Содержание к диссертации
Введение
Обзор литературы 7
1.1. Воздействие теплоты при заготовке и хранении кормов 7
1.2. Влияние температурных решімов сушей на химический состав, переваримость и питательную ценность искусственно высушенных кормов 14
1.3. Влияние температуры самосогревания на химический состав, переваримость и питательную ценность силосованных кормов 20
1.4. Определение питательности кормов на основе данных химического состава 26
Глава 2 Условия, схема и методика опытов 32
2.1. Цели и задачи исследования 32
2.2. Организация, условия и схема опытов 32
2.3. Изучаемые показатели и методы исследования 39
Глава 3 Питательная ценность искусственно высушенных конюв в зависимости от температурных режимов сушки 43
3.1. Химический состав травяной резки и муки 43
3.2. Оценка переваримости и питательной ценности травяной резки и муки в опытах на животных 46
3.3. Эффективность использования молодняком крупного рогатого скота травяной резки в составе рациона, приготовленной при разных режимах сушки 51
Глава 4 Питательная ценность силосованных кормов в зависимости от температуры самосогревания 61
4.1. Химический состав силосованных кормов 61
4.2. Оценка переваримости и питательной ценности силосованных кормов в опытах на валухах 67
4.3. Эффективность использования молодняком крупного рогатого скота силосованных кормов в составе рациона, приготовленных при разной степени самосогревания , 72
Глава 5 Обоснование методов химического анализа, приемлемых для определения степени теплового воздействия на искусственно высушенные и силосованные коша 84
5.1. Методы оценки теплового воздействия, основанные на определении концентрации отдельных питательных веществ корма 85
5.2. Методы оценки теплового воздействия, основанные на определении растворимости составляющих корма 95
5.3. Методы, основанные на изменении переваримости іл vcttf составляющих корма 99
Глава 6 Оценка питательности искусственно высушенных и силосованных кошсв методами химического анализа 105
6.1. Корреляция методов химического анализа с показателями питательности искусственно высушенных и силосованных кормов 105
6.2. Методика оперативной оценки питательности искусственно высушенных и силосованных кормов
Обсуждение результатов п9
Выводы 130
Предложения производству 133
Литература
- Воздействие теплоты при заготовке и хранении кормов
- Химический состав травяной резки и муки
- Химический состав силосованных кормов
- Корреляция методов химического анализа с показателями питательности искусственно высушенных и силосованных кормов
Воздействие теплоты при заготовке и хранении кормов
Внедрение прогрессивных технологий выращивания растений и приготовления кормов, растущая техническая оснащенность хозяйств,создают условия для значительного увеличения сбора кормов с единицы земельной площади. Однако в производстве это не всегда сопровождается соответствующим увеличением выхода животноводческой продукции. Основной причиной такого положения является недооценка качественной стороны кормов.
Качество и сохранность кормов зависит от многих технологических, организационных и других факторов. Особое место среди них занимает теплота, воздействие которой в той или иной степени имеет место при любой технологии. В одних случаях - это целенаправленное действие для достижения желаемого эффекта (высокотемпературная сушка, варка, поджаривание, запаривание), в других - это следствие нарушения технологических режимов - пересушка при искусственном обезвоживании и самосогревание зеленой массы при силосовании, сена-жировании, заготовке сена.
Целенаправленное нагревание проводят для сохранения питательных свойств и повышения вкусовых качеств растительных кормов. Так, тепловая обработка семян бобовых культур повышает их питательную ценность, что обусловлено разрушением ингибиторов трипсина, токсических веществ и частично улучшением переваримости и доступности серусодержащих аминокислот (А.Е.Бендер, 1962; и&іуіип, , АР.ЛлііііСс/іслібг ,I977;F.Mft eC \Ш Шші ,1980;% AW Д98І). По данным А/ \Jcdbv (1970), В.Фридрих (1975), А.И.Девяткина (1976), Р.Д.Денисовой и В.П.Ели8арова (1980) интенсивный нагрев зерна сухим воздухом (поджаривание) ведет к появлению приятного ароматного вкуса, повышению питательной ценности и усвояемости. Запаривание картофеля (по Г.М.Кукта, 1978) способствует получению привесов у животных на 15-17% выше, по сравнению с сырым картофе-лен. Термическая обработка сои без доступа кислорода значительно снижает разрушение протеина (Т.Я.Бехацкая, 1980).
Наиболее ярким примером целенаправленного воздействия теплоты является высокотемпературная сушка. При консервировании трав по такой технологии значительно повышается сбор питательных веществ с единицы земельной площади и сокращаются до минимума их потери. По данным Й.Лукошявичюс (1968), П.Н.Бегус (1970), Г.В.Благовещенского (1971), Г.В.Благовещенского, А.Я.Беда (1971),/2.KrugM, \\І, Ьхгі&ь (1980) потери питательных веществ в этом случае не превышают 10%. Результаты исследований С.Д.Уотсона и М.Д.Нэша (І964-) подтверждают это положение (табл.1.1).
Л.Г.Боярский и другие (1978) сообщают, что при естественной сушке многолетних трав на сено (урожайность зеленой массы 160 ц/га) с каждого гектара получают 2300 кормовых единиц, а при высоко температурной сушке в виде травяной муки - 34-70. При этом сбор протеина и БЭВ с гектара возрастает на 20-25%, а каротина в 5-6 раз.
Травяная мука по общзй питательности почти не уступает зерновым концентратам и превосходит их по полноценности протеина, содержанию биологически активных веществ, а по содержанию каротина-не имеет себе равных (Т.А.Фаритов, 1979; Е.Рео, 1980). Все это обуславливает ежегодный рост производства кормов высокотемпературной сушки, объем заготовки которых в СССР к 1985 году должен составить около 10 млн.тонн.
Однако, в производстве нередко имеют место нарушения температурных режимов консервирования трав, что вызывает значительное снижение качества заготавливаемых кормов (Б.Р.Овсищер, 1973; Г.В. Благовещенский, В.М.Соколков, 1975).
Ери высокотемпературной сушке это происходит в результате превышения скорости испарения влаги с поверхности частиц растительного материала над скоростью диффузии ее из внутренних слоев к поверхности (В.А.Бориневич, 1970; В.М.Соколков, 1975; Г.М.Брижа-тов и др., 1978; В.Ю.Валушис, 1977; 1981; S. Йащ, , 1979). В результате материал быстро нагревается, что вызывает разрушение аминокислот (особенно лизина, метионина, триптофана), витаминов, каротина, протеина, снижается переваримость питательных веществ (В.В.Щеглов, 1976; С.Я.Зафрен, 1978; S.Poppt, B.AMt , 1977; В.Киргеснер, 1978).
Следовательно, технология высокотемпературной сушки трав позволяет получить корм с максимальной переваримостью и питательной ценностью только при соблюдении температурных режимов. При нарушении режимов сушки качество кормов резко снижается, что необходимо учитывать при составлении рационов.
Химический состав травяной резки и муки
Одними из основных показателей качества кормов являются их органолептичеекая оценка и химический состав (табл.3.1 и 3.2).
При щадящей технологии искусственного обезвоживания корма имеют зеленый цвет, обугливание концов частиц корма отсутствует. Превышение температуры на выходе из сушильного агрегата свыше Ю0С вызывает изменение цвета продукта. Трава теряет естественный зеленый цвет, в ней возникают изменения в структуре питательных веществ и, как следствие, снижается переваримость корма. Травяная резка, приготовленная при 135С и 160С, а травяная мука при 135С, имели явно выраженные бурый цвет и горелйй запах. Следует отметить, что при температуре Ю0С нагрев готового корма составил в среднем: травяной резки 53-55С, травяной муки 45-50С, при 125С - 60С. При температуре 125С чувствуется запах гари. Поэтому температура готового корма на выходе из сушильного агрегата более 60С может служить одним из показателей обнаружения пересушки кормов.
При температуре сушки 160С разогрев травяной резки достиг 87С. При этом корм имел интенсивно бурый цвет и горелый запах.
Наши данные согласуются с исследованиями Р.Уайта, И.Нео (1954), С.Дж.Уотсона и М.Дж.Нэша (1964), которые показали, что при нагреве трав до 60С переваримость питательных веществ или совсем не снижается или уменьшается весьма незначительно, тогда как при нагреве до 9Q-I00C имеет место значительное снижение переваримости и питательной ценности исследуемых кормов.
Сопоставление химического состава искусственно высушенных кормов (табл.3.2), полученных при различных режимах сушки, свидетельствует о том, что повышение температуры газов на выходе из сушильного барабана и нагревание самого корма в процессе сушки приводят к снижению прежде всего влажности корма. Это подтверждает общепризнанную точку зрения о возможности оценивать качество продукции по содержанию влаги. Согласно ГОСТа 18621-83, содержание влаги в травяной муке должно быть не менее 8%.
При увеличении температуры сушки наблюдается увеличение содержания сырой золы, снижение содержания органического вещества, и особенно, протеина. Однако различия эти по сравнению с исходной массой не достоверны для Р 0,05.
Увеличение клетчатки в готовом корме связано с уменьшением содержания других, более чувствительных к повышенным температурам питательных веществ. По этой же причину, с повышением температуры сушки наблюдается увеличение содержания сырой золы (на 1,4%). Однако содержание таких важных зольных элементов,как фосфора и кальция, онижается.
Таким образом, различий в содержании отдельных питательных веществ для 5% уровня достоверности по вариантам сушки не обнаружено. Следовательно, общепринятые методы зоотехнического анализа кормов не позволяют обнаружить отрицательное воздействие высоких температур сушки на корма и поэтому не приемлемы для оценки их питательности.
Практическую значимость имеет определение влияния интенсивности сушки и нагрева готового корма на переваримость и питательную ценность искусственно обезвоженных кормов. С этой целью кш проведены физиологические опыты на валухах.
На основании данных химических анализов, количества потребленных кормов, их остатков и выделенного кала определена переваримость питательных веществ в организме животных (табл.3.3).
Во всех случаях соответствующая травяная резка или травяная мука являлась единственным видом корма в рационе валухов.
Сопоставление данных в таблице 3.3 и приложений 4...7 свидетельствует о том, что пересушка ведет к снижению переваримости питательных веществ и особенно протеина. Математическая обработка данных подтверждает достоверность разницы для 5% уровня значимости.
В исследованных нами кормах превышение температурного режима сушки от 100 до 135С привело к снижению переваримости сухого вещества в травяной резке на 3,5-6,3%, в травяной муке до 5,2%, органического вещества в среднем по всем кормам на 5,1%, клетчатки и БЭВ - незначительно.
Химический состав силосованных кормов
Силосование. как способ консервирования кормовых средств имеет ряд биологическх и организационно-хозяйственных преимуществ перед производством других кормов. При соблюдении технологии силосования в производственных условиях потери сухих веществ в корме колеблются в пределах 10-15%. Однако вследствие нарушения технологического процесса или недоучета специфических особенностей эти потери значительно возрастают, а качество силоса бывает неудовлетворительным. Происходит это зачастую в результате самосогревания силосуемой массы, которое ведет к получению корма низкого качества, нередко вообще непригодного к скармливанию.
Для определения влияния интенсивности самосогревания на питательность силосованных кормов нами в соответствии с методикой (глава 2) заготовлены несколько видов силоса (табл.4.1). Следует отметить, что при плотности силоса до 300 кг/м3 самосогревание достигает 45С и выше. Следовательно, чем выше плотность корма, тем ниже температура его самосогревания и короче период ее действия.
Качество силосованных кормов в настоящее время оценивается в основном по органолептическим показателям и химическому составу (табл.4.2 и 4.3).
В наших исследованиях органолептическую оценку кормов проводили при вскрытии емкостей. Силос I и П вариантов, за исключением приготовленного из люцерны, обладал приятным запахом. Из чистой люцерны І, П варианта он был бурого цвета, имел неприятный запах, а Ш варианта испорчен, имел мажущуюся консистенцию. Все силоса Ш и ІУ вариантов имели бурый цвет, уксусно-кислый запах и плохо выраженную структуру частиц.
Сопоставление данных химического анализа зеленой массы и приготовленных из нее силосов показывает, что наибольшему снижению питательных веществ подвержены варианты корма, в которых температура самосогревания была 45С и выше (табл.4.3). Так, с повышением интенсивности самосогревания наблюдается снижение содержания сухого вещества в сравнении с исходной массой на 8,9-15,6%, а с силосом I варианта на 7,2-11%, сырого протеина, соответственно, на 3,4-20,0% и на 3,4-17,2% (Р 0,05).
Аналогичная тенденция наблюдается и в содержании сырого жира. Причем наименьшее его снижение имеет место в силосе из люцерны, а наибольшее - в силосе из ежи сборной+тимофеевки луговой костреца безостого. Однако следует отметить, что содержание жира в изучаемых кормах довольно высокое. Вероятно, это обусловлено тем, что ненасыщенные жирные кислоты, составляющие большую часть растительных жиров, окисляются кислородом воздуха и увеличивают его содержание. В отдельных случаях содержание зира выше, чем в зеленой массе, что можно объяснить экстракцией органических кислот, которые так же, как и жир растворяются в диэтиловом эфире. Эти данные согласуются с исследованиями А.В.Нефедова (1980).
В таблице 4.5 представлены результаты оценки активной кислотности, содержания органических кислот и аммиака в силосованном корме в зависимости от интенсивности самосогревания.
В процессе брожения, как известно, водорастворимые углеводы распадаются до кислот - молочной, уксусной, пропионовой, муравьиной и других. При соблюдении технологии силосования преобладают первые две кислоты, из них до 60-70$ приходится на долю молочной. Последнему требованию удовлетворяют все силоса, приготовленные из злаковых трав при температуре не более 40 С. Однако с повышением температуры силоса рН его несколько возрастает. Растет содержание уксусной..кислоты и резко падает количество молочной.
Увеличение температуры самосогревания ведет к повышению концентрации аммиака, что свидетельствует о нежелательных процессах гидролиза белка и аминокислот. Так в силосах, приготовленных при температуре самосогревания 40-50С, концентрация аммиака в 2 и более раза выше, чем в силосах, приготовленных по рекомендации ВНИИ кормов.
Люцерна, вследствие низкого содержания сахара, относится к трудносилосующимся культурам. При ее силосовании образуется мало молочной кислоты, а показатель рН превышает 4,2. Б наших опытах концентрация водородных ионов в I варианте равна 4,4, а в Ш -4,8. В силосе из ежи+тимофеевки содержание молочной кислоты наивысшее, по сравнению с другими кислотами.
Концентрация масляной кислоты с уменьшением плотности силосуемого материала возрастает. Максимальное ее содержание наблюдается в вариантах, приготовленных при высокой температуре самосогревания от 40 до 50С. В люцерновом силосе масляной кислоты содержится 1,88% - силос низкого качества.
Наибольшее содержание аммиака обнаружено в силосах с более высокой влажностью исходной массы atтимофеевка и люцерновый). В соответствии с этим и массовая доля аммиачного азота в процентах от общего азота исходной массы и азота силоса в этих случаях наивысшая.
Следовательно, превышение температуры самосогревания при силосовании кормов влечет за собой снижение концентрации молочной, увеличение уксусной, масляной кислот и аммиака, что свидетельствует о получении корма низкого качества.
Корреляция методов химического анализа с показателями питательности искусственно высушенных и силосованных кормов
Опыты на животных (глава 3 и Ц-) и исследования по оценке химических методов анализа (глава 5) выполнены на одном и том же материале. Следовательно, полученные данные сопоставимы и между ними может быть установлена функциональная связь при ее наличии.
Для определения существует ли взаимосвязь между основными показателями питательности и переваримости кормов, полученными в научно-производственных и балансовых опытах (переваримостью сухого и органического вещества, переваримостью сырого протеина и сырой клетчатки, концентрацией обменной энергии, кормовых единиц и переваримостью протеина в рационе) необходимо провести попарное их сопоставление с методами химического анализа, описанными в 5 главе.
Причем, во всех случаях показатель, полученный в опытах на животных, принимают за отклик или функцию, а в качестве фактора или аргумента используют результаты химического анализа по одному из методов.
Анализ степени согласованности изучаемых признаков с помощью "окэттердиаграмм" с целью определения вида функции показывает, что наиболее приемлемой зависимостью между изучаемыми показателями может считаться прямолинейная, а объем анализируемых выборок опытных данных вполне достаточен для получения надежного выборочного коэффициента корреляции (Э.Ферстер, Б.Ренц, 1983, О.П.Крастинь, 1983). Так, при расчете коэффициента корреляции по искусственно высушенным кормам объем выборки равен 25 значениям, а силосованным 20. Причем следует отметить, что каждое из указанных значений является средним трехкратной повторности опыта. Это дает основание полагать, что обработка полученных данных "методом малых выборок" позволит иметь достаточно точные биометрические показатели, которые допустимо экстрополировать для характеристики генеральной совокупности - всего объема заготавливаемых искусственно высушенных и силосованных кормов (Н.А.Плохинский, 1970, А.И.Овсянников, 1976).
С целью определения степени взаимосвязи изучаемых показателей на ЭВМ "Мир-2" проведен расчет коэффициентов корреляции для искусственно высушенных (табл.6.1) и силосованных (табл.6.2) кормов.
Анализ полученных результатов позволяет проверить сделанные в главе 5 выводы о направлении изучаемых связей и дает основания для исключения сочетаний признаков, связанных между собой явно слабо, оставив для последующих расчетов сочетания, показывающие только "сильную" зависимость - коэффициент корреляции Ъ 0,80 (Н.А.Плохинский, 1970, Т.Литтл, Ф.Хиллз, 1981).
У искусственно высушенных кормов к таким сочетаниям можно отнести двадцать две зависимрсти (табл.6.1), среди которых более половины приходится на методы, основанные на определении концентрации отдельных питательных веществ. Концентрация сахара и кислотно-детергентной клетчатки и азота имеют по четыре "сильных? зависимости. Причем по направлению они не одинаковы. Первая зависимость имеет прямую связь со всеми показателями питательности, а последние-обратную. Остальные методы, за исключением хлорофилла, тесно коррелирующего ( Ъ = 0,803) . с переваримостью сухого вещества, таких зависимостей не имеют. Например, у концентрации каротина коэффициент корреляции практически не превышает 0,50, что свидетельствует о низкой его связи с показателями питательности, полученными в опытах на животных. Аналогичная ситуация имеет место с концентрацией аминокислот и прод тов фенольных окисленных соединений. Хотя с концентрацией кормовых единиц в I кг сухого вещества они имеют довольно высокую корреляцию, Ъ соответственно равен 0,74-7 и -0,737, но все же не могут считаться перспективными в качестве тестов оперативной оценки качества кормов.
Среди методов, основанных на определении растворимости, перспективным является только метод растворимости органического вещества в едком калии j который также имеет "сильную" прямую связь с четырьмя показателями: переваримостью органического вещества ( і = 0,980), переваримостью сырой клетчатки ( г = 0,850), концентрацией кормовых единиц в I кг сухого вещества ( ъ =0,868), концентрацией обменной энергии ( г = 0,920). Методы, основанные на определении водосолерастворимых фракций протеина и расщепляемости протеина in- №fWi не имеют сильных зависимостей, что дает основание исключить их из дальнейшего анализа.
