Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность использования комбинированного зеленого корма, полученного на биофосном субстрате в рационах крупного рогатого скота

ВАК РФ 06.02.08, Кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

Автореферат диссертации по теме "Эффективность использования комбинированного зеленого корма, полученного на биофосном субстрате в рационах крупного рогатого скота"

На правах рукописи

БЕЛОУСОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО ЗЕЛЕНОГО КОРМА, ПОЛУЧЕННОГО НА БИОФОСНОМ СУБСТРАТЕ В РАЦИОНАХ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

06.02.08 - кормопроизводство, кормление с.-х. животных и технология кормов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

21 НОЯ 2013

005539180

Дубровицы- 2013

005539180

Работа выполнена на кафедре кормления и разведения сельскохозяйственных животных ФГБОУ ВПО «Тверская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Абрамян Антон Сенекеримович

Официальные оппоненты:

Капсамун Андрей Дмитриевич, доктор сельскохозяйственных наук, зав. отделом кормопроизводства на мелиорированных землях ГНУ ВНИИ сельскохозяйственного использования мелиорированных земель.

Косолапова Валентина Геннадьевна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры кормления животных Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К. А. Тимирязева

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П. А. Костычева»

совета по защите докто; . I Д 006.013.01 при

Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук.

Адрес института: 142132, Московская область, Подольский район, п. Дубровицы, ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии; тел./факс (4967) 65-ll-01.www.vii.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии, с авторефератом на сайте ВАК РФ: www.vak.ed.gov.ru.

Автореферат разослан« о » 2013 г.

Ученый секретарь диссертационног

Защита состоится

часов на заседании

Совета Д 006.013.01,д.б.н.

Данные по показателям воспроизводства представлены в таблице 8. Они были предпочтительнее у животных опытной группы. Продолжительность отела меньше на 2 часа (30%), продолжительность отделения последа короче на 3,8 часа (50,7%). В контрольной группе за время опыта произошло два неблагополучных отела, требовавших родовспоможения.

Продолжительность сервис-периода в последующем у коров опытной группы была короче на 9,5%, индекс осеменения сократился на 39,3%. Отмечены отличия между новорожденными телятами от коров контрольной и опытной групп. Так, средняя живая масса теленка от коров опытной группы составляла 32,8 кг или на 9,3% выше, чем от коров контрольной группы. В опытной группе случаи расстройства пищеварения за первые 10 дней после рождения отмечены у 10% телят, а в контрольной - 40%.

Таблица 9

Биохимические и морфологические показатели крови коров в период сухостоя

Показатели Группы % к контролю

контрольная опытная

Эритроциты, 1012/л 6,22±0,059 6,68±0,035*** 107,4

Лейкоциты, 10ч/л 7,73±0,16 7,45±0,085*** 96,4

Гемоглобин, г/л 102,7±0,46 109,7±0,34*** 106,8

Общий белок, г/л 68,4±1,66 66,4±2,67 97,1

Кальций, мг% 8,03±0,67 9,2±0,28 114,6

Фосфор, мг% 5,17±0,096 5,63±0,120 108,9

Каротин, мг% 0,354±0,006 0,491 ±0,05* 138,7

* - Р < 0,05; *** - Р <0,001

По контролируемым показателям состава крови сухостойных коров, в опытной группе, отмечается, в пределах физиологических нормативов, увеличение концентрации эритроцитов на 7,4%, гемоглобина на 6,8%, кальция на 14,6%, фосфора на 8,9%. Следует отметить, что при включении в рацион комбинированного зеленого корма с высоким содержанием каротина (30 мг/кг корма), как маркера обеспеченности биологически активными веществами, в крови концентрация каротина повышается на 38,7%. Если у контрольных животных она была на уровне ниже физиологической нормы - 0,354 мг %, то у опытных достигла средних значений - 0,491 мг %.

Анализ данных по изучению влияния КЗК на физиологическое состояние и воспроизводительные способности коров показывает, что его включение в рацион в количестве 2,5 кг/гол. обеспечивает улучшение воспроизводительных способностей, биохимических и морфологических показателей крови, а также пищеварения новорожденных телят, что свидетельствует о перспективах его производства и использования в рационах стельных сухостойных коров.

2.2.6.Экономическая эффективность приготовления и использования комбинированного зеленого корма

Для возможности подсчета экономической эффективности производства и использования комбинированного зелено корма в кормлении животных, необходимо было рассчитать на основе видов затрат, себестоимость производства 1 кг КЗК. Данные в ценах 2007 г приводятся в таблице 10.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Белоусов, Сергей Николаевич, Тверь

ТВЕРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО ЗЕЛЕНОГО КОРМА, ПОЛУЧЕННОГО НА БИОФОСНОМ СУБСТРАТЕ В РАЦИОНАХ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

06.02.08 - кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных

животных и технология кормов

АКАДЕМИЯ

на правах рукописи

БЕЛОУСОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

04201 45221 3

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор А.С.Абрамян

Тверь - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

Введение.......................................................................................4

1. Обзор литературы...........................................................................7

1.1. Производство кормов с применением гидропоники и искусственных субстратов....................................................................................7

1.2. Эффективность скармливания сельскохозяйственным животным кормов полученных методом гидропоники и использования субстратов...............24

1.3.3начение обеспечения витаминной питательности рационов...............26

1.4. Влияние кормов выращенных с применением искусственных субстратов на рубцовое пищеварение...............................................................32

2. Цель, задачи, схема исследований и условия проведения опытов............35

2.1. Цель и задачи исследований........................................................35

2.2. Материал, схема и методы исследований..........................................35

3. Результаты исследований............................................................43

3.1. Общая характеристика биофосного субстрата.......................................43

3.2 Технологии получения комбинированного зеленого корма.................51

3.3. Химический состав и питательная ценность комбинированного зеленого корма.........................................................................................54

3.4. Переваримость питательных веществ комбинированного зеленого

корма.........................................................................................58

3.5. Эффективность включения КЗК в рационы молодняка крупного рогатого скота и сухостойных коров...............................................................59

3.6. Экономическая эффективность исследований.................................71

4. Заключение................................................................................75

Выводы.......................................................................................77

Предложения производству..............................................................79

Список литературы..........................................................................80

Приложения.................................................................................93

Введение

Важной проблемой в аграрном секторе остается улучшение кормления животных в стойловый период. Особенно это касается высокопродуктивных животных, обеспечение которых высоким уровнем энергетической питательности и биологической полноценности рационов является обязательным.

В данной работе предлагается одно из направлений решения проблемы качества, количества, ассортимента и использования объемистых кормов в конце стойлового периода.

Актуальность темы. Производство и использование при кормлении крупного рогатого скота во второй половине стойлового периода зеленых кормов выращиваемых на искусственных субстратах получаемых биоферментацией органических отходов помогает решать проблему полноценности рационов, увеличивает потребление объемистых кормов, уменьшает необходимость применения дорогостоящих добавок ( Н.Г. Ковалев, В.П. Дегтярев, Б.М. Малинин, В.А. Бурлака, A.M. Ломакин, А.Д. Капсамун, И.П. Туманов, 2000, 2012; В.Л. Лысенко, 2003; Г.Ю. Рабинович и др., 2004; Ф. Злочевский и др., 2004).

Многие аспекты данной проблемы, касающиеся параметров выращивания комбинированного зеленого корма (КЗК) на биофосном субстрате, определения химического состава и энергетической питательности, эффективности использования КЗК в рационах крупного рогатого скота с выявлением процессов пищеварения, переваримости питательных веществ, влияния на воспроизводительные способности, морфологические и биохимические показатели крови, продуктивность животных остаются недостаточно разработанными.

Исследования выполнены в соответствии с научным направлением Тверской государственной сельскохозяйственной академии по республиканской научно-технической программе 15, научному направлению VI, теме 11.03, подразделу «Влияние технологии заготовки кормов и их качества на получение животноводческой продукции (№ гос. регистрации

01.200.2.02678) и теме 12, подразделу 4 «Использование кормовых добавок и совершенствование технологий кормоприготовления с целью повышения выхода продукции», код ГРНТИ 68.39.13 - 27.

Научная новизна. Впервые в качестве субстрата при приготовлении комбинированного зеленого корма применен «Биофос», получаемый при биоферментации органического сырья. Проведена агрозооэкономическая оценка КЗК, состоящего из ростков, корневой системы, остатков проро-щенного зерна и биофосного субстрата при приготовлении и обосновано его использование в рационах молодняка крупного рогатого скота и сухостойных коров.

Практическая значимость и реализация результатов исследования. Комбинированный зеленый корм (КЗК), выращиваемый на биофос-ном субстрате, рекомендуется приготавливать и использовать в рационах молодняка крупного рогатого скота и сухостойных коров. Практическое значение производства кормов по использованной технологии выражается в возможностях увеличения потребления кормов и качественного обогащения рационов крупного рогатого скота в стойловый период, при снижении потребности в дорогостоящих биологически активных кормовых добавках. По итогам исследования опубликованы «Рекомендации по технологии приготовления и применения в рационах крупного рогатого скота зеленой массы овса выращенной на субстрате «Биофос» (2007).

Основные положения выносимые на защиту:

• использование в качестве субстрата при выращивании комбинированного зеленого корма (КЗК) продукта получаемого в результате биоферментации органического сырья;

• химический состав, энергетическая питательность и переваримость питательных веществ КЗК;

• использование КЗК в рационах молодняка крупного рогатого скота в качестве корма с биологически активным действием или для замены части концентратов;

• влияние использования КЗК в рационах сухостойных коров на воспроизводительные способности и интерьерные показатели;

• экономическая эффективность приготовления и использования комбинированного зеленого корма в скотоводстве.

1. Обзор литературы 1.1. Производство кормов с применением гидропоники и искусственных субстратов

Одним из эффективных способов подготовки зерна к скармливанию является проращивание его до образования проростков 1-2 см и выращивание зеленой массы до высоты зеленых ростков 10-20 см. Данный способ применяется для повышения биологической ценности зерна [24, 30, 32].

Наличие проблем с энергетическими, почвенными и другими ресурсами, сложностями в кормопроизводстве, а также экологической ситуацией, затрудняющей получение экологически чистой продукции, заставляют ученых искать новые и совершенствовать существующие способы производства кормов. С 2000 г. в России вновь стали акцентировать внимание на нетрадиционные способы получения и подготовки кормов к скармливанию в т.ч. такие, как проращивание зерна [76, 81, 94].

Значительный интерес представляет применение гидропоники для производства кормовых трав. Данный способ получения зеленого корма играет особенно большую роль в районах критического земледелия и в тех областях, где заготовляемые корма не имеют высокой витаминной питательности. В США (Спрингфилд, штат Огайо) компания «Бакай грасс инкубатор» в 60-ые годы XX в. построила крупный гидропоникум, позволяющий выращивать большое количество дешевой зеленой травы (40 т с 60 лотков) с высокой кормовой ценностью. Многочисленными опытами установлено, что скармливание гидропонной травы молочному скоту дает хорошие результаты [40, 47, 55].

Пророщенное зерно злаковых и бобовых культур применяют в качестве кормовой добавки, которая является надежным натуральным источником витаминов, аминокислот, минеральных элементов, ферментов и стимуляторов роста. Кормовые достоинства данного вида корма зависят от условий вегетации, состава питательной среды, вида и качества семян [14, 17,44, 61].

Конечной целью производства и использования пророщенного зерна в качестве кормовой добавки является обогащение рациона его витаминами, фитогормонами и биологически активными веществами, необходимо, что особенно важно в зимне-весенний период, сохранить в нём максимальное количество полезных и легкодоступных веществ [1,5, 54, 71].

Урожайность зеленой травы на культурных пастбищах составляет 4-6 тыс. к.ед. с 1 га, на угодьях свободного вольного выпаса - 1 тыс. к.ед., а гидропонным способом с 1 га вегетационной площади гидропонной установки можно собирать до 300 тыс. к.ед., т.е. урожайность гидропонной установки в 300 раз выше [95].

Перспективным является способ выращивания зеленой массы на питательных средах. При использовании в качестве субстрата соломы процесс усложняется в связи с необходимостью измельчения, запаривания соломы и раскладки ее на лотки отдельно от зерна [8, 13, 17, 52].

Как показали исследования, проведенные в Северо-Западном НИИ молочного и лугопастбищного хозяйства (СЗНИИМЛПХ) и совхозе "Аврора" Грязовецкого района, рекомендованные ранее производству способы получения зелени из зерна имеют ряд существенных недостатков технологического, экономического и организационного характера [62]. Выращивание гидропонной зелени на питательных растворах связано со значительными сложностями и затратами на приготовление и использование растворов, необходимостью применения специального оборудования. Значительная часть вводимых в зерно элементов питания теряется, стекая с лотков вместе с избытком раствора [26, 40, 55, 125, 141].

Выращивание зелени как тем, так и другим способом при рекомендованном температурном режиме от +21 до +30 ОС сопряжено с интенсивным плесневением невсхожих зерен и субстрата. При увлажнении зерна методом периодического затопления интенсивность плесневения несколько снижается, но при этом непроросшие зерна к концу срока загнивают[13, 68, 76, 82].

Серьезным недостатком из представленных способов выращивания гидропонной зелени является относительно большой расход питательных веществ, а следовательно, и сухого вещества на процессы дыхания. Известно, что интенсивность дыхания прорастающего зерна возрастает в десятки раз. При этом энергия запасенных питательных веществ превращается в тепло и бесполезно рассеивается в пространстве. Исследования показали, что потери питательных веществ зерна в процессе выращивания из него зелени достигают 15-20 % [61, 66, 67, 84, 126, 133].

Рекомендованные способы выращивания гидропонной зелени отличаются средним выходом готовой продукции с единицы полезной площади помещения (3-5 кг с 1 кв. м в сутки). [13, 98, 103, 105, 138].

Прорастающее зерно переходит в новое качественное состояние, меняется химический состав, соотношение элементов питания, влажность. Составляющие зерно химические соединения переходят из сложных форм в более простые и легкоусвояемые. Крахмал разлагается до простых Сахаров, белки до аминокислот, жиры превращаются в жирные кислоты и сахара. Образуются также высокоэнергетические соединения -фосфолипиды. Идут процессы преобразования и новообразования витаминов, повышается активность и возрастает количество ферментов и стимуляторов роста - фитогормонов [44, 53,77, 96, 98, 132].

Зерно после прорастания с большим количеством легкоусвояемых и физиологически активных соединений оказывает благотворное влияние на физиологические функции организма животных и в особенности на воспроизводительные функции. При прорастании зерна в нем идет быстрое увеличение содержания гормонов стимуляторов роста - гиббереллинов, цитокинов, ауксинов.

Синтез основного гормона, стимулирующего прорастание семян, гиббе-реллина начинается уже через 2-4 часа после замачивания зерна, а после 2-3 дней прорастания зерна содержание в нем гормонов, стимулирующих рост, достигает максимума[98, 111, 150].

Использование и преобразование прорастающим зерном запасенных в нем питательных веществ в значительной мере зависит от количества и степени активности имеющихся в нем витаминов. При прорастании семян наряду, с преобразованием имеющихся в зерне витаминов происходит интенсивное их новообразование. Например, в зародыше прорастающих семян содержание витамина В1 увеличивается в 5-7 раз. В корнях синтезируются витамины В! и Н. Содержащиеся в семенах витамины после соединения с фосфорной кислотой в момент прорастания принимают непосредственное участие в синтезе белков, углеводов, жиров и других жизненно необходимых прорастающему зерну соединений [17, 53, 65].

Прорастание характеризуется увеличением активности почти всех ферментных систем. Одни ферментные системы активизируются сразу после набухания, другие позже, через несколько дней после начала прорастания.

При прорастании семян быстро возрастает активность ферментов, катализирующих реакции превращения крахмала в глюкозу. Образовавшаяся глюкоза используется на процессы дыхания, а также для синтеза сахарозы, раффинозы и органических кислот. Часть, глюкозы идет на синтез целлюлозы, из которой строятся клеточные стенки проростков [54, 75, 84, 97].

Результаты, изучения изменения содержания крахмала и сахара в зерне в процессе прорастания, полученные в опытах, говорят о том, что в прорастающем зерне возрастает содержание сахара и снижается содержание крахмала. Превращение крахмала в сахар начинается уже в процессе замачивания, продолжавшегося в течение 6 часов. Причем, несмотря на быстрое расщепление крахмала, суммарное содержание его и сахара в зерне в первые 3-4 суток уменьшалось незначительно. В последующие дни после появления первого настоящего листа суммарное содержание крахмала и сахара начинает убывать.

Процесс прорастания сопровождается также гидролизом запасных белков и накоплением пептидов и аминокислот. Содержание свободных аминокислот резко увеличивается в 3-5 дневных проростках.

Использование нетрадиционных кормов, в частности продукта биоферментации, началось сравнительно недавно. Этому способствовало накопление отходов, загрязняющих среду и резкое увеличение потребности в кормах для сельскохозяйственных животных в связи с интенсификацией животноводства.

Поиски путей рационального использования экскрементов животных привели к изучению эффективности их скармливания после соответствующей обработки скоту и птице. В США проведена работа по созданию технологии переработки навоза сельскохозяйственных животных в кормовые добавки [10, 32, 44, 66].

Продукт биоферментации органического сырья (биофос), изготавливаемый из торфа и навоза (помета) по технологии отдела биоконверсии органического сырья ВНИИМЗ (Н.Г. Ковалев и др., 1998), применяется в качестве органического удобрения и подстилочного материала, хорошо поглощающего влагу и вредные газы в помещениях для животных.

Теоретической основой технологических решений ускоренной переработки (экспресс-компостирования) органического сырья в удобрения является метод аэробной твердофазной биоконверсии ( ферментации) навоза и помета с углеродосодержащими компонентами растительного происхождения (торф, измельченная солома, древесные опилки и др.), основанный на воздействии кислорода воздуха, подаваемого в ферментируемую смесь в принудительном порядке и развитии термофильного брожения [11, 42, 43,49, 77].

В результате несложной обработки получается рыхлый продукт, не имеющий запаха навоза, использующийся в ряде сельскохозяйственных предприятий в качестве удобрений и кормовой добавки (фермвей) в рационах крупного рогатого скота [69, 88, 90, 131, 143].

Возможность использования биофоса в качестве кормовой добавки к рационам сельскохозяйственных животных и птицы исследовалась отделом биоконверсии ВНИИМЗ. Получены положительные результаты при добавке биофоса к рационам птицы[106, 108, 110].

Биофос по своей структуре и общей питательности приближается к составляющим его ингредиентами. После термо-биологической обработки питательные и биологически активные вещества, частично находящиеся в стадии распада, лучше усваиваются животными [9,48, 133].

Наличие термофильных аэробных микроорганизмов обеспечивает более благоприятные условия для переваривания основных питательных веществ [66].

Имеются сообщения, что добавка биофоса в рационы лактирующих коров, за счет повышения ЛЖК в рубце положительно влияет на жирномолоч-ность[11, 49, 92, 108].

В 1998 г. проведен длительный опыт по изучению возможности применения биофоса в рационах свиней на откорме. Положительные результаты достигнуты вследствие повышения активности микрофлоры толстого отдела кишечника свиней за счет добавки данного продукта, обеспечившей лучшие условия и наиболее полное использование питательных веществ