719

УДК 636.085.6: 636.084/.087 (470.53)

ББК 45.45 С 412

Рецензенты:

А.А. Коровушкин – доктор биологических наук, профессор зоотехнии и биологии федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева»;

Х.Г. Ишмуратов – доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории зоотехнической оценки и стандартизации кормов ФГБНУ федеральный научный центр кормопроизводства и агроэкологии имени В.Р. Вильямса (ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса»).

С 412 Ситников, В.А.

Гидробаротермический способ подготовки концентратов к скармливанию: история, перспективы использования / В.А. Ситников, А.И. Панышев, А.Н. Попов; Министерство науки и высшего образования РФ, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский государственный аграрнотехнологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова». –– Пермь : ИПЦ «Прокростъ», 2023. –152 с. ; ил. ; 20 см. – Библиогр.: с.

138-152. – 30 экз. – ISBN 978-5-94279-586-3. – Текст : непосредствен-

ный.

В монографии представлены практические результаты, полученные при использовании гидробаротермической обработки в деле подготовки зерновых кормов к скармливанию с проведением экспериментов на дойных коровах. Установлено, что при гидробаротермической обработке без использования ферментов, химических веществ, изменяется углеводный состав концентратов с увеличением доли моносахаров, происходит переход протеина в нерасщепляемую в рубце форму, улучшается экологическая чистота концентратов.

Монография предназначена к использованию для магистрантов, аспирантов, преподавателей аграрных вузов, специалистов сельского хозяйства занимающихся вопросами организации кормления животных.

УДК 636.085.6: 636.084/.087 (470.53) ББК 45.45

Печатается по решению научно-технического совета Пермского государственного аграрно-технологического университета имени академика Д.Н. Прянишникова.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………… 5 1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СБАЛАНСИРОВАННОГО КОРМЛЕНИЯ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ………………………………………. 7

1.1.Особенности процесса пищеварения у жвачных животных………….. 7

1.2.Потребность лактирующих коров в энергии и питательных

веществах………………………………………………………………………….. 14

1.3.Характеристика концентратной составляющей рационов коров…….. 28

1.4.Способы повышения полноценности концентратов……………………. 31

1.5.Заключение ……………………………………………………………….. 44

2.ГИДРОБАРОТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ КОНЦЕНТРАТОВ…………………………………………………………………. 47

2.1.Лабораторные испытания…………………………..……………………. 47

2.2.Технология гидробаротермического способа обработки

2.4.Кормление коров…………………………………………………………. 54

2.4.1.Рационы кормления………………………………………………... 54

2.4.2.Переваримость питательных веществ и золы……………………. 62

2.5.Молочная продуктивность ………………………………………………. 63

2.6. Биохимические показатели крови……………………………….………… 65 2.7. Экономическая эффективность гидробаротермической обработки

измельченных концентратов ……………………………………………………… 68

2.8.Заключение………………………………………………………………... 70

3.ГИДРОБАРОТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЦЕЛОГО ЗЕРНА……………. 73

3.1.Динамика биохимического состава зерна ………………………………. 73

3.2.Кормление коров………………………………………………………….. 80

3.2.1.Рационы кормления ……………………………………………….. 80

3.2.2.Потребление кормов в балансовом опыте………………………... 85

3.2.5.Обмен минеральных веществ……………………………………... 92

3.3.Молочная продуктивность и качество молока………………………….. 95

3.4.Гематологические показатели …………………………………………… 99

3.5.Воспроизводительные качества коров…………………………………... 106

3.6.Эффективность использования зерна гидробаротермической

обработки……………………………………………………………………... 110

3.7.Заключение ……………………………………………………………….. 112

4.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕРНА ОЗИМОЙ РЖИ В КОРМЛЕНИИ КОРОВ……. 115

4.1.Рационы кормления животных………………………………………….. 115

4.2.Молочная продуктивность и качество молока…………………………. 118

4.3.Биохимический состав крови…………………………………………….. 119

4.4.Эффективность использования ржи гидробаротермической

обработки…………………………………………………………………………... 120

3

4.5.Заключение ……………………………………………………………….. 121

5.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИДРОБАРОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ОТХОДОВ СОРТИРОВКИ ЗЕРНА ………………………………………………. 124

5.1.Характеристика отходов сортировки зерна……………………………... 124

5.2.Заключение ……………………………………………………………….. 127 ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………….. 128

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ…………………………………………….. 137 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………………….. 138

4

ВВЕДЕНИЕ

Молочное животноводство является основным сектором сельскохозяйственного производства, оказывающего главное воздействие на состояние продовольственной безопасности страны, позволяющее определить состояние благополучия населения. Молоко и молочные продукты являются основными поставщиками полноценного белка. Выявлено, что 0,3 л молока могут обеспечивать суточную норму человека в незаменимых аминокислотах [142, 184].

Коэффициент полезного действия энергии корма при производстве разного вида мяса по многолетним данным находится в пределах от 6 до 20 %, а на молоко – 28–30 %, и таким образом лактирующие коровы являются наиболее эффективными конверторами превращения растительного протеина в животный белок [142, 184].

Корма - главная статья расходов в структуре себестоимости продукции животноводства, в связи с этим прогресс в области кормления является важнейшим фактором повышения эффективности производства продукции [27, 21, 22].

Корм является основным компонентом, связывающим природу и животный организм, поэтому считается, что особое внимание следует уделять качеству кормов при их заготовке, а затем в последующем и полноценности кормления животных [116, 118].

В связи с этим, обеспечение сбалансированного кормления животных невозможно без совершенствования технологии приготовления кормов, поиска нетрадиционных кормовых добавок, биологически активных веществ растительного и микробиологического происхождения, позволяющих сбалансировать рационы по научно-обоснованным нормам

[16, 223].

5

Необходимость исследований по данным вопросам связана с повышением генетического потенциала животных, изменением технологии содержания животных, необходимостью повышения экономической эффективности отрасли животноводства, и в целом страны [113, 61, 66, 48, 63, 67].

Основным структурным компонентом в комбикормах и рационах для животных и птицы, являются зерно и продукты его переработки (концентраты), их доля доходит до 70 %

[126, 52].

При этом концентраты содержат в себе довольно значительные резервы сложных сахаров, которые можно частично превратить в легкоусвояемые сахара, в которых нуждаются микроорганизмы рубца жвачных, применяя высокотемпературные способы подготовки к скармливанию [48, 3, 107, 150].

Наукой и практикой доказана высокая эффективность применения влаготепловых способов подготовки концентратов к скармливанию методом: экспандирования [134], экструзии [159, 161, 160, 175], микронизации [201], ферментативной обработки [106, 126, 198], баротермической [104, 105], барогидротермической (БГТО) [78, 138, 146].

В последние годы создалась новая технология, разновидность баротермической – гидробаротермическая обработ-

ка (ГБТО) [90, 122, 123].

Отсюда умелое применение концентратов представляет практический интерес в приготовлении комбикормов, а технология переработки зерна является важной составляющей кормоприготовления в молочном животноводстве.

6

1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СБАЛАНСИРОВАННОГО КОРМЛЕНИЯ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ

1.1Особенности процесса пищеварения

ужвачных животных

Для организации полноценного сбалансированного кормления животных, специалистам сельского хозяйства нужно знать их видовые физиологические особенности пищеварения.

Что касается жвачных животных (крупный рогатый скот, мелкий рогатый скот), то у них желудок состоит из 4-х преджелудков: рубца, сетки, книжки и сычуга, из которых на рубец приходится 80 % от общего объема.

К жвачным относятся верблюды и ламы, но у них желудок 3-х камерный, нет книжки. В рубце и книжке происходят сложные пищеварительные процессы, осуществляемые благодаря симбиозу микрофлоры, населяющих преджелудки, с внутренним организмом животного и нет желез выделяющих пищеварительные соки. Данный процесс приспособления появился в результате потребления жвачными животными большего количества разнообразного растительного корма, и в ходе длительного эволюционного развития [71].

Переработку большого объема растительного корма у травоядных с простым желудком функцию воздействия микроорганизмов выполняют слепая и ободочная кишки.

Пищеварение в рубце. Емкость рубца в зависимости от вида животных, возраста животного может варьировать от 1 литра до 240 литров. В рубце нет желез, и по сути дела он представляет собой как бы емкость для брожения потребленной полужеванной пищи в условиях воды получаемой в со-

7

ставе корма и из автопоилок. Одновременно с кормом поступает значительное количество микроорганизмов, плюс микроорганизмы рубца [93, 92].

Водном мл содержимого рубца их концентрация может доходить до 8 млрд. Для своей жизнедеятельности они сами нуждаются в простых питательных веществах, которые хорошо растворяются в содержимом рубца, а таковыми являются моно и дисахара, жирные кислоты, аминокислоты кормов.

Всилу разнообразной видовой микрофлоры от полезной до условно патогенной и её обилию в связи с выделяемых ими ферментов, происходит сбраживание питательных веществ потребленного корма. В результате бактериальной ферментации в рубце образуются летучие жирные кислоты, аминокислоты, пептиды, углекислый газ, аммиак, метан и другие промежуточные продукты; создаются условия для последующего эффективного переваривания в нижеследующих отделах пищеварительного тракта. В свою очередь микроорганизмы, потребляя растворимые сахара, аминокислоты, аммиак формируют свою, по сути, белковую массу, насыщая её витаминами, а затем, попадая с током рубцового содержимого в сычуг и кишечник, являются источником микробиального белка для животного организма [94, 95].

Содержимое рубца в зависимости от вида потребленного корма (зеленая трава, сено, силос) представляет кашицеобразную массу буро-желтого, серовато-зеленого, или интен- сивно-зеленого цвета с характерным запахом из-за обилия летучих жирных кислот. В данном отделе жвачных создается идеальная среда для размножения микробиоты, сюда же постоянно поступает слюна, выделяемая слюнными железами, количество которой зависит от вида корма и пищевого поведения животного (потребление корма, жвачка и отдых). В со-

8

ставе слюны содержатся бикарбонаты, натрий, калий, фосфаты, мочевина, аскорбиновая кислота являющиеся пищей для микроорганизмов. Слюна, имея щелочную реакцию среды, исполняет роль буферной системы в рубце. За счет внутреннего расположения рубца, в теле животного, поддерживается постоянная температура 38-40 °С и относительно постоянный газовый состав. Соотношение летучих жирных кислот может быть разным в зависимости от типа кормления, но требование одно, реакция среды не должна быть кислой или щелочной, а близко к нейтральной рН 6,0-6,5. Резкая смена корма, большие дачи концентратов ведут к сдвигу рН к кислой реакции среды, что затрудняет жизнедеятельность целлюлозолитических микроорганизмов [92, 94, 96].

Переваривание углеводов. В рубце корм подвергается воздействию бактерий, простейших и грибков в силу того, что им нужны в первую очередь растворимые в содержимом рубца жирные кислоты, аминокислоты, сахара корма. Потребляя их, преобразуют в кислоты – уксусную, пропионовую, масляную, валериановую и муравьиную; при этом выделяют ферменты: амилазу, липазу, протеазу, пектиназу, целлюлазу, целлобиазу [92, 94, 96].

Ферменты целлюлаза и целлобиаза выделяемые микроорганизмами гидролизуют клетчатку до моносахаров, которые опять же используются микроорганизмами и превращаются в летучие жирные кислоты [11]. Пектин расщепляется простейшими и грибками до летучих жирных кислот [92, 94, 96].

Следом за клетчаткой в количественном отношении в рационах следует крахмал; гидролиз его зависит от физикохимических свойств и за сутки может образоваться до 4-х литров летучих жирных кислот. Корма, в которых доля крах-

9

мала минимальна, а это грубые и корнеплоды, способствуют образование в большей степени уксусной, а зернобобовые и отходы переработки масличных культур – пропионовой и масляной кислот [93, 59, 16, 107, 39].

Все образовавшиеся кислоты используются организмом животного в энергетических целях через цикл карбоновых кислот, даже масляная кислота, наличие которой непосредственно в кормах и поступление её в рубец является в некоторой степени ядом. Уксусная кислота является предшественником молочного жира; пропионовая кислота участвует в синтезе глюкозы, из которой в молочной железе образуется лактоза; масляная – в синтезе жира тела. В зависимости от сбалансированности рациона концентрация ЛЖК в рубце крупного рогатого скота может варьировать от 5 до 15 мг/100 мл, у мелкого рогатого скота от 4 до 16 мг/100мл [226].

Переваривание протеина. Протеин кормов представлен в рубце в большей части белками растительного происхождения, а также небелковыми азотистыми соединениями, не успевшими в процессе роста растений преобразоваться в белок. Белок расщепляется до пептидов, аминокислот и аммиака ферментами протеаз простейших и грибков. Небелковые азотистые соединения, растворяясь в содержимом рубца, доступны для всех видов населяющих микроорганизмов и могут ими преобразовываться в аммиак. Образовавшийся аммиак микроорганизмы используют для построения своего микробиального тела, а в силу газообразного состояния аммиак, не усвоенный микроорганизмами в верхней части рубца всасывается через стенку в кровь. Далее в печени он превращается в мочевину и частично выделяется с продуктами обмена наружу, а другая часть в слюне возвращается в рубец и продолжает принимать участие в азотистом обмене. В руб-

10