Использование хелатных форм микроэлементов в кормлении высокопродуктивных коров
Скачать 1.41 Mb.
|
| ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КУРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ» ИМЕНИ ПРОФЕССОРА И.И. ИВАНОВА На правах рукописи Харламов Игорь Сергеевич Использование хелатных форм микроэлементов в кормлении высокопродуктивных коров 06.02.08 – Кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук Научный руководитель: Кандидат биологических наук, доцент Чепелев Николай Александрович Курск 2014 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ..........................................................................................................4 ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ....................................................................8 МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА........................................8 МИКРОЭЛЕМЕНТЫ КОРМОВ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА..........................10 1.2.1 Кобальт..........................................................................................................10 1.2.2 Медь...............................................................................................................14 1.2.3 Йод.................................................................................................................19 1.2.4 Железо...........................................................................................................20 1.2.5 Марганец.......................................................................................................22 1.2.6 Селен..............................................................................................................29 1.2.7 Цинк...............................................................................................................33 1.3ПРИМЕНЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИ СВЯЗАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ..............34 1.4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ .................................46 ГЛАВА II. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.........................47 2.1 ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.....................................47 ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ...........................................................................................53 3.1 Характеристика кормления коров...............................................................53 3.2 Переваримость питательных веществ.........................................................59 3.3 Обмен азота, кальция и фосфора в организме коров.................................62 3.4 Морфологический состав и метаболиты крови..........................................67 3.5 Молочная продуктивность и качество молока...........................................70 3.6 Энергетические затраты кормов..................................................................74 3.7 Показатели воспроизводительной способности коров..............................75 3.8 Экономическая эффективность исследований...........................................78 ГЛАВА IV. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА......................................80 ГЛАВА V. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ............82 ВЫВОДЫ............................................................................................................85 ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ............................................................89 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.....................................90 ПРИЛОЖЕНИЯ...............................................................................................116 ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы. Научные достижения последних лет в области генетики и селекции позволили существенно увеличить продуктивные показатели сельскохозяйственных животных и птицы, повысить конверсию корма и экономическую эффективность производства продукции животноводства. Однако, появились новые проблемы, которые ставят много вопросов перед специалистами по кормлению в связи с болезнями обмена веществ у животных (А.А. Алиев, 1997; В.И. Фисинин, П. Сурай, 2008; Л.В.Топорова, А.В.Архипов и др., 2010). Уровень молочной продуктивности и репродукции лактирующих коров зависит от полноценного кормления крупного рогатого скота и сбалансированности кормовых рационов по основным питательным веществам, а также по макро- микроэлементам и витаминам. Минеральные вещества являются важными структурными компонентами костей и других тканей и служат важнейшими частями жидкостей организма. Также они играют важную роль в поддержании кислотно-щелочного баланса, осмотического давления, электрического потенциала мембраны клетки, передачи нервных импульсов и часто являются компонентами кофакторов для металлоэнзимов и гормонов эндокринной системы (В.И. Георгиевский, Б.Н. Анненков, В.Т. Самохин, 1979; Н.Г. Макарцев, 2007). При недостатке или избытке в кормах микроэлементов у животных нарушаются процессы обмена веществ, понижается продуктивность, вследствие чего могут развиваться специфические заболевания. В связи с этим в настоящее время продолжается поиск более эффективных и экономически выгодных минеральных добавок, проводятся физиологические и биохимические исследования с целью определения особенностей обмена макро- и микроэлементов. Недостаток микроэлементов в рационах животных принято компенсировать введением их в премикс в неорганической форме. Однако неорганическая форма соединений микроэлементов сравнительно трудно усваивается организмом, а увеличение дозы для достижения оптимального уровня ассимиляции вызывает токсикозы. В этой связи большое практическое значение приобретает изыскание возможностей введения в рационы животных биогенных металлов в легко усвояемой форме. Препараты с органическими формами микроэлементов наиболее приемлемы, но недостаточно изучены. Вопросы нормирования микроэлементов в рационах коров в разные физиологические периоды, при различных типах кормления полностью еще не выяснены. В связи с этим, внедрение в технологию кормления лактирующих коров хелатных форм микроэлементов и изучение эффективности их использования представляет научный и практический интерес. Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение эффективности использования хелатных форм микроэлементов (меди, цинка, марганца и селена) в рационах высокопродуктивных коров. Для достижения цели были поставлены задачи: • Изучить влияние скармливания хелатных форм микроэлементов на: - поедаемость корма и процессы его ферментации в рубце; - переваримость кормов рациона и баланс минеральных веществ; - показатели крови, характеризующие состояние обменных процессов; - молочную продуктивность и качество молока коров; - воспроизводительную функцию коров. • Рассчитать экономическую эффективность использования витаминно-минерального премикса, содержащего хелатные формы микроэлементов. Научная новизна исследований. Экспериментально обоснована целесообразность применения комплекса хелатных форм микроэлементов в рационах высокопродуктивных коров с целью повышения их молочной продуктивности. Впервые изучено влияние замены неорганических солей микроэлементов (меди, цинка, марганца и селена) на их хелатные формы в рационах лактирующих коров. Установлены особенности переваримости питательных веществ рационов и использование азота, кальция и фосфора у коров. Получены новые данные о влиянии разработанных рационов на морфологические, биохимические показатели крови, репродуктивную функцию коров, а также экономические показатели производства молока. Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты работы служат основанием для замены в премиксах лактирующих коров неорганических солей металлов на металлы с хелатными свойствами. Применение хелатов в рационах коров способствует повышению их молочной продуктивности за первые 100 дней лактации на 7,6% содержанию жира – на 0,02 %; белка – 0,20%; лактозы - 0,24% и сухого вещества – 0,48 %, минеральных веществ и витаминов. Основные положения исследований внедрены в хозяйствах Брянской области и применяются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова». Полученные результаты исследований могут служить основанием для пополнения базы данных по организации полноценности кормления сельскохозяйственных животных и регуляции обмена веществ, а также использоваться в учебном процессе по курсам кормления, физиологии и биохимии животных, научно-практической работе зооветспециалистов. Основные положения, выносимые на защиту. - установленная возможность использования хелатных форм микроэлементов для корректировки по минеральному питанию лактирующих коров в условиях промышленных комплексов; - влияние хелатных форм микроэлементов на переваримость питательных веществ рациона, показатели азотистого и минерального обмена веществ, морфологического и биохимического состава крови, молочную продуктивность и качество молока коров, состояние воспроизводительной способности коров; энергетические затраты кормов на производство 1 кг молока, экономическую эффективность использования минерального премикса с микроэлементами, обладающими хелатными свойствами. Апробация работы. Материалы диссертационной работы представлены и доложены на международной научно-практической конференции «Научное обеспечение агропромышленного производства» (Курск, 2010), на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы агропромышленного производства» (Курск, 2013), на IV международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и аграрная наука ХХI века: проблемы и перспективы» (Курск, 2013), на производственном совещании специалистов племзавода «Красный октябрь» (Стародуб, 2013), на расширенном заседании кафедры кормления сельскохозяйственных животных и кормопроизводства ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА» (Курск, 2014). Публикация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 2работы на страницах журналов, включенных ВАК РФ в перечень изданий для публикаций диссертационных исследований. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, заключения, выводов, предложений производству, списка литературы и приложений. Материал изложен на 116 страницах компьютерного текста, содержит 23 таблицы и 5 рисунков. Библиографический указатель литературы включает 292 источника, в том числе 109 иностранных авторов. ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Минеральное питание крупного рогатого скота Для нормального роста и репродукции требуется определенное количество неорганических элементов. Те, которые требуются в граммах, относятся к группе макроэлементов. Эта группа включает Са, P, Na, CI, К, Mg и S. Макроэлементы являются важными структурными компонентами костей и других тканей и служат важнейшими частями жидкостей организма. Они играют жизненно важную роль в поддержании кислотно-щелочного баланса, осмотического давления, электрического потенциала мембраны и передачи нервных импульсов. Те элементы, которые требуются в миллиграммах, относятся к группе микроэлементов. Эта группа включает Со, Сu, J, Fe, Mn, Mb, Se, Zn и очевидно Сr и F. Другие элементы, предполагается, также существенны, но их рассматривают, как необходимыми на основе исследований на других видах животных, но обычно не считаются практически важными для крупного рогатого скота. Микроэлементы присутствуют в тканях тела в очень низких концентрациях и часто являются как компоненты кофакторов для металлоэнзимов или компоненты гормонов эндокринной системы. Для описания потребностей, как в макро, так и в микроэлементах используют факториальные методы, которые могут быть подтверждены данными исследований. В поддерживающую потребность, входят эндогенные потери в кале и незначительные потери в моче. Потребность на лактацию будет определена как концентрация минеральных веществ в молоке, умноженная на 4% содержания жира в надое молока. Потребность микроэлементов в период стельности определяют как количество минеральных веществ, отложенных в репродуктивных органах (плод, содержимое мочеполовых органов, матка) на каждые сутки стельности. Потребность в минеральных веществах для животных со сроком стельности до 190 дней минимальна ввиду чего не рассматривается. Потребность для роста выражают в количестве минеральных веществ, усвоенных ежедневно на килограмм прироста живой массы тела. Общее количество макро-микроэлементов, идущих на поддержание жизни животного, лактацию, стельность, рост и развитие является истинной потребностью в минеральных веществах для тканей организма и относится к «потребности биодоступных минеральных веществ». Соответственно, рацион кормления должен быть сбалансированным по количеству макро-микроэлементов. Не все минеральные вещества кормов рациона доступны для всасывания. Где было возможно, доступность минеральных веществ из грубых, концентрированных кормов и неорганических источников определена, как коэффициент усвояемости. Это позволяет оценить всасывание минеральных веществ рациона на основе определения доступного минерального вещества из каждого корма рациона и затем суммарно сравнивать с потребностями животных по биодоступным минеральным веществам. Все существенные минеральные вещества для крупного рогатого скота могут снижать продуктивность животных вследствие скармливания их в избыточных количествах. Обычно необходимое оптимальное количество составляет ниже избыточного количества, установленного при определении эффективности. Однако токсичность некоторых необходимых минеральных веществ, включая фтор, селен, молибден и медь, представляет проблемы, которые могут проявиться при кормлении в практических условиях. Национальный научно-исследовательский комитет (NRC, 1980) описал признаки токсикоза и кормовые концентрации минеральных веществ, которые считаются чрезмерными. Отдельные элементы, такие как свинец, кадмий и ртуть всегда следует рассматривать как токсичные. Концентрация минеральных веществ, как в концентратах, так и в грубых кормах, различается довольно широко (Adams, 1975; Coppokand Fettman. 1977: Kertz, 1998). Истинный или типичный анализ концентрации некоторых минеральных элементов (например, Cl- и различных микроэлементов) во многих кормовых средствах трудно доступен (Henry, 1995). Также концентрация во многих образцах одних и тех же кормов очень колеблется и зависит от разных факторов, таких как удобрения и уровень использования навоза, типа почвы и вида растении (Butler and Jones, 1973). Концентрации в побочных продуктах также изменчивы и подвержены воздействию методов переработки для производства кормовых средств. Поэтому лабораторный анализ кормов на содержание макро- и микроэлементов является очень важным для точности составления рациона для удовлетворения потребности животных в тех или иных веществах более дешевым способом. 1.2 Микроэлементы кормов и их характеристика 1.2.1 Кобальт Со 2+ принадлежит к числу широко распространенных в природе элементов, в незначительных концентрациях он встречается в горных породах, почвах, воде, растениях и в теле животных. Содержание кобальта в почве зависит от многих причин, в том числе от характера почвообразовательных процессов и химического состава горных пород. Почвы, развившиеся на кислых породах, бедны кобальтом, а на основных – богаты. В зависимости от физико-химических условий среды кобальт может либо связываться с почвой и накапливаться в ней, либо переходить в водорастворимые соединения и выноситься с почвенными растворами. A.П. Виноградов (1952) отмечал, что гумус почв способен накапливать кобальт и другие тяжелые металлы, поэтому черноземные почвы, богатые гумусом, наиболее богаты и металлами. В кислых торфяных почвах соединения кобальта и других тяжелых металлов вымываются и выносятся водой, поэтому содержание этих элементов в таких почвах незначительное. B.В. Ковальский указывает, что содержание кобальта в почвах, равное 80 гамма %, является недостаточным как для растений, так и животных, получающих корма с этих почв. Если содержание кобальта снижается до 1,7-0,9 мг/кг почвы, то у животных, потребляющих корма с этих пастбищ, развивается заболевание акобальтоз (Я.М. Берзинь, 1950; Я.В. Пейве, 1950; Е.В. Kidson, 1937). По данным Д.II. Малюги (1946), содержание кобальта в воде составляет 7 гамма %; по данным Я.М. Берзинь (1950), В.Д. Василевской (1990), Чжан Шеен (2002) - 0,003-0,009 мг/л. Прямая зависимость между содержанием кобальта в почвах и растениях не всегда обнаруживается (Kidson, Maunsell, 1979). К.И. Плотников (1994) отмечает, что содержание кобальта в кормах, произрастающих на заливных, низинных и болотистых местах, низкое, равное 0,1-0,2 мг/кг воздушно-сухого корма. В работах многих исследователей отмечается, что в годы выпадения большого количества осадков содержание кобальта в растениях понижено и, наоборот, в засушливые годы – более высокое. A. Hasler, К. Zuber (2008) в своих исследованиях показали, что содержание кобальта в луговой растительности в Швейцарии колеблется от 0,07 до 0,4 мг %. Ими же доказано влияние почв, удобрений и видового состава растительности на содержание кобальта в растениях. Большие количества молибдена связывают медь и вызывают ее недостаток, одновременно с этим возникает и недостаток кобальта. Факторы, способствующие повышению уровня молибдена, также приводят к недостатку кобальта. Показатель рН почвы выше 6,7 (щелочная почва) приводит к тому, что фуражные культуры поглощают больше молибдена и меньше кобальта. При оптимальных концентрациях кобальта в рационе улучшается биодоступность селена. Наличие кобальта в организмах животных было установлено академиком В.И. Вернадским в 1922 г. Быстрому и успешному развитию физиологических знаний о кобальте способствовало изучение болезней овец в Новой Зеландии, Австралии и Англии. Кобальт является компонентом витамина В12 (кобаламина). Микроорганизмы рубца могут синтезировать В12 в полном объеме, если корова адекватно обеспечена кобальтом, и он находится в доступной форме. Выяснено, что бактерии рубца при наличии солей кобальта более интенсивно синтезируют витамин В12, в составе молекулы которого содержится одна весовая часть, или 4,5% кобальта. При недостаточном содержании кобальта в рационе, непосредственно в витамин В12 вводится до 13% Со, содержащегося в рационе, хотя обычно эта цифра составляет 3% (Smith and Marston. 1970). Кобальт кормов способствует увеличению численности микроорганизмов в рубце, которые синтезируют ряд аналогов кобаламина, не обладающих физиологической активностью. Присутствие этих аналогов В12 в печени и крови снижает использование истинного кобаламина. При недостатке кобальта в кормах у жвачных животных развивается заболевание (сухотка). По восприимчивости к этим заболеваниям на первом месте стоят ягнята и козлята, затем взрослые овцы и козы, молодняк крупного рогатого скота и взрослые животные. Особенно подвержены заболеванию сухоткой стельные и высокопродуктивные коровы (Лапшина, 1967). Одним из постоянных симптомов этого заболевания у животных является анемия, уменьшение в крови количества эритроцитов и понижением уровня гемоглобина. В тоже время моногастричные животные менее чувствительны к недостатку кобальта, чем полигастричные. Жвачные животные зависимы от глюконеогенеза для удовлетворения потребности тканей в глюкозе. Нарушение метаболизма пропионата в точке, где метилмалонил-СоА превращается в суцинил СоА, может быть основным недостатком, возникающем при дефиците витамина В12 (Gawhorne et al.,1971). Без кобальта в рационе синтез витамина В12 в рубце быстро снижается (Underwood, 1981). К ранним признакам дефицита кобальта относят отставание в росте, потерю веса. Более серьезные признаки включают перерождение печени и пониженную устойчивость к инфекциям, как результат ослабленной нейтрофильной функции (MacPherson and Petersen, 1990). В острых случаях состояние крупного рогатого скота резко ухудшается, и он гибнет. Кобальт присутствует в большинстве растений (если растения не произрастают на почвах с рН 6,7 или выше). Хлорид и нитрат кобальта, карбонат кобальта и сульфат являются подходящими источниками кобальта для жвачных. Оксид кобальта, являющийся менее растворимым, считается менее доступным (Henry, 1995). Потребность в кобальте установлена в количестве 0,11 мг/кг сухого вещества корма (Smith and Loosly, 1957; Ammerman, 1970). Показатель основан на количестве Со, которое должно поддерживать концентрацию витамина В 12 тканях свыше 0,3 моль/литр (Marston, 1970). Критическая концентрация кобальта в рубцовой жидкости, позволяющая синтезировать адекватное количество витамина В12, составляет около 20 нг/мл. Рубцовая жидкость в норме содержит около 40 нг Со/мл (Miller et al., 1988). E. Underwood (1956) установил суточную норму потребления кобальта для крупного рогатого скота, равную 0,1-0,3 мг/кг сухого корма, или 1-2,0 мг на голову. Такую же дозу рекомендовали О. Кнабе, Б. Кнабе (1964) при силосном типе кормления коров в Германии. Кормовые средства растительного и животного происхождения содержат 0,1-0,5 мг Со/кг сухого вещества. Почвы многих регионов России, как и США дефицитны по кобальту. Грубые корма, выращиваемые на таких почвах, не могут удовлетворить потребности крупного рогатого скота в кобальте. Щелочные почвы или известняковые могут препятствовать адекватному потреблению кобальта растениями (Mills, 1981). При токсичности кобальта снижается потребление корма, наблюдается потеря массы тела, высокий цветной индекс крови и, в конечном итоге, анемия – признаки, которые подобны признакам дефицита кобальта (NRC, 1980; Ely et al.,1948; Keener et al.,1949). O.П. Острейко, Н.А. Харузова (1996) показали, что введение кобальта 60 мг/кг живого веса вызывает у животных смерть в течение первых суток опыта. В то же время Е. Kolb (2006), давая хлористый кобальт крупному рогатому скоту через рот в дозе 100 мг, а овцам – 300 мг на 100 кг живого веса, токсического действия не наблюдал. Годовалые овцы в течение восьми недель удовлетворительно переносили дозу 300-350 мг на 100 кг веса, а при дозе 400-1000 мг наблюдалось уменьшение аппетита, большая потеря веса и анемия (Becker, Smith, 2007). Анализируя приведенные данные о потребности животных в кобальте, можно отметить расхождение авторов в выводах. Можно предположить, что это связано, прежде всего, с физиологическими особенностями животных, находящихся в неодинаковых биогеохимических условиях. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Обмен веществ и продуктивность лактирующих коров в зависимости от... Защита диссертации состоится 6 апреля 2011 года в 1300 часов на заседании диссертационного совета д 220. 004. 01 при фгоу впо «Белгородская... | | Использование добавок из фукусовых водорослей и шунгита в кормлении... Автор: Жигунова Г. В., кандидат философских наук, доцент кафедры «социальных наук» |
 | Как решается вопрос профилактики бесплодия коров в странах с высокоразвитым... Проблема с плодовитостью коров — одна из самых обсуждаемых сейчас в молочном скотоводстве. Оста новимся сегодня на профилактических... | | Что за период новотельности и раздоя? В этот период необходимо провести эффективное лечение. Обильное кормление коров в новотельный период без учета состояния вымени и... |
| Аллелопатические свойства растительных доминант в оптимизированных... | | Интерактивных форм Фгос впо) одним из требований к организации учебного процесса в вузе является широкое использование в учебном процессе активных и... |
| Темы рефератов по курсу дисциплины Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине | | Календарно-тематическое планирование 6 класс Ознакомить с минеральными солями и микроэлементами Роль микроэлементов в жизни человека |
| Рекомендуемый перечень тем рефератов по химии Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине | | Использование икт в образовательной деятельности доу для детей с овз. Ягодина Л. А В настоящее время в России одной из распространенных форм воспитания и обучения детей дошкольного возраста является использование... |
| Упражнение № Шаблоны и поля форм Учебные вопросы: Стандартные шаблоны... Поля форм. Использование текстовых полей и полей со списком при разработке документов | | А. Д. Магеляс Использование информационных и телекоммуникационных... Использование информационных и телекоммуникационных технологий для развития новых форм и методов обучения |
| Молочная продуктивность коров при скармливании комбикормов концентратов... Молочная продуктивность коров при скармливании комбикормов концентратов с экструдированным | | Реферат к отчету по теме: «Агроэкономическая оценка хелатных микроудобрений... По Государственному контракту с Министерством сельского хозяйства Челябинской области №796-2 от 27. 06. 2008 г |
| Лекция 1 Предмет и задачи науки о кормлении. Химический состав кормов... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | «Воспитание интереса к изучению русского языка и литературы через... «Воспитание интереса к изучению русского языка и литературы через использование нестандартных форм проведения уроков» 2 |
