Расчет питательности кормов по обменной энергии
Содержание обменной энергии (ОЭ) в кормах и рационах определяют для каждого вида животных в балансовых (обменных) опытах по формулам:
Для определения количества энергии, содержащейся в кормах и выделениях животных используют калориметры, в которых подготовленные навески сжигают в атмосфере чистого кислорода и определяют количество выделенного тепла.
Этот метод наиболее точный, но определение обменной энергии в кормах и рационах прямым методом трудоемкий процесс, требует специального дорогостоящего оборудования и проводится лишь в отдельных научных лабораториях.
2.2. Расчетный метод
Обменную энергию можно также определить и расчетным методом по следующим уравнениям:
Для крупного рогатого скота
ОЭ крс = 17,46 пП + 31,23 пЖ +13,65 пК +14,78 п БЭВ
ОЭ о = 17,71 пП + 37,89 пЖ + 13,44 пК + 14,78 п БЭВ
ОЭ л = 19,46 пП + 35,43 пЖ + 15,95 пК + 15,95 п БЭВ
ОЭ с = 20,85 пП + 36,63 пЖ + 14,27 пК + 16,95 п БЭВ
ОЭ п = 17,84 пП + 39,78 пЖ + 17,71 пК + 17,71 п БЭВ,
Пример расчета питательности клеверо-тимофеечного сена в МДж обменной энергии для крупного рогатого скота
| Показатели | Протеин | Жир | Клетчатка | БЭВ | Всего |
| Содержание в 1 кг, кг (а) | 0,064 | 0,016 | 0,265 | 0,358 | х |
| Коэффициенты переваримости, % (b) | х | ||||
| Переваримые вещества, кг (с = а х b : 100) | 0,0349 | 0,0086 | 0,1246 | 0,2291 | х |
| Коэффициенты перевода в ОЭ (d) | 17,46 | 31,23 | 13,65 | 14,78 | х |
| Обменная энергия, МДж в 1 кг (с х d) | 0,59 | 0,27 | 1,70 | 3,39 | 5,95 |
Определение энергетической питательности кормов
В производственных условиях
В условиях производства в первую очередь возникает необходимость определять энергетическую питательность травяных кормов, составляющих основу рационов крупного рогатого скота. Связано это с тем, что питательность этих кормов, в отличие от концентратов, преобладающих в рационах свиней и птицы, колеблется в широких пределах (до 40 % и более) под влиянием многих факторов: фазы вегетации, технологии заготовки, погодных условий и др. Поэтому использование табличных, а не фактических данных о питательности травяных кормов при составлении кормовых балансов, рационов может привести к большим ошибкам.
Однако проведение полного зоотехнического анализа для определения энергетической питательности связано с большими затратами времени, труда и средств. Установлено, что содержание обменной энергии в кормах имеет прямую корреляцию с содержанием в них сухого вещества, а в сухом веществе – с протеином и отрицательную – с количеством клетчатки и золы. Предложены уравнения регрессии по определению обменной энергии в кормах с учетом этих веществ. Для перевода энергетической ценности сухого вещества различных кормов (кроме силоса) из обменной энергии – ОЭ (МДж/ кг) в кормовые единицы (к.ед.) используют формулу:
3.1. Расчет энергетической питательности зеленых кормов
Согласно ГОСТу 27978-88 в 1 кг сухого вещества сеяных злаковых трав должно содержатся не менее 10,3 МДж обменной энергии, сеяных бобовых трав (кроме люцерны) – 10,1; люцерны – 9,6, кукурузы – 10,3; сеяных бобово-злаковых трав – 10,1; подсолнечника – 10,0; рапса и других крестоцветных культур – 10,4; трав природных угодий – 10,0.
Для расчета энергетической питательности зеленых кормов достаточно определить в них содержание сухого вещества (СВ) и сырой клетчатки в сухом веществе (СК). Пример: зеленая масса тимофеевки в начале выметывания содержит 23 % сухого вещества (77 % влаги) и 26 % сырой клетчатки в сухом веществе (по данным анализа). Расчет проводят по формуле:
ОЭкрс = 15,0 – 0,18 х 26 = 10,32 МДж в 1 кг сухого вещества,
что соответствует требования ГОСТа
Содержание обменной энергии в 1 кг травы тимофеевки натуральной влажности:
10,32 МДж – в 1 кг СВ
3.2. Нормы содержания энергии в силосе и расчет его энергетической питательности
Силос из кормовых растений подразделяют на 4 класса: высший, первый, второй и третий. Силос кукурузный по энергетической питательности должен соответствовать следующим нормам (табл. 3).
Нормы энергетической питательности силоса из кукурузы
(СТБ 1223-2000)
| Показатели | Для всех зон* | Первая зона | Вторая зона | Третья зона | ||||||
| Норма для класса | ||||||||||
| Высшего | ||||||||||
| Питательность 1 кг сухого вещества: к. ед., не менее обм. энергия, МДж, не менее | 0,88 9,8 | 0,85 9,5 | 0,83 9,3 | 0,82 9,1 | 0,84 9,4 | 0,82 9,2 | 0,81 9,0 | 0,84 9,3 | 0,82 9,1 | 0,80 8,9 |
* Примечание: В зоны входят области: в первую (южную) – Брестская и Гомельская; во вторую (центральную) – Гродненская, Минская и Могилевская; в третью (северную) – Витебская.
Силос из однолетних и многолетних свежескошенных и провяленных растений должен по содержанию энергии соответствовать требованиям, указанным в таблице 4.
Нормы энергетической питательности силоса из однолетних и многолетних свежескошенных и провяленных растений (СТБ 1223-2000)
Нормы энергетической питательности силажа (СТБ 1223-2000)
Фактическое количество в силосе обменной энергии (ОЭ), МДж в 1 кг сухого вещества (СВ) корма вычисляют по формуле:
ОЭ = К1 – 0,045 СК – 0,015 СЗ + 0,07 СП,
где К1 – коэффициент для определения обменной энергии по приложению;
СК – массовая доля сырой клетчатки в сухом веществе, %;
СЗ – массовая доля сырой золы в сухом веществе, %;
СП – массовая доля сырого протеина в сухом веществе, %;
0,045; 0,015 и 0,07 – постоянные коэффициенты.
Результат округляют до двух знаков после запятой.
Количество кормовых единиц (к. ед.) в килограмме сухого вещества силоса определяют по формуле:
где К2 – коэфициент для определения кормовых единиц по приложению.
Пример определения энергетической питательности кукурузного силоса, заготовленного в ЗАО «Возрождение» Витебского района, в фазе молочно-
восковой спелости зерна.
Результаты лабораторного анализа:
Массовая доля в СВ, %:
— сырого протеина – 9;
— сырой клетчатки – 32;
ОЭ в 1 кг СВ = 10,2 – 0,045 х 32 – 0,015 х 11 + 0,07 х 9 = 9,22 МДж
к.ед. в 1 кг СВ = 9,22 х 0,092 = 0,85
ОЭ в 1 кг силоса натуральной влажности:
к.ед. в 1 кг силоса натуральной влажности:
3.3. Расчет энергетической питательности сенажа
Нормы содержания обменной энергии (МДж) и корм. ед. в 1 кг сухого вещества сенажа (ГОСТ 23637-90)
| Вид сенажа | Норма для класса, не менее | ||
| Бобовый и бобово-злаковый | 9,6 (0,76) | 9,2 (0,69) | 8,7 (0,61) |
| Злаковый и злаково-бобовый | 9,3 (0,7) | 8,8 (0,63) | 8,4 (0,57) |
| П р и м е ч а н и е. В скобках указаны кормовые единицы. |
Фактическое количество ОЭ в заготавливаемом сенаже для крупного рогатого скота (ОЭкрс) в МДж/кг сухого вещества вычисляют по формуле:
ОЭкрс = 5,59 + 25,09 + 0,202 СП,
5,59; 25,09; 0,202 – постоянные коэффициенты.
Пример расчета: В клеверотимофеечном сенаже содержится 46 % сухого вещества, в сухом веществе сырого протеина 13 % и сырой клетчатки – 25 %.
ОЭкрс = 5,59 + 25,09 + 0,202 х 13 = 9,22 МДж в 1 кг СВ,
Обменная энергия в 1 кг сенажа натуральной влажности:
9,22 МДж – в 1 кг СВ
3.4. Расчет энергетической питательности сена
Методы расчета содержания обменной энергии в кормах и рационах КРС
В последние 15-20 лет большое внимание уделяется совершенствованию нормированного кормления коров с учетом их потребности в обменной энергии (1, 2). Следует отметить, что классические методы исследования энергетического питания животных (баланс энергии и респирационные исследования) не позволяют оперативно решать ряд вопросов, связанных с изменением физиологического состояния, живой массы, суточного надоя, жирности молока, способа содержания, температуры и влажности воздуха, количества концентрированных кормов в рационе.
Целью наших исследований была оптимизация методики определения обменной энергии у высокопродуктивных коров в разные фазы лактации и сухостойный период с применением математических моделей оценки интенсивности обмена веществ.
Описание методики . В настоящее время доказано, что балансирование рационов по обменной энергии, незаменимым аминокислотам, углеводам, жирам, микроэлементам, витаминам и другим биологически активным веществам оказывает существенное влияние на эффективность использования энергии и протеина кормов. Продуктивность животных при одном и том же потреблении сухого вещества может различаться в зависимости от структуры рациона, количества и соотношения в нем питательных веществ, физиологического состояния животных, особенностей породы, условий содержания и т.д.
В большинстве справочников и руководств, изданных после 1985 года, содержание энергии в кормах выражается в МДж обменной энергии (ОЭ). В связи с этим при переходе из одной системы в другую возникает необходимость пересчета показателей, например обменной энергии в кормовые единицы. Между содержанием кормовых единиц и ОЭ в 1 кг сухого вещества (СВ) нет пропорциональной зависимости, что обусловлено различием в эффективности использования обменной энергии в зависимости от ее количества в корме.
Пересчет обменной энергии в кормовые единицы с небольшими допущениями по точности можно проводить по следующим уравнениям: корм. ед. = 0,00791 х ОЭ2,1637; корм. ед. = 0,00728 х ОЭ2,0042; корм. ед. = 0,00735 х ОЭ2.
Для расчета ОЭ в кормах и рационах необходимо иметь сведения о содержании в них органических питательных веществ (клетчатки, сырого протеина, крахмала, сахара и т.д.). По разнице между сухим веществом и золой определяют органическое вещество корма (рациона), которое имеет усредненную энергетическую ценность 20 МДж на 1 кг. Вместе с тем в большинстве кормов и рационов минеральная часть составляет 7-10 %, поэтому заранее дать оценку валовой энергии усредненного корма (рациона) можно только с учетом содержания в нем сухого вещества. Для большинства кормов (рационов) валовая энергия (ВЭ) органических веществ составляет 18 МДж на 1 кг СВ.
В справочнике «Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных» (1) приведено уравнение для расчета обменной энергии кормов и рационов по переваримым питательным веществам. Для крупного рогатого скота оно имеет вид
Содержание ОЭ в корме или рационе можно вычислить по формуле Аксельсона (1)
Всероссийским институтом животноводства разработаны уравнения линейной регрессии для определения содержания ОЭ в кормах по их химическому составу (6). Формулы для расчета ОЭ в объемистых кормах жвачных животных имеют следующий вид:
Для крупного рогатого скота разработаны и более точные уравнения множественной регрессии с учетом содержания в корме основных органических веществ:
В некоторых лабораториях зоотехнического анализа кормов для определения обменной энергии используют уравнение:
Для концентрированных кормов и корнеплодов с низким содержанием клетчатки (менее 13 % в СВ) применяется формула (2):
ОЭ = 0,012 х СП + 0,031 х СЖ + 0,005 х СК + 0,013 х БЭВ;
При оценке энергетической питательности рационов для высокопродуктивных коров приоритет следует отдавать не сумме обменной энергии отдельных кормов, а содержанию питательных веществ в рационе. В связи с этим можно использовать разработанное нами уравнение:
Оценка рациона по сумме обменной энергии всех входящих в его состав кормов в ряде случаев дает менее точные результаты, так как ошибки определения обменной энергии отдельных кормов суммируются. Наиболее быстро и достаточно точно питательность рациона можно определить по обменной энергии животного. В связи с этим нами разработаны уравнения для расчета теплопродукции и энергии продукции для коров с учетом условий внешней среды и энергии, затраченной организмом на механическую работу.
Выделение тепла при биосинтезе 1 кг молока оценивают в зависимости от его химического состава:
В первую фазу лактации коровы активно используют резервы тела на биосинтез компонентов молока, поэтому теплопродукцию рассчитывают следующим образом:
Во вторую фазу лактации теплопродукцию у коров с положительным приростом живой массы рассчитывают по уравнению:
Результаты прогнозирования продуктивности и обменной энергии у коров в первую фазу лактации в АПК «Щелканово» (Юхновский р-н, Калужская обл.)
Пример расчета питательности в кормовых единицах
1 кг клеверного сена
| Вещество | В 1 кг сена, г | КП | ППВ, г | Константы Кельнера | Расчетное жироотло-жение, г |
| Протеин | 101 х 53:100 = 53,5 х 0,235 = 12,6 | ||||
| Жир | 12 х 57:100 = 6,8 х 0,474 = 3,2 | ||||
| Клетчатка | 289 х 48:100 = 138,7 х 0,248 = 34,4 | ||||
| БЭВ | 387 х 67:100 = 259,3 х 0,248 = 64,3 | ||||
| Всего | 114,5 |
Фактическое жироотложение: 73,2 г (114,5-41,3)
Так как 1 к.ед. по жироотложению равна 150 г жира, то питательность 1кг сена составит 0,49 к.ед. (73,2:150).
Недостатки овсяных кормовых единиц те же, что и у крахмальных эквивалентов. Эта единица базируется на продуктивном действии переваримых питательных веществ. Но разные виды животных, во-первых, по-разному переваривают корма, во-вторых, по-разному используют переваримые вещества.
 |
Схема баланса энергии
Содержание обменной энергии (ОЭ) в кормах и рационах определяют для каждого вида животных в балансовых (обменных) опытах по формулам:
Обменную энергию можно также определить расчетным методом по следующим формулам:
Для крупного рогатого скота
ОЭ крс = 17,46 пП + 31,23 пЖ +13,65 пК +14,78 п БЭВ
ОЭ о = 17,71 пП + 37,89 пЖ + 13,44 пК + 14,78 п БЭВ
ОЭ л = 19,46 пП + 35,43 пЖ + 15,95 пК + 15,95 п БЭВ
ОЭ с = 20,85 пП + 36,63 пЖ + 14,27 пК + 16,95 п БЭВ
ОЭ п = 17,84 пП + 39,78 пЖ + 17,71 пК + 17,71 п БЭВ,
При составлении кормовых балансов рекомендуют для упрощения расчетов питательность кормов выражать в ЭКЕ для крупного рогатого скота.
В Беларуси еще не принят стандарт на ЭКЕ. Поэтому наряду с овсяными кормовыми единицами указывается питательность кормов в МДж обменной энергии. Оценка питательности кормов по обменной энергии успешно применяется на птицефабриках, свиноводческих комплексах, что позволило разработать полноценные кормовые смеси и значительно сократить затраты кормов на единицу продукции.
3. Содержание доступной энергии является важным, но не единственным показателем питательности кормов и рационов. Оценка их питательности должна быть дифференцированной, то есть разделенной по отдельным элементам питания. Количество этих элементов постоянно возрастает по мере углубления наших знаний о физиологической роли питательных веществ в процессах обмена. В недавнем прошлом потребность животных определялась по 6 элементам питания: кормовые единицы, переваримый протеин, кальций, фосфор, поваренная соль и каротин. Как выяснилось, такая оценка является недостаточной, так как не учитывает необходимость балансирования всего комплекса питательных, минеральных, биологически активных веществ. Новые, детализированные нормы кормления учитывают более широкий комплекс незаменимых факторов питания (24-40 показателей). При этом исходят из того, что для получения высокой продуктивности, обеспечения здоровья и высоких воспроизводительных функций животных необходимо обеспечить всеми без исключения питательными веществами, в которых они нуждаются, независимо от того, в больших или малых дозах они нужны для организма. Возникла необходимость дифференцирования отдельных элементов питания. Так, энергетическая кормовая единица (ЭКЕ) дифференцирована для отдельных видов животных, свиней, овец, птицы.
В системе комплексной оценки питательности кормов и рационов важное значение имеют не только абсолютные, но и относительные показатели: протеиновое, энерго-протеиновое, кислотно-щелочное, сахаро-протеиновое отношения, концентрация энергии в 1 кг сухого вещества. Чем выше продуктивность, тем больше должна быть энергетическая питательность сухого вещества рациона.
Важен и фактор времени. Желательно, чтобы все элементы питания поступали с кормами рациона одновременно. В этом преимущество кормосмесей, которые обеспечивают эффект дополняющего действия, то есть недостаток питательного вещества в одном корме компенсируется за счет другого. Скармливание животным кормов рациона в составе кормосмесей по сравнению с их раздельной дачей обеспечивает повышение продуктивности на 10-12 %. В составе кормосмесей повышается эффективность использования протеиновых, минеральных, витаминных добавок.
Следовательно, бесперебойное обеспечение потребностей животных всем комплексом необходимых элементов питания является непременным условием для наиболее полной реализации их генетического потенциала, сохранения здоровья, способности к воспроизводству.