Пути повышения протеиновой питательности кормов и рационов

Протеиновая питательность  — это свойство корма удовлетворять потребность животных в белках и аминокислотах. Протеиновая питательность определяется содержанием: СП, ПП, растворимого и расщепляемого протеина, незаменимых аминокислот (10), критически незаменимых аминокислот (3), полузаменимых аминокислот (5) в 1кг корма либо в расчете на 1 ОКЕ, либо в г, либо в %.

Объективно оценивать питательность кормов следует по биологической ценности протеина (БЦП) – по формуле Дьякова:

БЦП – это отношение усвоеного азота к переваренному, выраженному в %. За эталон по БЦП принят белок куриного яйца, его БЦП составляет 100%. В белке молока хотя и содержится 52 аминокислоты, но его БЦП = 85%. В 100г яичной массы (2 яйца) содержится 12,7г белка, 40г белка (6 яиц) – БЦП = 100%, 60г – 70%, 100г = 30%. Чем ближе белок рациона по аминокислотному составу к белку тела животного, тем выше БЦП.

Способы повышения БЦП:

1. В свиноводстве – степень измельчения кормов, все зерна злаковых и бобовых следует скармливать в виде тонкого помола, в виде муки.

2. Тастирование – это гидротермическая обработка соевых кормов при температуре 130°С с предварительным увлажнением кормов. Тастировать следует соевое зерно, жмых, шрот (в птицеводстве и свиноводстве), разрушается ингибитор трипсина (удерживает доступность аминокислот), фермент уреаза и генистейн (вызывает выкидыши).

3. Варка в течение часа, запаривание кормов не более 40 мин. Используется для моногастричных животных.

4. Дополняющее действие протеина = комбинирование кормов = замена части корма растительного происхождения с одним аминокислотным набором на корм растительного происхождения с другим аминокислотным составом (зерно кукурузы на зерно гороха) или замена растительной части корма на корм животного происхождения (зерно кукурузы на рыбную муку).

Расщепляемость протеина – ферментативный распад протеина до аммиака и аминокислот. Все корма по степени расщепляемости подразделяются на  3 группы:

1. Корма с высоко расщепляемым протеином (70 – 90%). Это зерно овса, ячменя, пшеницы, свекла кормовая, силос разнотравный.

2. Корма со средне расщепляемым протеином (50 – 70%). Это сено луговое, сеннаж, ТМ.

3. Корма с трудно (низко) расщепляемым протеином (30 – 50%). Это зерно кукурузы, рыбная мука, дрожжи кормовые, кукурузный глютен.

Животным  в первые три месяца лактации (период раздоя) следует скармливать корма с низко расщепляемым протеином во избежание потерь азота в виде аммиака, мочевины и аминокислот с калом и мочой. В конце лактации, когда уровень продуктивности у животного снижается можно скармливать корма с высоко расщепляемым протеином. Снизить расщепляемость протеина можно термической обработкой (из травы делают ТМ) и консервированием (зерно консервируют формальдегидом).

Корма, обладающие высоким БЦП:

1. Корма микробиологического синтеза – дрожжи пекарские, пивные, гидролизные,  паприн, гаприн;
2. Зерно бобовых: соя, чина, чичевица, нут, горох, люпин;
3. Жмыхи и шроты.

Способы повышения протеиновой питательности кормов:

1. Внесение удобрений;
2. Использование в рационе жвачных старше 6 месяцев мочевины и солей аммония;
3. Использование синтетических аминокислот в рационе моногастричных;
4. Возделывание бобовых, а не злаковых культур.

Классификация аминокислот:

Заменимые  — содержатся в кормах в достаточном количестве, аспарагиновая, глутаминовая кислоты, серин;

Незаменимые  — жизненно важные: лизин, лейцин, изолейцин, метионин, триптофан, фенилаланин, треонин, валин, аргинин, гистидин;

Полузаменимые – цистин, тирозин, цитрулин, оксилизин и орнитин;

Критически незаменимые – лизин, метионин, триптофан.

Если в рационе избыток одной аминокислоты может быть восполнен недостатком другой аминокислоты, то она полузаменимая (реакция идет только в одном направлении).

Метионин (избыток) – цистин (недостаток) – цистин – полузаменимая аминокислота. Фенилаланин – тирозин. Лизин – оксилизин. Аргинин – цитрулин и орнитин.

Белки представляют собой полимерные химичские соединения неодинаковой степени сложности и состоящие из различных сочетаний аминокислот. По своим свойствам и функциям белки подразделяются на простые и сложные.

Простые белки – содержат только аминокислоты:

1. Альбумины – синтезируются растительными и животными организмами, из – за высокого содержания незаменимых аминокислот хорошо перевариваются животными (альбумины сыворотки крови, яйца, лактоальбумин молока, лейкозин пшеницы);

2. Глобулины – содержатся в кормах растительного и животного происхождения, хорошо гидролизуются пищевыми ферментами (миозин мышц, овоглобулин яичного желтка, легумин гороха);

3. Глютенины – белки растительного происхождения, содержатся в вегетативных частях растений и семенах злаков (зеин кукурузы, глютенин пшеницы, овонин овса);

4. Проламины – белки растительного происхождения, хорошо перевариваются, характерны для протеинов злаковых культур (глиодин пшеницы, гордеин ячменя);

5. Кератины – содержат значительное количество серусодержащих аминокислот – цистин, цистеин, в натуральном виде почти не перевариваются (волос, кожевенные отходы – мездра). При автоклавировании их переваримость повышается до 60 – 70%;

6. Склеропротеины – белки животного происхождения (волос, копыт, рогов, перьев, чешуи рыб);

7. Коллагены – белки хрящей, костей и соединительной ткани.

Сложные белки – состоят из простых белков, связанных с веществами небелкового характера:

1. Хромопротеиды = простой белок + окрашенное соединение любой природы (хлорофил, гемоглобин, миоглобин);

2. Нуклеопротеиды = основной белок + нуклеиновые к – ты, содержатся в растениях и животных тканях, много в дрожжах, железистых тканях;

3. Фосфопротеиды  — белки, содержащие фосфорную кислоту (веттелин яичного желтка, ахтулин икры рыб);

4. Липопротеиды = белок + липиды, входят в состав клеток животных;

5. Гликопротеиды – имеют две формы:

• водорастворимые (мукопротеиды) являются составной частью соединительной ткани, входят в состав слюны, слизистых кишечника и желез
• нерастворимые  (мукозиды);

6. Металопротеиды – белки – ферменты, простетической группой являются Fe, Cu, Mn, Zn, Co и др.

Чем больше продуктивность животных, тем выше должна быть концентрация сырого протеина в сухом веществе рационов коров. При повышении годовых удоев с 3 до 6 тыс. кг этот показатель возрастает с 12,9 до 16,03 %. По зоотехническим требованиям энергонасыщенными и выскопротеиновыми считаются травяные корма, содержащие в 1 кг сухого вещества не менее 10 МДж обменной энергии (0,85 к.ед.) и 14-16 % сырого протеина (А.И. Фицев, 2004).

Дефицит переваримого протеина в предыдущие годы достигал 30 и более процентов. На 1 к.ед. его приходилось 90-95 г при потребности не менее 105 г (Г.В. Столяров, 2002). Для повышения протеиновой питательности кормов необходимо в полной мере задействовать потенциал бобовых и крестоцветных культур.

Согласно программе «Корма» бобовые травы в чистом виде в структуре многолетних трав на пашне должны составлять 62 %, бобово-злаковые травостои – 30 и злаковые травы – 7-8 % (семенники).

В концепции современного кормопроизводства России, разработанной Всероссийским институтом кормов, основная роль также отводится расширению посевов многолетних трав, среди которых 75 % должны занимать бобовые и их смеси со злаковыми (В.И. Севернев, 2002). В этом случае содержание протеина в сухом веществе трав должно составлять не менее 14 % вместо 8-9 %, получаемых в настоящее время, а концентрация обменной энергии 9,5-10,0 МДж в 1 кг СВ. Предлагаемая структура площадей многолетних трав в 1,5 раза позволит снизить затраты на производство объемистых кормов, поддерживать плодородие почвы и уменьшить затраты на минеральные удобрения за счет биологического азота и поступающей в почву органики.

По расчетам директора Института земледелия и селекции НАН Беларуси М.А. Кадырова (2004) задействование адаптивного потенциала только многолетних бобовых трав в масштабе республики позволит:

увеличить производство травяных кормов на 15-20%, удешевить кормовую единицу травяных кормов в 2-3 раза по сравнению со злаковыми травами и кукурузой;

сбалансировать по протеину все травяные корма и за счет этого на 30-35 % повысить коэффициент их полезного действия;

получить «бесплатно» около 140 тысяч тонн биологического азота, что равноценно 290-300 тыс. т аммиачной селитры;

оставить в почве органики, эквивалентной по действию 20-25 т навоза на 1 га;

на 10-15 % снизить затраты на технические средства, топливо, так как многолетние травы не требуют ежегодной обработки почвы.

В сравнительных испытаниях урожайность зеленой массы бобовых трав составляла 409-635 ц/га, сбор с 1 га сухого вещества – 90-153 ц, корм. ед. – 91-133 ц, белка – 15,4-26,0 ц (табл. 3).

Таблица 3. Сравнительная эффективность возделывания бобовых трав, в среднем за год пользования (по М.А. Кадырову, 2004)

Согласно программе «Корма» доля клевера лугового в структуре многолетних трав должна возрасти с 20 до 33 %, люцерны с 2,1 до 10; лядвенца рогатого до 6, клевера ползучего и гибридного с 1,1 до 4; донника и сераделлы с 0,3 до 6; галеги с 0,02 до 1; травосмесей: с клевером луговым до 9, с лядвенцем рогатым – до 10, с клевером ползучим и гибридным – до 9 %.

Во Франции за счет травяных кормов, включая пастбищные, обеспеченность протеином жвачных животных составляет около 85 %. Этот процент планируется повысить за счет повышения уровня бобовых (C. Huyghe,2003).

Первое место в бобовом травостое занимает клевер. Расчеты специалистов показывают, что 1 гектар клевера по сравнению со злаковыми травами требует энергозатрат в 2,2 раза меньше, но обеспечивает больше: кормовых единиц – в 1,4 раза – переваримого протеина – в 1,8, выход молока – в 1,7, а окупаемость энергозатрат – в 3 раза.

Переход на одногодичное использование клевера даст возможность как минимум на 30 % поднять урожайность трав. На почвах менее пригодных для возделывания бобовых рекомендуют возделывать клевера в травосмесях при использовании травостоя 2 года.

За последние годы селекционерами ВНИИ кормов созданы принципиально новые сорта клевера лугового, сочетающие ультрараннеспелость с высокой зимостойкостью и урожайностью, устойчивостью к болезням. Такие сорта как Ранний-2, Марс и Трио при формировании первого укоса на 7-12 дней опережают в развитии существующие раннеспелые сорта. Эти сорта в Нечерноземной зоне успевают за вегетацию сформировать три полноценных укоса (Г.Д. Харьков, 2001).

Белый клевер – необходимый компонент культурных пастбищ. При достаточном увлажнении сорта белого клевера белорусской селекции обеспечивают урожайность 70-75 ц к.ед. с 1 га. Включение 4 кг семян белого клевера в травосмеси равноценно внесению в почву 4 ц аммиачной селитры.

Весьма перспективной культурой является люцерна. По содержанию протеина она превосходит другие бобовые травы. В стадии бутонизации в ней на 1 к.ед. приходится 217 г переваримого протеина, тогда как в клевере – 150 г. Белок люцерны по содержанию незаменимых аминокислот, то есть по своей биологической ценности приближается к яичному. Недаром ее арабское название «аль-альфа» означает первая, лучшая. И действительно, в мировом земледелии люцерне принадлежит первое место из кормовых трав. При выращивании люцерны необходимо иметь в виду, что она хорошо растет лишь на нейтральных или слабо щелочных почвах с достаточным количеством фосфора, калия, бора, молибдена.

Использование люцерны длится 4-6 лет, в течение которых не требуется затрат на семена, обработку почвы, поэтому себестоимость кормов из люцерны значительно ниже, чем из других культур. Люцерна лучше клевера переносит засуху, так как ее корневая система более глубоко проникает в почву.

Относительно новой для Беларуси культурой является галега или козлятник восточный. В наших исследованиях (Е.П. Солдатенков, И.Я. Пахомов, 1992) установлено, что по питательным достоинствам галега не уступает клеверу: в 1 кг зеленой массы содержалось 0,18-0,21 к.ед., на каждую кормовую единицу приходилось 160-170 г переваримого протеина, облиственность составляла 55-57 %. После начала вегетации галега быстро отрастает. В первую половину мая ее среднесуточный прирост составлял 3,6-5,0 см, тогда как клевера – 1,6-2,0. Растение положительно реагирует на удобрения, которые целесообразнее вносить в запас на 2-3 года. Зеленую массу галеги поедают все виды сельскохозяйственных животных. Из нее получают качественное сено, так как не наблюдается больших потерь листьев, масса быстро высыхает. В дополнение к генеративному галега обладает и корнеотпрысковым типом размножения, что определяет ее доминантную роль в агроценозе. Лучшей злаковой культурой для смешанных посевов с галегой является кострец безостый – корнеотпрысковой многолетник (В.Т. Рымарь, В.А. Прыгунков, 2004).

Лядвенец рогатый в отличие от других бобовых переносит и кислые почвы с рН до 5, растет и на менее плодородных песчаных и избыточно увлажненных почвах. Видимо, с этим и связано название растения от древнего слова «ляды» или бросовые земли. На одном месте лядвенец растет до 8 лет.

На песчаных почвах хорошо растет донник белый – двухлетнее растение с одногодичным использованием зеленой массы.

По кормовым достоинствам донник белый лишь немного уступает люцерне. В 1 кг зеленой массы содержится около 0,2 к.ед., на каждую кормовую единицу приходится 160 г переваримого протеина, урожайность 240-300 ц/га. Начинать уборку донника надо до бутонизации и заканчивать до начала цветения. Именно в этот период в нем содержится минимальное количество клетчатки и кумарина – ароматического вещества. В цветущем доннике содержание кумарина доходит до 1,2 %. До цветения донник охотно едят животные в свежем виде, из него также готовят сено, силос, травяную муку. Селекционеры вывели сорта донника с малым содержанием кумарина – до 0,06 %. При использовании донника надо иметь в виду, что при нарушении технологии заготовки кормов, их плесневении вследствие недосушивания сена, плохой трамбовки и герметизации силоса малотоксичный кумарин преобразуется в высокотоксичный дикумарин, нарушающий свертываемость крови. Описаны случаи отравления животных испорченным силосом из донника.

В опыте Т.М Свиридовой и Г.Б. Родионовой (2002) проблема протеинового питания коров решалась за счет донника. Рационы коров опытных групп отличались от контроля тем, что 17-26 % кормов по питательности было заменено зеленой массой донника. Дополнительное поступление протеина и ароматического соединения кумарина положительно сказалось на обменных процессах в организме коров и их продуктивности. За период опыта в пересчете на молоко 4 %-ной жирности среднесуточный удой молока коров опытных групп повысился на 11,3-17,0 % по сравнению с контролем и составил 15,7-16,5 кг. Кумариновые соединения в молоке не были обнаружены, хотя приятный запах донника незначительно ощущался.

Высоким содержанием протеина отличается и незаслуженно забытый амарант. В исследованиях, проведенных в Витебской области установлено, что его зеленая масса по сравнению с кукурузой содержала на 2,4 % больше сухого вещества, а сухое вещество было богаче протеином и жиром в 1,6 раза. На 1 к.ед. приходилось 220 г переваримого протеина, питательность 1 кг сухого вещества составила 0,8 к.ед. Силос из амаранта соответствовал требованиям 1-го класса качества. Несмотря на неблагоприятные погодные условия в период вегетации, выход кормопротеиновых единиц с 1 га составил 50,4 ц (А.П. Шпаков и др., 1994).

Дополнительным источником высокобелковых кормов в Беларуси являются крестоцветные культуры: рапс, озимая сурепица, редька масличная, горчица белая. Для своего развития им не требуется много тепла, поэтому они получают все большее распространение как промежуточные культуры. Обеспеченность 1 к.ед. переваримым протеином в зеленой массе рапса озимого составляет 160 г, ярового – 200, редьки масличной – 210 г. Однако крестоцветные содержат глюкозинолаты – ядовитые вещества, которые накапливаются в цветах, семенах, поэтому их зеленую массу скармливают до цветения – в начале бутонизации. Приручают коров к поеданию зеленой массы постепенно, в течение двух недель, начиная с 5-10 кг вместе с другими кормами и доводят суточные дачи до 15-20 кг, стельным сухостойным коровам и молодняку старше 6-месячного возраста – до 10-15 кг. При избытке зеленой массы крестоцветных ее лучше засилосовать, в силосованном виде она поедается лучше.

Если в настоящее время основные площади в промежуточных посевах занимает рожь – около 0,2 га на корову, то в последующие годы в структуре озимых на зеленый корм предусматривается 18 % крестоцветных культур: рапса и сурепицы, которые обеспечивают функционирование зеленого конвейера на 8-10 дней раньше. В более северных областях – Витебской и Могилевской в группе озимых крестоцветных культур до 70 % следует иметь озимой сурепицы, как более зимостойкой. Пожнивные посевы на 90 %, а в Витебской и Могилевской областях на 100 % должны быть представлены крестоцветными культурами, из которых преимущество следует отдавать более урожайной редьке масличной (Программа «Корма», 2003).

Для повышения протеиновой питательности однолетних трав планируется перейти на посевы только бобово-злаковых смесей, что позволит в условиях дефицита азотных удобрений повысить урожайность с 75-90 до 179 ц/га в 2008 году. При этом в Витебской области должны преобладать смеси на основе вики яровой, в других областях – гороха, вики, люпина.

Институт земледелия и селекции НАН Беларуси предлагает трехзвенную систему использования однолетних трав:

Озимая рожь на зеленую массу;

После ее уборки во 2-3-декаде мая посев однолетней бобово-злаковой смеси (лучше вико-тритикалевой);

Поукосный посев редьки масличной.

Эта схема обеспечивает урожай с 1 га зеленой массы около 1000 ц, 15-20 ц сырого протеина. Такое поле – отличный предшественник для других культур. Корни крестоцветных подавляют грибную инфекцию, угнетают сорняки (М.А. Кадыров, 2003).

Одноукосная система использования однолетних трав: высевают кормовой сорт ярового тритикале Инесса совместно с викой. Сорт Инесса имеет высокий облиственный стебель, устойчив к полеганию. Урожай вико-тритикалевой смеси около 300 ц/га, на 1 к.ед. приходится 130 г переваримого протеина.

Протеиновая питательность кормов во многом зависит и от способа их заготовки. Если при обычной сушке трав на земле потери протеина и других питательных веществ составляют 25-55 % в зависимости от погодных условий, то при досушивании методом активного вентилирования – 11-15%, при силосовании – 23, при сенажировании – 11, а при искусственной высокотемпературной сушке – только 5 %.