Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние микронутриентной обеспеченности в различные возрастные периоды на биологические особенности и продуктивность кур-несушек

ВАК РФ 06.02.10, Частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства

Автореферат диссертации по теме "Влияние микронутриентной обеспеченности в различные возрастные периоды на биологические особенности и продуктивность кур-несушек"

На правах рукописи

Бирюков Александр Александрович

ВЛИЯНИЕ МИКРОНУТРИЕНТНОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ В РАЗЛИЧНЫЕ ВОЗРАСТНЫЕ ПЕРИОДЫ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ПРОДУКТИВНОСТЬ КУР-НЕСУШЕК

06.02.10 - частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 5 [сім?

Оренбург-2012

005014045

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор

Мирошников Сергей Александрович

Официальные оппоненты - Богатова Ольга Викторовна

доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет», заведующая кафедрой технологии переработки молока и мяса; - Топурия Гоча Мирианович доктор биологических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет», заведующий кафедрой технологии переработки и сертификации продукции животноводства Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства» Россельхозакадемии

Защита состоится «29» марта 2012 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 006.040.01 при ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства Россельхозакадемии по адресу: 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29; тел./факс: (3532) 77-46-41; vmims.or@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства Россельхозакадемии.

Автореферат разослан « 29» февраля 2012 г. и размещен на сайтах: http://vmims.org и http://vak.ed.gov.ru

Ученый секретарь Ажмулдинов

диссертационного совета г^^^ Елемес Ажмулдинович

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. Птицеводство, как отрасль сельского хозяйства, вносит большой вклад в обеспечение продовольственной безопасности страны, что во многом становится возможным благодаря использованию передовых технологий и высокопродуктивных пород и кроссов сельскохозяйственной птицы. При этом дальнейший прогресс в данной отрасли по повышению эффективности возможен через разработку новых технологий реализации генетического потенциала птицы. Обеспечить это представляется возможным только при условии полноценного кормления в соответствии с потребностями организма во всех элементах питания (Егоров И.А. и др., 2007, Фисинин В.И., 2010).

Дисбаланс макро- и микроэлементов сопровождается глубокими морфофунк-циональными изменениями в клетках, тканях и органах, снижением естественной резистентности и иммунобиологической реактивности организма (Авцын А.П. и др. 1991, Самохин В.Т. 1992, Скальный А.В., 2003).

Одной из актуальных задач в птицеводстве является разработка детализированных норм кормления птицы в отдельные периоды онтогенеза, что, в частности, может быть достигнуто через изучение развития и функционирования органов репродуктивной системы в период становления половой зрелости.

В этой связи, на наш взгляд успешными могут быть схемы кормления птицы, основанные на системе авансированного кормления молодняка кур по отдельным микронутриентам, с целью формирования систем организма, способных длительное время окупать затраты корма высокой продуктивностью. Причём в числе основных нормируемых показателей могут выступать эссенциальные и условно-эссенциальные химические элементы, биологическое действие которых распространяется на репродуктивную систему.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение влияния химических элементов с различной биологической ролью на рост, развитие, морфологические, репродуктивные качества и продуктивные показатели кур-несушек, которые выполнялись по тематическому плану научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» (№ гос. регистрации 01200609978), в соответствии с Федеральной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по развитию агропромышленного комплекса Российской Федерации (2006-2010 г.г.), Межведомственной координационной программой по проблеме VII - «Разработать и усовершенствовать систему нормированного кормления птицы по доступным для усвоения питательным веществам», подпрограмма 02.01 - изучение влияния химических элементов с различной биологической ролью на рост, развитие, морфологические и продуктивные показатели кур-несушек.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить особенности использования корма курами-несушками при скармливании комплекса эссенциальных элементов (йод, селен и цинк) и токсичного (кадмий) в различные возрастные периоды.

2. Определить продуктивность кур-несушек и качественные характеристики яйца, при введении химических элементов в различные возрастные периоды.

3. Изучить возрастные особенности элементного состава и морфофунк-циональные особенности органов воспроизводства курочек в онтогенезе при введении химических элементов с различной биологической ролью.

4. Изучить особенности обмена веществ у кур-несушек при скармливании химических элементов в предкладковый период.

5. Дать экономическую оценку предлагаемому способу повышения продуктивности кур-несушек.

Научная новизна. Предложен новый метод повышения яйценоскости кур-несушек посредством коррекции рационов по отдельным химическим элементам. Впервые изучено влияние комплекса эссенциальных и токсических элементов, включенных в рацион молодки на морфофункциональное состояние органов воспроизводства, на обмен веществ и продуктивность кур - несушек. Впервые установлена динамика изменений элементного состава органов репродукции кур-несушек в различные периоды онтогенеза по 25 показателям.

Новизна исследований подтверждена патентами Российской Федерации на изобретение №2370099, 2383208.

Практическая значимость. Предложено новое решение по коррекции в рационах курочек уровня отдельных химических элементов, что позволит реализовать резервы повышения яичной продуктивности кур — несушек. Введение комплекса эссенциальных элементов (йода, селена и цинка) в рацион курочек в период 16-17 недель, позволит обеспечить дополнительный прирост уровня рентабельности при производстве товарного яйца на 6,7%.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации доложены и обсуждены на Международных и Всероссийских конференциях и симпозиумах (Оренбург, 2007-2008; Санкт-Петербург, 2010); семинарах, проводимых Институтом биоэлементологии ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» - Российским центром Института микроэлементов ЮНЕСКО (Оренбург, 2007-2011).

Работа выполнена при поддержке гранта Губернатора Оренбургской области для молодых ученых и специалистов в сфере науки и техники (2007) и в рамках научного проекта Российского гуманитарного научного фонда № 08-06-81603 а/У.

Положения, выносимые на защиту:

1. Введение химических элементов в рацион курочек в различные возрастные периоды влияет на элементный состав продукции, обмен веществ и морфофункциональное состояние органов репродукции кур - несушек.

2. Скармливание химических элементов (кадмий, селен, йод и цинк) в период, предшествующий интенсивному росту органов воспроизводства, оказывает влияние на изменение продуктивности и оплаты корма продукцией у кур - несушек.

Публикация результатов исследований. Автор имеет 8 научных работ, по теме диссертации, том числе 3 в периодических изданиях, рекомендованных ВАК

РФ для публикации основных результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 148 страницах компьютерной верстки, состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием материалов и методов исследований, глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, предложений производству. Содержит 44 таблицы, 10 рисунков и 39 приложений. Список использованной литературы включает 206 источников, в том числе 115 зарубежных авторов.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1. Программа и методы исследования

Исследования выполнены в период 2006-2011 годах в условиях вивария Оренбургского государственного университета и птицефабрики «Родина» Соро-чинского района Оренбургской области. Исследования включали в себя 3 лабораторных и 1 научно-производственный опыты (Рис.1).

В ходе «пилотного» исследования изучена возрастная динамика концентрации химических элементов в тканях тела и воспроизводительной системы кур-несушек. Для этого методом аналогов было отобрано 30 восьминедельных курочек кросса «Хайсекс - браун», которых в течение 10 недель содержали по технологии, рекомендованной ВНИТИПом (2006) для выращивания кур-несушек.

В ходе исследования, методом сравнительных убоев, оценивался расширенный элементный состав пера, костной ткани (большеберцовой кости) и органов воспроизводства (яичник и яйцевод) птицы (п=3) в 10, 12, 14, 16 и 18 - недельном возрастах.

При проведении исследований подопытные куры-несушки получали одинаковый по структуре и составу рацион, приготовленный в соответствии с рекомендациями ВНИТИП (2006).

В рационе 8-16 недельных курочек фактическое содержание доступной для обмена энергии составило 11,5 МДж/кг, сырого протеина 14,0 %. Рационы в пред-кладковый период и для кур-несушек содержали 11,5 и 11,4-11,7 МДж/кг обменной энергии и 15,0 и 16,0-18,0% сырого протеина соответственно. Опытные рационы различались количеством эссенциальных и токсических элементов.

Влияние скармливания комплекса химических элементов на переваримость рациона, эффективность использования корма и продуктивность кур-несушек в различные сроки оценивалось в ходе П и П1 лабораторных опытов.

При выполнении II опыта продолжительностью 50 недель методом аналогов было отобрано 120 восьминедельных курочек кросса «Хайсекс - браун», которых начиная с 16 - недельного возраста перевели на условия основного учетного периода, предполагавшего введение химических элементов с различной биологической ролью в рацион птицы опытных групп в возрасте 16-17 недель. В этот период рационы птицы опытных групп отличались от контрольного наличием дополнительного количества химических элементов: в I опытной - кадмия в дозе 18,4 мг/кг корма; во II - селена в дозе 20,2 мг/кг, цинка 36,7 мг/кг, йода 0,33 мг/кг, кадмия в дозе 18,4 мг/кг корма; в П1- селена в дозе 20,2 мг/кг, цинка 36,7 мг/кг,

йода 0,33 мг/кг (элементы вводили в составе солей: сернокислого кадмия, сернокислого цинка, иодида калия и селенита натрия). В период 17-58 недели вся птица получала одинаковый рацион.

Рисунок 1 - Схема исследований.

В ходе III эксперимента продолжительностью 40 недель, методом аналогов было отобрано 120 восьминедельных курочек кросса «Хайсекс - браун», которых начиная с 12 недельного возраста перевели на условия основного учетного периода, предполагавшего введение комплекса эссенциальных элементов в рацион птицы: 12-13 - в I опытной, 14-15 - во II опытной и 16-17 - неделю жизни в III опытной группах. Рационы птицы опытных групп в эти периоды отличались от контрольного наличием дополнительного введения комплекса эссенциальных элементов: селена в дозе - 20,2 мг /кг, цинка - 36,7 мг/кг, йода - 0,33 мг/кг.

Оценку яичной продуктивности производили по методике ВНИТИП (2004), количество снесенных яиц и их массу устанавливали ежесуточно.

Химический состав кормов, их остатков и помёта, а также биосубстратов подопытных птиц, изучался по стандартизированным методикам в независимой аккредитованной испытательной лаборатории ГНУ «Всероссийский НИИ мясного скотоводства» РАСХН (аккредитация Госстандарта России - Росс. RU № 000121 ПФ59 от 29.08.2008 г.).

Элементный состав биосубстратов изучали с использованием атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии (АЭС-ИСП и МС-ИСП) в испытательной лаборатории АНО «Центр биотической медицины», г. Москва (аттестат аккредитации - ГСЭН. RU-ЦОА.ЗП, регистрационный номер в государственном реестре -Росс. RU 0001.513118 от 29 мая 2003; Registration Certificate of ISO 9001: 2000, Number 4017 - 5.04.06). Озоление биосубстратов проводили с использованием микроволновой системы разложения MD-2000 (США). Оценка содержания элементов в полученной золе осуществлялась с использованием масс-спектрометра Elan 9000 (Perkin Elmer, США) и атомно-эмиссионного спектрометра Optima 2000 V (Perkin Elmer, США). В общей сложности, было определено содержание 25 химических элементов: Са, Си, Fe, Li, Mg, Mn, Ni, As, Cr, K, Na, P, Zn, I, V, Co, Se, Al, B, Cd, Pb, Hg, Sn, Si, Sr.

Переваримость питательных веществ курами-несушками изучалась по рекомендациям ВНИТИПа (2006).

В начале и конце экспериментальных исследований под эфирным рауш-наркозом проводили убой птицы (ВНИТИП, 2006) с последующим формированием средних проб тканей. При этом изучалась мясная продуктивность и изменения в морфологическом и химическом составе тела. Количество контрольных убоев в каждом исследовании было различным.

В процессе проведения гистологических исследований иссекали кусочки исследуемых органов (яичник, яйцевод) с последующей их фиксацией в 10% нейтральном формалине. После стандартной гистологической обработки гисто-пробы заливали в парафин. Изготовление гистосрезов осуществляли на микротоме МПС-2. Парафиновые срезы яичников и отделов яйцевода (белковая часть, перешеек, матка) после депарафинации окрашивали гематоксилином и эозином; волокна межфолликулярной ткани яичников окрашивали по Ван-Гизон для выявления коллагеновых волокон; фукселином по Харту - для дифференцировки эластических волокон; для определения кислых и нейтральных мукополисахаридов -альциановым синим по Стидмену и Шифф-реактивом (ШИК-реакция. Материал исследован с помощью методов световой микроскопии. На стандартной площади

гистологических срезов с помощью окулярной сетки (Автандилов Г.Г., 1990) проведены следующие измерения: в яичниках - количество фолликулов ооцитов I порядка вегетативной фазы их развития: первичные площадью до 0,0064 мм2, малые - 0,0256мм2, медленного роста - 0,0384мм2, быстрого роста - 0,064мм2; в верхней и нижней частях белкового отдела яйцевода, матке - толщина слизистой и мышечной оболочек, высота и ширина ворсинок, высота эпителия слизистой.

Для характеристики обмена энергии в организме птицы использовали уравнения регрессии по А.П. Калашникову и др. (1986), Н.Г. Григорьеву и др. (1989), ВНИТИП (2000), Е.П. Мирошниковой (2006).

Эффективность трансформации корма в ткани тела подопытной птицы определялась по В.И. Левахину и др. (1999).

Полученные по ходу эксперимента цифровые данные были обработаны методом вариационной статистики (Лакин Г.Ф., 1991). Оценку статистической значимости различий между группами проводили с помощью критерия Стьюдента. Если же сравниваемые показатели имели распределение, отличающееся от нормального, то сравнение проводили с помощью и - теста Манна-Уитни.

2.2 Результаты исследований по оценке возрастной динамики обмена химических элементов в организме курочек в предкладковый период.

В ходе проведения исследований подопытную птицу содержали в соответствии с рекомендациями по работе с кроссом «Хайсекс». Фактическое содержание доступной для обмена энергии и сырого протеина в ростовом комбикорме составило 11,4 МДж/кг и 15 %, в предкладковом 11,3 МДж/кг и 16,2 % соответственно.

Оценка динамики роста курочек в период эксперимента не выявила различий по живой массе от требований нормативной документации по работе с финальным кроссом.

Концентрация химических элементов в органах воспроизводительной системы курочек в онтогенезе отражена в табл. 1.

Анализ корреляционных связей между величиной концентрации химических элементов и морфофункциональными характеристиками органов воспроизводительной системы выявил целый ряд зависимостей.

В частности, динамика показателя площади фолликулов достоверно коррелировала с концентрацией в тканях Са (г=0,6), № (г=0,63), Ав (г=0,6) и с уровнем РЬ (г= - 0,63), (г= - 0,65), 8п (г= -0,55).

Характеризуя процесс овогенеза можно выделить зависимость числа малых фолликул в органах репродуктивной системы с концентрацией С<1 (1=0,74), Мп (г=0,75), Бе (г=0,65), Ъл (г=0,62).

Из всего многообразия зависимостей числа разно размерных фолликул и характеристик элементного состава органов воспроизводства особый интерес вызывают неоднозначные связи с мышьяком, марганцем и кремнием. Концентрация последних достоверно коррелировала с количеством малых, средних и крупных

фолликулов с числовыми рядами коэффициентов корреляции: -0,57; 0,63; 0,66 для Ав; 0,75; -0,55; -0,53 для Мп и 0,61; - 0,59;- 0,69 для Б}.

Таблица 1 - Концентрация химических элементов в органах воспроизводительной системы курочек, мг/кг

Показатель Возраст, недель

10 12 14 16 18

К 3339±358 2604±422 750±85" 3474±470 3889±382

Иа 1531±164 1466±238 497±57ь 2054±278с 1776±175

Си 1,58±0,17 3,78±0,61" 1,14±0,13ь 1,53±0,21 1,16±0,11

Мп 0,91±0,1 1,08±0,17 0,74±0,08 0,93±0,13 0,43±0,04"

Ая 0,04±0,001 0,03±0,001 0,02±0,001ь 0,04±0,01с 0,07±0,01"

В 0,21 ±0,02 0,24±0,04 0,12±0,01ь 0,24±0,03с 0,10±0,01<1

Б; 4,66±0,5 3,63±0,59 4,60±0,52 3,13±0,42с 1,62±0,16'1

N1 0,07±0,01 0,07±0,01 0,09±0,01 0,07±0,01 0,11±0,01"

V 0,09±0,01 0,09±0,01 0,05±0,01 0,10±0,01с 0,09±0,01

и 0,01±0,001 0,01±0,001 0,01±0,001 0,01±0,001 0,01±0,001

А1 1,18±0,13 1,13±0,18 1,94±0,221' 1,05±0,14с 0,90±0,09

са 0,01±0,001 0,03±0,00Г 0,02±0,001 0,02±0,001 0,01±0,001"

нё 0,01±0,0001 0,01 ±0,0001 0,001±0,0001° 0,01±0,0001 0,01±0,0001"

8п 0,01±0,001 0,01±0,001 0,01±0,001 0,01±0,001 0,001±0,0001"

Бг 0,23±0,02 0,46±0,07а 0,4б±0,05 0,38±0,05 0,42±0,04

Примечание: а - Р < 0,05 при сравнении результатов в возрасте 10 и 12 недель; Ь -в возрасте 12 и 14 недель; с - в возрасте 14 и 16 недель; с!—в возрасте 16 и 18 недель

Изменения в элементном составе органов репродукции курочек находились в тесной связи с химическим составом костной ткани птицы (на примере больше-берцовой кости). В частности, была констатирована достоверная корреляционная связь между концентрациями элементов в этих тканях В, Са, Сг, Си, Н§, N1, РЬ, Бг, Уигп.

Результаты наших исследований свидетельствуют о возможном использовании характеристик химического состава пера птицы в качестве маркеров содержания в органах репродуктивной системы курочек Лв, Ре, Мп, РЬ и Бп. Этот метод может найти применение для коррекции рационов птицы по химическим элементам.

При изучении динамики изменения концентрации элементов в органах репродукции кур-несушек установлено достоверное увеличение Са в 12,14 и 16 недельном возрасте по сравнению с 10 недельным периодом на 110,3;161,9 и 72,5%. Аналогичная динамика зафиксирована для величины концентрации стронция 174,0; 268,9 и 131,5% соответственно.

2.3 Результаты П эксперимента по оценке действия комплекса микроэлементов на переваримость корма, обмен веществ и продуктивность кур-несушек в различные возрастные периоды

Кормление и переваримость корма подопытной птицей. В ходе исследований использована пшенично-ячменная кормосмесь, составлявшая в возрасте 816 недель 70-75%, в 17-20 недель 64-65%, в 21-45 недель 52-53%, в возрасте старше 46 недель 53-54%, от общего состава рациона.

Содержание обменной энергии в различные возрастные периоды менялось и составляло в контрольной группе 10,5-11,3 МДж/кг.

За весь период исследования наибольшим потреблением корма характеризовалась птица III опытной группы - 29345 г/гол, а наименьшим - I и II опытных групп - 28747 и 29198 г/гол. соответственно. Аналогичный показатель в контроле составил 29100 г/гол.

Дополнительное введение химических элементов в рацион подопытной птицы отразилось на переваримости корма. Это выражалось в достоверном на 2,7 -3,4% (Р<0,05) повышении переваримости БЭВ при скармливании кадмия. Аналогичное увеличение данного показателя в двух других опытных группах было незначительным. в результате увеличение эффективности использования органического вещества в I опытной группе составило 4,1% (Р < 0,01) против контрольной и на 3,7% относительно II и 2,5% по отношению к Шопытной группе.

Рост и развитие подопытной птицы. При оценке динамики роста подопытной птицы в учётный период было выявлено, что если в первые 38 недель живая масса птицы I опытной группы была неизменно выше уровня контроля, то в последующие периоды птица контрольной группы превзошли кур из данной опытной группы. В частности, превосходство по живой массе I опытной группы над контрольной изменилось от 2,5% в 18 недель до 7,2% - в 22; 2,4% - в 26; 1,4% - в 30; 3,2% - в 34; 5,3% - в 38; 0,9% - в 42недели (Рис. 2). Различия между контрольной и П1 опытной группой составили 3,2% - в 34; 2,8% - в 38 и 3,0% - в 42 недели соответственно.

100Т '-V

' \

50 4 ..--------------/.->----ч'

1

-100 -•

I ■'/ ■V'_

-I-*—ьч-1-1

\

ч

\

\ \

У

\ Ч /■'

26 32 38 4 50-х' 52

возраст, недель

— контрольная----¡опытная.......II опытная-----Ш опытная

Рисунок 2 - Разница по живой массе между опытными группами и контрольной группой

Сочетанное скармливание токсичных и эссенциальных микроэлементов привело к длительному сохранению относительно высокой живой массы во II опытной группе. При этом различия в анализируемом показателе увеличились, достигли максимума 5,4% в возрасте 42 недели.

Яичная продуктивность и морфологический состав яйца. Дополнительное включение химических элементов оказало неоднозначное влияние на продуктивность кур-несушек. В частности наибольшее количество яйца было получено в III опытной группе и составило 220 шт/факт. курицу-несушку. При этом в течение всего эксперимента были отмечены различия между группами по яйценоскости (рис. 3).

40

ООО " -Ч \ _ ./■ 7 4 . 1

1 ч Г" Ь - \ •• у \ ■.. ..•> ) "ч21",' 27 1 33 39 4551 .••' 52

■40

возраст,недель

-контрольная----1 опытная.......П опытная-----ГО опытная

Рисунок 3 - Разница по яйценоскости между контрольной и опытными группами

Дополнительное введение эссенциальных элементов в III опытной группе в 14-15 неделю жизни, сопровождалось резким повышением яичной продуктивности в течение последующих 6 недель на 40% от контроля.

За период эксперимента выход яйцемассы оказался наибольшим в I опытной группе - 13984 г/гол, что на 16 и 6%, превосходило аналогичные показатели во II и III опытных групп, соответственно.

Изучение морфологического состава снесенных яиц за период эксперимента позволило получить следующие данные. Так кратковременное использование химических элементов в кормлении курочек отразилось на толщине скорлупы яйца. В частности, скармливание смеси эссенциальных элементов сопровождалось повышением толщины скорлупы в период 19-22 недели на 2,7%, 23-26 на 8,1% (Р<0,01); 27-30 на 8,6% (Р<0,01). Различий по толщине скорлупы между контрольной и I, II опытными группами не установлено.

Изучение морфологического состава снесенных яиц за период эксперимента не выявил достоверных различий по данному показателю (табл. 2).

Кратковременное использование химических элементов в кормлении курочек отразилось на толщине скорлупы яйца.

Таблица 2 - Морфологический состав яйца, %

Показатель Группа

контрольная I опытная II опытная Ш опытная

Белок 66,68±0,31 66,77±0,29 65,5±0,34 65,4±0,36

Желток 23,54±0,39 23,6±0,32 24,4±0,32 24,7±0,35

Скорлупа 9,78±0,36 9,63±0,36 10,00±0,45 9, 9±0,36

В частности, скармливание смеси эссенциальных элементов сопровождает повышение толщины скорлупы на протяжении 19-22 недели на 2,7%, 23-26 на 8,1%(Р<0,01); 27-30 на 8,6%(Р<0,001). Различий по толщине скорлупы между контрольной и I, II опытными группами не установлено.

Особенности использования химических элементов курами - несушками. Оценка химического состава тканей тела кур- несушек и полученного яйца выявила неоднозначное действие оцениваемых химических элементов на обмен минеральных веществ в организме. В частности, при введение кадмия в рацион кур-несушек в период 14-15 недель сопровождалось достоверным снижением коэффициента конверсии йода на 20%, селена на 40%, цинка на 5,8% и магния на 23,3%.

Между тем, установлен факт снижения конверсии токсичных элементов: серебра на 50%, алюминия на 38,3% и значительном увеличении эффективности использования кадмия.

Сопоставление полученных данных по 25 химическим элементам позволило сформировать следующие соотношения, где в числителе, показатели конверсии химических элементов увеличившейся, а в знаменателе уменьшившейся в опытной группе в сравнении с контрольной

, сг.са I

I опытная группа =-;-г

I,SetZn,Mg,K +

Из полученных результатов следует, что совместное введение в рацион йода, селена, цинка и кадмия сопровождается увеличением коэффициента конверсии селена и кадмия.

На основании полученных данных, выше представленное соотношение выглядело следующим образом:

тт Мп, 2п,Са, Р, Сс1 Т

II опытная группа - —— . -

/ 4-

Совместное введение йода, селена и цинка сопровождалось увеличением конверсии цинка и йода на 29,4 и 9% соответственно, при снижении эффективности использования селена на 40%.

При рассмотрении степени накопления токсичных элементов, выявлен факт депрессии их обмена, который выражался в снижении конверсии алюминия и кадмия на 63,3 и 28,6% соответственно. При этом наблюдалось накопление кальция и фосфора на 69,3 и 88,8% относительно контрольной группы соответственно.

Введение в рацион кадмия сопровождалось достоверным увеличением в яичнике птицы I опытной группы концентрации алюминия на 40,6% (Р<0,05).

В яичнике птицы П опытной группы установлено достоверное уменьшение стронция на 80,4% (Р<0,05), относительно контроля.

В III опытной группе, напротив, отмечено снижение концентрации кадмия на 50,0% (Р<0,05) на фоне повышения общего пула токсичных элементов до 1,16 мг/г, что на 28% больше, чем в контрольной группе.

По совокупной сумме условно эссенциальных элементов II опытная группа, превосходила контрольную, I и III группы на 98,0; 120,0 и 0,3%, соответственно. Однако пул эссенциальных микроэлементов во II опытной группе превышал уровень контроля в 2 раза, на 15,5% - I опытную и на 11,3% - III опытную группы. Пул макроэлементов в органах воспроизводства кур III опытной группы оказался в 2 раза больше, чем в контроле; на 55,4% - в I опытной и на 12,9% - во II опытной группах.

Полученные данные согласуются с результатами исследований М. Анке (1974, 2007) и других, констатировавших зависимость воспроизводительной функции животных от обеспеченности условно - эссенциальными и токсическими элементами.

Морфофункциональная характеристика тканей. Установлено, что в период с 14 по 16 неделю жизни наиболее интенсивно развивались органы воспроизводства птицы у П и Ш опытных групп, масса которых увеличилась в 3,11 и 3,35 раза (Р<0,05), соответственно (табл.3).

Таблица 3 - Масса органов воспроизводства кур - молодок в возрасте 16 недель, г

Показатель Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная

Яичник 0,35±0,06 0,35±0,05 0,53±0,213 0,57±0,08*

Яйцепровод, матка 1,41±0,25 1,39±0,08 2,11±0,51 2,29±0,32*

Всего 1,76±0,32 1,73±0,12 2,63±0,63 2,87±0,41*

Примечание: * - Р< 0,05

Наиболее чувствительной к воздействию микроэлементов явилась ткань яичников. Присутствие кадмия в рационе сопровождалось замедлением роста фолликулов в стадиях малого и среднего роста ооцитов 1 порядка, что выражалось в уменьшении числа малых фолликулов на 7,7% в яичнике, а крупные ооциты в стадии быстрого роста не образовывались.

Морфологическая картина яичников менялась при добавлении в рацион селена, цинка, йода. Так число больших фолликулов к 16- недельному возрасту увеличилось - на 9,4% (Р<0,05), средних - на 9,9% (Р<0,01). При сочетании этих микроэлементов с кадмием (II опытная группа), несмотря на снижение первичных фолликулов, возрастало количество малых - на 3,1% (Р<0,05) и средних фолликулов на 15% (Р<0,01) в стадии малого и медленного роста.

Убойные качества и химический состав тела кур. Дополнительное введение в рацион кур - несушек I опытной группы соли кадмия в период с 14 по 15 привело к увеличению убойного выхода на 2,3%, чем в контрольной (табл. 4)

Таблица 4 - Результаты контрольного убоя подопытного молодняка ___в 16-недельном возрасте_

Показатель Группа

контрольная I опытная П опытная III опытная

Предубойная живая масса, г 1304±82,64 1332±91,85 1365±122,59 1366±101,25

Потрошенная тушка, г 838,4±65,22 884,9±52,80 881Д±74,60 868,5±32,77

Убойный выход, % 64,2±0,47 66,5±0,51 64,6±0,47 63,7±1,12

Трансформация питательных веществ корма в продукцию.

При оценке результатов выхода яичной массы, морфологического и химического состава яйца нами были получены следующие данные (табл.5).

Наибольший выход протеина в I опытной группе - 1583,2 г/гол, что на 0,59% выше, чем уровня контроля и на 3,0-16,9% больше, чем во II и 1П опытных группах.

Таблица 5 - Содержание энергии и протеина в продукции, полученной от птицы за период опыта, г/гол

Показатель Группа

контрольная I опытная П опытная III опытная

Совокупный выход в составе белка яйца

в т.ч. протеина 984,5 990,7 819,5 937,6

Совокупный выход

в составе желтка:

протеина 544,3 548,0 477,4 554,6

жира 1068,9 1076,3 937,4 1089,1

Совокупный выход

в составе скорлупы:

протеина 45,0 44,5 38,8 44,2

Итого произведено:

протеина, г 1573,8 1583,2 1335,7 1536,4

энергии, МДж 80,1 80,6 69,2 80,0

2.4 Результаты III эксперимента по оценке действия комплекса микроэлементов

Кормление и переваримость корма подопытной птицей. В рационе 8 -16 недельных курочек фактическое содержание доступной для обмена энергии и сырого протеина составило 11,4 МДж/кг и 15,0 % соответственно. Состав предклад-кового рациона обеспечивал содержание в корме 11,3 МДж/кг обменной энергии и 16,2 % сырого протеина. Рацион для кур-несушек содержал 11,3 МДж/кг обменной энергии и 16,2-17,0% сырого протеина. Отличие кормовых композиций состояло в добавлении к ним солей эссенциальных элементов (селен, цинк и йод) в различные периоды: в I опытной в 12 - 13, во II в 14 - 15, в III опытной в 16 - 17 недельном возрасте.

За период эксперимента, который составил - 35 недель, наибольшим потреблением корма характеризовалась птица III опытной группы - 24363 г/гол, а наименьшим -1 и II опытных групп - 23766 и 22770 г/гол, соответственно. Аналогичный показатель в контроле составил 24403 г/гол.

Сырой протеин наиболее полно переваривался у птицы I и II опытных групп в возрасте 17 недель, что на 1,2 и 7,8% больше, а в III опытных группе на 0,4% меньше, чем в контрольной. Напротив, переваримость сырого жира была ниже во II опытной группе на 0,8% больше, чем в контроле. В I и III опытных группах на 0,5 и 0,1% больше по сравнению с контролем. Углеводы рациона у кур опытных групп в возрасте 17 недель переваривались на 0,7;2,5;3,0% более полно по отношению к контролю.

Рост и развитие подопытной птицы. При оценке динамики роста подопытной птицы было выявлено, что если впервые 19 недель живая масса птицы I опытной группы была неизменно выше уровня II и III опытных групп, то за тем напротив, подопытные особи из II опытной группы превзошли сверстниц из групп сравнения. В частности, превосходство по живой массе I опытной группы над контрольной изменилось от 2,72 % в 12 недель до 3,0% - в 13; 3,4 - в 14; 3,8 - в 15; 4,3 - в 16; 4,9 - в 25; 8,5% - в 44 и 8,19% - в 45 недель. Различия между контрольной и П1 опытной группой составили 1,1; 1,24; 0.31; 0,05; 2,15; 4,36; 13,6 и 13,95 % соответственно (рис. 4).

255 -•

10 16 22 28 34 40 45

возраст, недель

-контрольная----¡опытная.......Поптная-----Щ опытная

Рисунок 4 - Разница по живой массе между опытными и контрольной группой, г

На этом фоне введение в рацион микроэлементов (йод, селен и цинк) в период 14-15 неделю жизни привело к длительному сохранению относительно высокой живой массы: в 16 недель живая масса кур данной группы превзошла уровень контроля на 2,8%. В последующем различия в анализируемом показателе увеличились, достигнув максимума 22,69% в возрасте 44 недель. В конце учетного периода (возраст 45 недель) живая масса составила 1884 г, что было выше показателя у контрольных особей на 21,65%. П1 опытная группа превосходила контрольную на 13,95%.

Яичная продуктивность и морфологический состав яйца. Дополнительное включение химических элементов оказало неоднозначное влияние на продуктивность кур-несушек. В частности, наибольшая яйценоскость была в III опытной группе и составила 148 яиц на курицу - несушку за период исследований. При этом отмечались колебания яйценоскости между группами в течение эксперимента (рис. 5).

5 ■.....................................■••"""I-

....-■■•""-1-1-_,-- -1

19 25 31 37 45

возраст, недель

-контроль----1опьпная.......Попытная-----Шопьггаая

Рисунок 5 - Разница по яйценоскости между контрольной и опытными группами, %

Дополнительное введение эссенциальных элементов в I опытной группе в 1213 неделю жизни, сопровождалось резким повышением яйценоскости в течение последующих 15 недель до 37,3% от контроля.

За период эксперимента выход яйцемассы оказался наибольшим в П1 опытной группе - 9704 г/гол, что на 15 и 17% превосходило аналогичные показатели в I и II опытных групп соответственно.

Изучение морфологического состава снесенных яиц за период эксперимента выявило следующие изменения (табл. 6).

Таблица 6 - Морфологический состав яйца, %

Показатель Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная

Белок 67,0±0,81 66,3±0,59 65,5±0,54 65,6±0,46

Желток 23,3±0,37 24,2±0,32 24,7±0,34 24,8±0,3

Скорлупа 9,7±0,26 9,5±0,36 9,8±0,45 9,6±0,33

Особенности использования химических элементов курами несушками. Скармливание молодке комплекса эссенциальных элементов в пред-кладковый период отразилось на обмене веществ у кур-несушек. Так, III опытная группа характеризовалась более эффективным усвоением из рациона меди, цинка и ряда других микроэлементов. Это сопровождалось большим выделением этих веществ с яйцом. В частности, в период 20 - 25 недельного возраста содержание меди в яйце птицы III опытной группы на 0,19 мг/кг (Р<0,001) было больше уровня контроля и на 0,31 (Р<0,001) и 0,22 (Р<0,01) мг/кг превосходили аналогичный показатель в I и II опытных группах соответственно. Особенности кормления в опытных группах отразились и на обмене макроэлементов. Причем это действие было неоднозначным на протяжении всего исследования. Если на начальном этапе (18-25 недели) мы отмечали повышение усвоения кальция и магния из рациона по всем опытным группам, то затем с 25 по 32 неделю, напротив, имел место факт снижения усвояемости. В последующем ситуация изменилась и опытная птица до конца эксперимента более полно использовала данные вещества корма.

Интерьерные особенности подопытной птицы. Биохимические и морфологические показатели крови подопытных курочек находились в пределах физиологической нормы. Между тем скармливание микроэлементов в различные периоды оказало неоднозначное влияние на интерьер птицы. Так, через две недели после начала скармливания в I и II опытных группах отмечалось достоверное повышение уровня общего белка на 19,6 (Р<0,05) и 29,3% (Р<0,01) соответственно. В то время как в III опытной группе оцениваемый показатель был неизменным (табл.

7).

Таблица 7 - Биохимический состав крови подопытной птицы (период 2 * -недель после начала скармливания)

Показатель Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная

Белок общий, г/л 40,3±1,27 48,2±1,95 52,1±1,93* 41,1±2,03

Альбумины, г/л 14,9±1,56 15,8±1,33 20,8±0,47 14,4±0,46

Глобулины, г/л 25,3±0,95 32,4±0,7 30,3±1,28 19,8±2,03

Остаточный азот, моль/л 18,3±1,17 18,0±1,16 15,4±1,29 17,5±1,09

Мочевина, моль/л 0,9±0,24 0,6±0,09 1,0±0,04 0,9±0,09

Креатинин, моль/л 63,1±1,15 55,8±2,3 55,1±2,18 53,9±2,25

Холестерин, моль/л 2,5±0,2 2,2±0,09 2,2±0,03 2,6±0,4

Глюкоза, моль/л 6,4±0,51 7,9±0,5 5,6±1,47 6,6±1,28

Примечание: *- Р < 0,05

Столь же характерными были изменения в содержании креатинина в крови. Оцениваемые факторы оказали неоднозначное влияние на морфологический состав крови птицы. Это выражалось повышением числа эритроцитов в I опытной

группе на 16,1%; во II на 28,7 и в III опытной на 15,8% по сравнению с контрольной группой.

Морфофункциональное состояние репродуктивных органов кур-несушек. Гистофункциональные изменения выявлены во всех органах репродуктивной системы, распространенность и выраженность которых зависела от возраста птицы и отдела органов размножения (Рис. 6 - 7).

Рисунок 6 - Яичник кур-несушек

I опытной группы. В коре органа большое число первичных фолликулов (а). Фолликулы малого и медленного роста (б) с узкой зоной пролиферации фолликулярного эпителия. Окраска: гематоксилином и эозином. Ув.: об. 8; ок. 10.

Морфологическая картина яичников менялась в зависимости от периода введения в рацион комплекса микроэлементов. Так, в яичниках кур-несушек I опытной группы не обнаружено достоверных структурных отличий от яичников контрольной группы аналогичного возраста. Наиболее выраженные морфофункцио-нальные изменения яичников выявлены у кур III опытной группы.

Рисунок 7 - Яичник III опытной группы.

Активная пролиферация фолликулярного эпителия (а) в растущем фолликуле с накоплением секрета (б). Окраска: гематоксилином и эозином. Ув.: об. 20; ок. 10.

Добавление в рацион птацы комплекса микроэлементов в период с 12 по 13-го неделю (I опытная группа) привело к структурным сдвигам в белковой части и перешейке яйцеводов. При этом достоверно, в сравнение с контрольной группой, возрастали морфометрические показатели в эпителиальной части данных отделов яйцеводов, причем более интенсивно в белковой части, чем в перешейке. Это выражалось в увеличении размеров ворсинок как по высоте на 23,6% (Р<0,05) и 42,9% (Р<0,01), соответственно, так и по ширине на 26,7% (Р<0,05) и 30,0% (Р<0,01), и привело, в свою очередь, к увеличению площади яйцеводов на 16,7% (Р<0,001) и 21,9% (Р<0,001), по сравнению с контролем.

С увеличением возраста кур в большей степени повышается морфофункцио-нальная активность в опытных группах, что отражает общую стимулирующую тенденцию влияния микроэлементов на репродуктивную систему птиц.

Во П опытной группе морфометрические показатели возрастали в большей степени, чем в контрольной и I опытной группах. Складки слизистой оболочки становились шире, наблюдалось разрастание в них сосудов, клеток, утолщение мышечного слоя.

Благоприятное стимулирующее действие солей селена, цинка, йода на морфофункциональное состояние матки особенно ярко проявилось у птицы в III опытной группы. При этом наибольшие изменения отмечены по следующим параметрам: площадь полости матки увеличилась на 7,1% (Р< 0,01), толщина мы-

ШГ*

шечного слоя на 29,3%, ширина и высота ворсин слизистой оболочки - на 17,0 и 25,0 %, по сравнению с контрольной группой (рис. 8).

Рисунок 8 - Матка кур-несушек III опытной группы. Широкие и высокие многочисленные складки слизистой оболочки. Эпителий с очагами пролиферации. Мышечный слой утолщенный, полнокровный.

Окраска: гематоксилином и эозином. Ув.: об. 20; ок. 10.

Морфологическая картина данных органов менялась в зависимости от возраста, в котором подопытной птице вводили в рацион комплекс изучаемых микроэлементов. Так, в яичниках кур-несушек I опытной группы не обнаружено достоверных структурных отличий от яичников контрольной группы аналогичного возраста.

Мясная продуктивность подопытной птицы. Дополнительное введение в рацион кур - несушек комплекса эссенциальных элементов в период с 12 по 13 неделю существенно не отразилось на мясной продуктивности опытной птицы. В частности убойный выход I опытной группы был на 1,11% меньше, чем контрольной. Введение в рацион кур - несушек комплекса эссенциальных элементов в период с 14 по 15 привело к увеличению .убойного выхода в I опытной группе был на 1,0%, чем в контрольной. Дополнительное введение в рацион кур - несушек комплекса эссенциальных элементов в период с 16 по 17 привело к увеличению убойного выхода во II опытной группе был на 0,7%, чем в контрольной.

Трансформация питательных веществ корма в продукцию. Непродолжительное скармливание эссенциальных химических элементов в период выращивания молодки оказало влияние на содержание энергии и протеина в продукции (табл. 8).

Таблица 8 - Содержание энергии и протеина в продукции, полученной от птицы за период опыта, г/гол

Показатель Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная

Совокупный выход в составе белка яйца: протеина 536,6 533,7 538,0 611,4

Совокупный выход в составе желтка: протеина 117,9 58,9 123,0 61,5 128,3 64,1 146,0 73,0

Совокупный выход в составе скорлупы: протеина 245,3 241,5 254,5 282,6

Итого произведено:

протеина 899,7 898,3 921,3 1040,0

энергии, МДж 50,0 49,9 51,2 57,7

Наиболее эффективно использовался протеин и энергия в Ш опытной группе на 27,2 и 20,8% соответственно. Наименьшие данные величины были в контроле 26,8 и 20,4% соответственно.

2.5 Научно-производственный эксперимент на курах-несушках

С целью определения экономической эффективности и внедрения результатов исследования, в период с 2009 по 2010 г.г. была проведена производственная проверка представленной разработки в условиях птицесовхоза «Родина» Сорочинского района Оренбургской области. Для этого было сформировано 2 группы суточных цыплят кросса «Хайсекс-браун» по 2000 голов в каждой. В базовом варианте молодкам скармливали основной рацион, в соответствии с рекомендациями ВНИТИП (2004). Курочкам опытной группы в основной рацион в возрасте 16-17 недель вводили препараты в дозировке: селенита натрия 0,44 г/т комбикорма; сульфата цинка 178 г/ т комбикорма; йодида калия 0,46 г/т комбикорма.

При достижении 105-суточного возраста птица была переведена в цех по производству товарного яйца. Научно-хозяйственный опыт продолжался до достижения птицы 56 недельного возраста. В период эксперимента не было выявлено существенных различий по сохранности птицы как в предкладковый период, так и в период яйцекладки.

Оценка полученных данных выявила факт увеличения производства товарного яйца в предлагаемом варианте на 4,1%.

Таким образом, увеличение производства товарного яйца повлекло за собой повышение себестоимости яйца на 0,6%, что сопровождалось в свою очередь повышением прибыли от реализации продукции на 120 руб. в расчете на 1000 яиц. Уровень рентабельности в опытной группе повысился до 39,1%, что на 4-7% за период эксперимента превосходил уровень контроля.

Выводы

1. Дополнительное включение в рацион курочек химических элементов -цинка, селена и йода в период наибольшего относительного роста органов репродуктивной системы оказывает влияние на продуктивность и конверсию

корма курами - несушками. При этом скармливание данных веществ в одних и тех же количествах, но в различные периоды сопровождается не одинаковым эффектом. Дача в 12 - 13 недельном возрасте сопряжена с увеличением производства яиц на 4,3%, в 14 - 15 только на 1,9%, а в 16 - 17 на 9,1%.

2. Сравнительная оценка действия двух кормовых факторов - кадмия (доза 18,4 мг/кг корма), как токсичного и смеси йода, селена и цинка (йода в дозе 0,33 мг/кг, селена 20,2 мг/кг, цинка 36,7 мг/кг корма), как стимулирующего яйценоскость, при кратковременном скармливании в 16 - 17 недельном возрасте курочек показала более выраженное продуктивное действие кадмия. В этом случае выход яйца повышается на 6,1 - 6,3% с 19 по 45 неделю жизни, при неизменной совокупной яичной массе. Скармливание комплекса эссенциальных элементов приво-

дит к повышению производства яйца только на 2,3 - 2,4%, при снижении выхода яичной массы на 2,0 - 2,2%. При этом живая масса кур - несушек к 50 - 54 неделе жизни достоверно снижается относительно контроля.

3. Скармливание комплекса молодке (селен, цинк, йод) в 12-13 недельном возрасте сопроваждается повышением переваримости органического вещества на 4,1%, в 13-16 недели. Аналогичное увеличение при даче эссенциальных элементов в 14-15 и 16-17 недели в последующий период менее значительно. Однако, птица получавшая дополнительную подкормку микроэлементов в наиболее поздний период отличалась лучшим использованием протеина и энергии корма в яйцекладке. Это выражалось повышением коэффициентов конверсии протеина на 0,4%, валовой энергии на 0,3%.

4. Непродолжительное скармливание дополнительного количества химических элементов молодке в предкладковый период отражается на переваримости питательных веществ корма. Включение кадмия в рацион курочек сопровождалось повышением переваримости органического вещества на 4,9%, протеина на 2,6%, углеводов на 5,8%.

5. Введение кадмия (доза 18,4 мг/кг корма) в рацион кур в 14 - 15 недельном возрасте сопряжено снижением коэффициента конверсии йода на 5%, селена на 7,5%, цинка на 8% и магния на 4,3% и увеличения кадмия в 1,3 раза. При введении комплекса эссенциальных элементов (селен, йод, цинк) в рацион кур - молодок, отмечается повышением ретенции цинка, йода и кальция на 2,3; 6,2; 5,3%,соответственно при снижении концентрации кадмия на 10,6%.

6. Непродолжительная дача йода, селена и цинка молодке в 16 - 17 недель сопровождается изменением характеристик яйца в последующие 10 - 14 недель. Это выражается в повышении толщины скорлупы на 2,7 - 8,6%, увеличения массы желтка на 1,3 - 2,1 %.

7. Оценка морфофункциональных особенностей тканей репродуктивной системы кур в предкладковый период при скармливании комплекса: йода, селена и цинка установила, что наиболее выражены они были при даче в 16 - 17 недель. При этом площадь полости матки увеличивается на 7,1%, толщина мышечного слоя на 29,3%, ширина и высота ворсин слизистой оболочки на 17,0 и 25,0%, соответственно.

8. Скармливание химических элементов (селена, йода и цинка) молодке с 16 по 17 неделю жизни оказывает влияние на обмен веществ в организме кур - несушек. Это выражается в изменении элементного состава органов воспроизводства в первые 3-4 недели после скармливания. Наиболее изменяется состав яичника и яйцевода при даче селена, йода и цинка, что выражается в достоверном увеличении концентрации кальция, калия, магния, натрия, фосфора, алюминия, ртути и свинца.

9. Двухнедельное скармливание комплекса эссенциальных химических элементов йода, селена и цинка в период с 16 по 17 неделю жизни

позволяет повысить уровень рентабельности при производстве товарного яйца на 6,7%.

Предложения производству

Дополнительное включение в рацион курочек комплекса селена, йода и цинка в 16 - 17 недельном возрасте в дозировке 20,2; 36,7 и 0,33 мг/кг корма, соответственно обеспечивает повышение выхода яйца на 2,3 - 2,4%, что увеличивает уровень экономической рентабельности на 6,7%.

Список основных научных работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах перечня ВАК России и патентные документы

1. Лебедев, C.B. Влияние токсических элементов на минеральный обмен в организме и органах воспроизводства животных и птиц / С.В.Лебедев, Д.Г. Дерябин, Е.А. Сизова, A.A. Бирюков // Вестник Оренбургского государственного университета, - 2007,- №10,- С.188-190.

2. Шевченко, Б.П. Морфометрические особенности органов репродуктивной системы кур-несушек при влиянии химических элементов с различной биологической ролью / Б.П. Шевченко, C.B. Лебедев, A.A. Бирюков, О.Ю. Си-пайлова // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. -2008,- №4.-С. 76-78.

3. Лебедев, C.B. Влияние дополнительного включения комплекса эс-сенциальных микроэлементов в различные периоды онтогенеза на формирование продуктивных качеств животных /C.B. Лебедев, A.A. Бирюков // Вестник Оренбургского государственного университета.-20Ю.-№4. - С.45-46.

4. Патент РФ на изобретение №2383208. А23К 1/00 Корм для молодняка кур / С.А. Мирошников, C.B. Лебедев, A.A. Бирюков и др. Заявлено 30.07.2007. Опубликовано 10.03.2010 Бюл. №7.

5. Патент РФ на изобретение №2370099. РФ А23К 1/65 Способ повышения яичной продуктивности кур-несушек /С.А. Мирошников, C.B. Лебедев, О.Н. Суханова, A.A. Бирюков и др. Заявлено - 04.05.2008, Опубликовано 20.10.2009 Бюл. №29.

Статьи в других научных и научно-практических изданиях

6. Бирюков, A.A. Влияние цинка, селена, йода и кадмия на переваримость питательных веществ корма и продуктивность кур-несушек// Микроэлементы в медицине , 2008 - том.9, вып.12 - с.7-8.

7. Мирошников, С.А. Продуктивность птицы при различной минерализации рационов / С.А. Мирошников, C.B. Лебедев, A.A. Бирюков // Всероссийская научно-практическая конференция. Инновационные технологии обеспечения безопасности питания и окружающей среды. - Оренбург:, 2007. - С. 279-281.

8. Мирошников, С.А. Рост и яичная продуктивность птицы при различном микронугриентном составе рациона/ С.А. Мирошников, Е.А. Сизова, A.A.

9. Бирюков, О.Ю. Сипайлова // Современные проблемы ветеринарной диетологии и нутрициологии. Материалы четвертого международного симпозиума. - СПб., 2008. - С. 90-91.

Бирюков Александр Александрович

Влияние микронутриеитной обеспеченности в различные возрастные

периоды на биологические особенности и продуктивность кур-несушек

В работе представлены результаты исследований, направленных на изучение обмена веществ и продуктивность кур-несушек, при различной микронутриент-ной обеспеченности.

Теоретически обосновано и экспериментально доказано влияние химических элементов с разной биологической ролью при включении в рацион на морфо-функциональное состояние и химический состав половых органов кур-несушек.

Предложен новый метод повышения яйценоскости кур-несушек путем коррекции рациона питания по отдельным химическим элементам.

Установлена динамика изменений элементного состава органов репродуктивной системы кур-несушек в различные периоды онтогенеза по 25 показателям.

Biryukov Alexander Aleksandrovich

Influence of micronutrient availability in the different age periods-dy on the biological characteristics and productivity of laying hens

The thesis presents results of research aimed at the study the metabolism and productivity of laying hens with different micronutrients availability.

Theoretically investigated and experimentally demonstrate the influence of the chemical elements with different biological role for inclusion in the ration on moipho-functional condition and chemical composition of reproductive organs of laying hens.

The proposed new method of increasing egg production of laying hens by correcting the diet of individual chemical dynamics elements.

The change the elemental composition of the reproductive system of laying hens in different periods of ontogeny 25 indicators.

Подписано в печать 28.02.2012 г. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. листов 1,0. Тираж 100. Заказ 97.

ИП Восгриков 460018, г. Оренбург, ул. Рыбаковская, 100.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Бирюков, Александр Александрович, Оренбург

61 12-3/808

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ВЛИЯНИЕ МИКРОНУТРИЕНТИОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ В РАЗЛИЧНЫЕ ВОЗРАСТНЫЕ ПЕРИОДЫ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ПРОДУКТИВНОСТЬ КУР-НЕСУШЕК

06.02.10 - частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук,

профессор Мирошников С. А.

Бирюков Александр Александрович

Оренбург - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ................................................................7

1.1. Продуктивность и качество продукции кур при различной нутриентной обеспеченности................................................................................7

1.2. Химические элементы и их роль в обмене веществ и формировании продуктивных качеств животных..........................................................9

1.3. Влияние микроэлементов на продуктивность и качество продукции

при различной нутриентной обеспеченности...........................................22

1.4 Особенности развития воспроизводительной системы птиц в различные периоды онтогенеза на фоне различной нутриентной

обеспеченности................................................................................24

1.5. Заключение по обзору литературы...................................................29

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ..............................................30

2.1 Материалы и методы исследования...................................................30

2.2. Результаты I лабораторного эксперимента по оценке возрастной динамик обмена химических элементов в организме курочек......................37

2.2.1 Корма и кормление подопытной птицы..........................................37

2.2.2 Возрастная динамика элементного состава тканей подопытной птицы... .37 2.3 Результаты II эксперимента по оценке действия комплекса микроэлементов на переваримость корма, обмен веществ и продуктивность кур-несушек в различные возрастные периоды...............................................................45

2.3.1 Корма и кормление подопытной птицы...........................................45

2.3.2 Переваримость корма подопытной птицей.......................................45

2.3.3 Рост и развитие подопытной птицы................................................46

2.3.4 Яичная продуктивность и морфологический состав яйца......... ............49

2.3.5 Особенности содержания химических элементов в отдельных

тканях курочек.................................................................................51

2.3.5.1.Содержание химических элементов в яичнике................................52

2.3.5.2. Содержание химических элементов в яйцеводе курочек...................55

2.3.5.3 Содержание химических элементов в яйце курочек..........................5В

2.3.5.4 Концентрация микроэлементов в структурах яйца...........................60

2.3.6 Морфофункциональная характеристика органов воспроизводства курочек...........................................................................................63

2.3.7 Убойные качества и химический состав тела кур...............................65

2.3.8 Трансформация питательных веществ корма в продукцию...................67

2.4 Результаты III эксперимента по оценке действия комплекса

микроэлементов в различные возрастные периоды....................................68

2.4. 1 Корма и кормление и подопытной птицы.......................................68

2.4.2 Переваримость корма подопытной птицей.......................................69

2.4.3 Рост и развитие подопытной птицы..............................................70

2.4.4 Яичная продуктивность и морфологический состав яйца.....................71

2.4.5 Особенности использования химических элементов...........................73

2.4.5.1 Элементный состав яичника.......................................................73

2.4.5.2 Элементный состав яйцевода......................................................77

2.4.6 Интерьерные особенности подопытной птицы..................................80

2.4.7 Морфофункциональное состояние репродуктивных органов кур...........81

2.4.8 Мясная продуктивность подопытной птицы.....................................91

2.4.9 Трансформация питательных веществ корма в продукцию..................93

2.5 Научно-производственный эксперимент на курах-несушках..................94

3. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ...........................95

4. ВЫВОДЫ.................................................................................107

5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ..............................................109

6. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ............................110

7. ПРИЛОЖЕНИЯ.........................................................................125

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Птицеводство, как отрасль сельского хозяйства, вносит большой вклад в обеспечение продовольственной безопасности страны, что во многом становится возможным благодаря использованию передовых технологий и высокопродуктивных пород и кроссов сельскохозяйственной птицы. При этом дальнейший прогресс в данной отрасли по повышению эффективности возможен через разработку новых технологий реализации генетического потенциала птицы. Обеспечить это представляется возможным только при условии полноценного кормления в соответствии с потребностями организма во всех элементах питания (Егоров И.А. и др., 2007, Фисинин В.И., 2010).

Дисбаланс макро- и микроэлементов сопровождается глубокими морфо-функциональными изменениями в клетках, тканях и органах, снижением естественной резистентности и иммунобиологической реактивности организма (Авцын А.П. и др. 1991, Самохин В.Т. 1992, Скальный A.B., 2003).

Одной из актуальных задач в птицеводстве является разработка детализированных норм кормления птицы в отдельные периоды онтогенеза, что, в частности, может быть достигнуто через изучение развития и функционирования органов репродуктивной системы в период становления половой зрелости.

В этой связи, на наш взгляд успешными могут быть схемы кормления птицы, основанные на системе авансированного кормления молодняка кур по отдельным микронутриентам, с целью формирования систем организма, способных длительное время окупать затраты корма высокой продуктивностью. Причём в числе основных нормируемых показателей могут выступать эссенци-альные и условно-эссенциальные химические элементы, биологическое действие которых распространяется на репродуктивную систему.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение влияния химических элементов с различной биологической ролью на рост, развитие, морфологические, репродуктивные качества и продуктивные показатели кур-несушек, которые выполнялись по тематическому плану научно-

исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» (№ гос. регистрации 01200609978), в соответствии с Федеральной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по развитию агропромышленного комплекса Российской Федерации (2006-2010 г.г.), Межведомственной координационной программой по проблеме VII -«Разработать и усовершенствовать систему нормированного кормления птицы по доступным для усвоения питательным веществам», подпрограмма 02.01 -изучение влияния химических элементов с различной биологической ролью на рост, развитие, морфологические и продуктивные показатели кур-несушек.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить особенности использования корма курами-несушками при скармливании комплекса эссенциальных элементов (йод, селен и цинк) и токсичного (кадмий) в различные возрастные периоды.

2. Определить продуктивность кур-несушек и качественные характеристики яйца, при введении химических элементов в различные возрастные периоды.

3. Изучить возрастные особенности элементного состава и морфофунк-циональные особенности органов воспроизводства курочек в онтогенезе при введении химических элементов с различной биологической ролью.

4. Изучить особенности обмена веществ у кур-несушек при скармливании химических элементов в предкладковый период.

5. Дать экономическую оценку предлагаемому способу повышения продуктивности кур-несушек.

Научная новизна. Предложен новый метод повышения яйценоскости кур-несушек посредством коррекции рационов по отдельным химическим элементам. Впервые изучено влияние комплекса эссенциальных и токсических элементов, включенных в рацион молодки на морфофункциональное состояние органов воспроизводства, на обмен веществ и продуктивность кур - несушек. Впервые установлена динамика изменений элементного состава органов репродукции кур-несушек в различные периоды онтогенеза по 25 показателям.

Новизна исследований подтверждена патентами Российской Федерации на изобретение №2370099,2383208.

Практическая значимость. Предложено новое решение по коррекции в рационах курочек уровня отдельных химических элементов, что позволит реализовать резервы повышения яичной продуктивности кур - несушек. Введение комплекса эссенциальных элементов (йода, селена и цинка) в рацион курочек в период 16-17 недель, позволит обеспечить дополнительный прирост уровня рентабельности при производстве товарного яйца на 6,7%.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации доложены и обсуждены на Международных и Всероссийских конференциях и симпозиумах (Оренбург, 2007-2008; Санкт-Петербург, 2010); семинарах, проводимых Институтом биоэлементологии ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» - Российским центром Института микроэлементов ЮНЕСКО (Оренбург, 2007-2011).

Работа выполнена при поддержке гранта Губернатора Оренбургской области для молодых ученых и специалистов в сфере науки и техники (2007) и в рамках научного проекта Российского гуманитарного научного фонда № 08-0681603 а/У.

Положения, выносимые на защиту:

1. Введение химических элементов в рацион курочек в различные возрастные периоды влияет на элементный состав продукции, обмен веществ и морфофункциональное состояние органов репродукции кур - несушек.

2. Скармливание химических элементов (кадмий, селен, йод и цинк) в период, предшествующий интенсивному росту органов воспроизводства, оказывает влияние на изменение продуктивности и оплаты корма продукцией у кур - несушек.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Продуктивность и качество продукции кур при различной нутриентной обеспеченности

Любая продукция животноводства: мясо, молоко, яйцо, шерсть и т.д. есть не что иное как метаморфоза корма использованного животным. Безусловно, что по узкому ряду признаков состав данной продукции определяется генотипом животного, особенностями обмена веществ с внешней средой. Между тем состав рациона оказывает далеко не однозначное влияние на качество животноводческой продукции. Это хорошо известно для белкового, жирового, углеводного обменов. Не является исключением и минеральная составляющая рациона. Напротив, элементный состав кормов в значительной степени влияет на качественные стороны продукции, определяет воспроизводительные и продуктивные свойства организма (Кокорев, В.А. и др., 1999.).

В подтверждение этого можно привести целый ряд исследований, в частности (М. Kirchgessner, Е. Weigand, М. Kreuzer, 1986) были проведены опыты по изучению различного уровня протеина и энергии в кормах на баланс и эффективность использования железа, меди, марганца и цинка у кур-несушек. Содержание микроэлементов в яйцах было постоянным, причем в содержимом яйца был повышенный уровень железа и цинка, а в скорлупе содержалось больше марганца и цинка, в подскорлупной оболочке содержалось много меди. Значительное количество железа, меди и марганца было выделено из организма (10-85% выделялось с яйцом). При повышении энергии в рационе снижалось выделение минеральных веществ из организма кур-несушек, чего не отмечено при скармливании кормов с различным уровнем протеина. В ранний период яйцекладки происходило высокое выведение микроэлементов из организма кур (Кочиш, И.И., Петраш, М.Г., Смирнов, С.Б., 2003; Лушников, H.A., 2003).

Н. Karunayeewa, S. Abu-Serewa, S.H.Tham, P.A. Harris (1989) в опыте на молодках несущих яйца с коричневой скорлупой кросса Хазлетт установили, что состав рационов оказывал существенное влияние на величину единицы Хау. В исследованиях С.С. McCormick, А.Н. Abdelsamei, К. Keshavarz (1985),

Ahola, J. К., Baker, D. S., Burns, P. D., Mortimer, R. G., Enns, R. M., Whittier, J. C., Geary, T. W., and Engle, T. E. (2004), установили, что добавка цинка влияет на яичную продуктивность и качество скорлупы кур-несушек. Снижение уровня ОЭ в рационе увеличивает всасывание кальция в кишечнике, а добавление цинка нарушает обмен кальция у кур (Калоев, Б.С., 2003; Скарднева, О., 2005).

Е.С. Naber (1983), указывает на то, что при кормлении несушек рационом с низким содержанием белка и натрия, длительность периода до прекращения яйцекладки была на 6-13 дней больше, живая масса - меньше и потребление корма - в 1,5 раза ниже, чем при принудительной линьке. Кормление несушек рационом с низким содержанием протеина и натрия для стимулирования повторной яйцекладки является более простым технологическим приемом, чем принудительная линька (Зарипова Л.П., 2006, Калашников, А.П. и др., 2003).

Оценке влияния элементной обеспеченности птицы на ее продуктивность и состав продукции посвящено большое количество исследований (Кальницкий Б.Д., 1985; Алексеев Ф.Ф., Купрейчик A.B., 1995; Околелова Т.М., 1996; Иман-гулов, Ш.А., 1999, 200; Фисинин В.И., 2000, Боярский, Л.Г., 2001; Василевская, Л.С. и др., 2004, Лимин Б.В. и др., 2003, Лебедев C.B., 2009 и т.д.).

Известно, что содержание микроэлементов в воде и кормах значительно варьирует, что зависит от химического состава почв, климатических условий, вида, сорта, фазы вегетации растений, метеорологических условий и многих других факторов (Дадашко В. В., 1988; Ермаков В. В., 1995, 2008; Джулай М. А., Котова Е. Н., Мезенцева Н. С., 1996; Будников Г. К., 1998; Агаджанян Н. А., 2001, Донник, И.М., 2006). В этой связи особый интерес представляют исследования направленные на оценку особенностей минерального обмена веществ у животных.

При этом известно, что влияние микроэлементов на обменные процессы организма животных тесно связано с воздействием их на активность ферментов, гормонов, играющих важную роль в процессах метаболизма (Бесулин В.И., Фесенко В.Ф., Соболев А.И., 1991; Микулец Ю. И., 2000, 2004; Лушников H.A., 2003, Burk R. F., Hill К. E., Motley A. К., 2003, Оберлис, Д., 2008).

Для модели птицы и кур-несушек этот аспект действия химических элементов достаточно хорошо изучен.

1.2 Химические элементы и их роль в обмене веществ и формировании продуктивных качеств животных

Известно около 90 химических элементов, которые содержащихся в тканях животных.

Для систематизации сведений о содержании и физиологической роли химических элементов в организме в последние десятилетие был предложен ряд классификаций. Не рассматривая подробно каждую из них, остановимся лишь на некоторых принципиальных моментах.

Один из принципов классификации — разделение химических элементов на группы, в зависимости от величины их содержания в теле животных и человека.

Первую группу такой классификации составляют «макроэлементы», концентрация которых в организме превышает 0,01%. К ним относятся О, С, Н, К, Са, Р, К, Ыа, Б, С1, М& В абсолютных значениях величины содержания этих элементов колеблются в широких пределах. Некоторые элементы этой группы называют «органогенами» (О, Н, С, И, Р, Б) в связи с их ведущей ролью в формировании структуры тканей и органов.

Вторую группу составляют «микроэлементы» (концентрация от 0,00001до 0,01%). В эту группу входят: ¥е, Ъъ, ¥, 8г, Мо, Си, Вг, 81, Се, I, Мп, А1, РЬ, Сс1, В, РЬ. Эти элементы содержатся в организме в количестве от сотен мг до нескольких граммов. Однако, несмотря на «малое» содержание, микроэлементы не случайные ингредиенты биосубстратов живого организма, а компоненты сложной физиологической системы, участвующей в регулировании жизненных функций организма на всех этапах его развития.

В третью группу включены «ультрамикроэлементы», концентрация которых ниже 0,000001% . Это Бе, Со, V, Сг, Ав, №, 1л, Ва, Т1, А& Бп, Ве, ва, Ое,

Hg, Sc, Zr, Вi, Sb, U, Th, Rh. Содержание этих элементов в теле человека измеряется в мкг. Установлено важнейшее значение для организма многих элементов из этой группы, в т. ч. селен, кобальт, хром и др. (Авцын А.П., Жаворонков A.A., 1991, Георгиевский В.И., 1988, Бабенко Г.А., 2001; Скальный A.B., 2004), участвующих в окислительных реакциях организма в качестве катализаторов и

ДР-

В основе другой классификации, лежат представления о физиологической роли химических элементов в организме. Согласно такой классификации макроэлементы, составляющие основную массу клеток и тканей, являются «структурными» элементами.

К «эссенциальным» (жизненно-необходимым) микроэлементам относят Fe, J, Си, Zn, Со, Cr, Mo, Se, Mn, к «условно-эссенциальным» — As, В, Br, F, Ii, Ni, Si, V. Жизненная необходимость или эссенциальность (от англ. essential — «необходимый»), является важнейшим для жизнедеятельности живых организмов свойством химических элементов.

Химический элемент считается эссенциальным, если при его отсутствии или недостаточном поступлении в организм нарушается нормальная жизнедеятельность, прекращается развитие, становится невозможной репродукция.

К «токсичным» элементам отнесены AI, Cd, Pb, Hg, Be, Ba, Bi, TI, к «потенциально-токсичным» — Ag, Au, In, Ge, Rb, Ti, Те, U, W, Sn, Zr и др. Результатом воздействия этих элементов на организм является развитие синдромов интоксикаций (токсикопатий) (Goyer R.A., 1997, Doyle J.J., Straulding J.E., 1998, Shen, Q