Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 6
1.1. Влияние полноценного кормления на продуктивные качества молодняка крупного рогатого скота 6
1.2. Роль клетчатки и углеводов в процессе пищеварения жвачных животных 16
1.3. Влияние характера кормления на развитие пищеварительной системы молодняка крупного рогатого скота 26
2. Собственные исследования 36
2.1. Программа и методы исследований 36
2.2. Результаты собственных исследований 40
2.2.1. Кормление подопытных животных 40
2.2.2. Переваримость питательных веществ и обмен азота корма животными 48
2.2.3. Продуктивное использование энергии 57
2.2.4. Характеристика рубцового пищеварения 61
2.2.4.1. Интенсивность течения ферментативных процессов в рубце 61
2.2.4.2. Целлюлозолитическая активность микрофлоры рубца 66
2.2.4.3. Характеристика микрофлоры рубца 68
2.2.4.4. Морфологические и биохимические показатели крови 71
2.3. Результаты научно-хозяйственного опыта 77
2.3.1. Корма и кормление 77
2.3.2. Интенсивность роста подопытных животных 79
2.3.3. Экономическая эффективность выращивания молодняка 83
3. Обсуждение полученных результатов 85
4. Выводы 96
5. Практические предложения 98
6. Список литературы
- Роль клетчатки и углеводов в процессе пищеварения жвачных животных
- Влияние характера кормления на развитие пищеварительной системы молодняка крупного рогатого скота
- Результаты собственных исследований
- Интенсивность течения ферментативных процессов в рубце
Введение к работе
Основную массу питательных веществ в растительных кормах составляют углеводы, содержание которых колеблется от 40 до 80%.
В отличие от моногастричных животных, рационы жвачных содержат большое количество грубых кормов: сено, солома, силос, составной частью которых являются структурные углеводы, от которых зависит как потребление, так и степень усвояемости питательных веществ рациона.
Переваривание клетчатки и утилизация продуктов ее метаболизма — одна из самых важных функций рубцовой микрофлоры, приводящая к образованию важнейших субстратов.
Но несмотря на все разнообразие микробной популяции переваривание клетчатки осуществляется лишь на 30-38%.
У телят к 6 месяцам жизни происходит значительная функциональная перестройка органов пищеварения, идет быстрое развитие преджелудков, особенно рубца.
В результате потребления жвачными животными большого количества грубых кормов, с возрастом происходят изменения преджелудочной части пищеварительной системы, в основном за счет увеличения их объема и направленности течения в них процессов пищеварения. Клетчатка, содержащаяся в растениях, оказывает механическое воздействие на рецепторы преджелудков, стимулируя всю пищеварительную систему в целом. Поэтому изучение влияния содержания в рационе разного количества структурных углеводов на процессы формирования рубцового пищеварения и продуктивные качества бычков, являются актуальными и требуют детального изучения.
Цель и задачи исследования. Целью исследования являлось изучение влияния разного количества в рационе структурных углеводов на формирование рубцового пищеварения и продуктивность бычков мясного направления.
Для достижения цели решались следующие задачи:
Определить химический состав кормов, входящих в используемые рационы, и установить количество структурных углеводов в исследуемых кормах.
Определить переваримость питательных веществ, энергии и эффективность использования азота в организме подопытных животных.
Определить степень ферментации и направленность течения биохимических процессов в рубце по конечным продуктам метаболических реакций.
Изучить влияние кормов с разным содержанием структурных углеводов на морфологические и биохимические показатели крови.
Установить влияние исследуемых рационов на развитие и продуктивность подопытных бычков.
Дать экономическую оценку использования рационов с различным содержанием структурных углеводов и клетчатки при выращивании молодняка крупного рогатого скота.
Научная новизна. Впервые определено влияние количества клетчатки и фракционного состава углеводистых компонентов корма на формирование рубцового пищеварения и продуктивные качества бычков мясного направления в возрасте 6-Ю мес.
Практическая значимость Установленное оптимальное содержание в рационе сырой клетчатки в количестве 19% и уровнем КДК 30% позволяет повысить переваримость основных питательных веществ рационов на 2,9 -9,0%, продуктивность молодняка на 2,3-4,8%, уровень рентабельности производства говядины на 1,2-6,0%. Полученные результаты могут быть использованы при составлении рекомендаций по кормлению молодняка в раннем возрасте, с учетом возрастной динамики пищеварительных процессов в их преджелудках.
Положения, выносимые на защиту:
- определение возрастных изменений расщепляемости структурных углеводов в рубце.
влияние количества кислотно-детергентной клетчатки на течение фи-зиолого-биохимических процессов в рубце.
влияние структурных углеводов на развитие и продуктивность мо-
»
лодняка мясного направления.
Роль клетчатки и углеводов в процессе пищеварения жвачных животных
Жвачные животные в процессе длительной адаптации хорошо приспособились к поеданию большого количества грубых кормов, которые содержат от 20 до 50% клетчатки.
Сырой клетчаткой принято называть остаток корма, который не подвергается растворению при кипячении в растворе кислот и щелочей. Данный показатель принято считать в силу определенных биологических причин одним из основных первичных характеристик корма.
Так, по содержанию клетчатки можно установить вероятную переваримость сухого вещества корма (Денисов Н.И., 1973), а также содержания обменной энергии (Григорьев Н.Г. и др. 1989).
Понятие сырой клетчатки послужило основой для традиционной классификации кормов. Так корма состоящие из большого количества сырой клетчатки, принято называть грубыми, а из меньшего - концентрированными (Петрухин И.В. 1989).
Следовательно, в условиях высоко концентратного типа кормления жвачные животные нуждаются в грубых кормах, содержащие клетчатку не только как источник питания, но и как обязательную составную часть рациона, способствующая лучшему перевариванию принятого корма и стимуляции моторной и секреторной функции желудочно-кишечного тракта. (Sorensen Н., 1955; Puny M.L. et al, 1971;Томмэ В.Ф.,1974; Stivenson I., 1978;).
Уровень грубых кормов оказывает существенное влияние на степень переваривания и всасывания питательных веществ рациона и регулирует деятельность пищеварительной системы в целом (Пшеничный П.Д., 1953)
По данным Bailey.K (1952), оптимальным уровнем сена в рационе коров является 3-4кг. При этом степень усвоения питательных веществ достигает 70% , а при более высоких дачах сена она снижается до 40%. Однако наряду с влиянием на степень переваривания питательных веществ рациона, уровень клетчатки оказывает влияние на процессы микробной ферментации в рубце, образование отдельных метаболитов и продуктивности жвачных.
В сухом веществе сена содержится около 30, а в соломе около 40% клетчатки. Пищеварительные соки не содержат ферментов, расщепляющих клетчатку, она расщепляется под влиянием микроорганизмов до целлобиозы, которая под воздействием фермента целобиазы превращается в глюкозу (Helwig, 1961;ФединЕ.М;НауменкоВ.В., 1978).
При расщеплении клетчатки образуются летучие жирные кислоты, преимущественно уксусная, пропионовая и масляная, а также газы -углекислый, метан и другие. Летучие жирные кислоты всасываются в преджелудках преимущественно в рубце и служат источником энергии, а также используются для образования мышечной и жировой ткани (Fox D., 1984).
В результате проведенных исследований Гундоровой В.В., Куриловым Н.Б. (1969) было установлено, что снижение содержания клетчатки в рационе до 14%, и повышение ее до 25% отрицательно сказывается на активности микрофлоры, изменяет соотношение метаболитов в рубце.
Наиболее благоприятное влияние на рубцовую ферментацию, обмен веществ оказывают рационы с содержанием около 19-20% клетчатки. Это обуславливается тем, что в рационе создается достаточный уровень и хорошее соотношение важнейших питательных веществ (клетчатки, легкорастворимых углеводов и протеина). При этом сохраняется высокая целлюлозоли-тическая и протеолитическая активность рубцовой жидкости, бактериальный белок синтезируется на высоком уровне (Percival Е., 1962; Харитонов Л.В., Курилов Н.В и др., 1985; Hanf Т., 1986).
По данным Щеглова В.В. (1953) следует, что включение в рацион большого количества грубых кормов вызывает снижение целлюлозолитической микрофлоры. Следовательно, при составлении рационов необходимо учитывать количество клетчатки.
Крылов В.М., Сосновская А.В. (1984) проводя откорм бычков на различных рационах по количеству клетчатки пришли к выводу, что рационы, содержащие 24-25% клетчатки в сухом веществе, наиболее рационально использовать в холодное время года. Они способствуют получению среднесуточного привеса на уровне 850-900 граммов.
При скармливании сбалансированного рациона с достаточным содержанием клетчатки, имеющей в своем составе преимущественно гемицеллюлозу, целлюлозу и лигнин концентрированные частицы могут в большом количестве поступать сразу в сычуг. Таким образом, повышается количество питательных веществ, доступных для переваривания в сычуге, а затем и в кишечнике (Заборовский Л.В. 1991).
По данным Gray F.V. (1972) в рубце ферментируется до 70% всей переваримой клетчатки, а остальные 30% переваривается в толстом отделе кишечника. Клетчатка грубого корма обеспечивает более равномерную нагрузку на разные отделы желудочно-кишечного тракта и усиливает таким образом переваривание и усвоение пищи.
На процессы роста, развития и течения физиологических процессов большое влияние оказывает качество клетчатки и биологическая полноценность кормовых средств.
Многочисленные исследования проведенные в нашей стране , а так же за рубежом указывают на необходимость подбора и включения в рацион таких кормов и в таком соотношении, которые оказывали бы на организм животных наибольшее продуктивное действие. При этом многие исследователи придают значение грубым кормам, как оказывающим специфическое действие на процессы пищеварения, способствующие повышению переваримости питательных веществ других кормовых средств рациона и обуславливающие тем самым повышение продуктивности животных (Синещеков А.Д., 1965).
Влияние характера кормления на развитие пищеварительной системы молодняка крупного рогатого скота
Целенаправленное кормление животных является сильнейшим средством воздействия на организм и изменения его природы. Регулируя физиологические процессы на ранних стадиях развития, можно вызвать желательные функциональные и морфологические изменения организма животного. Даже один вид корма, благодаря образованию временных связей, изменяет основной обмен. Пищевое раздражение вызывает возбуждение пищевого центра, а от степени возбуждения последнего зависят течения корковых процессов и развитие пищеварительного аппарата.
Изучением влияния характера кормления на развитие пищеварительного тракта было установлено, что телята, выращиваемые до года на рационах с преобладанием грубых кормов, имеют более развитую пищеварительную систему. Во все возрастные периоды у них наблюдается большая интенсивность роста желудка, особенно рубца. Большие различия имеются в соотношении рубца и сычуга, в длине тонкого и толстого отделов кишечника.
Иванов М.Ф. (1950) указывал, что корма и кормление оказывают гораздо большее влияние на организм животного, чем порода и происхождение. Под влиянием кормления изменяются все органы животного организма, как в морфологическом, так и в физиологическом отношениях. Совокупность изменений отдельных органов дает соответствующие изменения внешних форм и общего вида животного.
Придавая большое значение кормлению животных Лискун Е. Ф. (1949) считал, что лучшие результаты в отношении роста и развития животных дает система выращивания, обеспечивающая получение высоких среднесуточных привесов в раннем возрасте.
Таким образом, при введении растительных кормов, можно добиться хорошего развития пищеварительного тракта и его большой функциональной деятельности.
Результаты проведенных исследований подтверждают представление о более целесообразном кормлении телят рационами объемистого типа, чем концентратного (Красота В.Ф., 1976).
Буйная П.Н. (1985) показала, что телята, выращенные на рационах с относительно большим содержанием грубых кормов, лучше использовали пастбищный корм, давали в пастбищный периоды более высокие суточные привесы и лучше оплачивали корм, чем телята выращенные на рационах с относительно большим содержанием в них концентрированных кормов.
По мнению Решетняка B.C. (1973) уровень питания и функциональное упражнение органов ведет к глубоким функциональным и морфологическим изменениям в организме и, что интенсивное воспитание повышает физиологическую скороспелость.
Обильные дачи молока в первые недели жизни крупного рогатого скота способствуют развитию сычуга, а ранний переход к растительным кормам стимулируют развитие преджелудков и кишечника.
Ивицкая Е.Н. (1983) утверждает, что раннее приучение молодняка к потреблению растительных кормов и дальнейшее (после годовалого возраста) воспитание их на рационах с повышенными дачами вегетативных кормов (сочных, сено), ведут к изменению типа телосложения - к низконогости, заметному удлинению туловища и увеличению обхвата груди и пясти; создают тип животного с мощным костяком и хорошо развитой мордой и средней третью туловища; повышает способность переваривать и усваивать вещества растительных кормов.
С возрастом во всех органах и тканях происходят существенные изменения биохимического состава. Они имеют единую направленность, однако темпы биохимического развития не одинаковы для разных тканей и органов в различные периоды возрастного развития. В раннем возрасте биохимические изменения протекают наиболее быстро и резко. Чем старше организм, тем медленнее происходят эти изменения (Никитина, В.М. 1987; Буланкин И.Н., 1987).
В формировании пищеварительных органов и их функциональной способности огромное значение имеет соотношение составных частей клетчатки гемицеллюлозы, целлюлозы и лигнина, особенно в молодом возрасте, когда организм животного и, в частности, пищеварительные органы являются более пластичными, чем у животных, закончивших рост.
В опытах Дмитроченко А.П. (1964) выяснены некоторые закономерности в росте пищеварительных органов, возрастные изменения переваримости кормов и усвоения азота. Раннее приучение телят к растительным кормам и скармливание их в больших количествах способствует росту пищеварительных органов, особенно в период наиболее высокой естественной скорости роста, т.е. в возрасте первых месяцев их жизни. От характера кормления зависит усвояемость питательных веществ. Раннее приучение телят к поеданию растительных кормов (сена, соломы, травы) способствует развитию у них способности к лучшему усвоению азота корма в более зрелом возрасте.
Щуканов А.А. (1987) утверждает, что тип кормления оказывает существенное влияние на развитие желудка и кишечника у молодняка крупного рогатого скота. У бычков, которым назначали рационы, включающие большое количество растительных кормов, в годовалом возрасте были лучше развиты преджелудки и кишечник по сравнению с бычками, получавшие меньшее количество грубого корма.
Результаты собственных исследований
Рациональное применение кормов в кормлении животных имеет первостепенное значение. Для этого необходимо не только точное знание потребностей животных в питательных веществах, но и выяснение химического состава и качества кормовых средств. (Oltjen R.,1970; Robards,1970).
Высокая продуктивность животных и эффективное использование кормов могут быть обеспеченны на основании применения научно-обоснованных систем кормления (Лискун Е.Ф., 1934; Дмитроченко А.П., 1970; Свиридова Т.М., 1990).
По мнению Куликова В.М. (1982), Калашникова А.П. (1985), Груздева Н.В. (1989) из всех факторов, оказывающих прямое воздействие на рост, развитие и продуктивность животных, решающее значение имеет кормление.
В период проведения физиологического опыта животных содержали и кормили внутри типового помещения, приспособленного для привязного содержания, имеющего стационарные кормушки и поилки.
Рационы кормления были рассчитаны на основании данных химического состава кормов, полученных в комплексно-аналитической лаборатории ВНИИМСа (прил.1), в которых помимо основных питательных веществ определяли содержание нейтрально-детергентной и кислотно-детергентнои клетчатки (прил.2).
Для кормления животных использовали следующие виды кормов: сено люцерновое, солома ячменная, ячмень дробленый, жмых подсолнечниковый и патока кормовая. Структура рационов, скармливаемых животным опытных групп представлена в табл. 2.
Так, в 6-ти месячном возрасте животные I группы получали 33,9% житнякового сена, 43,7% - дроблёного ячменя, и в качестве источника белка - 16,1% подсолнечникового жмыха. Патока кормовая вводилась для балансирования рациона по сахару в количестве 6,2%. II группа получала 48,4% грубых кормов, 33,4% ячменя дроблёного, 16,5% жмыха подсолнечникового и 6,3% патоки кормовой.
Молодняк III и IV группы взамен сена, в качестве источника кислотно-детергентной клетчатки получал ячменную солому. В процентном отношении ее количество составило соответственно 36,7% и 47,0%, дроблёного ячменя - 41,8% и 31,4% соответственно, жмыха подсолнечникового по 15,5% и одинаковое количество патоки - 6,0%
Разное количество грубых и концентрированных кормов позволило нам добиться запланированного содержания в рационах нейтрально-детергентной и кислотно-детергентной клетчатки.
В возрасте 8 месяцев, в связи с ростом животных и возрастных потребностей в питательных веществах, доля всех составляющих рацион кормов увеличивалась в соответствии с нормой (табл. 3)
Грубых кормов бычки I и II групп получили соответственно 35,0% и 48,0%; ячменя дроблёного - 43,0% и 37,0%; жмыха подсолнечникового — 14,0% и патоки кормовой - 7,0%. Рацион III и IV групп составил 37,9% и 48,3% грубых кормов; 40,0% и 32,0% - концентрированных кормов; 13,0% -подсолнечникового жмыха соответственно и по 6,6% кормовой патоки.
В 10-ти месячном возрасте потребление животными кормов несколько изменилось и составило в I и II группе 36,9% и 49,1% житнякового сена; 42,4% и 31,6% концентратов; 12,6% и 11,7% жмыха; 8,0% и 7,4% патоки соответственно. В III и IV группе - 37,8% и 49,3% соломы; 42,3%) и 31,5% дроблёного ячменя; 11,4% и 11,6% жмыха и по 7,4% кормовой патоки (табл. 4).
Рационы кормления бычков всех групп на протяжении опыта были сбалансированы по основным питательным веществам и рассчитаны на получение среднесуточных приростов 850-900 грамм.
Из данных прил. 3 видно, что животные в возрасте 6-ти месяцев получали корма, различающиеся по количественному и качественному составу клетчатки.
Наибольшее количество сухого вещества содержал рацион III группы -на 4,4; 6,6 и 0,2% больше, чем в I, II и IV группах соответственно, переваримого протеина больше содержал рацион бычков I группы - 479,3 грамма, что на 3,4; 9,4 и 19,1% выше, чем у молодняка из II, III и IV групп. Количество обменной энергии было одинаковым у животных I и III групп (41,3 МДж), что превышало аналогичный показатель сверстников из II и IV группы на 2,7 и 5,6% соответственно.
Рацион II группы отличался на 5,4% большим количеством КДК, чем в I группе, в тоже время он содержал ее на 15,5% меньше, чем в III группе. Бычки IV группы потребляли на 3,5% больше сырой и на 12,4% кислотно-детергентной клетчатки, чем животные из III группы. Концентрация обменной энергии колебалась от 9,6-10,6 МДж, сахаропротеиновое отношение было одинаково у молодняка всех групп - 0,5, а энергопротеиновое отношение составило 0,18-0,20.
В 8-ми месячном возрасте (прил.4) количество КДК в рационах бычков I, II, III и IV групп увеличилось в сравнении с 6 — месячным возрастом , что связано с увеличением в рационах доли грубых кормов. Наименьшее ее количество оказалось в I группе — 1118 г, что было меньше чем во II, III и IV группах на 24,3; 33,7 и 57,2%. Аналогичная картина наблюдалась и в содержании сырой клетчатки, где животные IV группы превосходили сверстников из I, II и III групп на 56,7; 30,4 и 18,1%. Наибольшее количество сухого вещества в этот период содержал рацион II группы (4850 г), что оказалось выше, чем у животных из I, III и IV групп на 8,0; 2,5 и 1,0%.
Интенсивность течения ферментативных процессов в рубце
Эффективность кормления жвачных животных в значительной степени зависит от течения ферментативных процессов в преджелудках, которые играют существенную роль в усвоении организмом клетчатки и других трудно-переваримых компонентов корма, а также синтезе протеинов и некоторых витаминов.
В рубце переваривается до 85% переваримого сухого вещества корма, в том числе около 70% клетчатки, хотя специальных ферментов, которая вырабатывала бы слизистая оболочка преджелудков, не обнаружено. Основная ферментация кормов, разложение питательных веществ и синтез новых веществ осуществляется микроорганизмами.
Рациональное кормление является основой повышения продуктивности сельскохозяйственных животных. Последнее возможно лишь при глубоком изучении физиологических особенностей организма. В этом отношении большой интерес представляют исследования биохимических процессов, протекающих в преджелудках жвачных и в значительной степени влияющих на обмен веществ и продуктивность животных.
Принятый корм в рубце подвергается воздействию микроорганизмов, происходит сбраживание целлюлозы, крахмала, пентоз и других углеводов. Конечными продуктами бактериальной ферментации являются преимущественно летучие жирные кислоты, метан, аммиак, углекислый газ и др.
Известно, что концентрация водородных ионов в рубцовой жидкости, в определенной мере, является показателем интенсивности и направленности микробиологических процессов в рубце жвачных животных, с которыми связаны уровень и соотношение летучих жирных кислот, скорость расщепления белков корма, концентрация аммиака и синтез микробиального белка (Вра-кинВ.Ф.идр., 1987).
Было установлено, что количество клетчатки в рационе оказывает определенное влияние на интенсивность пищеварительных процессов, проходящих в преджелудках.(табл.17).
В пробах содержимого рубца, полученных от бычков в 6-ти месячном возрасте уровень рН до кормления во II группе составил 6,85, что на 5,7% было выше, чем в I и III группах и на 1,5% выше, чем в IV-й.
Через три часа после кормления отмечалось снижение рН рубцовой жидкости всех опытных групп, в связи с усилением процессов ферментации корма и накоплением продуктов метаболизма, обладающих кислой реакцией. Наиболее низкий уровень рН был отмечен у животных II группы, и оказался на 5,7; 4,5 и 12,3% ниже, чем у сверстников из I, III и IV групп.
Главную роль в поддержании концентрации водородных ионов в руб-цовом содержимом следует отводить структуре рациона, которая является одним из факторов, создающих благоприятные условия для развития микро-биальной флоры и использования ею питательных веществ кормов.
Летучие жирные кислоты всасываются стенкой преджелудков и используются организмом жвачных как субстрат для ряда биохимических про
Благодаря наличию микрофлоры в рубце происходит расщепление азотосодержащих веществ, которые, поступив в рубец, распадаются до аминокислот и используются Рубцовыми микроорганизмами в качестве источника азота.
Концентрация аммиака представляет собой баланс между утилизацией его Рубцовыми бактериями, обменом в стенке рубца, всасыванием в кровеносную систему и прохождением в нижние отделы пищеварительного тракта (Курилов Н.В., Севастьянов Н.А., 1989).
Определив концентрацию аммиака в рубцовом содержимом до кормления, наибольшее его содержание нами было обнаружено в I группе и оказалось выше, чем у молодняка II, III, и IV групп на 5,5; 12,1 и 27,0% соответственно.
В возрасте 8-ми месяцев (табл.18) наивысший показатель концентрации водородных ионов в рубцовом содержимом до кормления был отмечен в IV группе - 7,02 и оказался выше на 2,8; 1,6 и 2,0%, чем у сверстников из I, II и III групп. Через три часа после кормления наименьшая рН наблюдалась в I и III группах - 5,56-5,58, что было ниже на 5,4 и 3,6%, чем у молодняка из II и IV групп соответственно.
Наибольшее количество аммиака в рубце до кормления отмечено у бычков III группы и превышало данный показатель животных I группы на 9,1%; II - на 15,9%; IV - на 14,9%. После кормления концентрация аммиака в рубце бычков также была выше в I группе, с преобладанием над II, III и IV группами на 28,2 (Р 0,01); 45,3 (Р 0,05) и 51,3% соответственно.
В 10-ти месячном возрасте (табл.19) показатели рубцового пищеварения несколько изменились. Так, концентрация аммиака в рубцовом содержимом бычков III и IV групп после кормления была заметно выше, чем в 8-ми месячном возрасте - на 63,3 и 44,4% соответственно, а разница между III и I, И, IV группами составила 36,8 (Р 0,05); 26,2 (Р 0,02), 17,7% (Р 0,05) в пользу бычков III группы.
