Питательность кормов: история вопроса, единицы питательности

Существует ряд определений понятия «корм», в целом это сводится к следующему: корм — это продукт растительного или животного происхождения, а также минеральные вещества, употребляемые для кормления сельскохозяйственных животных. Корма обеспечивают животных энергией и питательными веществами, необходимыми для поддержки жизнедеятельности организма, его роста и производства продукции. Корма должны содержать питательные вещества в усвояемой форме, хорошо поедаться, не оказывать на организм вредного влияния.

С момента начала сознательного скармливания кормов животным человек задумывался над сравнительной эффективностью использования разных видов кормов, что в конечном результате привело к первым попыткам оценки питательности кормов — выработке теории единицы питательности корма и приравнивания к ней других видов кормов. Разработка данных исследований углублялась по мере развития химии, биохимии, физиологии животных, и, прежде всего, физиологии пищеварения.

В начале XIX века (1810) в качестве эталона оценки питательности кормов Альбрехт Даниэль Тэер предложил луговое сено — наиболее распространенный вид корма. Количество всякого корма, равное по питательности 100 фунтам лугового сена, было названо сенным эквивалентом данного корма. К 100 фунтам лугового сена приравнены (в фунтах): клеверное сено — 90, картофель — 200, свекла кормовая- 460, капуста — 600.

В конце XIX — начале XX века О. Кельнер предложил оценивать питательность кормов в крахмальных эквивалентах; за единицу питательности был принят 1 кг переваримого крахмала, из которого в теле взрослого вола откладывается 248 граммов жира или 2356 ккал энергии.

Г. П. Армсби (1902, США) предложил оценивать питательность корма в термах — 1 терм равен 1 Мкал физиологически полезной энергии (разнице между калорийностью корма и калорийностью кала, мочи и кишечных газов).

В начале ХХ века (1915) датский профессор Н. Фьорд и шведский профессор Н. Хансон предложили использовать для оценки питательности кормов и рационов скандинавскую кормовую единицу, за которую был принят 1 кг сухого ячменя среднего качества, или 0,72 крахмального эквивалента.

Питательность кормов, используемых в рационах сельскохозяйственных животных, оценивают по обменной энергии в энергетических кормовых единицах (ЭКЕ); за 1 ЭКЕ принято 10 МДж обменной энергии. Энергетическая питательность кормов в обменной энергии определяется отдельно по видам сельскохозяйственных животных в прямых балансовых опытах по разнице между валовой энергией корма (рациона) и потерями энергии в кале, моче (для жвачных — и в кишечных газах).

При расчетах и переводе в разные размерности учитывают, что 1 Дж равен 0,2388 кал, 1 кал — 4,1868 Дж. 1 МДж равен 1 млн. Дж.

Обменную энергию также определяют расчетным путем, используя уравнения регрессии для каждого вида сельскохозяйственных животных и птицы:

для крупного рогатого скота ОЭ=17,46 ПП + 31,23ПЖ + 13,65ПК + 14,78ПБЭВ;

для овец ОЭ=17,71 ПП + 37,89ПЖ + 13,44ПК + 14,78ПБЭВ;

для лошадей ОЭ=19,46 ПП + 35,43 ПЖ + 15,95ПК + 15,95ПБЭВ;

для птицы ОЭ=17,84 ПП + 39,78 ПЖ + 17,71ПК + 17,71ПБЭВ, где ОЭ — обменная энергия, кДж;

ПП — переваримый протеин, г;

ПЖ — переваримый жир, г;

ПК — переваримая клетчатка, г;

ПБЭВ — переваримые безазотистые экстрактивные вещества, г.

Пример расчета питательности 1 кг зеленой травы (клевера) для крупного рогатого скота по обменной энергии Сумма обменной энергии составляет 2203,5 кДж, или 2,2 МДж.

Питательность 1 кг зеленой массы составляет 0,22 ЭКЕ (2,2: 10).

Пример расчета питательности 1 кг картофеля для крупного рогатого скота по обменной энергии Сумма обменной энергии составляет 1471,05 кДж, или 1,471 МДж. Питательность 1 кг картофеля составляет 0, 147 ЭКЕ (1,471: 10).

Сумма обменной энергии составляет 3105,2 кДж, или 3,105 МДж. Питательность 1 кг картофеля составляет 0, 31 ЭКЕ (3,105: 10).

Таким образом, один и тот же корм имеет различную питательность для разных видов животных при одинаковом химическом составе, так как переваримость отдельных питательных веществ животными и птицей разных видов различается. В настоящее время оценка питательности кормов по обменной энергии является самой передовой, вытесняет оценку по кормовым единицам.

До 1985 года в нашей стране применяли оценку питательности и по обменной энергии и по кормовым единицам (овсяная, или советская кормовая единица), разработанная в 1922 — 1923 годах Комиссией зоотехнического ученого совета Наркомзема РСФСР под руководством Е. А. Богданова, за которую была принята питательность 1 кг овса, равная по жироотложению 150 г жира, что соответствует 1414 ккал чистой энергии.

В скандинавских странах до настоящего времени сохранилась оценка питательности кормов в скандинавских кормовых единицах.

В США энергетическую питательность кормов оценивают по сумме переваримых питательных веществ (СППВ) и чистой энергии (ЧЭ), а также чистой энергии лактации и чистой энергии прироста. Сумма переваримых питательных веществ выражается в весовых единицах и слагается из количества переваримого протеина, переваримой клетчатки, переваримых безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) и переваримого жира (количество жира умножают на коэффициент 2,25).

В Великобритании применяют оценку питательности кормов и нормирования энергетических потребностей животных по чистой и обменной энергии.

Эффективное использование энергии животными возможно лишь при соблюдении норм кормления животных и правильном соотношении отдельных групп питательных, минеральных веществ и витаминов.

Норма кормления — количество энергии, питательных и биологически активных веществ, удовлетворяющих потребность животных на поддержание жизни, образование продукции, проявление воспроизводительной функции и сохранения здоровья животных в условиях конкретной технологии производства.

Рацион — количество кормов каждого вида в отдельности, скормленное животному на голову в сутки — при многокомпонентном типе кормления. При скармливании животным полнорационных кормосмесей (откармливаемый скот, овцы, пушные звери) или концентратном типе кормления (свиньи, птица) указывают количество скармливаемой кормосмеси (комбикорма) и состав.

Эффективное использование питательных веществ кормов возможно лишь при правильном соотношении отдельных групп и видов кормов в рационе и правильной подготовкой их к скармливанию. Важным фактором эффективного использования кормов является создание для животных оптимальных зоогигиенических условий, так как при пониженной или повышенной влажности или температуре воздуха животное тратит достаточно много энергии на теплорегуляцию.

При подготовке кормов к скармливанию основными задачами являются:

• — инактивация антипитательных веществ (в зерне сои, горчичных жмыхах и др.);
• — изменение физической формы корма для более удобного потребления животными (измельчение корнеклубнеплодов, тыквы, грубых кормов, зерновых);
• — предупреждение быстрой порчи кормов (варка кормов животного происхождения);
• — придание влажной кормосмеси или комбикорму однородной структуры, чтобы животные не выбирали наиболее лакомые для них ингредиенты кормосмеси;
• — улучшение органолептических свойств кормов.

Вид корма и животного определяет выбор способа подготовки кормов к скармливанию.

Обязательной подготовке к скармливанию подвергают все зерновые корма. Корма данной группы достаточно дорогие (в рационах для свиней концентраты занимают не менее 75% по питательности, а в птицеводстве часто используют концентратный тип кормления), поэтому при подготовке к скармливанию эффективность их использования значительно возрастает. Существует большой арсенал способов подготовки зерновых кормов к скармливанию в зависимости от вида и возраста животных. Среди этих способов выделяют:

• — термические (поджаривание, тостирование жмыхов, варка);
• — баротермические (экструдирование, экспандирование);
• — барогидротермические (варка в автоклавах);
• — механические (дробление и плющение);
• — дрожжевание (зерновых кормов и соломы);
• — проращивание зерна;
• — микронизация зерна (обработка ИК-излучением).

Не требуют никакой подготовки к скармливанию комбикорма, особенно имеющие в составе ферментные препараты.

При использовании зерна в составе комбикормов, кормосмесей его, как правило, подвергают физической обработке, т. е. измельчают. При измельчении зерна на дробилках оно разрушается при сильном ударе; при размоле получают частицы разного размера, в том числе и пылевидных. При плющении зерно сохраняет свою целостность, нет потерь мелких частиц. В цельном виде зерно скармливать неэффективно; допускается скармливание цельного овса взрослым лошадям и часть зерна в цельном виде скармливают птице при комбинированном типе кормления.

Зерно злаковых культур, богатое крахмалом, эффективно осолаживать, которое проводят следующим образом: измельченное зерно засыпают в емкость с кипятком из расчета 2 — 2,5 части на 1 часть корма. Тщательно перемешивают и оставляют на 4 часа (ночь), накрыв теплоизолирующим материалом. При этом под влиянием диастазы зерна крахмал переходит в мальтозу; количество сахара в осоложенном корме увеличивается с 1% до 12%. В условиях крестьянских хозяйств осолаживание зерна проводят в плотно сколоченных ларях для всех видов сельскохозяйственных животных и птицы.

Варка зерна применяется в специальных случаях: при использовании зерна сомнительного качества и зерна, содержащего в своем составе горечи (алкалоиды) — чаще всего люпин. Затем сваренное зерно промывают холодной водой и скармливают в составе кормосмесей.

Специфическим способом подготовки зерна к скармливанию является поджаривание. При этом зерно насыпают на металлический противень и при постоянном помешивании поджаривают до темно-коричневого цвета. При этом происходит обеззараживание зерна, оно становится вкуснее и ароматнее, происходит частичная желатинизация и декстринизация крахмала, частичная коагуляция белков. Скармливают поросятам, которые раньше привыкают к твердым кормам, у них лучше развивается жевательная мускулатура.

Одним из наиболее эффективных способов обработки зерна является экструдирование, проводимое в прессэкструдерах ПЭК-125, КМЗ-2, КМЗ-2М. В основе экструдирования зерносмеси — 2 процесса: механохимический и «взрыв продукта» в результате резкого изменения давления в зерне на выходе из прессэкструдера. Готовый продукт имеет однородную пористую структуру, поверхность — гладкая, бугристая. Цвет — более светлый, чем у исходного сырья. с приятным хлебным запахом. При экструдировании зерна происходят незначительные изменения в химическом составе: количество крахмала в готовом продукте уменьшается на 12,2%, а количество сахара, соответственно, увеличивается; почти в 5 раз возрастает количество декстринов; гибнет большая часть микрофлоры. Экструдированный горох в рационах молодняка поросят позволяет в значительной степени снизить количество кормов животного происхождения.

Дрожжевание зерновых кормов позволяет за счет нарастания мицелия дрожжей позволяет значительно увеличить количество полноценного белка и водорастворимых витаминов в дрожжеванной массе. Эта технология хорошо отработана и может быть с успехом применена как в промышленных масштабах, так и в мелкотоварном производстве. При этом применяют опарный и безопарный способы. В обоих случаях необходимо соблюдение температуры 28 — 30⁰С и периодическое перемешивание, так как дрожжи являются положительными аэробами. Дрожжеванное зерно с успехом скармливают свиньям, коровам, птице в составе мешанок.

При невозможности провести послеуборочную сушку зерна можно провести химическое консервирование, то есть обработать зерно углеаммонийными солями. Обработанное на току зерно укладывают в бурт высотой до 1,5 м и укрывают полиэтиленовой пленкой. Одновременно с сохранением качества зерна происходит обогащение его неорганическим азотом, что улучшает переваримость не только питательных веществ зерна, но и грубых и сочных кормов в составе рациона.

Одним из наиболее перспективных способов обработки зерна является микронизация — обработка зерна инфракрасными лучами. Движущееся по горизонтальному транспортеру зерно подвергается действию инфракрасных лучей; при этом количество декстринов в зерне повышается с 1,2 до 13 — 14%, степень клейстеризации крахмала возрастает с 12 до 55%. Затем зерно измельчают и скармливают в составе зерновой смеси рациона. что увеличивает среднесуточные приросты живой массы свиней на 11 — 12%.

В кормлении птицы в зимний период, особенно индюков и кур родительского стада, а также производителей и высокопродуктивных коров используют такой прием обработки зерна как проращивание. Для этого любое цельное злаковое зерно с высокой всхожестью засыпают слоем до 2 см в противни и помещают под источником света (обычно для этой цели используют специально сколоченные стеллажи), периодически подливая теплую воду или смесь растворенных в воде минеральных удобрений. При достижении проростками высоты 4 — 5 см зерно скармливают вместе с корнями. При этом значительно улучшается протеиновая и витаминная ценность зерна.

В рационах животных и птицы существенная роль отводится использованию сочных кормов, которые в ряде случаев также необходимо подготавливать к скармливанию. Скошенную траву скармливают в нативном (неизмельченном) виде крупным животным и взрослым гусям (из ясельных кормушек). Молодняку птицы и взрослой сухопутной птице траву измельчают до 4 — 5 мм. Для свиней необходимо траву измельчать до пастообразного состояния, либо пасти в условиях лагерного содержания. В крестьянских хозяйствах представляет интерес использование зеленой массы крапивы — после измельчения её запаривают и скармливают свиньям в составе мешанки.

В зимний период подвергают обработке кислый силос и корнеплоды. Силос с повышенной кислотностью обрабатывают кальцинированной содой (из расчета 5 — 6 г препарата на 1 кг силоса) или аммиачной водой (12 — 13 л 25%-ной аммиачной воды на 1 т силоса. Можно применять дрожжевание (2 г дрожжей на 1 кг силоса). Закваску перемешивают с силосом и выдерживают 6 — 8 часов при температуре 28 — 32⁰С.

Корнеплоды (свёкла, турнепс, морковь, репа, брюква) обязательно перед скармливанием моют в корнемойках любого типа, в крайнем случае — в любых емкостях вручную и измельчают, особенно при скармливании молодняку и высокопродуктивным коровам. Тыкву перед скармливанием измельчают вместе с семенами; картофель для свиней и птицы после мытья обязательно варят, воду сливают, готовят мешанку и скармливают в теплом состоянии. Для крупного рогатого скота и овец картофель моют и скармливают в сыром виде измельченным.

В ряде регионов мира корнеплоды измельчают и сушат; получают продукт под названием «стружка из корнеплодов». При включении в состав комбикормов стружкой заменяют часть зерновых злаковых ингредиентов. Корне клубнеплоды, бахчевые, в том числе поврежденные и мелкие можно включать в состав комбинированного силоса после измельчения. Картофель необходимо варить или запаривать. Все ингредиенты комбисилоса укладывают послойно и используют стандартную технологию силосования.

В кормлении плотоядных пушных зверей, частично свиней и птицы, а также производителей всех видов используют большой ассортимент кормов животного происхождения. По физической форме это — твердые (кости, кератиновые отходы), жидкие (кровь, молочные отходы), мягкие (жир, внутренние органы). Из кормов этой группы либо приготовляют сухие корма — мясную, кровяную, мясо — костную, рыбную муку, либо варят (лучше в автоклавах) и включают в состав влажных кормосмесей. Молочные отходы (обезжиренное молоко, сыворотку, пахту) скармливают либо сразу же после поступления в хозяйство, либо обезжиренное молоко заквашивают и приготовляют ацидофильную простоквашу.

При организации зимнего кормления жвачных животных и лошадей в зерносеющих районах страны большое внимание уделяют использованию соломы и мякины. При правильной подготовке к скармливанию гуменные корма могут занимать высокий удельный вес в рационах и с успехом заменять большую часть грубых кормов.

При любом способе обработки соломы предварительно проводят измельчение соломы длиной 4 — 5 см для крупного рогатого скота и 2 — 3 см — для овец, а затем обрабатывают любым из способов.

Солома и мякина может включена в состав силоса — либо комбинированного, либо с ботвой корнеплодов, свекловичным жомом.

Химическая обработка соломы проводится либо с использованием одного или нескольких химикатов (едкий натр, гидрокарбонат кальция, гидроокись аммония, аммонийные соли), либо при совместном использовании химических реагентов и пара — термохимический метод.

При наличии смесителей-запарников С-12, С-7А солому пропаривают в течение 2 — 4 часов с добавлением на 1 т соломы 30 кг гашеной извести, 2000 л воды, 10 — 15 кг соли поваренной, 10 — 15 кг мочевины.

Возможно применение гидробаротермического метода, суть которого состоит в обработке увлажненной соломы в автоклаве; это значительно ускоряет процесс.

Микробиологические методы подготовки соломы к скармливанию включают в себя применение ферментных препаратов, микробиологических заквасок (в том числе можно использовать свежую каныгу), дрожжей. На измельченной соломе можно выращивать вешенку обыкновенную, а после обрастания субстрата мицелием с плодовыми телами грибов или без таковых — скармливать коровам.

Перечисленные способы подготовки грубых кормов к скармливанию могут быть применены к прочим видам грубостебельчатых кормов — стеблям кукурузы, стержням кукурузных початков, корзинкам и лузге подсолнечника, отходам хлопководства.