Есть обменная энергия корма и есть
Главная > Кормление коров > Определяем количество энергии в корме
14 января 2017
просмотры
Количество энергии в корме является важнейшим показателем его ценности. В этой статье речь пойдет о различных системах энергетической оценки корма, значении таких показателей как перевариваемая энергия, обменная энергия, чистая энергия лактации. Также представлены формулы для расчета количества энергии в кормах для разных видов животных.
Единицы измерения энергии
Единицей измерения энергии по Международной системе единиц измерения СИ является Джоуль. По его определению один Джоуль равен количеству энергии, которая необходима для того, чтобы вес в 1 кг сдвинуть на 1 м с ускорением 1м/с.
Раньше, при измерении теплоты в качестве единицы измерения энергии использовали калории. Это приблизительно равно количеству тепла, которое необходимо для того, чтобы нагреть 1 г воды на 1°С. Более точно определили количество энергии в калории благодаря электрическому измерению энергии. В качестве единицы измерения служила ватт-секунда, которая равна Джоулю. Таким образом применяемая до этого времени каллория была заменена Джоулем.
Для перевода каллорий в Джоули в англосаксонских странах пользуются коэффициентом Россини по которому 1 кал = 4,184 Джоуля, в то время как по другому определению 1 кал = 4,186 Джоуля. Для измерения энергии в кормлении животных эти разбежности не играют особой роли.
1.000 Дж = 1кДж (килоджоуль)
1.000 кДж = 1МДж (мегоджоуль)
1 Дж = 1 Вт·с (ватт-секунда)
3,6 МДж = кВт·ч (киловатт-час)
1 кал = 4,184 Дж
1 ккал = 4,184 кДж
1 Мкал = 4,184 МДж
1 Дж = 0,239 кал
Разные системы энергетической оценки корма
Энергетическая оценка корма нужна для того, чтобы максимально точно предсказать, какую продуктивность можно получить от животного, кормя его этим кормом.
И наоборот, в зависимости от необходимой продуктивности животного, должно быть возможным рассчитать необходимое количество энергии из кормов.
В связи с этим говорят о различных системах энергетической оценки кормов, цель которых – выражение потребности животных в энергии и количества энергии в корме в одинаковом масштабе.
Системы энергетической оценки развиваются как компромисс между практической необходимостью и теоретическими выводами. Разные страны имеют разные системы оценки и нормирования потребностей животных в энергии.
Самыми известными устаревшими системами энергетической оценки являются:
- Кормовая единица (советская единица, овсяная единица) – опирается на 1 кг овса, и равняется 5,9 МДж (1 414 ккал) – все еще применяется во многих постсоветских странах. Но еще в 1963 году на Пленуме отделения животноводства ВАСХНИЛ было принято решение оценивать питательность кормов и рационов, а также нормировать энергетические потребности животных в обменной энергии для каждого их вида.
- Крaхмальный эквивалент был предложен Оскаром Кельнером в начале ХХ века и использовался в Германии до 1990-х годов,
- Скандинавская кормовая единица учитывает ценность 1 кг ячменя на производство молока
- Общая питательность – этот показатель был разработан доктором Леманом в 20-е годы прошлого века и использовался в кормлении свиней в Европе.
- Общий показатель усваиваемых веществ (Total Digestible Nutrients) – раньше использовался в США и многих других странах для оценки кормов у жвачных.
- Энергетическая кормовая единица (система энергетической оценки кормов из Ростока) была разработана в бывшей ГДР и имела в своей основе крохмальный эквивалент Кельнера (усовершенствованный подход). За энергетическую кормовую единицу (ЭКЕ) принято 10 МДж обменной энергии.
Основой любой системы энергетической оценки корма является знание всех энергетических потерь при превращении энергии корма в энергию на поддержание жизни и продуктивность.
В большинстве современных стран для оценки кормов используют следующие показатели:
Определение содержания энергии в корме
Определение содержания энергии в корме осуществляется по формулам, которые разрабатываются научно-исследовательскими институтами на основании результатов опытов с животными.
ДОЙНЫЕ КОРОВЫ, КОЗЫ
Чистая энергия лактации рассчитывается по формуле (формула VAN ES):
ЧЭЛ (МДж) = 0,6 * (1 + 0,004 * (q – 57)) * ОЭ (МДж),
где q (%) = ОЭ / ВЭ * 100,
ЧЭЛ – чистая энергия лактации
ОЭ – обменная энергия
ВЭ – валовая или общая энергия
Обменная энергия для жвачных рассчитывается по формуле (HOFFMANN et al. 1971):
ОЭ (кДж) = 31,2
х перевариваемый сырой жир (г) +13,6
х перевариваемая сырая клетчатка (г) +14,7
х остаток перевариваемой органической массы (г) +2,34
х сырой протеин (г) Остаток перевариваемой органической массы (ОПОМ) = перевариваемая органическая масса – перевариваемый сырой жир – перевариваемая сырая клетчатка.
Валовая энергия корма (для определения коэффициента q) рассчитывается по формуле (GfE, 1995):
ВЭ (кДж) = 23,9
х сырой протеин (г) +39,8
х сырой жир (г) +20,1
х сырая клетчатка (г) +17,5
х безазотистые экстракционные вещества БЭВ (г)
В качестве примера рассчитаем чистую энергию лактации (ЧЭЛ) для сена лугового (начало цветения), все показатели даны на 1 кг сухого вещества.
q (%) = ОЭ / ВЭ * 100 = 8,56 / 18,08 *100 = 47,3%
ЧЭЛ (МДж) = 0,6 * (1 + 0,004 * (q – 57)) * ОЭ (МДж) = 0,6 * (1 + 0,004 * (47,3 – 57)) * 8,56 = 4,94
*Перевариваемая органическая масса = Сырая органическая масса * коэф.перевариваемости = 922 х 62 / 100 = 572
** Остаток перевариваемой органической массы (ОПОМ) = перевариваемая органическая масса – перевариваемый сырой жир – перевариваемая сырая клетчатка = 572 – 10 – 204 = 358
Формула VAN ES используется в Голландии, Бельгии, Франции, Швейцарии, Австрии. Системы оценки незначительно отличаются друг от друга расчетом обменной энергии и валовой энергии. В США система энергетической оценки для коров тоже ориентирована на оценку энергии корма для синтеза молока. Аналогичные формулы разработаны МОЕ, FLATT, TYRRELL.
ТЕЛЯТА, РЕМОНТНЫЙ МОЛОДНЯК, КРС НА ОТКОРМЕ, ОВЦЫ
Обменная энергия для жвачных рассчитывается по формуле (HOFFMANN et al. 1971)
ОЭ (кДж) = 31,2
х перевариваемый сырой жир (г) +13,6
х перевариваемая сырая клетчатка (г) +14,7
х остаток перевариваемой органической массы (г) +2,34
х сырой протеин (г) Остаток перевариваемой органической массы (ОПОМ) = перевариваемая органическая масса – перевариваемый сырой жир – перевариваемая сырая клетчатка
Пример расчета показан в предыдущем пункте.
СВИНЬИ
Системы расчета количества энергии в кормах для свиней отличаются в разных странах от перевариваемой энергии до чистой энергии.
Ниже привожу формулу расчета обменной энергии для свиней из перевариваемого сырого вещества корма.
Расчет обменной энергии для свиней (перевариваемые сырые вещества в г/кг сухого вещества)
ОЭсв (кДж/кг СВ) = 21,0 х перевариваемый сырой протеин х 37,4 х перевариваемый сырой жир х 14,4 х перевариваемая сырая клетчатка х 17,1 х перевариваемые безазотистые экстракционные вещества — 1,4 х сахар* — 6,8 х (вещества, расщепляемые в тонком кишечнике – 100)** * Поправка на сахар: при содержании сахара больше 80 г/кг сухого вещества
** Поправка на вещества, расщепляемые в тонком кишечнике = перевариваемая сырая клетчатка + перевариваемые безазотистые экстракционные вещества – крахмал – сахар, учитывается в расчете, если этот показатель превышает 100 г/кг сухого вещества
Пример расчета обменной энергии для свиней для мелассового жома
Еще одна формула для расчета обменной энергии в готовом комбикорме (используется с целью приблизительной оценки содержания энергии, когда не известен точный состав кормосмеси)
ОЕсв (МДж/кг) = (22,3 СП + 34,1 СЖ + 17,0 СКр + 16,8 СС + 7,4 оргО – 10,9 СК) х 0,001
где
СП – сырой протеин
СЖ – сырой жир
СКр – сырой крахмал
СС – сырой сахар
оргО – органический остаток, равный органической массе минус сырой протеин, сырой жир, сырой крахмал, сахар и сырая клетчатка
СК – сырая клетчатка
ПТИЦА
Расчет обменной энергии корма для птицы в большинстве стран осуществляется по формуле, опубликованной World`s Poultry Science Association. В расчете не учитывается сырая клетчатка, поскольку обычно птица получает корма высокоперевариваемые и содержащие малое количество клетчатки.
ОЭптица (кДж) = 15,51 х сырой протеин х 34,31 х сырой жир х 16,69 х сырой крахмал х 13,01 х сырой сахар
КРОЛИКИ
Перевариваемая энергия для кроликов рассчитывается по формуле
ПЭкролики = 17,79 х СВ / 880 – 0,136 х СК / 10 – 0,48 х СЗ/10,
где СВ – сухое вещество
СК – сырая клетчатка
СЗ – сырая зола
Используемая литература:
Проф. Манфред Кирхгеснер. Кормление животных: учебник для учебы, консультирования и практики. 11 доработанное издание, издательство ДЛГ, Франкфурт на Майне, 2004 год,
Х.Йерох, Г. Флаховский и Ф.Вайсбах. Учение о кормах. Издательство Густова Фишера, Штутгарт. 1993 г
————————————-
Вы нашли эту статью полезной для себя? Перешлите ссылку своим коллегам!
С нетерпением жду отзывы и комментарии. Большое Вам спасибо!
Получите бесплатный доступ к интернет-курсу
“Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных”
Источник
И. Егоров, д-р биол. наук, академик РАСХН, Т. Ленкова, д-р с.-х. наук, ГНУ ВНИТИП
Для реализации генетического потенциала современных высокопродуктивных кроссов птицы необходимо не просто увеличивать уровень потребления кормов, но и повышать в определенных пределах концентрацию обмененной энергии, оптимизировав ее соотношение с протеином, а лучше с аминокислотами с учетом их доступности. Все это требует адекватного повышения уровня обменной энергии, а также точности определения энергетической ценности кормовых средств и комбикормов. Уровень обменной энергии в комбикормах не относится к гарантированным показателям их качества в связи со сложностью его определения в физиологических исследованиях, хотя он в большинстве случаев является определяющим величину конверсии корма и в целом экономическую эффективность производства яиц и мяса птицы.
При нормировании потребления комбикормов для птицы необходимо обращать внимание прежде всего на их энергетическую ценность. Установлено, что продуктивность птицы на 40–50% определяется поступлением в ее организм энергии, а недостаток энергии более частая по сравнению с другими питательными веществами причина низкой продуктивности. Основные источники энергии в комбикорме — зерновые корма и жиры. Содержание в корме энергии, доступной для организма птицы, является фактором, определяющим его потребление.
Энергетическая питательность кормов оценивается по физиологически полезной энергии. В настоящее время применяется показатель «кажущаяся обменная энергия», скорректированный на нулевой баланс азота (КОЭа). В дальнейшем этот показатель будем именовать просто обменной энергией (ОЭ).
Единицей измерения энергетической ценности кормов согласно Международной системе единиц (СИ) является джоуль (Дж).
Одна термохимическая калория соответствует 4,184 Дж,
1000 джоулей составляет 1 килоджоуль (кДж),
1000 килоджоулей — это 1 мегаджоуль (МДж).
Следовательно, 1 ккал равна 4,184 кДж,
1 Мкал — это 4,184 МДж.
В методических указаниях по оптимизации рецептов комбикормов для сельскохозяйственной птицы (2009) энергетическая ценность кормов приведена в расчете на их конкретный химический состав, а потребность птицы в обменной энергии представлена в килоджоулях и килокалориях (ккал). Однако разные партии одного и того же корма различаются по питательности. Естественно, будет меняться и их калорийность. В производственных условиях невозможно проверить энергетическую ценность всего ассортимента кормов и комбикормов. Но КОЭа можно рассчитать по содержанию сырого протеина, сырого жира и углеводов в виде безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ). Более точные данные дает разделение углеводов на крахмал и сахар.
Для расчета КОЭа комбикормов в целом по их химическому составу рекомендуется использовать формулу Всемирной научной ассоциации по птицеводству (WPSА, 1985):
КОЭа, ккал/100 г = 3,70 x %СП + 8,20 x %СЖ + +3,99 x %Кр. + 3,11 x %Сах.,
где СП — сырой протеин, СЖ — сырой жир, Кр. — крахмал, Сах. — сахар.
Во всех справочниках приводится содержание КОЭа в зерновых и зернобобовых кормовых средствах при условии их скармливания в размолотом виде, если не указан вид обработки. Степень переработки других кормов должна соответствовать требованиям действующих ГОСТ. Однако достаточно большое распространение получила различная дополнительная обработка комбикормов и ввод в них ферментных препаратов, которые повышают переваримость питательных веществ и соответственно КОЭа компонентов и комбикормов в целом. В таблице 1 приведены средние величины повышения КОЭа кормов в случае их дополнительной обработки разными способами.
Следует особо отметить, что при использовании нескольких видов обработки одного и того же кормового средства коэффициенты повышения КОЭа не суммируются.
При расчетах энергетической ценности рационов, содержащих обработанные компоненты, следует учитывать их долю в комбикорме. Например, в дробленом зерне ячменя в 100 г содержится 267 ккал, а в экструдированном — на 2,3% больше, то есть 267 x 1,023 = 273,1 ккал.
Таблица 1
Средние коэффициенты повышения КОЭа кормов при их дополнительной обработке, %
Корм | Вид обработки | ||||
обрушивание | гранулирование | экспандирование | экструдирование | добавление ферментов | |
Комбикорм: | |||||
кукурузно-соевый | – | 2 | 2 | | 1,5 |
пшеничный | – | 3 | 3,5 | 2,7 | 3,5 |
ячменный | – | 3 | 3,5 | 2,5 | 3,5 |
Пшеница | – | 3,2 | – | | 5,5 |
Ячмень | 7,5 | 2,9 | 2,3 | | 5 |
Ячмень без пленок | | – | – | | 3 |
Овес | 14,8 | 2,4 | – | | 5 |
Овес без пленок | – | | – | – | 3 |
Просо | 7,1 | | – | – | 3 |
Рожь | – | – | – | – | 5 |
Соя тостированная | | – | – | 12,5 | – |
Подсолнечник | 7,3 | – | – | – | 5 |
Шрот подсолнечный | – | – | – | | 5,1 |
Если производитель ферментов гарантирует, что их добавление в комбикорма повышает КОЭа, например, ячменя на 5 %, то энергию, привносимую в рацион с ячменем, рассчитывают следующим образом. Допустим, в рацион для кур с содержанием 260 ккал в 100 г включено 50% ячменя. С этим количеством зерна в рацион привносится 133,5 ккал (2,67 ккал/г x 50%), при добавлении МЭК — 140,2 ккал, или на 5 % больше (133,5 ккал x 1,05), а в целом КОЭа рациона повысится всего на 2,3% и составит 266 ккал в 100 г. Если фирма, реализующая ферментные препараты, гарантирует большее повышение уровня энергии и только по отдельному компоненту, а не кормосмеси в целом, то разумно и относить это к отдельному компоненту.
Гранулирование увеличивает содержание КОЭа в единице объема корма благодаря повышению его плотности и использования углеводов.
Проращивание пшеницы, ячменя и овса до 7 дней снижает (в пересчете на сухое вещество) уровень обменной энергии на 4%, а до стадии наклевывание ростка — на 2%, однако доступность питательных веществ и энергии при этом повышается, что благоприятно сказывается на продуктивности птицы (табл. 2).
Таблица 2
КОЭа зерна при проращивании, ккал/100 г
Зерно | Непророщенное зерно | Зерно при проращивании | |
до наклевывания | в течение 7 дней | ||
Пшеница | 295 | 289 | 283 |
Ячмень | 267 | 262 | 256 |
Овес | 257 | 252 | 247 |
КОЭа сорго, содержащего танины сверх норматива (0,4%), следует корректировать по формуле:
КОЭа = 287 – 37 x % танина сверх нормативных 0,4%.
Например, сорго содержит 1%, тогда
КОЭа = 287 – (37 x 0,6) = 287 – 22,2= 264,8 ккал в 100 г.
КОЭа кормов, содержащих танины, корректируют по формуле:
КОЭа = А – (А x 0,06) x на каждый 1% танина,
где А – обменная энергия бобовых с нормативным содержанием танина.
Например, если кормовые бобы содержат 1% танина, то их КОЭа = 237 – (237 x 0,06 x 1) = 237 – 14,2 = 222,8 ккал в 100 г.
КОЭа кормовых жиров и масел можно скорректировать с учетом содержания в них свободных жирных кислот. Если таковых не более 20%, то КОЭа будет равна табличным данным, если от 20 до 30%, то КОЭа необходимо уменьшать на 4%, если от 30% и выше — на 8%. В целом каждый процент свободных жирных кислот снижает КОЭа на 0,17%.
Обменную энергию комбикорма для птицы условно считают равной сумме обменной энергии компонентов при оптимальном их вводе.
Суммарная потребность птицы в энергии складывается из затрат на поддержание жизни (основной обмен и двигательная активность в ограниченных условиях газообменной камеры), на синтез, транспорт веществ и их отложение в продукцию (в прирост живой массы или яичную массу) и собственно из энергии, отложенной в продукцию (энергия химических связей в белковых и липидных молекулах).
Основной обмен веществ у птицы определяют в газообменных камерах по потреблению птицей кислорода, выделению углекислого газа и по калорическим коэффициентам поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа с учетом дыхательного коэффициента. Определение проводят в условиях комфортной температуры (18–20 °С) при абсолютной неподвижности птицы и после ее голодания в течение 24–48 ч.
Дополнительные затраты энергии на физическую активность птицы в условиях камеры составляют примерно 15–17 % обменной энергии (невозможно обеспечить абсолютную неподвижность птицы). На физическую активность в условиях промышленного содержания она затрачивает энергии значительно больше. Затраты энергии на поддержание жизни зависят от возраста, температуры внешней среды, интенсивности обмена веществ и других факторов. Так, интенсивность затрат энергии на поддержание жизни наиболее высока в раннем возрасте (иногда до 50% суточной нормы обменной энергии), с возрастом она снижается до 35–36%. У цыплят-бройлеров затраты энергии на поддержание жизни в 2-недельном возрасте составляют примерно 42–45% суточной потребности в обменной энергии, в 3-недельном — снижаются до 40–41%, к 5-й неделе — до 36–38%, к 6-й неделе — до 33–35%, к 7-й неделе доходят до 30–33%. У взрослых кур затраты обменной энергии на поддержание жизни составляют 31–35%.
Установлено, что количество обменной энергии, расходуемое на прирост 1 г живой массы, тоже зависит от возраста птицы. Например, у молодняка кур оно составляет 7–8 ккал, у взрослых особей — 15–30 ккал. В целом у бройлеров в разном возрасте откладывается в продукцию от 27 до 32% обменной энергии, у кур в яичную массу — от 22 до 24%. В оптимальных условиях для отложения 1 ккал энергии в яйцо (энергия химических связей в белковых и липидных молекулах) требуется дополнительно 0,6–0,7 ккал энергии на синтез, транспорт веществ и их отложение в продукцию (всего 1,6–1,7 ккал). Энергия, отложенная в яичную массу, зависит от массы желтка и массы белка. При равной массе яиц, но большей массе желтка, потребность в энергии возрастает. Часть обменной энергии (до 16–18%) выделяется в виде теплопродукции специфического динамического действия корма (СДДК).
Затраты обменной энергии на синтез, транспорт и отложение веществ в прирост живой массы у бройлеров могут достигать 23–26% обменной энергии.
Источник