- •Методика научных исследований Учебно – методические указания
- •Введение
- •Тема 1: планирование экспериментальных исследованиий
- •Алгоритм составления плана научной работы
- •Тема 2: подбор животных для опытов методом
- •Тема 3: организация проведения научно-хозяйственного опыта в скотоводстве
- •Контрольные вопросы
- •Тема 4: методы оценки кормов по переваримым питательным веществам
- •Тема 5: методы изучения обмена веществ и энергии в организме животных
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы
- •Тема 6: материал и методика проведения физиологических опытов в птицеводстве
- •Контрольные вопросы
- •Приложения
- •Форма для расчета потребления птицей питательных веществ корма (г на 1 гол. В сутки)
- •Форма для расчета выделения птицей питательных веществ с пометом и калом (г на гол. В сутки)
- •Форма для расчета выделений птицей питательных веществ с яйцом (г на гол. В сутки)
- •Форма для расчета баланса питательных веществ в организме птицы (г на гол. В сутки)
- •Маслюк Анна Николаевна методика научных исследований в жиывотноводстве
- •620075, Екатеринбург, ул. К. Либкнехта, 42
Контрольные вопросы
1. Для каких случаев метод «пар – аналогов» не приемлем?
2. В чем суть метода сбалансированных групп?
3. Какие показатели следует учитывать при подборе животных в группы - аналоги?
Тема 4: методы оценки кормов по переваримым питательным веществам
Цель занятия. Освоить терминологию и основы методики определения переваримости питательных веществ рационов и отдельных кормов в опытах на животных. Научиться вычислять коэффициенты переваримости питательных веществ и использовать полученные данные для оценки питательности кормов и рационов.
Содержание занятия. Переваримость – это воздействие на корм физических, химических и биологических факторов в животном организме, в результате чего сложные корма расщепляются до простых соединений, способных всасываться из кишечника в кровь. Эти питательные вещества называются переваримыми. Переваримые питательные вещества определяют по разности между принятыми веществами с кормом и выделенные с калом.
Количество переваримого вещества, выраженное в процентах от принятого, называют коэффициентом переваримости (КП).
-
КП =
Переваримое ПВ
×100%,
Принятое ПВ
где КП - коэффициент переваримости, %;
ПВ – питательное вещество, г.
Например, корова получила с кормом 2400 г протеина, выделила с калом – 800г. следовательно, количество переваримого протеина составит: 2400-800 = 1600г. Коэффициент переваримости протеина находим по формуле (1600/2400)×100 = 66,7%.
По данным переваримости вычисляют сумму переваримых питательных веществ в корме или рационе (СППВ). При вычислении суммы переваримых питательных веществ переваримый жир умножается на коэффициент 2,25 из-за высокой энергетической ценности.
СППВ = пП + (пЖ × 2,25) + пКл + пБЭВ,
где СППВ – сумма переваримых питательных веществ, г;
пП – переваримый протеин, г;
пЖ – переваримый жир, г;
пКл- переваримая клетчатка, г;
пБЭВ – переваримый БЭВ, г;
Например, при содержании в 1 кг зерна гороха 187,5 г переваримого протеина, 11,8 г-переваримого жира, 24,8 г– переваримой клетчатки и 494,8 г переваримых БЭВ. Сумма переваримых питательных веществ (СППВ) составляет:
187,5 + (11,8 × 2,25) + 24,8 + 494,8 = 733,7 г
Переваримость питательных веществ находят для всех видов животных: крупного рогатого скота, лошадей, птицы, свиней. Для определения коэффициентов переваримости проводят научно-хозяйственный опыт, для которого подбирают 3-4-х животных-аналогов.
Опыт состоит из двух периодов: подготовительного и учетного. Подготовительный период проводится с целью приучения животных к данному виду корма, приучения их к посуде и удаления из желудочно-кишечного тракта остатков ранее скармливаемого корма. По результатам исследований мельчайшие частицы корма могут сохраниться в пищеварительном тракте жвачных до 30 дней. Продолжительность его устанавливается в зависимости от вида животных: для КРС и лошадей – 15-20 дней, свиньи и птица – 10-12 дней. При этом подготовительный период зависит от строения желудочно-кишечного тракта.
В учётный период проводится точный учёт съеденного корма, учёт количества выделенного кала и учёт несъедобных остатков. Продолжительность учётного периода составляет для КРС и лошадей – 8-10 дней, свиней и птицы – 6-8 дней. Переваримость питательных веществ определяют на животных, которых в период опыта кормят рационом с известным химическим составом, собирают кал, который выделяется, и анализируют его. Полученные данные используют для расчёта коэффициентов переваримости отдельных питательных веществ.
Существует два основных метода определения переваримости питательных веществ кормов и рационов:
1. Прямой – когда определяют коэффициенты переваримости питательных веществ рациона в целом, или тех кормов, которые могут служить единственным источником питательных веществ (проводится один опыт).
2. Косвенный (по дифференцированной схеме или по схеме разности) – когда определяют коэффициенты переваримости питательных веществ тех кормов, которые не могут быть скормлены отдельно, а входят в состав рациона, состоящего из двух и более компонентов. При косвенном методе проводится два опыта по переваримости. При этом рацион 1 опыта должен содержать 10-15% по питательности изучаемого корма. Во 2 опыте рацион должен содержать 75-80% ОР + 20-25% изучаемого корма (табл.11).
Таблица 11 - Схема дифференцированного метода
Номер опыта |
Основной рацион (ОР) |
Изучаемый корм |
Период опыта |
1 |
100% |
- |
Предварительный (5-14 дней), учетный (3 – 7) дней |
2 |
70 - 80% |
20 – 30% |
Переходный (2 – 4 дня), предварительный и учетный (как в опыте №1) |
Для определения коэффициентов переваримости необходимо знать количество съеденных кормов и выделенного кала, химический состав съеденных кормов и выделенного кала.
Преимущество данного метода в большей точности, недостаток – большая трудоёмкость. Поэтому в настоящее время разработаны другие способы определения переваримости питательных веществ: метод инертных индикаторов, в качестве которых используют окись хрома, железа, лигнин, кремниевую кислоту. Этот способ основан на определении соотношения питательных веществ корма и кала и содержащихся в них инертных веществах. При этом способе требуется точный учёт либо корма, либо кала. Переваримость рассчитывают по специальной формуле:
К
П=100
- 100 ×
×
где КП – коэффициент переваримости, %;
ИВ – инертное вещество, %;
ПВ – питательное вещество, %.
По содержанию азота в кале – на основании многочисленных исследований установлена прямолинейная связь между переваримостью питательных веществ и содержанием азота в кале. На основании данных химического анализа кала с помощью специально разработанных уравнений можно определить переваримость органического вещества корма.
Широкое распространение получил способ определения переваримости кормов вне организма – in vitro. Этим способом определяется переваримость азотистых веществ, когда навеска корма инкубируется в термостате (при температуре 37оС) при добавлении натурального пепсина и соляной кислоты или в специально созданном искусственном рубце, где условия сходны с естественными условиями в рубце жвачных. В случае определения переваримости всех органических веществ к навеске корма добавляются рубцовая жидкость, пепсин и соляная кислота.
Пример расчета коэффициентов переваримости, суммы переваримых питательных веществ рациона (прямой метод). Рацион коровы массой 650 кг, с суточным удоем 28 кг состоит из: сена разнотравного – 7 кг, силоса кукурузного – 25 кг, свеклы кормовой – 20 кг и комбикорма – 9 кг. В среднем за сутки корова выделяла 45,5 кг кала. В таблице 12 приведены химический состав кормов и кала.
По условиям задания и данным таблицы 12 можно рассчитать количество питательных веществ, поступивших с кормами и выделенных с калом, и на этой основе определить коэффициенты их переваримости.
Таблица 12 - Химический состав кормов, используемых в опытах, и кала, %
Показатель |
Сухое вещество |
Органичес-кое вещество |
Протеин |
Жир |
Клет-чатка |
БЭВ |
Сено разнотравное |
83,7 |
78,7 |
11 |
3 |
21,5 |
43,2 |
Силос кукурузный |
25 |
23,8 |
3,4 |
1,2 |
5,6 |
13,6 |
Свекла кормовая |
15 |
14 |
— |
— |
0,9 |
11,9 |
Комбикорм |
85,5 |
78 |
19 |
3,5 |
5,6 |
49,9 |
Отруби пшеничные |
85 |
80,6 |
15,1 |
4,1 |
8,8 |
52,6 |
Кал выделенный: |
|
|
|
|
|
|
в опыте № 1 |
18 |
14,29 |
2 |
0,79 |
3,5 |
8 |
в опыте № 2 |
13,4 |
10,3 |
1,65 |
0,62 |
2,73 |
6 |
Для расчёта коэффициента переваримости сухого вещества сначала определяем количество сухого вещества, которое поступило в организм коровы с кормами:
в 1 кг сена содержится 837 г сухого вещества
в 7 кг сена X г сухого вещества
Х = 7 × 837 = 5859 г = 5,86 кг
Следовательно, в организм коровы с 7 кг сена разнотравного поступило 5,86 кг сухого вещества.
с 25 кг силоса кукурузного – 25 × 250 = 6,25 кг
с 20 кг свеклы кормовой – 20 × 150 = 3, 0 кг
с 9 кг комбикорма – 9 × 855 = 7,7 кг.
Всего поступило сухого вещества: 5,86 + 6,25 + 3,0 + 7,7 = 22,81 кг.
Далее аналогично рассчитываем количество сухого вещества, выделенного с 45,5 кг кала: 45,5 × 180 = 8190 г = 8,19 кг
Затем определяем количество переваримого сухого вещества:
22,81 – 8,19 = 14,62 кг
Коэффициент переваримости сухого вещества рациона составит:
КП
=
×100% = 64,1%
Аналогично рассчитываем коэффициенты переваримости других питательных веществ (органического вещества, протеина, жира, клетчатки и БЭВ) (табл.13).
Таблица 13 - Данные для расчета коэффициентов переваримости питательных веществ ОР
Показатель |
Сухое вещество, кг |
Органиче-ское вещество, кг |
Протеин, г |
Жир, г |
Клет-чатка, г |
БЭВ, г |
Потреблено с кормами за сутки: |
|
|
|
|
|
|
с 7 кг сена |
5,86 |
5,51 |
770 |
210 |
1505 |
3024 |
с 25 кг силоса |
6,25 |
5,95 |
850 |
300 |
1400 |
3400 |
с 20 кг свеклы кормовой |
3 |
2,8 |
— |
|
180 |
2380 |
с 9 кг комбикорма |
7,7 |
7,02 |
1710 |
315 |
504 |
4491 |
В с е г о |
22,81 |
21,28 |
3330 |
825 |
3589 |
13 295 |
Выделено с 45,5 кг кала |
8,19 |
6,5 |
910 |
360 |
1592 |
3640 |
Переварено |
14,62 |
14,78 |
2420 |
465 |
1997 |
9655 |
Коэффициент переваримости, % |
64,1 |
69,45 |
72,7 |
56,4 |
55,6 |
72,62 |
Сумма переваримых питательных веществ (СППВ) рациона составит:
СППВ = 2420 +(465 × 2,25) + 1997 + 9655 = 15118,25 г.
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 (табл. 11).
В первом опыте определяют переваримость питательных веществ основного рациона (ОР), 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 предварительный и учетный периоды) делают трехдневный перерыв (переходный период), в течение которого проверяют поедаемость кормов, входящих во второй рацион.
Коэффициенты переваримости питательных веществ ОР (опыт № 1) необходимы для расчетов в опыте № 2.
Для определения переваримости питательных веществ испытуемый корм дополнительно вводят в основной рацион.
Пример расчета переваримости питательных веществ отрубей пшеничных дифференцированным методом. Для опыта № 2 берут 80 % кормов ОР, которые использовали в опыте № 1, и рассчитывают количество питательных веществ, принятых с этой частью рациона, и сколько необходимо дополнительно ввести в рацион испытуемого корма (в нашем примере отрубей пшеничных), чтобы это количество соответствовало 20 % сухого вещества первого рациона. При проведении опыта № 2, как и в опыте № 1, учитывают потребленные за опытный период корма и выделенный кал.
В результате проведенного учета установлено, что коровой выделено в сутки в опыте № 2 — 58,7 кг кала, данные анализа которого приведено в таб. 12.
Принято считать, что переваримость питательных веществ ОР в опыте № 2 осталась такой же, как и в опыте № 1. Поэтому, чтобы рассчитать, сколько в опыте № 2 было переварено питательных веществ ОР, необходимо каждое питательное вещество умножить на коэффициент переваримости и разделить на 100. Например, во втором опыте с кормом поступило всего сухого вещества 22,81 кг, в том числе из ОР — 18,25 кг. При проведении первого опыта установлено, что коэффициент переваримости сухого вещества ОР составляет 64,1 % (табл. 13). Следовательно, количество переваримого сухого вещества ОР будет равно 11,7 кг = (18,25 × 64,1 / 100 %).
Количество переваримого сухого вещества отрубей составит
3,24 кг = (14,94 -11,7)
Затем рассчитывают коэффициент переваримости сухого вещества отрубей:
КП
=
× 100% = 71,5 %
Таким же способом рассчитывают переваримость других питательных веществ пшеничных отрубей (табл. 14).
Таблица 14 - Данные для расчета коэффициентов переваримости питательных веществ отрубей пшеничных
Показатель |
Сухое вещес-тво, кг |
Органичес-кое вещес-тво, кг |
Про-теин, г |
Жир, г |
Клет-чатка, г |
БЭВ, г |
Потреблено: с кормами ОР с 5,4 кг отрубей пшеничных |
18,25 4,56 |
17,02 4,35 |
2664 815 |
660 221 |
2871 475 |
10 636 2840 |
Всего |
22,81 |
21,37 |
3479 |
881 |
3346 |
13 476 |
Выделено с 58,7 кг кала |
7,87 |
6, 05 |
970 |
365 |
1602 |
3522 |
Переварено — всего |
14,94 |
15,32 |
2509 |
516 |
1744 |
9954 |
В том числе за счет: ОР отрубей пшеничных |
11,7 3,24 |
12,82 3,5 |
1944 565 |
369 147 |
1579 165 |
7764 2190 |
Коэффициент переваримости, % |
71 |
80,4 |
69,3 |
66,5 |
34,7 |
77 |
СППВ = 2509 +(516 × 2,25) + 1744 + 9954 = 15368, 0 г
Задание 1. Используя справочные данные химического состава кормов, рассчитайте коэффициенты переваримости, сумму переваримых питательных веществ в рационе коровы, которая получала в сутки 3 кг злаково-бобового сена, 7 кг сенажа разнотравного, 25 кг кукрузного силоса, 1,4 кг патоки, 2 кг зерна овса, 3 кг зерна ячменя и 1 кг жмыха подсолнечного. В среднем за сутки корова выделяла 32 кг кала, в котором содержалось 19,3% сухого вещества, 17,9% органического вещества, 2,3% протеина, 0,9% жира, 5,5% клетчатки, 5,3% БЭВ.
Задание 2. Рассчитайте коэффициенты переваримости питательных веществ пшеничной дерти, если известно, что корова получала 80% кормов основного рациона (из задания 1) и 20% (по сухому веществу) пшеничной дерти. В среднем за сутки корова выделяла 26 кг кала, содержащего 21% сухого вещества, 20% органического вещества, 2,4% протеина, 0,9% жира, 5,8% клетчатки и 10,9% БЭВ. Результаты расчетов запишите в виде таблиц, приведенных выше.
