Питательные вещества растительных кормов и их роль в обменных процессах

СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ

 

 

Руководитель темы,

зав. сектора качества кормов,

канд. биол. наук                ________________Е.Г. Артемук (введение, раздел 1, 2,

подпись, дата                                    заключение)

 

Мл. науч. сотр.                  ________________Ю.Г. Мисюта (введение, раздел 1, 2,

                                                 подпись, дата                                    заключение)

 

Науч. сотр.                         ________________И.И. Грушко (введение, заключение)

подпись, дата

 

Ведущий инженер            ________________Г.С. Лежнюк (раздел 2)

подпись, дата

 

Инженер-химик

1 категории                      _________________Г.П. Чекризов (раздел 2)

подпись, дата

 

Мл. науч. сотр.                 _________________А.Д. Пухаева (раздел 2)

подпись, дата

 

Мл. науч. сотр.                 _________________И.Н. Капелько (раздел 2)

подпись, дата

 

 

Нормоконтролер              _________________Ю.Г. Мисюта

подпись, дата

 

 

РЕФЕРАТ

 

Отчет 31 с., 9 табл., 10 источников.

Зеленые корма, сенаж, силос, минеральные элементы, кормовые единицы, обменная энергия.

Цель работы: изучение макро- и микроэлементного состава растительных кормов, заготавливаемых в хозяйствах агропромышленного комплекса Брестской области и разработка рекомендаций по повышению их питательной ценности.

Методы исследования: теоретический анализ литературных источников, методы зоотехнического анализа кормов.

В ходе исследований отработаны методики зоотехнического анализа кормов. Проведен анализ по 20 показателям качества более 90 образцов растительных кормов (зеленые корма, сенаж, силос), заготовленных хозяйствами агропромышленного комплекса Брестской области. Наличие данных о содержании основных питательных и минеральных веществ в кормах и знание норм потребности животных в питании позволит более точно определять вид и количество необходимых балансирующих добавок.

Разработаны рекомендации по повышению питательной ценности растительных кормов, заготавливаемых в хозяйствах Брестской области.

Область применения: сельское хозяйство, кормопроизводство.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Нормативные ссылки.. 5

ВВЕДЕНИЕ.. 6

1 питательные вещества растительных кормов и их роль в обменных процессах 8

2 химический состав растительных кормов, заготавливаемых хозяйствами агропромышленного комплекса Брестской области.. 16

заключение.. 30

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 31

 

Нормативные ссылки

В настоящем отчете о научно-исследовательской работе использованы ссылки на следующие стандарты:

1. ГОСТ 13496.15–97 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания сырого жира.

2. ГОСТ 13496.2–91 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Метод определения сырой клетчатки.

3. ГОСТ 13496.4–93 Корма, комбикорма, комбикормовое сырьё. Методы определения содержания азота и сырого протеина.

4. ГОСТ 13496.17–95 Корма. Методы определения каротина.

5. ГОСТ 23637–90 Сенаж. Технические условия.

6. ГОСТ 26176–91 Корма, комбикорма. Методы определения растворимых и легкогидролизуемых углеводов.

7. ГОСТ 26180–84 Корма. Методы определения аммиачного азота и активной кислотности (рН).

8. ГОСТ 26226–95 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения сырой золы.

9. ГОСТ 26570–95 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения кальция.

10. ГОСТ 26637–90 Сенаж. Технические условия.

11. ГОСТ 26657–97 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания фосфора.

12. ГОСТ 27548–97 Корма растительные. Методы определения содержания влаги.

13. ГОСТ 27995–88 Корма растительные. Методы определения меди.

14. ГОСТ 27996–88 Корма растительные. Методы определения цинка.

15. ГОСТ 27997–88 Корма растительные. Методы определения марганца

16. ГОСТ 27998–88 Корма растительные. Методы определения железа.

17. ГОСТ 28458–90 Корма растительные. Методы определения йода

18. СТБ 1223–2000 Силос из кормовых растений. Общие технические условия.

ВВЕДЕНИЕ

Научно-обоснованное кормление и содержание животных является основой для реализации генетического потенциала, продуктивных качеств и нормальных физиологических процессов, обеспечивающих здоровье и воспроизводительные способности животных. Одной из главных причин низкой продуктивности и высоких затрат кормов в животноводстве является несбалансированное по минеральным веществам питание.

При дефиците в организме макро- или микроэлементов возникают серьезные нарушения обмена не только этих элементов, но и других питательных веществ – белков, липидов, углеводов, витаминов, гормонов, что ведет к расстройству функции печени, органов пищеварительной и других систем и в конечном итоге к снижению эффективности использования питательных веществ из кормов, нарушению процессов роста и развития. У животных падает продуктивность, сопротивляемость организма к неблагоприятным факторам внешней среды, и они легко заболевают различными болезнями как незаразной, так и инфекционной этиологии.

Недостаток тех или иных элементов приводит к повышенному расходу корма. При этом другие элементы могут быть в избытке, что зачастую вредно. Поэтому одним из основных условий эффективного использования кормов является сбалансированность рационов не только по протеину, аминокислотам, витаминам и другим биологически активным веществам, но и по макро- и микроэлементам.

Особое значение полноценность минерального питания животных приобретает в современных условиях производства. Специализация хозяйств, внедрение промышленной технологии предусматривают совершенно новые условия кормления, содержания и использования животных. Концентрация большого поголовья животных на ограниченных площадях, автоматизация и механизация большинства технологических процессов позволяют существенно повысить производительность труда работников животноводства, снизить себестоимость единицы продукции, что положительно влияет на экономику хозяйств [1].

Однако на специализированных фермах и в промышленных комплексах животные находятся длительное время, а зачастую и всю жизнь в условиях ограниченного движения, недостаточного моциона и не всегда благоприятного микроклимата. При этом даже незначительные отклонения в полноценности питания, в том числе и минеральном, оказывают весьма неблагоприятное влияние на состояние здоровья и продуктивность животных. Поэтому очень важно своевременно иметь объективную оценку состояния обмена веществ у животных по специальной системе, которая должна быть составной частью технологии.

Качество кормов оценивают по органолептическим признакам и химическому составу. Знание химического состава кормов и норм потребности животных в различных питательных веществах необходимо для организации рационального кормления животных.

Промежуточные отчеты:

1. по первому этапу “Освоение методик определения элементного состава растительных кормов. Отбор образцов зеленых кормов и предварительная подготовка их к анализам на содержание макро- и микроэлементов” от 31.05.2006г.

2. по второму этапу “Отбор образцов сенажа и силоса и проведение анализов на содержание в них макро- и микроэлементов” от 29.09.2006г.

 

 

питательные вещества растительных кормов и их роль в обменных процессах

Производство продукции животноводства в современных условиях невозможно без применения интенсивной технологии, одним из элементов которой является организация полноценного кормления животных и обеспечение их всем комплексом необходимых питательных веществ, в том числе и минеральных [2, 3]. Питательность кормов зависит от химического состава – содержания белков, жиров, углеводов, легкоусвояемых минеральных веществ, витаминов.

Белки входят в состав всех клеток и тканей, ферментов, гормонов, иммунных тел и других специфических веществ, играют важную роль в пищеварении, обменных процессах и защитных реакциях организма [4]. Они контролируют и регулируют химические реакции в организме животных. Белок является главным компонентом мышечных тканей. Волокнистые белки также играют защитную роль, выступая в качестве строительного материала для роговой ткани (волос и копыт). И, наконец, белки имеют важную питательную ценность для животных.

Углеводы являются одним из основных источников энергии в кормах для животных. От качества углеводов и химической природы зависит не только питательность кормов, но и степень использования животными содержащихся в них азотистых и минеральных веществ. Клетчатка является необходимым элементом питания для всех сельскохозяйственных животных и, прежде всего, для жвачных. Она обеспечивает нормальную моторику желудочно-кишечного тракта и образование в рубце уксусной кислоты, необходимой для синтеза молочного жира. Недостаток углеводов приводит к расщеплению жиров тела с образованием повышенного количества ацетуксусной и бета-оксимасляной кислот, что вызывает заболевание животных кетозом. Малое количество структурных веществ и легкогидролизуемых углеводов в траве служит причиной нарушения обмена веществ у животных.

Простые сахара служат строительными блоками более сложных углеводов. Простые сахара имеют важнейшее питательное значение – они легко растворимы в воде, что делает их доступными не только для бактерий рубца, но и для животных с простым желудком. В кормлении жвачных животных важно не только общее количество сахаров, но и их соотношение с протеинами. В оптимальных рационах жвачных благоприятное сахаропротеиновое соотношение (на 1 г протеина – 0,8 –1,2 г сахаров) создает необходимые условия для размножения микрофлоры в преджелудках, улучшение синтеза аминокислот, жирных кислот и витаминов группы В [4, 5]. В силосованных кормах сахара очень мало или нет вообще, так как при силосовании он превращается в органические кислоты. Поэтому при скармливании животным силоса в рацион необходимо включать сахаросодержащие корма.

Растения содержат весьма незначительное количество липидов. Липиды содержат примерно в 2,25 раза больше энергии, чем углеводы [6, 7]. Имея высокую калорийность, жиры, содержащиеся в кормах, оказывают существенное влияние на их общую питательность. Они не только выполняют роль энергетического материала, но и необходимы для нормального обмена веществ, роста и развития животных. В состав природных жиров входят незаменимые ненасыщенные жирные кислоты, такие как линоленовая, линолевая, арахидоновая и некоторые другие. Эти жирные кислоты должны обязательно поступать в организм животных с кормами, т.к. они здесь не синтезируются. При недостатке указанных жирных кислот у животного возникает ряд заболеваний (дерматиты, авитаминозы). При дефиците жира с кормами в организм поступает очень мало растворимых в жире витаминов (А, D, Е, К).

Потребность крупного рогатого скота в минеральных веществах зависит от многих факторов и, в первую очередь, от взаимоотношения между отдельными элементами в процессе обмена, всасывания и выделения, способности накапливаться в организме [8]. Все минеральные вещества, которых насчитывается более 100, подразделяются, в зависимости от их количественного содержания в кормах и тканях, на макро- и микроэлементы. Для животных особенно большое значение имеют: из макроэлементов – кальций, фосфор, магний, калий, натрий, сера, из микроэлементов – железо, марганец, медь, цинк, кобальт, йод. При дефиците в организме макро- и микроэлементов возникают серьезные нарушения обмена не только этих элементов, но и основных питательных веществ – белков, жиров, углеводов, витаминов, гормонов. Минеральные элементы входят в состав сложных органических соединений, выполняющих различные физиолого-биохимические функции. Макро- и микроэлементы выполняют важную роль в процессах всасывания питательных веществ из пищеварительного тракта и их усвоении, обеспечивают нормальные условия жизнедеятельности. Без них невозможен нормальный рост и развитие животных, они участвуют во многих биохимических превращениях организма. Недостаток или избыток отдельных элементов в рационе приводит к снижению продуктивности, плодовитости, ухудшению использования питательных веществ, вызывает заболевания. Длительный или острый недостаток минеральных веществ проявляется в специфических для каждого случая симптомах.

На питательную ценность кормов во многом влияет содержание в растениях кальция и фосфора.

Кальций – постоянная составная часть организма растений и животных. Из растительных кормов богаты кальцием бобовые травы, подсолнечник, относительно бедны злаковые травы и кукуруза. Вегетативные части растений богаче кальцием, чем генеративные. Оптимальным содержанием кальция в зеленых растениях следует считать 40–60 мг в 1 кг сухого вещества, а высоким – 100 мг и больше [1]. При дефиците кальция (а также фосфора или витамина D) в рационе молодняк заболевает рахитом. Характерными признаками являются: нарушение роста, ухудшение аппетита, искривление позвоночника, ребер и трубчатых костей, шаткость походки, хромота. В основе заболевания лежит нарушение процессов минерализации костей. Недостаток кальция в рационе взрослых животных вызывав остеомаляцию (деминерализация костей) и (или) остеопороз (пористость костей). Болезнь развивается постепенно, сопровождается снижением продуктивности, потребления и переваримости корма, расстройствами пищеварения и выпадением шерсти.

В процессах обмена кальций взаимосвязан со многими другими минеральными элементами и витаминами: фосфором, магнием, железом, калием, витамином D (влияет на усвоение кальция).

Фосфор является одним из основных структурных элементов организма. Все синтетические процессы, связанные с ростом и образованием продукции (формирование скелета, увеличение мышечной массы, синтез составных частей молока, рост шерсти), осуществляются при участии соединений фосфорной кислоты. Фосфор входит в структуру нуклеиновых кислот, которые служат носителями генетической информации, регулируют биосинтез белка и иммунитет.

В растениях фосфор содержится главным образом в виде органических соединений – солей фитиновой кислоты, фосфолипидов, нуклеиновых кислот и других соединений, причем в зерне (семенах) его в 3–4 раза больше, чем в соломе. В зерне фосфор в среднем составляет 3,5–4,5 г, в пастбищных травах — 2,5–3,0 г на 1 кг сухого вещества [2]. Уровень фосфора в растениях повышается при внесении в почву фосфорных удобрений. В поздних фазах вегетации количество фосфора снижается.

Потери фосфора наблюдаются в процессе силосования трав, атакже при дождливой погоде во время сеноуборки, так как более 3/4фосфора травы представляет собой водорастворимую фракцию. Относительно богаты фосфором жмыхи, шроты, пшеничные отруби, а также корма животного происхождения.

Умеренный и дефицит фосфора в рационах служит причиной низкофосфорной формы рахита. При этом наблюдается замедление или полное прекращение роста, нарушение минерализации костей. Содержание витамина А в печени и плазме крови уменьшается вследствие пониженной степени трансформации каротина в витамин А. Характерным признаком гипофосфороза является извращение аппетита – жевание различных предметов. У взрослых животных гипофосфороз проявляется изменениями в костях типа остеомаляции. Наблюдается также деминерализация зубов, шатание резцов. Первые признаки заболевания – снижение живой массы (привесов при откорме), уменьшение молочной продуктивности из-за плохой поедаемости корма. Животное становится вялым, малоподвижным. В тяжелых, запущенных случаях могут наблюдаться атаксия и параличи.

Магний находится в непосредственной связи с кальцием и фосфором, активизирует многие ферменты и участвует в жировом, углеводно-белковом обмене. Дефицит магния приводит к истощению запасов кальция [5]. Недостаток магния в кормах приводит к значительной возбудимости нервной системы животного.

Натрий является необходимым элементом для построения тканей, регуляции и поддержания осмотического давления, водного, минерального, белкового и жирового обмена. Содержание натрия оказывает прямое влияние на продуктивность. При недостатке натрия у животных пропадает аппетит, снижается синтез жира и протеина, задерживается рост молодых животных [1]. В растительных кормах натрия мало, поэтому для балансирования питания животных в рацион необходимо включать поваренную соль.

Калий является составным элементом для построения тканей, участвует в осмотических и биохимических процессах. Калий содержится в кормах, как правило, в избыточном количестве и не является дефицитным для организма элементом.

Железо принимает участие в окислительно-восстановительных реакциях, играющих большую роль в обмене веществ животных. Элемент входит в структуру молекулы гемоглобина и дыхательных ферментов и находится в организме в соединении с белками.

Содержание железа в растениях зависит от вида (бобовые травы богаче злаковых), стадии вегетации (с возрастом уровень железа снижается), типа почвы, загрязненности среды. Много железа в листьях и оболочках семян. Богаты им солома злаковых, шроты, отруби, сухой жом, кровяная и рыбная мука, бедны – молоко, обрат, зерно злаков, корнеплоды [2]. Потребность всех видов сельскохозяйственных животных в железе обычно удовлетворяется за счет натуральных кормов.

Основной признак дефицита железа у всех видов животных – микроцитарная гипохромная анемия, возникающая вследствие недостаточности синтеза гемоглобина и сопровождающаяся отставанием в росте. В связи с высоким содержанием железа в растительных кормах, его удовлетворительной усвояемостью и реутилизацией железа в организме анемия у взрослых животных встречается редко. Чаще она проявляется у молодняка.

Высокие дозы железа (особенно в виде сернокислой соли) токсичны. При избытке железа ухудшается усвоение фосфора и меди, уменьшается отложение витамина А в печени молодняка, иногда снижается потребление корма и привесы.

Медь участвует в процессах пигментации и кератинизации шерсти, поддерживает на нормальном уровне воспроизводительную функцию животных и кроветворение у них, без этого элемента синтез гемоглобина невозможен. Она входит в состав белков, ферментов, принимает участие в регулировании минерального, углеводного, водного обмена [5].

В вегетативных частях растений меди больше, чем в генеративных. На ее содержание влияет вид растений, тип почвы, стадия вегетации, внесение медьсодержащих удобрений. Из растительных кормов относительно богаты медью просо, шрот, клеверная мука, сухой жом, патока, дрожжи, из животных – костная и мясокостная мука.

Симптомы медной недостаточности разнообразны в зависимости от вида и возраста животных. Наиболее характерными для большинства животных являются анемия, нарушения роста и развития. В большинстве случаев медное голодание приводит к деформации суставов и конечностей с деминерализацией спинного и головного мозга, нарушается воспроизводительная функция, снижается молочная продуктивность.

Цинк – необходимый элемент для жизни животных. Богаты цинком отруби, сухие дрожжи, зерна злаковых и бобовых. Из животных кормов много цинка в мясокостной муке. Среднее содержание цинка в пастбищных травах – 30–50 мг/кг сухого вещества [1]. На пастбищах без подкормки крупный рогатый скот иногда недополучает цинк.

Функции цинка в организме многообразны. Он влияет на рост, развитие, воспроизводительную функцию, костеобразование, кроветворение, обмен нуклеиновых кислот, белков, углеводов.

Цинковая недостаточность у жвачных животных встречается не часто в связи с довольно высоким содержанием цинка в травостое естественных и культурных пастбищ и сенокосов. При дефиците цинка нарушается воспроизводительная функция, появляются кровоизлияния, уплотняется кожа, огрубевает шерстяной покров. Суставы становятся малоподвижными, конечности отекают. Наблюдается характерное скрежетание зубами. Явления цинковой недостаточности предотвращаются или излечиваются (на ранней стадии) добавками к рациону животных усвояемых солей цинка. При острых отравлениях цинком увеличивается содержание цинка в печени и молоке, наблюдается вялость, снижение аппетита, поносы, анемия (вследствие нарушения обмена меди).

Марганец является необходимым для кроветворения, участвует в тканевом дыхании, влияет на обмен углеводов и повышает эффективность витаминов С и В₁. Этот элемент участвует в процессах полового развития и размножения животных, влияет на рост и развитие молодняка.

Относительно богаты марганцем свекольная ботва, клевер, отруби, сухой шрот; бедны – все виды зерновых культур как злаковых, так и бобовых. Поскольку в кормах уровень марганца сильно варьирует (от 5 до 120 мг/кг), а возможность его повышения в растениях с помощью микроудобрений проблематична, подкормки сельскохозяйственных животных солями марганца являются основным средством профилактики его дефицита [1].

У жвачных животных даже при относительно низком уровне марганца типичная недостаточность проявляется редко. У телок наблюдается снижение оплодотворимости, у взрослых коров – низкая плодовитость и аборты. Телята, родившиеся от коров, в организме которых был дефицит марганца, медленно растут, имеют прогибающиеся голеностопные суставы и другие дефекты конечностей. У самцов при недостатке марганца отмечается бесплодие, дегенерация семенников.

Для обеспечения нормального роста телок достаточна доза марганца 10–15 мг/кг сухого вещества. Нормальная же воспроизводительная функция осуществляется при дозах 30 мг/кг и более.

Йод содержится в гормонах щитовидной железы, обеспечивая их физиологическую активность. В растениях йод содержится в ультрамикроколичествах. Поскольку в цепи почва→ вода → растение → животное концентрация йода подчинена прямой зависимости, а зоны йодной недостаточности встречаются нередко, проблема йодного питания животных стоит довольно остро. Кроме того, в процессе хранения кормов потери йода достигают 30–50% и более [5].

При недостатке йода в воде и кормах снижается синтез тироксина и трийодтиронина в щитовидной железе. Размеры железы увеличиваются вследствие разрастания соединительной ткани при одновременной атрофии железистых элементов (эндемический зоб). Зоб обычно появляется у потомства как следствие дефицита йода в рационе беременных маток. При этом рождается мертвое или слабое потомство. Йодная недостаточность сопровождается перегулами, выкидышами, недоразвитым и нежизнеспособным при рождении молодняком.

Таким образом, даже незначительные отклонения в полноценности минерального питания оказывают весьма неблагоприятное влияние на состояние здоровья и продуктивность животных. Поэтому первым этапом контроля за полноценностью минерального питания животных является определение фактического содержания минеральных веществ в кормах рациона и соответствия наличия их установленным нормам.