Факторы, влияющие на переваримость кормов

На переваримость кормов оказывают влияние вид животного, состав рациона, подготовка кормов к скармливанию, величина кормовой дачи и др.

Вид животного. Разные виды животных сильно различаются по переваримости кормов, содержащих много клетчатки. Например, при содержании клетчатки в сухом веществе травы 30–35% крупный рогатый скот переваривает органическое вещество на 61%, лошади— на 56%, а свиньи — только на 37,3%. Переваримость кормов с низким уровнем клетчатки (до 3–4%) у всех видов животных составляет 80–90%.

Состав рациона. Большое влияние на переваримость питательных веществ оказывает содержание в них протеина. Животным, кроме протеина, углеводов, жиров необходимы аминокислоты, витамины и минеральные вещества в определенном количестве и соотношении. Содержание их в кормах необходимо учитывать для организации рационального питания животных.

Протеиновая питательность кормов определяется концентрацией сырого или переваримого протеина (в процентах, граммах) в 1 кг корма или в расчете на 1 кормовую единицу (к.е.).

Содержание протеина в кормах зависит от вида корма, заготовки и хранения. В протеин молодых растений, силоса, корнеплодов кроме белка входят амиды. Содержание белка в кормах определяют по разности между протеином и амидами. При оценке протеиновой питательности кормов иногда принимают во внимание биологическую ценность протеина. Под биологической ценностью протеина понимают показатель использования азотистых веществ корма на поддержание жизни и на образование продукции.

Также существенное влияние на переваримость питательных веществ оказывает отношение в рационе суммы базазотистых переваримых питательных веществ к переваримому протеину — протеиновое отношение, ПО, ед., которое определяем по формуле:

ПО = ; (4.3)

где ПрЖ — переваримый жир, умноженный на коэффициент 2,25

(энергетическая ценность жира в 2,25 раза выше, чем у

углеводов), кг;

ПрКл — переваримая клетчатка, кг;

ПрБЭВ—переваримые безазотистые экстрактивные вещества, кг;

ПрП — переваримый протеин, кг.

Отношение называют широким, если на одну часть переваримого протеина приходится более 8 частей переваримых беззазотистых веществ; средним — 6–8, узким — менее 6. Следовательно, при включении в рацион достаточного количества протеина можно избежать снижения переваримости кормов.

У жвачных животных корма нормально перевариваются при среднем протеиновом отношении.

Оценка корма по содержанию незаменимых аминокислот имеет важное значение. Потребность животных в аминокислотах рассчитывают в процентах от сырого протеина и от сухого вещества рациона.

Соотношение в рубце животного уксусной, пропионовой и масляной кислот в основном зависит от количества в рационе клетчатки, крахмала и сахаров.

При большом содержании клетчатки в составе ЛЖК будет повышено относительное количество уксусной кислоты и снижено— пропионовой. Уксусная кислота — основной предшественник образования молочного жира, поэтому уровень уксусной кислоты в рубце значительно влияет на содержание жира в молоке коров.

Количество сырой клетчатки в рационах животных должно быть в пределах от 16 до 28% по сухому веществу.

Рационы же, в которых много крахмала (зерновые корма), способствует развитию пропионовокислого брожения. Эффективность использования пропионовой кислоты в организме животных (в качестве источника энергии и на образование продукции) выше, чем уксусной. Поэтому рационы, обусловливающие высокий уровень образования пропионовой кислоты в преджелудках жвачных, способствуют получению у них высоких приростов и снижению затрат кормов на единицу массы прироста.

Соотношение сахара и протеина в рационе должно составлять 0,8–1,2 : 1, а крахмала должно быть приблизительно в 2 раза больше, чем сахара.

От уровня и соотношения ЛЖК в рубце зависит не только величина продуктивности и состав молока, но и состояние здоровья животного. Уксусная и масляная кислоты в процессе обмена образуют в организме животных недоокисленные продукты — ацетон, b–оксимасляную и ацетоуксусную кислоты, получившие название кетоновых тел.

Недопустим избыток сахаров в рационах. Так, при скармливании коровам 10–15 кг сахарной свеклы в одну дачу из–за бурного образования летучих жирных кислот (ЛЖК) в рубце (в основном уксусной кислоты) сильно снижается величина рН в рубце. Это может резко изменить реакцию в тканях организма в кислую сторону (ацидоз), повышение в крови, моче и молоке количество кетоновых тел, что может стать причиной гибели животного.

Молоко, полученное при этом, может причинить вред здоровью человека, особенно здоровью детей.

Пример: Расчет переваримости питательных веществ рациона

Рацион коровы состоит из 7 кг клеверного сена, 12 кг кукурузного силоса, 10 кг кормовой свеклы, 2 кг пшеничных отрубей. За сутки корова выделила 25 кг кала. Данные о составе рациона сведены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Состав рациона коровы

показатель	масса, кг	массовая доля, %
		протеина	жира	клетчатки	БЭВ
Съедено за сутки:
Сена	7	12,0	3,0	24,0	36,0
Силоса	12	1,6	0,4	5,5	10,2
Свеклы кормовой	10	1,3	0,1	0,9	9,5
Пшеничных отрубей	2	15,4	3,2	8,4	53,2
Выделено кала	25	2,3	0,6	5,2	6,0

Рассчитываем количество поступивших с кормами и выделенных с калом питательных веществ.

Покажем это на примере расчета количества протеина:

Общее количество протеина в 7 кг сена:

100 — 12 г х = г протеина;

7000 — х

в 10 кг свеклы — г протеина;

в 12 кг силоса — г протеина;

в 2 кг отрубей — г протеина.

Всего принято протеина: 840 + 130 + 192 + 308 = 1470 г.

Выделено протеина с 25 кг кала:

100 — 2,3 г х = г протеина

25 000 — х

Переварено протеина: 14780 – 575 = 895 г.

Коэффициент переваримости протеина при данном рационе будет равен

КП = %

Аналогично вычисляем коэффициенты переваримости жира, клетчатки и БЭВ. Данные записываем в таблицу 4.2.

Далее определяем сумму переваримых питательных веществ:

СППВ = 895 + 2,25 ·182,0 + 1298 + 4258 = 6860,5 г

Таблица 4.2

Результаты расчетов коэффициентов переваримости

показатель	масса, кг	массовая доля, %
		протеина	жир	клетчатки	БЭВ
Принято:
с сеном	7	840	210	1680	2520
с силосом	12	192	48	660	1224
со свеклой кормовой	10	130	10	90	950
с пшеничными отрубями	2	308	64	168	164
Всего принято		1470	332	2598	5758
Выделено кала	25	575	150	1300	1500
Переварено		895	182	1298	4258
Коэффициенты переваримости		60,88	54,82	49,96	73,95

Протеиновое отношение определяем по формуле:

ПО = %

Следовательно, данный рацион характеризуется средним протеиновым отношением.

Основным источником витаминов для животных являются корма, в которых витамины содержатся в активной форме или в виде провитаминов (каротин, эргостерин).

Потребность в витаминах А, Е и D испытывают все сельскохозяйственные животные. Витамины группы В у жвачных животных синтезируются в преджелудках.

Концентрацию витаминов (провитаминов) в кормах выражают в миллиграммах (каротин, витамин Е, витамины группы В), в микрограммах (цианкобаламин), на 1 кг корма или в Международных единицах (МЕ). 1 МЕ витамина А соответствует по активности 0,3 мкг витамина А–ретинола или 0,344 мкг витамина А–ацетата. За 1 МЕ витамина D₂ принята биологическая активность 0,025 мкг кристаллического витамина D₂. Потребность животных в витаминах учитывают в тех же единицах, что и концентрацию их в кормах, и приводят в расчете на 1 кг корма или на 1 кг массы животного с учетом его продуктивности.

К важнейшим минеральным элементам, необходимым для животных, относят кальций; фосфор; натрий; хлор; калий; магний; серу; железо; медь; кобальт; йод; марганец; цинк. Концентрацию их устанавливают с помощью химического анализа и выражают в граммах (макроэлементы) и миллиграммах или микрограммах (микроэлементы).

Минеральное питание животных балансируют по абсолютному содержанию отдельных элементов в кормах и рационе, а также по соотношению некоторых элементов между собой. Учитывают, в частности, соотношение кальция и фосфора, натрия и калия.

Оптимальным соотношением Ca : P в рационах для коров принято считать 1,4–1,5 : 1. Соотношение калия и натрия в рационах для коров рекомендуется в пределах 5–10 : 1.

Важна также реакция золы кормов. Определяют ее в грамм–эквивалентах по соотношению кислотных и основных элементов. Для вычисления сумм кислотных (S, P Cl) и основных (Ca, K ,Mg, Na) элементов в грамм–эквивалентах пользуются переводными коэффициентами (табл. 4.3), которые представляют собой отношение одного грамм–атома водорода к грамм–эквиваленту данного элемента.

Таблица 4.3

Коэффициенты перевода кислотных и щелочных макроэлементов в грамм–эквиваленты

элемент	коэффициент перевода в грамм–эквиваленты
Натрий	0,044
Калий	0,0256
Магний	0,082
Кальций	0,050
Хлор	0,028
Сера	0,062
Фосфор 2–валентный	0,064
Фосфор 3–валентный	0,097

При вычислении кислотно–щелочного соотношения, КЩС, ед., используют следующую формулу:

КЩС = ; (4.4)

где S, P, Cl, Ca, K ,Mg, Na — количества соответствующих элементов в корме, г/кг.

В рационе кислотно–щелочное соотношение не должно выходить из пределов 0,8–1,0.

Оценка питательности кормов по концентрации протеина, аминокислот, витаминов и минеральных элементов называется дифференцированной. Установлено, что при недостатке одного из элементов питания в том или ином корме использование его в организме животного снижается. Однако, использование животными энергии переваримых питательных веществ корма зависит и от поступления макро– и микроэлементов. Минеральные элементы выполняют многообразные функции, в частности фосфор участвует в обмене углеводов и энергии в организме. При недостатке или избытке в корме протеина ухудшается использование всего органического вещества. Учет взаимного влияния питательных веществ в корме дает более полное представление о его питательности.

Оценка питательности корма по ряду показателей с учетом их сочетания и взаимного влияния друг на друга и на животное называется комплексной. Если показатели различных сторон питательности корма находятся в определенном сочетании и соответствуют потребностям животных, то корм считают полноценным. Он способствует более полному выявлению продуктивных способностей животных. Отсутствие или недостаток в корме одного из рассмотренных элементов питания ухудшает использование корма, что приводит к расстройству функциональной деятельности организма — задержке роста, нарушению воспроизводства и снижению продуктивности.

Практические задания

Задание 1.

Вычислите коэффициенты переваримости, СППВ и протеиновое отношение в рационе. Исходные данные: корова получала в сутки 3 кг лугового сена; 2 кг клеверного сена; 25 кг подсолнечного силоса; 7 кг сахарной свеклы; 1 кг овсяной дерти и 1 кг подсолнечного жмыха.

В среднем корова выделяла 30 кг кала, в котором содержалось, в %: сухого вещества 18,9; органического вещества 17,2; протеина—2,2; клетчатки—5,2; БЭВ—9,0. Химический состав кормов возьмите из приложения 6. Результаты оформите в виде таблицы.

Задание 2.

Вычислите коэффициенты переваримости питательных веществ овсяной дерти, если известно, что корова получала 80% основного рациона и 20% (по сухому веществу) овсяной дерти. В среднем за сутки выделено 25 кг кала, содержащего 21,1% сухого вещества; 20% органического вещества; 2,4% протеина; 0,9% жира; 5,8% клетчатки и 10,9% БЭВ. Химический состав основного рациона тот же, что и в первом задании. Результаты вычислений запишите в форме таблиц.

Задание 3.

Выделите корма с высоким и низким содержание протеина, богатые каротином, содержащие витамин D; корма, в которых кальций преобладает над фосфором, и наоборот; богатые витаминами комплекса В — рибофлавином, никотиновой кислотой, витамином В₁₂.

Задание 4.

Вычислите коэффициенты переваримости органического вещества, протеина, жира, клетчатки, БЭВ и протеиновое отношение по следующим данным: корове в среднем за сутки было скормлено сена клеверного 5,5 кг; силоса кукурузного 29 кг; комбикорма 7 кг.

В среднем за сутки корова выделила 18,2 кг кала.

Таблица 4.4

Химический состав кормов и кала

показатель	массовая доля, %
	вода	протеин	жир	клетчатка	БЭВ	зола
Сено клеверное	16,5	14,5	2,3	21,7	38,8	6,2
Силос кукурузный	75,6	2,4	0,9	5,8	12,7	2,6
Комбикорм	11,7	14,9	1,9	4,5	63,4	3,6
Кал	76,3	3,2	1,0	7,6	9,0	1,9

Оформить результаты вычислений в следующей форме (табл. 4.5).

Таблица 4.5

Результаты расчетов задания 4

показатель	масса, кг	массовая доля, %
		протеина	жира	клетчатки	БЭВ
Принято:
с сеном	5,5
с силосом	29
с комбикормом	7
Всего принято
Выделено кала	18,2
Переварено
Коэффициенты переваримости

Задание 5.

Дайте характеристику перечисленных кормов по содержанию переваримого протеина, сахара, минеральных веществ в расчете на 1 к. ед. травы злаково–разнотравного луга, силоса кукурузного, силоса бобово–злакового, сенажа вико–овсяного, свеклы кормовой, сена бобово–злакового, кукурузы (зерно), овса, жмыха подсолнечного, рыбной муки. Сравните эти корма между собой по питательности и запишите в таблицу 4.6.

Таблица 4.6

Показатели питательности кормов

вид корма	корма на 1 к. ед., кг	в 1 кормовой единице содержится
		переваримого протеина, г	сахаров, г	кальция, г	фосфора, г	каротина, мг	витамина D, МЕ,

При выполнении задания используйте справочные данные о содержании питательных веществ 1 кг корма. Для расчета содержания питательных веществ в 1 к. ед. показатели переваримого протеина и других веществ, содержащихся в 1 кг корма, умножают на число килограммов корма, соответствующее 1 к. ед.

Практическое занятие 5

Тема: Оценка энергетической питательности кормов

Цель занятия: Ознакомиться с сущностью методов определения баланса веществ и энергии в организме животного. Приобрести навыки расчета питательности кормов на основе результатов баланса веществ и энергии. Ознакомиться с существующими системами оценки энергетической питательности кормов.

Материалы и оборудование: таблицы химического состава кормов (Приложения 5,6), счетно–вычислительная техника.

Содержание занятия

Переваривание корма — лишь первый этап его взаимодействия с организмом животного, поэтому оценка кормов по данным об их переваримости будет недостаточной. Дополняют ее оценкой кормов по так называемой общей питательности, по которой понимают суммарное полезное действие питательных веществ, заключенных в корме. Следует иметь в виду, что общая питательность отражает лишь энергетическую ценность корма, поэтому в настоящее время она заменяется понятием «энергетическая питательность корма».

В настоящее время разработана система оценки энергетической питательности корма на основе обменной энергии.

За единицу энергетической питательности принято 10 МДж обменной энергии.

В основу энергетической оценки питательности кормов и рационов положен метод учета материальных изменений в организме животного, о которых судят по балансу веществ и энергии.

Сущность метода заключается в том, что об изменениях в организме судят по отложению или распаду белков и жира, определяемых по балансу азота и углерода.

Этих данных вполне достаточно для изучения баланса азота. Обычный опыт по переваримости питательных веществ в таком случае дополняют сбором мочи, а от лактирующих животных — и молока. По содержанию азота в кормах, а также в твердых и жидких выделениях рассчитывают баланс азота. По балансу азота определяют отложение белка и его потери.

Баланс азота, N_корма, г, устанавливают по формуле:

N_корма = N₁ + N₂ + N₃ + N₄ ; (5.1)

где N₁ — содержание азота в кале, г;

N₂ — содержание азота в моче, г;

N₃ — содержание азота в белке, отложенном в организме, г;

N₄ — содержание азота в белке, выделенном с молоком, г.

Результаты баланса могут быть положительными, если белок накапливается в организме; отрицательным — если поступление азота с пищей меньше его потерь из организма. Кроме того, отрицательный баланс может быть при неудовлетворительном качестве кормового протеина (недостаток некоторых незаменимых аминокислот); при недостатке в рационе органического вещества, при переходах с высокого (обильного) уровня кормления на пониженный, даже если последний близок к обычному оптимуму. Отрицательный баланс также возможен при недостатке минеральных веществ и витаминов, необходимых для нормального использования протеина. Баланс азота может быть нулевым или подвижного равновесия, если приток азота с пищей равен его потерям из организма животного.

Об изменении в содержании жира судят по балансу углерода.

Баланс углерода, C_корма, г, определяют по формуле:

C_корма = C₁ + C₂ + C₃ + C₄ + C₅ ; (5.2)

где C₁— содержание углерода в продуктах дыхания, г;

С₂ —содержание углерода в кале, г;

С₃ —содержание углерода в моче, г;

С₄ —содержание углерода в кишечных газах, г;

С₅ —содержание углерода в белке и жире, отложенных в организме или

выделенных с молоком, г.

Поэтому для составления баланса углерода необходимы данные о составе газообразных выделений.

Пример: Расчет энергетической питательности кормов методом учета материальных изменений в организме животного по балансу азота и углерода

Таблица 5.1

_{Баланс азота и углерода}

контролируемый показатель	азот, г		углерод, г
	поступило	выделено	поступило	выделено
Корма	275	—	4320	—
Кал	—	85	—	1455
Моча	—	125	—	195
Молоко	—	58	—	730
Газы	—	—	—	1852
Всего выделено:	—	268	—	4232
Баланс		+ 7		+ 88

Сухое обезжиренное и обеззоленное мясо (мышечный белок) содержит 16,67 % азота, следовательно, в данном примере в организме коровы отложилось:

= 41,99 г белка

Белок мяса содержит в среднем 52,54% углерода.

Следовательно, в 41,99 г белка содержится:

= 22,06 г углерода

Остальной углерод (88 – 22,06 = 65,94 г) пошел на отложение жира.

Известно, что в жире в среднем содержится 76,5% углерода, тогда в теле коровы отложится:

= 86,2 г жира

Белок и жир в теле животного откладываются с водой.

В свежем тощем мясе содержится 77% воды, поэтому суточный привес мяса за счет белка в нашем примере составит:

=182,57 г мяса

В сале содержится от 76 до 93% жира. Для примера допустим, что содержание жира в сале равно 85%. Тогда у коровы отложится:

= 101,41 г сала

Общий суточный прирост мяса и сала составит: 182,57 + 101,41 = 283,98 г.

В настоящее время кроме оценки энергетической питательности кормов в обменной энергии применяют оценку и в овсяных кормовых единицах (ОКЕ).

В основе ОКЕ — крахмальные эквиваленты Кельнера, однако при расчете ОКЕ были использованы отечественные данные о химическом составе и переваримости кормов.

За кормовую единицу принят 1 кг овса среднего качества, в среднем соответствующего по продуктивному действию (при откорме скота) 150 г жира, или 5,92 МДж чистой энергии, или 0,6 крахмального эквивалента.

Для вычисления питательности кормов в овсяных кормовых единицах требуются данные:

• о валом содержании белка, жира, клетчатки и БЭВ в 1 или 100 кг корма;

• коэффициенты переваримости этих веществ;

• показатели продуктивного действия чистых питательных веществ по Кельнеру (табл. 5.2).

Для расчета питательности концентрированных кормов и корнеклубнеплодов используют коэффициенты полноценности, а для грубых и зеленых кормов — вносят поправку на уменьшение показателя жироотложения в зависимости от содержания в них сырой клетчатки.

Таблица 5.2

Показатели продуктивного действия чистых питательных веществ (по Кельнеру)

переваримые питательные вещества	количество жира, отложенное в организме, г
Белок	0,235
Жир грубых кормов	0,474
Жир зерновых и продуктов их переработки	0,526
Жир семян масляничных и жмыхов	0,598
Крахмал и клетчатка	0,248

Метод расчета энергетической питательности кормов в овсянных кормовых единицах (ОКЕ):

• Содержание белка, жира, клетчатки и БЭВ умножают на коэффициенты переваримости этих веществ и делят на 100. Получают количество переваримых питательных веществ;

• Полученные количества переваримых питательных веществ: белка, жира, клетчатки и БЭВ умножают на соответствующий показатель продуктивного действия, т.е. определяют ожидаемое жироотложение отдельных питательных веществ (см. табл. 5.2).

• Полученные произведения суммируют; сумма показывает количество отложенного жира в результате использования всех питательных веществ.

• В вычисленное суммарное жироотложение вносят поправку на действие сырой клетчатки или на неполноценность корма, так как фактическое жироотложение (полученное в опытах) не совпадает с рассчитанными.

При скармливании грубых кормов, в зависимости от содержания в них клетчатки в 1 кг корма вносят поправку на снижение жироотложения:

• в сене и соломе — на 143 г жира;

• в мякине — на 72 г.

При скармливании зеленых кормов в зависимости от содержания в них клетчатки в 1 кг корма (%) вносят поправку на снижение жироотложения:

• при содержании клетчатки 12–14 % —на 131 г жира;

• при содержании клетчатки 10–12 % — на 107 г жира;

• при содержании клетчатки 6–8 % —на 82 г жира.

Коэффициенты полноценности кормов для концентрированных кормов и корнеклубнеплодов представлены в таблице 5.3.

Таблица 5.3.

Коэффициенты полноценности кормов

наименование корма	коэффициент полноценности
Картофель средний	100
Морковь	87
Свекла кормовая	72
Свекла сахарная	76
Турнепс	78
Рожь, пшеница, овес	95
Ячмень, горох, бобы	97
Кукуруза средняя	100
Соя	98
Отруби пшеничные	79
Отруби ржаные	76
Жмых подсолнечный	95
Жмых льняной	97
Молоко и кровяная мука	100

Пример: Расчета количества кормовых единиц в 100 кг пшеничных отрубей при содержании в них 14% белка, 3,2 % жира, 8,4 % клетчатки и 53,2 % БЭВ. Коэффициенты переваримости белка 69 %, жира – 64, клетчатки – 28 и БЭВ – 75%. По химическому составу и коэффициентам переваримости можно определить содержание переваримых питательных веществ в 100 кг пшеничных отрубей. Оно составит соответственно: 9,66 кг, 2,05, 2,35 и 39,9 кг. Определим ожидаемое отложение жира:

9,66 ∙ 0,235 = 2,27 кг отложения жира;

2,05 ∙ 0,526 = 1,08 кг отложения жира;

2,35 ∙ 0,248 = 0,58 кг отложения жира;

39,9 ∙ 0,248 = 9,90 кг отложения жира.

Суммарное жироотложение составит:

2,27+1,08+0,58+9,90=13,83 кг отложения жира.

Коэффициент полноценности пшеничных отрубей – 79% (табл. 5.3). Фактическое жироотложение составит:

=10,93 кг отложения жира.

За кормовую единицу (к.е.) принят 1 кг овса, продуктивное действие которого по жироотложению (при откорме скота) соответствует 150 г жира. Рассчитаем отношение продуктивного действия пшеничных отрубей к продуктивному действию овса:

= 72,83 кг

Следовательно, 100 кг отрубей эквивалентны по продуктивному действию 72,83 кг овса; 1 кг отрубей соответствует 0,73 к.е.

Овсяная кормовая единица имеет те же недостатки, что и крахмальный эквивалент Кельнера: не учтены различия в доступности питательных веществ одних и тех же кормов для животных разного вида, возраста, живой массы, упитанности, несмотря на значительные отличия в строении и функциях желудочно–кишечного тракта. Кроме того, предполагается постоянство продуктивного действия чистых питательных веществ, а также одноименных переваримых питательных веществ разных кормов независимо от состава рациона.

Оценка энергетической питательности кормов в обменной энергии

В настоящее время рекомендовано оценивать корма в величинах обменной энергии, представляющей часть энергии корма, которую организм животного использует для обеспечения жизнедеятельности и образования продукции. Преимущество оценки питательности кормов по обменной энергии заключается в том, что она доступна для прямого измерения, в то время как оценка в овсяных еди­ницах или энергии жироотложения, как правило, выполняется на основе рас­четов с использованием коэффициентов, получаемых в балансовых опытах с примене­нием респирационной техники.

Для определения количества энергии, содержащейся в корме и выделениях животного, используют калориметры, в которых вещество сжигают в атмосфере чистого кислорода. Выделившуюся при сгорании тепловую энергию пересчитывают на 1 г или 1 кг вещества и выражают в мегаджоулях (МДж) или килокалориях (ккал).

1калория равна 4,1868 джоуля, а 1 джоуль — 0,2388 калории. Энергия 1кДж равна 1000 джоулей; 1 МДж — 1000 кДж.

Химические изменения веществ, в процессе обмена сопровождаются превращениями энергии в организме животного, причем обмен веществ и обмен энергии являются различными формами одного и того же процесса (рис. 5.1).

Валовая энергия корма

энергия кала энергия переваримых

питательных веществ

энергия мочи обменная или физиологически

полезная энергия

энергия кишечных

газов

энергия энергия

теплопродукции продукции

Рис. 5.1— Схема обмена энергии

Для изучения материальных изменений в организме животного определяют баланс энергии. Для этого требуются данные о количестве энергии в кормах (валовая энергия) и выделенной животными (крупный рогатый скот, овцы, лошади) из организма с калом и мочой.

Для жвачных животных и лошадей дополнительно учитывают потери энергии с газами желудочно–кишечного тракта, определенными в респирационных опытах. Потери энергии с метаном у жвачных при обычных рационах составляют в среднем 5–7%, но могут достигать и 12% от валовой энергии.

В качестве основного показателя энергетической питательности кормов и рационов для животных используют величину обменной энергии в единице натурального корма или сухого вещества.

Обменную энергию кормовых средств устанавливают:

• В обменных (балансовых) опытах на животных по разности содержания энергии в принятом корме и выделенной в кале и моче. Для жвачных животных и лошадей в респирационных опытах дополнительно учитывают потери энергии с газами, образующимися в желудочно–кишечном тракте;

• Расчетным путем на основе данных химического состава корма, переваримости питательных веществ и с помощью соответствующих уравнений регрессии.

Количество обменной энергии в отдельных кормах, устанавливают в дифференцированных опытах, а в кормосмесях и в рационах — в прямых опытах на соответствующих видах животных.

Обменную энергию корма для жвачных животных и лошадей, ОЭ, МДж, вычисляют по формуле:

ОЭ = ВЭ – (Э_к + Э_м + Э_мет^*); (5.3)

где ВЭ — валовая энергия в корме, МДж;

Э_к — энергия в кале, МДж;

Э_м — энергия в моче, МДж;

Э_мет^*—энергия в метане, МДж.

Примечание*— поправка на метан составляет для корнеклубнеплодов и концентрированных кормов— 5% от ВЭ; для зеленых и силосуемых кормов — 10% от ВЭ; для грубых кормов — 15% от ВЭ.

Энергетическую питательность кормов предложено выражать в энергетических кормовых единицах, ЭКЕ, МДж, для каждого вида животного и определять по формулам:

ЭКЕ_крс = ; (5.4)

ЭКЕ_о = ; (5.5)

ЭКЕ_л = ; (5.6)

где ЭКЕ_крс, ЭКЕ_о, ЭКЕ_л— энергетическая питательность кормов для крупного

рогатого скота, овец, лошадей соответственно;

ОЭ_крс, ОЭ_о, ОЭ_л — количество обменной энергии корма для крупного

рогатого скота, овец, лошадей соответственно, МДж.

Пример: При проведении балансового опыта установлено, что корова массой 550кг при суточном удое 10кг ежедневно потребляла 50кг пастбищной злаково–бобовой травы. В 1 кг травы содержалось 4,20 МДж валовой энергии. В балансовом опыте определены потери энергии с калом — 67,6 МДж; с мочой — 6,7 МДж: с метаном — 19,8 МДж. Рассчитаем количество обменной энергии для 50 кг травы по формуле (5.3).

ОЭ = 210 – (67,6 + 6,7 + 19,8)=115,9 МДж.

Для 1 кг травы обменная энергия составит:

ОЭ = = 2,318 МДж

Расчетные способы определения обменной энергии

Первый способ

По данным химического состава корма и коэффициентам переваримости определяют количество переваримых питательных веществ. Затем рассчитывают содержание обменной энергии, ОЭ, МДж, корма по следующим уравнениям регрессии:

Для крупного рогатого скота:

ОЭ = 17,46 · ПрП + 31,23 · ПрЖ + 13,65· ПрКл + 14,78· ПрБЭВ; (5.7)

Для овец:

ОЭ = 17,71· ПрП + 37,89 · ПрЖ + 13,44 · ПрКл + 14,78 · ПрБЭВ; (5.8)

где ПрП — переваримый протеин, г;

ПрЖ — переваримый жир, г;

ПрКл — переваримая клетчатка, г;

ПрБЭВ —переваримые безазотистые экстрактивные вещества, г.

Пример: Химический состав злаково–бобовой травы: сырой протеин — 2,4%; жир— 0,6%; клетчатка— 6,0%; БЭВ — 12,5%. В балансовом опыте определены коэффициенты переваримости питательных веществ: протеина—60%; жира — 52%; клетчатки —68% и БЭВ — 78%. Используя данные химического состава и коэффициенты переваримости питательных веществ, находим для 1 кг травы:

ПрП = = 14,4 г; ПрЖ = = 3,1 г;

ПрКЛ = = 40,8 г; ПрБЭВ = = 97,5 г.

Рассчитаем ОЭ для 1 кг травы по формуле (5.7):

ОЭ_крс = 17,46 · 14,4 + 31,23 · 3,1 + 13,65 · 40,8 +14,78 · 97,5 = 2346,2 кДЖ

Следовательно, в 1 кг злаково–бобовой травы содержится обменной энергии 2346,2 кДЖ или 2,35 МДж.

Второй способ

Величину обменной энергии можно вычислить по переваримой энергии (ПЭ) корма или рациона.

Обменная энергия корма для крупного рогатого скота составляет 82% от переваримой энергии и, следовательно, коэффициент пересчета будет 0,82. Обменная энергия корма для овец составляет 87% от переваримой энергии; для лошадей — 0,92% и свиней — 0,94%.

Переваримую энергию корма для крупного рогатого скота, ПЭ_крс, кДж, находим по формуле:

ПЭ_крс = 18,43 · СППВ (5.9)

где СППВ — сумма переваримых питательных веществ корма, г;

18,43 — коэффициент пересчета 1 г СППВ в переваримую энергию, кДж.

Следовательно, обменную энергию корма для крупного рогатого скота, ОЭ_крс, кДж, можно найти по формуле:

ОЭ_крс = 0,82 · ПЭ_крс (5.10)

где ПЭ_крс — переваримая энергия корма для крупного рогатого скота, кДж;

0,82 — коэффициент пересчета переваримой энергии корма в обменную.

В приведенном ранее примере было определено, что в 1 кг злаково–бобовой травы содержалось переваримых питательных веществ: ПрП—14,4 г; ПрЖ—3,1 г; ПрКл—40,8 и ПрБЭВ—97,5 г. Сумма переваримых питательных веществ в данном корме составит:

СППВ = 14,4+3,1∙2,25+40,8+97,5=159,7 г.

Рассчитаем переваримую энергию корма по формуле (5.9):

ПЭ_крс = 18,43 ∙159,7 = 2943,27 кДж

Находим количество обменной энергии 1 кг злаково–бобовой травы для крупного рогатого скота по формуле (5.10):

ОЭ_крс = 0,82 ∙ 2943,27 = 2413,48 кДж 2,41 МДж

Третий способ

Для определения обменной энергии кормов для крупного рогатого скота, можно воспользоваться коэффициентом, предложенным Ж. Аксельсоном. По Акельсону: 1 г суммы переваримых питательных веществ равен 15,45 кДж (3,69 ккал) обменной энергии.

На основании расчетов для 1 кг злаково–бобовой травы определим обменную энергию корма для крупного рогатого скота по способу Акельсона.

СППВ = 159,7 г

ОЭ_крс = 15,45 ∙ 159,7 = 2467,37 кДж

Анализ расчетных способов определения обменной энергии в сравнении с полученными данными при проведении балансового опыта (на примере злаково–бобовой травы) показывает, что погрешность расчетного метода по первому способу составила 1,2%; для второго способа—4,1%; для третьего способа—6,4%.

Практические задания

Задание 1.

Вычислите баланс азота и углерода у откармливаемого животного на основании следующих данных: с кормом поступило 260 г азота; 5470 г углерода. Выделено: с калом азота 95г и углерода 1490г; с мочой азота 150г и углерода —310г; с газами (метаном и диоксидом углерода) углерода —3280г. Рассчитайте сколько граммов белка и жира отложено или распалось в организме животного, если белок тела содержит 16,67% азота и 52,54% углерода; а жир — 76,5% углерода.

Задание 2.

Рассчитайте энергетическую питательность (в ОКЕ) 1 кг сена лугового, зеленого корма, свеклы сахарной, зерна кукурузы и жмыха подсолнечного. Данные о химическом составе и коэффициентах переваримости указанных кормов возьмите из приложений 5;6.

Задание 3.

Рассчитайте концентрацию обменной энергии в зерне ячменя, пшеничных отрубях и траве луговой при скармливании их КРС. Данные о химическом составе и коэффициентах переваримости указанных кормов возьмите из приложений 5;6. Обменную энергию КРС вычислите тремя способами — по уравнению регрессии; определением СППВ и количества переваримой энергии, а затем по соотношению между переваримой и обменной энергии с использованием коэффициента, предложенного Акельсоном.

Практическое занятие 6