Основы питания и кормления сельскохозяйственных животных: Учебник. 1-е изд

В учебнике изложены основные знания, а также достижения мировой науки и практики по питанию и кормлению сельскохозяйственных животных интенсивного типа продуктивности. Эти знания базируются на понимании процессов жизнедеятельности организма, биосинтеза продукции, их неразрывной взаимосвязи с физиолого-биохимическими процессами усвоения и обмена питательных веществ. В учебнике даны во многом новые методы оценки питательности кормов, определения потребности в энергии, белке, незаменимых аминокислотах.

Учебник предназначен для обучения по курсу «Кормление сельскохозяйственных животных» студентов бакалавриата и магистратуры высших учебных заведений по направлению подготовки «Зоотехния» и по специальности «Ветеринария» и направлению «Ветсанэкспертиза».

Учебник "Основы питания и кормления сельскохозяйственных животных" - Рядчиков В. Г.

Предисловие

Мы являемся очевидцами изумительного прогресса в животноводстве. За сравнительно небольшой период (30–40 лет) продуктивность коров в ряде стран достигла 9–12 тыс. кг молока за лактацию, среднесуточные приросты свиней мясного типа — 1 кг, живая масса бройлеров за 35–40 дней — 2,5–3 кг, яйценоскость — 330 яиц на несушку в год. Эти достижения, безусловно, связаны с повышением генетического потенциала животных. Однако создание и реализация этого потенциала были бы невозможны без соответствующего питания создаваемых пород, линий и кроссов, реализовать которое стало возможным в результате фундаментальных и прикладных научных разработок в области физиологии пищеварения, энергетического и аминокислотного питания, раскрытия процессов биосинтеза белка и их регуляции на молекулярном, клеточном и организменном уровнях.

Дисциплину «Кормление сельскохозяйственных животных» следует понимать прежде всего как «Питание сельскохозяйственных животных». Кормление, как часть технологии животноводства, определяется принятыми на ферме распорядком и способами кормления животных: временем раздачи кормов, видами кормов и их количеством, групповым, индивидуальным кормлением или пастьбой, предоставлением самому животному выбирать компоненты рациона или давать смешанный корм. Питание же является другим уровнем. Оно определяется такими категориями, как энергетическое, белковое, аминокислотное, минеральное, витаминное питание. Под этими определениями подразумеваются нормы питания в зависимости от физиологического состояния животных, продуктивности и условий окружающей среды. Кроме того, для каждой категории веществ необходимо знание ее физиологической роли, понимание происходящих с ней реакций в организме, биохимических взаимодействий с другими веществами.

Разработка норм потребности в питательных веществах — наиболее важное условие реализации генетического потенциала продуктивности и конверсии корма. В странах с высокоразвитым животноводством используются нормы, разработанные факториальным методом. В обоснование метода легли исследования по обмену энергии и энергетической оценки кормов выдающихся ученых конца XIX — первой половины XX вв.: М. Рубнера (1894), О. Кельнера (1905), Г. Армсби (1912), И. С. Попова (1924), М. И. Дьякова (1925), М. Клейбера (1936), Н. И. Денисова (1948), К. Неринга (1952).

Суть метода состоит в установлении затрат энергии, белка, минералов на физиологические функции организма животного: основной обмен (поддержание), образование продукции (молоко, живая масса, яйца, шерсть, физическая работа и др.), рост и развитие плода.

Хотя потребность рассчитывается на каждую функцию в отдельности, тем не менее их нельзя рассматривать как независимые. Критика в адрес факториального метода сводится именно к тому, что метод предусматривает разделение функций, в то время как в живом организме все функции взаимосвязаны во времени и условиях среды. Основоположники факториального метода хорошо понимали его условность, но понимали и то, что другого, более универсального научного метода нет.

Студент, определившийся как будущий специалист по питанию животных, должен не только знать предлагаемые наукой кормовые стандарты, но и понимать их образование, знать физиологию пищеварения животных, биохимические процессы происходящие в организме, прогнозировать ожидаемую продуктивность. Данное пособие ставит целью научить студентов разрабатывать нормы питания факториальным методом в такой мере, чтобы они могли самостоятельно рассчитывать потребность животных там, где им придется работать.

С ростом продуктивности животных наблюдается ослабление иммунитета и здоровья животных. Это особенно заметно на маточном поголовье молочного скота и свиней. Продуктивная продолжительность жизни коров сократилась до 2–3 лактаций, свиноматок — до 2 лет. Основная причина выбытия животных — метаболические заболевания, обусловленные кормлением, не отвечающим физиологическому состоянию животных в пред- и послеродовые периоды. В учебнике есть рекомендации по кормлению маточного поголовья в переходный период.

В настоящее время животноводство в российских условиях перестраивается на европейские стандарты, включающие западные породы молочного и мясного скота, линии и кроссы свиней, яичной и мясной птицы, технологии содержания и кормления. Вместе с ними приходят нормы питательных веществ, новые показатели состава кормов (обменный белок, неструктурные и структурные углеводы), балансирование рационов свиней, птиц, молочного скота по истинно переваримым аминокислотам, составление рационов для жвачных животных в расчете на 1 кг сухого вещества, свиней и птиц на 1 кг комбикорма. Эти подходы необходимо включить в программы преподавания, они нашли отражение во всех разделах данного учебника.

Высокая продуктивность сопряжена с интенсивным обменом веществ, напряжением работы клеток, тканей, органов и систем организма — пищеварительной, дыхательной, сердечно-сосудистой, выделительной. В организме происходят тысячи реакций синтеза и распада в процессе обмена веществ. Эта работа осуществляется под контролем и регулируется центральной нервной и гуморальной системами. Знание основ химии белков, жиров и углеводов, биохимических процессов их обмена и использования на синтез продуктов животноводства является одной из задач обучения по курсу питания и кормления сельскохозяйственных животных. Это диктуется также современными направлениями в области биохимии и физиологии питания, одним из которых является «субстратное» питание. Оно основано на биохимических превращениях питательных веществ кормов в усвояемые субстраты (аминокислоты, глюкозу, жирные кислоты и др.), количественных показателях их образования. Овладение теорией и методами субстратного питания позволят разрабатывать эффективные рационы и прогнозировать продуктивность животных.

В учебник введены разделы по химии и биохимии белков, жиров и углеводов, обмену энергии и белка, гормональной регуляции использования питательных веществ. Эти разделы, как мы надеемся, будут способствовать углублению знаний бакалавров и магистров.

На основе полученных знаний студент бакалавриата по направлению подготовки «Зоотехния» и студент специалитета по направлению подготовки «Ветеринария» должен уметь:

— использовать современные отечественные и зарубежные нормы потребности животных в питательных веществах, при необходимости самостоятельно рассчитать потребность крупного рогатого скота и свиней в энергии, белке, минералах с помощью факториального метода;

— составлять в ручном и компьютерном исполнении сбалансированые по всем элементам питания (энергии, сырому и обменному белку, доступным аминокислотам, минералам, витаминам) рационы для разных видов, половозрастных и производственных групп животных (с учетом физиологического состояния), обеспечивающие высокую продуктивность, здоровье и долголетие животных;

— обеспечить физиологически оптимальное питание маточного поголовья животных в пред- и послеродовой периоды, а также в пик лактации в целях снижения случаев метаболических заболеваний и улучшения воспроизводительных фунций.

Обучающиеся в магистратуре по программе «Научные основы питания животных» должны уметь:

— проводить исследования по действию различных питательных и биологически активных веществ на продуктивность, здоровье и обмен веществ в организме животных;

— использовать полученные знания в магистратуре и из мировых научно-практических источников для разработки новых способов повышения продуктивности и снижения затрат кормов на производство молока, мяса и другой продукции;

— составлять эффективные рационы, комбикорма, премиксы, белково-, минерально-, витаминные добавки и другие продукты в условиях крупных животноводческих комплексов, специализированных предприятий, организовывать их производство.

Оглавление

Предисловие .......... 5

Сокращения, используемые в тексте .......... 8

Часть первая

Состав и переваривание кормов

>Глава 1. Методы анализа кормов

1.1. Зоотехнический анализ кормов .......... 15

1.2. Модифицированная система анализа кормов .......... 19

1.3. Некрахмальные полисахариды (НКП) .......... 23

Глава 2. Пищеварение

2.1. Пищеварение в желудке .......... 29

2.2. Пищеварение в тонком кишечнике .......... 32

2.3. Всасывание продуктов гидролиза в тонкой кишке .......... 35

2.4. Пищеварение в толстом отделе кишечника .......... 38

2.5. Гормоны пищеварительного тракта .......... 40

2.6. Строение пищеварительного тракта и пищеварение у птиц .......... 41

Глава 3. Переваримость кормов

3.1. Методы определения переваримости .......... 44

3.2. Переваримость у жвачных .......... 48

3.3. Истинная и кажущаяся переваримость .......... 51

3.4. Факторы, влияющие на переваримость .......... 53

Часть вторая

Структура, биологические свойства основных компонентов растений и животных

Глава 4. Углеводы

4.1. Классификация углеводов .......... 58

4.2. Моносахариды .......... 59

4.3. Олигосахариды .......... 65

4.4. Полисахариды .......... 67

Глава 5. Жиры (липиды)

5.1. Классификация липидов .......... 72

5.2. Структурные и запасные липиды .......... 72

5.3. Структура и химические свойства липидов .......... 73

5.4. Жирные кислоты .......... 76

5.5. Сложные липиды .......... 80

5.6. Стероиды .......... 83

>Глава 6. Белки

6.1. Классификация белков .......... 88

6.2. Аминокислотный состав белков .......... 94

6.3. Незаменимые аминокислоты .......... 95

6.4. Заменимые аминокислоты .......... 98

6.5. L- и D-аминокислоты .......... 99

Глава 7. Минеральные вещества

7.1. Макроэлементы .......... 104

7.2. Катионно-анионный баланс (КАБ) .......... 109

7.3. Микроэлементы .......... 110

7.4. Биодоступность микроэлементов .......... 111

Глава 8. Витамины

8.1. Жирорастворимые витамины .......... 114

8.2. Водорастворимые витамины .......... 118

8.3. Витаминные премиксы .......... 123

Глава 9. Ферменты (энзимы)

9.1. Классификация энзимов .......... 130

9.2. Свойства ферментов как биокатализаторов .......... 133

9.3. Механизм действия ферментов .......... 135

9.4. Кофакторы ферментов .......... 138

9.5. Классификация коферментов .......... 139

Часть третья

Обмен веществ

Глава 10. Обмен энергии

10.1. Химическая энергия и ее переносчики .......... 153

10.2. Глюкоза как источник энергии. Гликолиз .......... 156

10.3. Гликоген как источник энергии .......... 162

10.4. Жир как источник энергии .......... 163

10.5. Аминокислоты как источники энергии .......... 165

10.6. Образование мочевины и мочевой кислоты .......... 166

10.7. Глюконеогенез .......... 171

Глава 11. Биосинтез белка

11.1. Нуклеиновые кислоты. ДНК, РНК .......... 175

11.2. Гены и их структура .......... 177

11.3. Экспрессия генов .......... 180

11.4. Строение РНК .......... 181

11.5. Трансляция .......... 183

Глава 12. Гормональная регуляция обмена веществ и производства продукции

12.1. Регуляция потоков питательных веществ .......... 187

12.2. Гуморальная регуляция обмена веществ .......... 189

12.3. Регуляция роста и отложения жира .......... 190

12.4. Регуляция производства молока .......... 193

12.5. Регуляция скорости обмена и потребления корма .......... 195

Глава 13. Обмен белка и его регуляция

13.1. Обновление белка .......... 200

13.2. Баланс аминокислот — фактор стабильности мРНК .......... 201

13.3. Аминокислоты как сигнальные вещества экспрессии генов .......... 203

Часть четвертая

Оценка питательности кормов

Глава 14. Энергетическая ценность кормов

14.1. Единицы энергии .......... 206

14.2. Виды энергии (валовая, переваримая, обменная, чистая) .......... 207

14.3. Энергия поддержания (Эпд) и методы ее определения .......... 214

14.4. Энергия приращения тепла (Эпт) .......... 217

Глава 15. Методы измерения теплопродукции и баланса энергии

15.1. Прямая калориметрия .......... 222

15.2. Непрямая калориметрия .......... 224

15.3. Измерение баланса энергии по балансу углерода и азота .......... 227

15.4. Определение баланса энергии методом убоя .......... 228

Глава 16. Биологическая ценность белка

16.1. Методы определения биологической ценности белка .......... 232

16.2. Аминокислотное питание животных .......... 235

16.3. Методы определения потребности моногастричных животных в аминокислотах .......... 236

16.4. Нормирование рационов по аминокислотам .......... 238

16.5. Принципы балансирования рационов по незаменимым аминокислотам .......... 239

16.6. Доступность (усвояемость) аминокислот .......... 241

16.7. Рациональное использование белка .......... 244

16.8. Имбаланс аминокислот, аппетит и использование белка .......... 250

16.9. Концепция идеального белка .......... 254

Глава 17. Качество белка для жвачных

17.1. Переваримость белка .......... 257

17.2. Деградация белка в рубце .......... 258

17.3. Образование и переваримость микробного белка .......... 259

17.4. Обменный белок (ОБ) .......... 262

17.5. Потребность в обменном белке .......... 263

17.6. Методика расчета обеспеченности коров усвояемыми аминокислотами .......... 267

Часть пятая

Нормы питания и рационы для сельскохозяйственных животных

Глава 18. Нормы и рационы для молочного скота

18.1. Факториальный метод определения потребности в питательных веществах .......... 277

18.2. Потребность лактирующих коров в энергии .......... 279

18.3. Потребность в ОЭ на стельность (рост плода) .......... 281

18.4. Потребность лактирующих коров в сыром белке (СБ) .......... 281

18.5. Потребность коров в усвояемых кальции и фосфоре .......... 284

18.6. Нормы питательных веществ для лактирующих коров .......... 287

18.7. Методика составления рационов по сухому веществу .......... 290

18.8. Пример составления рационов для лактирующих коров .......... 291

Глава 19. Питание высокопродуктивных коров в пред- и послеотельный (переходный) период

19.1. Особенности обмена веществ в переходный период .......... 299

19.2. Метаболические заболевания .......... 300

19.3. Нормы и режим питания в переходный период .......... 304

Глава 20. Выращивание коров (от теленка к корове)

20.1. Возраст оплодотворения ремонтных телок .......... 310

20.2. Нормы питания и рационы для телят .......... 312

20.3. Заменители молока, стартеры .......... 317

20.4. Нормы питания и рационы для ремонтных телок .......... 323

20.5. Нормы потребности для ремонтных телок .......... 326

Глава 21. Нормы питания и рационы для свиней

21.1. Определение норм потребности факториальным методом .......... 331

21.2. Потребность в энергии растущих свиней .......... 332

21.3. Потребность в белке и усвояемых (переваримых) аминокислотах .......... 335

21.4. Отношение «лизин — энергия» .......... 340

21.5. Ранний отъем поросят .......... 342

21.6. Свиноматки .......... 344

21.7. Двухфазное нормирование рационов супоросных свиноматок .......... 345

21.8. Потребность в энергии и незаменимых аминокислотах лактирующих маток .......... 348

21.9. Нормы потребности хряков в энергии и незаменимых аминокислотах .......... 351

21.10. Потребность свиней в минеральных веществах .......... 351

21.11. Потребность свиней в витаминах .......... 360

21.12. Вода в рационах свиней .......... 366

Глава 22. Нормы питания и рационы для сельскохозяйственной птицы

22.1. Энергия .......... 372

22.2. Белок и аминокислоты .......... 373

22.3. Нормы питания и рационы для молодняка и взрослых кур яичных кроссов .......... 375

22.4. Нормы питания и рационы для цыплят-бройлеров .......... 384

22.5. Компоненты и физическая структура рационов .......... 387

22.6. Метаболические заболевания .......... 391

Часть шестая

Корма

Глава 23. Объемистые корма

23.1. Трава на зеленый корм .......... 396

23.2. Химический состав растений .......... 397

23.3. Компоненты стенки растительной клетки .......... 398

23.4. Белок .......... 401

23.5. Аминокислотный состав трав .......... 405

23.6. Минеральные вещества .......... 410

23.7. Ткани листьев и их переваримость .......... 410

Глава 24. Производство и использование кормов из трав

24.1. Зеленая резка .......... 414

24.2. Пастбище .......... 415

24.3. Факторы, влияющие на питательную ценность травы .......... 417

24.4. Ботанические виды кормовых трав .......... 417

24.5. Проблемы пастьбы и пастбищ .......... 418

Глава 25. Сено и солома

25.1. Химические изменения и потери в процессе заготовки сена .......... 422

25.2. Снижение потерь при заготовке и хранении сена .......... 426

25.3. Искусственно высушенное сено .......... 426

25.4. Солома и побочные продукты .......... 428

25.5. Повышение питательности соломы химическими методами .......... 429

Глава 26. Силос

26.1. Роль растительных ферментов при силосовании .......... 434

26.2. Виды микроорганизмов и их роль в силосовании .......... 435

26.3. Потери питательных веществ при силосовании .......... 438

26.4. Классификация силосов .......... 439

26.5. Действие стадии созревания на качество кукурузного силоса .......... 442

26.6. Закваски и консерванты для силосования .......... 443

26.7. Энергетическая ценность силоса .......... 446

26.8. Сенаж .......... 447

26.9. Ошибки при заготовке сенажа .......... 450

>Глава 27. Зерновые корма.

Зерно злаковых культур .......... 452

27.1. Состав зерна .......... 452

27.2. Зерновые белки .......... 454

27.3. Белковые фракции .......... 455

27.4. Распределение белков в морфологических частях зерновки .......... 463

27.5. Белковые тела .......... 466

27.6. Влияние сорта, удобрений и условий среды на качество и количество белка в зерне .......... 467

27.7. Производство и использование зерна в животноводстве .......... 469

27.8. Питательная ценность зерна злаков .......... 469

27.9. Обычные и высоколизиновые сорта и гибриды злаковых культур .......... 472

27.10. Переработка зерна .......... 483

Глава 28. Белковые корма

28.1. Белковые корма растительного происхождения .......... 488

28.2. Семена бобовых .......... 496

28.3. Белковые корма животного происхождения .......... 498

28.4. Побочные продукты крахмало-паточного, спиртового и сахарного производства .......... 500

Глава 29. Некормовые добавки

29.1. Антибиотики .......... 503

29.2. Пробиотики .......... 504

29.3. Пребиотики .......... 505

29.4. Дрожжи .......... 506

29.5. Прочие биологически активные вещества .......... 507

Глава 30. Антипитательные вещества растений

30.1. Трипсиновые ингибиторы .......... 510

30.2. Другие антипитательные вещества .......... 512

Глава 31. Микотоксины

31.1. Действие микотоксинов на животных .......... 521

31.2. Отравления головневыми грибками .......... 525

31.3. Отравление спорыньей (Claviceps purpurea Tulasne) .......... 526

31.4. Профилактика микотосикозов животных .......... 526

Приложения

Приложение 1

Состав кормов для крупного рогатого скота, овец, лошадей и кроликов, в 1 кг СВ .......... 530

Приложение 2

Фракции азота, переваримость НРБ, содержание аминокислот (NRC%2001) .......... 534

Приложение 3

Минеральный состав кормов для крупного рогатого скота .......... 538

Приложение 4

Минеральные источники макро- и микроэлементов для крупного рогатого скота (NRC%2001) .......... 542

Приложение 5

Рацион для нетелей голштинской породы в переходный период 21–0 дней до отела, ж. м. (вместе с плодом) 600 кг .......... 548

Приложение 6

Рацион для коров в период сухостоя 225–265 дней стельности (60–20 дней до отела), ж. м. 580–600 кг, BСS = 3 .......... 549

Приложение 7

Рацион для коров в послеотельный период лактации 0–21 дня, ж. м. 600 кг, суточный удой 30 кг, молочный жир 3,9%, молочный белок 3,3% .......... 550

Приложение 8

Рацион для лактирующих коров в период 120–220 дней после отела, ж. м. 600 кг, суточный удой 20 кг, молочный жир 3,9%, молочный белок 3,3% .......... 551

>Приложение 9

Рацион для лактирующих коров в период 220 дней после отела и более, ж. м. 600 кг, суточный надой молока 12 кг, молочный жирность 3,9%, молочный белок 3,3% .......... 552

Приложение 10

Рацион для коров в первый период сухостоя, 225–265 дней стельности (60–20 дней до отела), ж. м. 580–600 кг, BСS = 3 .......... 553

Приложение 11

Рацион для телят в возрасте 3–6 месяцев, ж. м. 96–177 кг, среднесуточный прирост 800 г .......... 554

Приложение 12

Рацион для ремонтных телок в возрасте 6–12 месяцев, ж. м. 177–330 кг, среднесуточный прирост 800 г .......... 555

Приложение 13

Рацион для ремонтных телок в возрасте 12 месяцев, ж. м. 350 кг, среднесуточный прирост 800 г .......... 556

Приложение 14

Рацион для ремонтных телок в возрасте 12–16 месяцев, ж. м. 330–426 кг, среднесуточный прирост 800 г .......... 557

Приложение 15

Рацион для нетелей в возрасте 16 месяцев, ж. м. 430 кг, среднесуточный прирост 0,85 кг .......... 558

Приложение 16

Схема выращивания телят 0–3-месячного возраста .......... 559

Приложение 17

Состав премикса для телят 0–6-месячного возраста и ремонтных телок .......... 560

Приложение 18

Состав кормов для свиней и птиц (87–90% сухого вещества) .......... 561

Приложение 19

Содержание минеральных веществ в кормах для свиней и птиц .......... 576

Приложение 20

Содержание витаминов и линолевой кислоты в кормах .......... 584

Приложение 21

Комбикорм для поросят 13–25 кг ж. м .......... 590

Приложение 22

Комбикорм для растущих свиней 25–48 кг ж. м .......... 591

Приложение 23

Комбикорм для откорма свиней 48–74 кг ж. м .......... 592

Приложение 24

Комбикорм для откорма свиней 74–100 кг ж. м .......... 593

Приложение 25

Комбикорм для откорма свиней 100–120 кг ж. м .......... 594

Приложение 26

Комбикорм для свинок в первую половину супоросности 0–74 дней, ж. м. 133 кг .......... 595

Приложение 27

Комбикорма для свинок во вторую половину супоросности 75–115 дней, ж. м. 160 кг .......... 596

Приложение 28

Комбикорм для лактирующих маток, ж. м. 150 кг, живых поросят — 10, средний привес поросят — 250 г .......... 597

Приложение 29

Состав комбикормов для кур-несушек (в % по массе) .......... 598

Приложение 30

Состав комбикормов для молодняка яичной птицы (в % по массе) .......... 599

Приложение 31

Комбикорм полнорационный для цыплят-бройлеров, кросса «Росс-308» .......... 600

Приложение 32

Состав 10%-ного БВМД для растущих свиней (2–4 месяцев) .......... 601

Приложение 33

Состав 5%-ного БВМД для откорма свиней (4–6 месяцев) .......... 602

Приложение 34

Требования ГОСТ 27978-88 к качеству зеленых кормов (извлечение) .......... 603

Приложение 35

Требования ОСТ 10243-2000 к качеству сена (извлечение) .......... 604

Приложение 36

Требования ОСТ 10242-2000 к качеству искусственно высушенных травяных кормов (извлечение) .......... 605

Приложение 37

Требования ОСТ 10202-97 к качеству силоса (извлечение) .......... 606

Приложение 38

Требования ОСТ 10201-97 к качеству сенажа (извлечение) .......... 607

Приложение 39

Требования ГОСТов к качеству зерна (извлечение) .......... 608

Приложение 40

Требования к качеству жмыхов и шротов .......... 609

Приложение 41

Требования ГОСТ 17536-82 к муке кормовой животного происхождения (извлечение) .......... 610

Приложение 42

Оптимальные нормы скармливания синтетических азотсодержащих кормовых добавок .......... 611

Алфавитный указатель .......... 612