерсти может быть определено путем анализа этих веществ. Доля выделения углерода в газообразной форме сравнительно с потерями в кале и моче значительна. В газообразном виде удаляется больше половины теряемого организмом углерода, поэтому его необходимо определять во всех случаях изучения баланса углерода. Для этого пользуются дыхательными или респирационными аппаратами. Респирационные аппараты должны иметь герметическую камеру, внутри которой помещают подопытное животное. В аппаратах одного типа в камеру должен поступать все время свежий воздух. Определяя количество протекшего через камеру воздуха и его состав до входа в камеру и после выхода из нее, можно учесть все изменения, происшедшие за счет дыхания животного. Такой прибор называют открытым и применяют обычно для крупных животных. Имеются установки закрытого типа, в которых к герметической камере присоединены воздухонепроницаемые трубы и приборы, служащие для конденсации и поглощения образующихся водяных паров, углекислоты, охлаждения нагретого животным воздуха и просасывания воздуха через систему. Животное, выделяя углекислоту, поглощает из воздуха кислород. Выделенная углекислота улавливается в поглотительных приборах аппарата. В результате объем газа герметической системы (камеры, трубопроводов и приборов) уменьшается, что приводит к падению его давления внутри системы. Это падение давления соответствует исчезновению из воздуха кислорода, запас которого должен пополняться. Тем самым в камере состав воздуха поддерживается близким к нормальному. Если в респирационном опыте, помимо продукции углекислоты, учитывается и потребление кислорода, то по этим данным может быть определен респирационный коэффициент RQравный отношению объема продуцированной углекислоты к объему потребленного кислорода. Если респирационный опыт ведется на голодающем животном, то по величине RQможет быть определена доля участия в обмене отдельных веществ тела животного. RQпри окислении углеводов равен 1, при окислении белков примерно 0,8, а жиров – 0,707. Баланс углерода в сочетании с балансом азота позволяет прижизненно определить изменения содержания белка и жира в теле животного и использование для этого вещества корма в момент опыта. Баланс энергии. Чтобы определить баланс энергии в организме животного, нужно знать, какое количество энергии поступило и сколько ее выделилось из тела. Энергия поступает в тело в химической форме только с питательными веществами кормов. Часть этих же веществ уходит в непереваренных остатках (в кале), часть в не вполне окислившихся веществах - с кишечными газами (метаном), и, наконец, не вполне окислившиеся азотсодержащие вещества тела и корма выделяются в различных соединениях в моче. Это количество химической энергии с целью учета баланса тепловой энергии должно быть предварительно выражено в единицах тепловой энергии - джоулях. Чтобы определить запас тепловой энергии корма или -экскретов, образец их нужно сжечь в калориметре и учесть количество тепла, образовавшееся при сжигании. По результатам сжигания в калориметре образцов кормов и выделений подсчитывают количество энергии, протекшей с кормом и покинувшей тело животного с видимыми выделениями (калом, мочой, молоком). Кроме этих видимых выделений, тело животного теряет тепловую энергию, появляющуюся в результате переваривания и усвоения корма, мышечной деятельности и обменных реакций. Тепло, выделенное животными, определяется либо косвенно по количеству поглощенного животными кислорода и в зависимости от RQ, находимых в респирационном опыте, либо прямым путем в специальном аппарате – биокалариметре. Результаты опытов по балансу энергии, так же как и аналитические результаты по балансу углерода, дали фундаментальные материалы для выяснения закономерностей использования веществ кормов продуктивными животными. Эти закономерности широко применяются при разработке норм кормления и оценки питательности кормов.
Обменная энергия представляет собой часть энергии корма, которую организм животного использует для обеспечения жизнедеятельности и образования продукции. В лабораторных условиях для определения энергии, содержащейся в корме и выделениях животного, используют калориметры, в которых испытуемое вещество сжигают в атмосфере чистого кислорода. Выделившуюся при сгорании тепловую энергию пересчитывают на 1 г или 1 кг вещества и выражают в мега джоулях (МДж) или килокалориях (ккал). 1 кал = 4,1868 джоуля; 1 Дж = 0,2388 кал, 1 кДж = 1000 Дж; 1 МДж - 1000 кДж. Химические изменения веществ в процессе обмена сопровождаются превращениями энергии в организме животного, причем обмен веществ и обмен энергии являются лишь различными формами одного и того же процесса. Поэтому для изучения материальных изменений в организме животного прибегают и к определению баланса энергии. Для этого требуются сведения о количестве энергии в кормах (валовая энергия) и выделенной животными из организма: у птицы - с пометом, а у свиней, крупного рогатого скота, лошадей и овец - с калом и мочой. Для жвачных животных и лошадей дополнительно учитывают потери энергии с газами желудочно-кишечного тракта и определяют их в респирационных опытах. Потери энергии с метаном можно рассчитать. Установлено, что поправка на метан составляет: для концентрированных кормов и корнеклубнеплодов - 5 % валовой энергии; для зеленых, силосованных кормов -10; для грубых -15 %. В целом потери энергии с метаном у жвачных с использованием обычных рационов составляют в среднем 5-7 % валовой энергии, но могут достигать и 12 %. У свиней и птицы потери энергии с газами настолько малы, что в расчет их можно не принимать. Количество обменной энергии в отдельных кормах устанавливают в дифференцированных опытах, а в рационах - в прямых опытах на соответствующих видах животных. Обменную энергию (ОЭ) кормов определяют в балансовых опытах на животных при кормлении их в соответствии с современными нормами по схеме: для жвачных животных и лошадей ОЭ = ВЭ - (Эк + Эм + Эмет); для свиней ОЭ = ВЭ - (Эк + Эм); для птицы ОЭ = ВЭ - Эп, где ВЭ _ валовая энергия корма, МДж; Эк - энергия кала, МДж; Эм - энергия мочи, МДж; Эмет - энергия метана, МДж; ЭП - энергия помета, МДж. Методы расчета обменной энергии Метод 1. Использование уравнений регрессии. Для расчета не обходимо знать химический состав корма, переваримость питательных веществ и вид животного: для крупного рогатого скота ОЭкрс = 17,46пП + 31,23пЖ + 13,65пК + 14,78пБЭВ; для овец ОЭо = 17,71пП + 37,89пЖ + 13,44пК + 14,78пБЭВ; для лошадей ОЭл = 19,64пП + 35,43пЖ + 15,95пК + 15,95пБЭВ; для свиней ОЭс = 20,85пП + 36,63пЖ + 14,27пК + 16,95пБЭВ; для птицы ОЭп = 17,84пП + 39,78пЖ + 17,71пК + 17,71пБЭВ, где пП - переваримый протеин, г; пЖ - переваримый жир, г; пК – переваримая клетчатка, г; пБЭВ - переваримые безазотистые экстрактивные вещества, г. Метод 2. Количество обменной энергии можно рассчитать по переваримой энергии корма или рациона. Установлено, что в 1 г суммы переваримых питательных веществ для жвачных и свиней содержится 18,43 кДж (4,41 ккал) переваримой энергии. Обменная энергия корма при использовании его в рационах крупного рогатого скота составляет 82 % переваримой (ОЭ = 0,82) ПЭ, овец - 87, лошадей - 92, свиней - 94 %. Умножив энергию суммы переваримых питательных веществ на соответствующий коэффициент(0,82, 0,87, 0,92 или 0,94) в зависимости от вида животных, получим содержание обменной энергии в корме. Метод З.Для определения обменной энергии в кормах для крупного рогатого скота можно использовать коэффициент, предложенный Ж. Аксельсоном. По Аксельсону 1 г суммы переваримых питательных веществ равен 15,45 кДж (3,69 ккал) обменной энергии. Чтобы определить количество обменной энергии для крупного рогатого скота, необходимо сумму переваримых питательных веществ умножить на этот коэффициент. Для кормов, предназначенных для свиней, обменную энергию можно рассчитать, используя следующие эквиваленты: 1 г переваримого жира = 38,9 кДж, или 9,3 ккал обменной энергии; 1 г переваримогo протеина = 18,8 кДж, или 4,5 ккал обменной энергии; 1 г переваримых углеводов = 17,6 кДж, или 4,2 ккал обменной энергии. Чтобы рассчитать количество обменной энергии в корме для свиней, необходимо умножить количество каждого переваримого питательного вещества на соответствующий эквивалент, а затем суммировать обменную энергию всех питательных веществ. Метод 4. В птицеводстве для определения количества обменной энергии в кормах кроме уравнений регрессии используют энергетические эквиваленты, предложенные Х. У. Титусом. При этом переваримые питательные вещества умножают на соответствующий энергетический эквивалент, суммируют данные энергии всех питательных веществ, вносят поправку на непереваренную клетчатку и находят количество обменной энергии. Во ВНИИТИП разработан комбинированный метод определения обменной энергии в кормах для птицы, сочетающий прямой и расчетный способы: 1) в балансовом опыте определяют коэффициенты переваримости корма (по общепринятой методике); 2) одновременно проводят анализ содержания сырого протеина, сырого жира, золы и влаги в корме. Сумму клетчатки и БЗВ определяют по разности, %: 100 - (вода + сырой протеин + сырой жир + зола); 3) содержание валовой энергии корма в килоджоулях рассчитывают по химическому составу, для чего количество питательных веществ умножают на коэффициент энергетической ценности [(сырой протеин * 23,85) + (сырой жир * 39,8) + (сырая клетчатка и БЗВ * 17,6)]; 4) обменную энергию корма рассчитывают по формуле А=В * С, где А - обменная энергия в 100 г корма, ккал (кДж); В - валовая энергия в 100 г корма, ккал (кДж); С - коэффициент переваримости корма. Чтобы обменную энергию корма, выраженную в килокалориях, перевести в килоджоули, следует полученное число умножить на 4,1868. Предложенный комбинированный метод позволяет определить обменную энергию корма с достаточно высокой точностью в производ-ственных условиях зоотехнических лабораторий птицефабрик, не используя калориметрическую установку. Для производственных условий пригоден и более доступен метод расчета обменной энергии (ккал в 1 кг корма) для птицы, основанный на определении сырого протеина, сырого жира, сахара и крахмала (в процентах) с использованием уравнения регрессии, предложенного Карпентером и Клеггом: ОЭ = 53 + 38 * [сырой протеин + (2,25 * сырой жир) + (1,1 * крахмал)+ + сахар]. Оценка питательности кормов по чистой энергии. Эта система разработана Лофгрином и Гарреттом (1968) для растущего и откармливаемого крупного рогатого скота и Реттреем (1973) для растущих овец. Система предусматривает деление чистой энергии кормов на чистую энергию поддержания жизни и чистую энергию продукции. Потребность в чистой энергии на поддержание жизни (НЭпж) приравнивается к теплопродукции животного в голодном состоянии. Для растущего крупного рогатого скота величина НЭпж, определенная экспериментальным путем, составляет 77 ккал (322 кДж), для овец - 63 ккал (264 кДж) на 1 кг обменной массы тела (МТ 0,75). Чтобы определить общую потребность в чистой энергии на поддержание жизни, необходимо умножить эти величины на обменную массу тела, то есть живую массу тела взять в степени 0,75. Для расчета потребности в чистой энергии на продукцию (НЭп) в зависимости от среднесуточного прироста живой массы предложены следующие уравнения: бычки: НЭп (КДж/сутки) = (220,74х+28,64х2) * WO,75;телочки: НЭп (КДж/сутки) = (2З4,60х+52,96х2) * W0.75, где НЭп - потребность в чистой энергии на продукцию, кДж/сутки; х - среднесуточный прирост живой массы, кг. При получении экспериментальных данных о величинах теплопродукции и отложения энергии в приросте тела методикой предусмотрен анализ тела животного в начале и конце экспериментa методом сравнительного убоя и определение энергии в приросте. Недостатками этой (калифорнийской) системы оценки кормов по чистой энергии являются ее применимость только для растущего крупного рогатого скота и овец и довольно условное разделение энергетической ценности корма на чистую энергию для поддержания жизни и чистую энергию на продукцию. Система оценки кормов по обменной энергии (британская системаБлэкстера, 1965). Эта система разработана Блэкстером для жвачных животных и принята Сельскохозяйственным научно-исследовательским советом Великобритании в 1965 г. Согласно этой системе потребность животных в энергии выражается в форме обменной энергии, а эффективность ее использования зависит от живой массы, продуктивности животного и концентрации обменной энергии в 1 кг сухого вещества рациона. Концентрация обменной энергии в сухом веществе кормов характерный показатель системы Блэкстера, влияющей на эффективность использования обменной энергии для поддержанияжизни и образования продукции. Чем выше концентрация обменной энергии, тем выше эффективность ее использования. Система оценки питательности корма, принятая в Германии. Разработана коллективом ученых Института кормления сельскохозяйственных животных имени Кельнера и введена в практику сельского хозяйства Германии в 1971 г. Единицей измерения энергетической ценности корма принята 1 ккал (4,187 кДж) нетто-энергии (чистая энергия) отложения жира (НЭЖ). Это значит, что в стандартизированных условиях количество корма или питательного вещества имеет энергетическую ценность, равную 1 ккал (4,187 кДж) НЭЖ, если при скармливании этого количества корма взрослому откармливаемому животному прирост энергии тела равен 1 ккал (4,187 кДж). Энергетическая кормовая единица (ЭКЕ) дифференцирована для крупного рогатого скота - ЭКЕкрс, свиней - ЭКЕс и птицы-ЭКЕп: 1 ЭКЕкрс=2,5 ккал чистой энергии (10,5 кДж); 1 ЭКЕс=3,5 ккал чистой энергии (14,6 кДж); 1 ЭКЕп=3,5 ккал чистой энергии (14,6 кДж). Дифференцирование энергетической кормовой единицы в зависимости от вида животного обусловлено разной переваривающей способностью и эффективностью использования энергии у крупного рогатого скота, свиней и птицы. Потребности других видов сельскохозяйственных животных выражены следующим образом: овец, коз и лошадей в ЭКЕкрс, кроликов - В ЭКЕс. При разработке энергетической кормовой единицы исходили из следующих уравнений регрессии, составленных на основе результатов экспериментальных исследований: ЭКЕкрс = О,684Х1 +3,О08Х2+0,804Хз+О,804Х4; ЭКЕс = О,731Х1, +2,440Х2+0,846Х3+О,804Х4; ЭКЕп = 0,737Х1,+2,283Х2+0,911Х3+О,911Х4. где X1 - переваримый протеин, г/кг; Х2- переваримый жир; Х3 - переваримая клетчатка; Х4- переваримые БЭВ. Система оценки кормов в Германии включает следующие показатели: энергетическая кормовая единица (ЭКЕ), концентрация энергии в 1 кг сухого вещества, переваримость энергии (ПЭ), переваримый сырой протеин (ПСП), протеино-энергетическое отношение (ПЭО), отношение переваримого к сырому протеину. Кроме того, энергетическая оценка дополняется показателями, характеризующими полноценность кормления животных. Данная методика применяется в настоящее время в нашей стране. 6. Факторы, влияющие на химический состав, переваримость и питательность кормов. Факторов, влияющих на химический состав, переваримость и питательность кормов очень много: сорт растений, климатические условия, агротехника, фаза уборки, способы уборки, способы хранения и способ подготовки к скармливанию. Изменения химического состава и питательности кормов в зависимости от вида, сорта, фазы вегетации и условий выращивания растений. В процессе вегетации независимо от вида растения в нем отмечается накопление сухого вещества, увеличение количества БЭВ и клетчатки (при этом их соотношение изменяется в сторону клетчатки), снижение уровня сырого протеина и повышение в нем доли белка. При этом переваримость отдельных питательных веществ в них снижается. Химический состав и питательная ценность кормовых растений в определенной степени обусловлены их сортовой принадлежностыо, однако эти различия в большей или меньшей степени проявляются в зависимости от конкретных условий выращивания растений, поскольку различные сорта характеризуются разной отзывчивостью на изменение уровня питания. Оптимизация водного режима растений путем орошения также оказывает определенное воздействие на их химический состав, причем доля влияния условий питания растений на химический состав наиболее сильно проявляется на ранних фазах вегетации, в период интенсивного роста растений. На химическом составе растений отражаются природно-климатические условия, в частности световой и температурный режимы. Установлена (Г. В. Пикулевский, К. П. Карташов и С. Л. Иванов) зависимость химического состава масел от климатических условий произрастания растений. На основании этих данных была сформулирована климатическая теория, согласно которой тропичеокий климат равномерной, без резких колебаний температурой благоприятствует образованию в семенах глицеридов насыщенных кислот и олеиновой кислоты. Континентальный климат с резкими колебаниями температуры способствует образованию глицеридов полиненасыщенных кислоти задерживает синтез глицеридов олеиновой кислоты. Кроме климатических условий, на зональные особенности в химическом составе кормовых растений существеннное влияние оказывают характер почв и способ их обработки. Особо следует остановиться на изменчивости минерального состава зеленых растений. Значительные колебания минерального состава растений, как и других составных компонентов, обусловливаются многими факторами, среди -которых наиболее существeнные видовые различия и изменение минерального состава по фазам вегетации. Колебания в содержании минеральных веществ в растениях разных видов даже внутри одного семейства, в 2-3 paзa превышающие минимальное значение, следует считать обычным явлением. В связи с этим любые табличные данные о минеральном составе кормов следует считать лишь ориентировочными, требующими уточнения применително) к конкретным условиям. Климат и метеорологические условия года оказывают влияние на формирование химического состава растений. В годы с оптимальным количеством и равномерным распределением осадков в период вегетации в растениях накапливается больше минеральныx веществ, чем в засушливые годы. Безусловно, на минеральном составе растений сказывается и внесение удобрений. Однако предугадать, как изменится содержание тех или иных элементов в растении при внесении удобрений, пока не представляется возможным. При этом обычно проявляются и видовая специфичность растений, и агрофон, и почва, и метеорологические условия года, и ряд пока неизвестных и не учитываемых факторов. Что касается микроэлементов, то на их содержание в растениях меньшее влияние оказывают агротехнические приемы, погодные условия, видовая и сортовая принадлежность. Естественное накопление микроэлементов в растениях разных семейств, а также в разных частях растения (корень, стебель, листья, плоды, семена) значительно различается, но основным фактором, определяющим изменчивость микроминерального состава золы растений, является место их произрастания. Работами В. И. Вернадского и его последователей доказано, что микроэлементы, как и другие минеральные вещества, распространены на земле неравномерно. Это зависит от неодинакового состава почвообразующих пород и от особенностей почвообразовательного процесса. Недостаток или избыток микроэлементов в почве в основном и обусловливает содержание их в растениях. Развивая идеи В. И. Вернадского, академик А. П. Виноградов разработал учение о биогеохимических провинциях. Биогеохимические провинции - это ограниченные области земного пространства, имеющие в среде определенную, только им свойственную концентрацию одного или нескольких минеральных элементов. Эти концентрации могут быть избыточными или недостаточными. Изменения химического состава и питательной ценности кормов в зависимости от технологии их приготовления и условий хранения. Эти изменения связаны прежде всего с теми биохемическими преобразованиями, которые происходят в скошенном растении в процессе его консервации. При заготовке различных видов кормов отмечаются биохимические потери питательных веществ в процессе дыхания в тканях скошенных растений. В результате часть моно- и дисахаридов окисляются до диоксида углерода и воды, то есть практически теряются. Чем продолжительнее время между скашиванием и отмиранием (консервацией растений), тем большее количество углеводов теряется и ниже питательная ценность готового корма. Силосованные корма по своему химическому составу существенно отличаются от состава исходной массы. В этом случае легкосбраживаемые углеводы растений используются для синтеза молочной и уксусной кислот, служащих консервирующим началом в силосе. Изменение влажности исходного сырья (путем провяливания скошенных растений) снижает интенсивность бродильных процессов и способствует лучшей сохранности углеводов в процессе силосования корма. Наряду с углеводами большие потери при заготовке кормов наблюдаются в отношении жирорастворимых витаминов, в частности каротина, ypoвень которого может снижаться в несколько раз. Во время скашивания и приготовления различных видов консервированных кормов происходят существенные изменения в протеиновой питательности. Предварительное провяливание растений перед силосованием до содержания 32% сухого вещества улучшает сохранность всех незамeнимых aминакислот. Присутствие в силосе аммиака - следствие глубокого распада белковых веществ. Наряду с явными потерями питательных веществ в процессе приготовления силоса или сенажа при нарушении основных технологических требований происходят значительные физико-химические превращения белка, ведущие к снижению его доступности. Максимальная сохранность питательных веществ отмечается при искусственной сушке зеленых кормов. Однако здесь действие высокой температуры, очевидно, отражается на физических характеристиках отдельных питательных веществ, в результате чего их переваримость по сравнению с исходным сырьем снижается. В процессе технической переработки продуктов растениеводства также происходит изменение их химического состава. При переработке часть сырья идет для приготовления пищевых продуктов, а остальное (отходы) используется в кормлении животных. Отходы существенно отличаются как от продукта, так и исходного сырья. На кормовом продукте, получаемом при переработке растительного сырья, отражается и технологическая схема производства. Так, при переработке подсолнечника с предварительным шелушением семян могут быть получены высокопитательный жмых и шрот с небольшим остатком лузги и низким содержанием клетчатки. Если масло извлекается прессованием, то сырье в процессе переработки сильно нагревается и в жмыхе остается мало растворимых фракций протеина и относительно много жира. |