Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Научные и технологические основы рационального использования кормового протеина в свиноводстве

ВАК РФ 06.02.02, Кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Шакиров, Шамиль Касымович, Казань

/ / ' </ и ~ V / ¿V т ~ ¿?

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ «НИВА ТАТАРСТАНА»

На правах рукописи

ШАКИРОВ ШАМИЛЬ КАСЫМОВИЧ

НАУЧНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОРМОВОГО ПРОТЕИНА В СВИНОВОДСТВЕ

06.02.02 - кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Научный консультант: Заслуженный деятель науки Российской

Федерации и Республики Татарстан, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик АН Татарстана Л.П.Зарипова

Казань- 1998 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ................................................................................4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................10

1.1. Теоретические основы и практические принципы протеинового и аминокислотного питания свиней на современном этапе.......................10

1.1.1. Значение лимитирующих аминокислот в питании свиней...............21

1.1.2. Физиолого-биологическая роль некоторых заменимых аминокислот в питании свиней...................................................................40

1.2. Повышение биологической ценности рационов свиней на основе использования растительных высокобелковых энергонасыщенных кормов и биологически активных веществ........................................45

1.2.1. Питательность и биологическая ценность кормов из гороха и

рапса.......................................................................................46

1.2.2. Антипитательные вещества в кормах из гороха и рапса и способы

их инактивации...........................................................................56

1.2.3. Значение микроэлементов и антиоксидантов в повышении продуктивного действия рационов............................................................65

1.3. Заключение по обзору литературы..............................................73

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.........................................76

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ..................................82

3.1. Обмен веществ и продуктивность свиней при разном уровне и соотношении аминокислот в рационах.............................................82

3.1.1. Влияние разного уровня лизина и серусодержащих аминокислот

на продуктивность и использование корма хряками-производителями......82

3.1.2. Влияние разного уровня треонина и глутаминовой кислоты на продуктивность и использование корма растущими свиньями................98

3.1.3. Обсуждение результатов исследований....................................123

3.2. Выращивание и откорм свиней на рационах с минимальным уровнем животных кормов в комплексе с биологически активными веществами.... 131

3.2.1. Биологическая ценность рапсового жмыха и гороховой муки, использованных в опытах.............................................................131

3.2.2. Повышение эффективности использования растительных рационов путем обогащения их глутаматом натрия, агидолом и разными дозами йода при выращивании и откорме свиней.........................................140

3.2.3. Эффективность замены в рационах гороховой муки рапсовым жмыхом, обогащенным йодом и стимулирующей дозой меди, при выращивании и откорме молодняка свиней.................................................170

3.2.4. Обсуждение результатов исследований.....................................201

3.3. Продуктивное действие растительных рационов в комплексе с биологически активными веществами...............................................211

3.3.1. Повышение эффективности использования растительных белковых кормов в рационах хряков-производителей за счет применения кормовых концентратов лизина и метионина...................................................211

3.3.2. Обмен веществ и продуктивность молодняка свиней при использовании в рационах растительных высокобелковых кормов, обогащенных глутаматом натрия и дилудином.....................................................237

3.3.3. Обсуждение результатов исследований.....................................253

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..............................................................................263

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОИЗВОДСТВО................272

ВЫВОДЫ....................................................................................274

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.......................................................279

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..........................................280

ПРИЛОЖЕНИЯ..............................................................................339

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Проблема увеличения производства мяса, снижение его себестоимости и повышение конкурентоспособности продолжает оставаться важной народнохозяйственной задачей. В успешном решении этой проблемы особая роль принадлежит свиноводству, занимающему значительное место в формировании мясного баланса страны и способному за короткий срок существенно увеличить его ресурсы.

Известно, что организация полноценного кормления свиней, наряду с повышением генетического потенциала и созданием эффективных технологий

V» _

производства свинины, является главным условием получения высокой продуктивности животных при минимальных затратах кормов. В системе полноценного кормления свиней как в нашей стране, так и во всем мире первостепенное значение имеет обеспеченность их протеином с учетом его качества, а также установление объективных показателей протеиновой питательности кормов. Она приобрела особую значимость в последние годы, поскольку потребность в протеине растет такими темпами, что удовлетворить ее только за счет увеличения производства полноценных белковых кормов становится весьма трудно. Поэтому актуальность ее вызывает необходимость дальнейшего расширения и углубления исследований на новой теоретической основе - учении о зависимости протеиновой питательности кормов от аминокислотной сбалансированности рационов с учетом зональных особенностей кормопроизводства. Это положение открывает большие возможности для разработки теоретических основ и практических принципов рационального использования протеина в животноводстве на основе всестороннего изучения аминокислотного состава кормов и установления оптимальной потребности животных в незаменимых и заменимых аминокислотах.

За последние годы в нашей стране и за рубежом по белковому и аминокислотному питанию свиней было проведено много исследований. У нас впервые в стране основы теории сбалансированного аминокислотного питания были представлены в трудах Д.Н.Прянишникова, И.С.Попова и получили дальней-

шее развитие и практическое обоснование в работах А.П.Дмитроченко, М.Ф.Томмэ, Н.А.Шманенкова, П.С.Попехиной, А.И.Овсянникова, И.Ф.Ткачева, Г.А.Богданова, В.В.Щеглова, Г.Ф.Степурина, Ю.Г.Градусова, В.Г.Рядчикова, А.Н.Кошарова, В.А.Крохиной, Л.П.Зариповой и других. Важным результатом проведенных исследований явилось определение основных факторов, ограничивающих полноценность белкового питания свиней.

Изучение аминокислотного состава кормов, определение потребности в незаменимых аминокислотах и их физиологической роли открыло большие возможности балансирования рационов по лимитирующим аминокислотам не только подбором кормов, но и за счет применения их синтетических препаратов. При этом важным достижением для свиноводства является практическое применение синтетических аминокислот промышленного производства, позволяющих повысить полноценность рационов с дешевыми растительными кормами до уровня рационов с кормами животного происхождения.

Несмотря на успехи, достигнутые в области физиологии, биохимии и кормления свиней, проблема кормового протеина продолжает оставаться весьма актуальной. Для ее успешного решения необходимы новые научные разработки, направленные на изыскание традиционных и нетрадиционных источников растительного кормового протеина, повышение эффективности использования различных высокобелковых энергонасыщенных кормов и синтетических кормовых препаратов незаменимых аминокислот (лизина, метионина, треонина) в растительных рационах свиней с учетом региональных особенностей кормопроизводства, системы кормления и аминокислотного состава местных кормов.

В данной проблеме до настоящего времени недостаточно изучена роль некоторых заменимых аминокислот в питании свиней, отсутствует единое мнение об оптимальном соотношении азота незаменимых и заменимых аминокислот в рационах и эффективность обогащения ими как полнорационных комбикормов, так и растительных рационов растущих свиней.

Учитывая вышеизложенное, настоящая работа посвящена разработке вопросов рационального использования протеина в свиноводстве на основе детального изучения аминокислотного состава местных кормов, балансирования рационов по лимитирующим аминокислотам путем сочетания растительных высокобелковых энергонасыщенных концентратов и аминокислот промышленного производства, а также других биологически активных веществ при оптимизации потребности свиней в лимитирующих аминокислотах.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований является теоретическое обоснование и разработка технологических основ рационального использования различных источников протеина и синтетических аминокислот в комплексе с биологически активными веществами в рационах с использованием собственных кормовых ресурсов для хозяйств с различным объемом производства и формами собственности.

Для выполнения этой цели были поставлены следующие задачи:

- Изучить эффективность разных уровней и соотношений лизина и метио-нина с цистином в многокомпонентных рационах (с кормами животного происхождения) хряков-производителей при умеренном режиме их использования в условиях комплекса.

- Установить оптимальную потребность в треонине и глутаминовой кислоте молодняка свиней при выращивании и откорме их на полнорационных комбикормах и многокомпонентных растительных рационах.

- Изучить эффективность балансирования рационов растущих и откармливаемых свиней по протеину и лимитирующим аминокислотам путем оптимального сочетания гороховой муки и рапсового жмыха в комплексе с биологически активными веществами при минимальном использовании животных кормов.

- Изучить влияние аминокислотной сбалансированности растительных рационов с использованием синтетических аминокислот на обмен веществ и энергии, а также продуктивность хряков-производителей.

- Определить возможность полной замены в рационах растущих и откармливаемых свиней кормов животного происхождения растительными высоко-

белковыми энергонасыщенными концентратами с использованием глутамата натрия и дилудина.

- Определить экономическую эффективность использования различных источников кормового протеина, синтетических аминокислот и других биологически активных веществ в рационах хряков-производителей и молодняка свиней при выращивании и откорме.

- На основании результатов исследований провести производственную апробацию научных разработок и дать практические рекомендации производству.

Научная новизна исследований заключается в комплексном изучении проблемы рационального использования кормового протеина и аминокислот в рационах хряков-производителей и молодняка свиней при выращивании и откорме.

На основании изучения обмена веществ и энергии, основных показателей спермопродукции и воспроизводительных функций хряков уточнена оптимальная потребность их в лизине и метионине с цистином в условиях промышленных комплексов. К числу первых работ, проведенных в стране, относятся исследования по определению потребности растущих свиней в треонине и глута-миновой кислоте и экспериментально обоснована целесообразность применения их промышленных препаратов.

На основе комплексного изучения обмена веществ и продуктивности животных установлено оптимальное сочетание гороха и рапсового жмыха с повышенным содержанием жира в рационах растущих и откармливаемых свиней. Получены новые данные о возможности повышения продуктивного действия «рапсовых» рационов путем обогащения стимулирующими дозами йода и меди. Впервые дано физиолого-биохимическое обоснование использования повышенных доз рапсового жмыха в комплексе с глутаматом натрия в качестве основного источника протеина и лимитирующих аминокислот в многокомпонентных рационах молодняка свиней при выращивании и откорме. Новизна исследований защищена патентом РФ № 2032357 «Способ кормления растущих свиней».

Впервые проведено сравнительное изучение возможности полной замены животных кормов растительными белковыми концентратами с использованием различных форм лизина, лизина в комплексе с метионином; разработаны и испытаны рецепты БВМД (с животными кормами и без них) на фоне монозерновых рационов хряков-производителей; установлена возможность замены животных кормов рапсовым жмыхом, обогащенным глутаматом натрия в рационах растущих свиней.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. На основании многолетних зоотехнических и физиолого-биохимических исследований разработаны способы балансирования рационов свиней по протеину и лимитирующим аминокислотам путем подбора кормов растительного и животного происхождения, а также только растительных кормов, обогащенных кормовыми концентратами аминокислот и другими биологически активными веществами, обеспечивающие высокую продуктивность животных и эффективность кормления.

Материалы исследований использованы при разработке следующих практических рекомендаций, одобренных НТС МСХиП Республики Татарстан:

- Система ведения животноводства (Казань, 1983) и отраслей агропромышленного комплекса Республики Татарстан (Казань, 1992).

- Научно-практические аспекты применения сульфата меди в качестве стимулятора роста свиней (Казань, 1984).

- Научно-практические аспекты применения ионола в кормопроизводстве, кормлении сельскохозяйственных животных, птиц и пушных зверей (Казань, 1992).

- Практическое руководство по использованию кормов из рапса в Республике Татарстан (Казань, 1992; 1997).

За работу «Разработка экономических основ и научно-обоснованной технологии производства, переработки и использования рапса с широким внедрением в практику» Указом Президента Республики Татарстан от 4 ноября 1997 года присуждена Государственная Премия РТ в области науки и техники.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- Экспериментально обоснованная потребность хряков-производителей в лизине и серусодержащих аминокислотах при умеренном режиме их использования.

- Эффективность использования промышленных препаратов треонина и глутамата натрия в рационах растущих и откармливаемых свиней.

- Научно-обоснованные дозы и способы скармливания гороха и рапсового жмыха в сочетании с биологически активными веществами в растительных рационах растущих и откармливаемых свиней.

- Результаты исследований о влиянии аминокислотной сбалансированности рационов на физиологическое состояние животных, обмен веществ, продуктивность, оплату корма и качество продукции.

- Экономическая оценка использования различных источников кормового протеина, синтетических аминокислот и других биологически активных веществ в рационах хряков-производителей и молодняка при выращивании и откорме.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Теоретические основы и практические принципы протеинового и аминокислотного питания свиней на современном этапе

Среди питательных веществ корма, оказывающих влияние на организм животных, ведущая роль принадлежит белку. Белок в своей специфической пластической функции не может быть заменен ни жирами, ни углеводами; безбелковое питание приводит организм к гибели (36,233,291,352). Еще в 1836 году 1.В.Вош8Н1§аик (465), производя количественный анализ растительных белков, высказал предположение, что белки в организме травоядных образуются за счет белков корма, а в 1841 году им было показано равенство прихода и расхода азота в организме.

Голландский ученый ОХМиМег (585), основываясь на уточненных данных анализа белковых веществ, сформулировал следующее положение: основные элементы, входящие в состав белковых веществ - углерод, водород, азот и кислород - образуют некое особое тело, в неизменном виде присутствующее в белках всех типов. Это основное вещество, входящее в состав белков, он назвал "протеином" (от греческого ргоШБ - первый, главный). В дальнейшем он (55) на основании формулы протеина, создал теорию протеина, в основу которой было положено представление об общем обмене веществ в организме: питании, переваривании пищи, переносе питательных веществ и кислорода кровью и т.д. Вскоре ценность кормов как источника протеина стали характеризовать переваримостью его разными видами животных и потребность животных в нем измеряли в количествах переваримого протеина. С тех пор и до настоящего времени "сырой протеин" 0^x6,25) и переваримый служат стандартным показателем протеиновой питательности кормов и потребности сельскохозяйственных животных в протеине (292,106,183).

Первым гипотезам об аминокислотном строении белка предшествовала длительная история становления химии аминокислот и открытия их в составе продуктов распада белковых веществ (398). Однако