Расчет обменной энергии в кормах для свиней

Расчет обменной энергии в кормах для свиней thumbnail

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.

Энергетические системы оценки

В большинстве современных стран для оценки кормов используют следующие показатели:показатели оценки кормов

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

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.

Читайте также:  Сколько нужно корма для козы в год

чистую энергию лактации (ЧЭЛ) для сена лугового

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

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

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

расчет обменной энергии для свиней
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

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

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

С.Ф. Савченко канд. с.-х. наук, ООО «Евро Технологии»
 

Эффективность производства свинины в значительной степени обусловлена затратами кормов, доля которых в себестоимости продукции колеблется от 50 до 70% и две трети от этого количества составляют затраты на кормление свиней  от 20 кг живой массы и до убоя. Во многом это определяется качеством используемых рационов – чем ниже их энергетическая и протеиновая питательность, тем затраты выше. 

Питательные вещества, содержащиеся в кормах, необходимы для роста и развития животных, обеспечения репродуктивных качеств,  сохранения здоровья и иммунного статуса. Одними из основных факторов питательности рациона являются энергия и протеин, потребности в которых у свиней являются максимальными, в то время как потребность в минералах и витаминах гораздо меньше. По мнению многих учёных, наиболее дорогостоящим компонентом питательной ценности в кормах для животных является обменная энергия (ОЭ). Уровень концентрации ОЭ в кормах – один из главных факторов, определяющих поедаемость кормов, соответственно ОЭ является ключевым фактором питательности, которому специалисты при расчёте рецептов комбикормов и рационов должны уделять максимальное внимание. Поскольку в большинстве современных компьютерных программ по оптимизации рецептов комбикормов  все остальные показатели питательной ценности соотнесены к обменной энергии и концентрация их в рецептах контролируется в виде отношений,  например:  отношение энергии  к протеину, энергии к лизину и т. д.,  то  очевидно, что  наибольшие резервы экономии стоимости корма сокрыты в обеспечении рецепта энергией [ 3 ].

Читайте также:  Сколько нужно корма вьетнамским свиньям в день

  Под энергетической потребностью свиней понимается сумма органических веществ  корма (рациона) необходимых для различных обменных превращений в организме, связанных с поддержанием жизни и образованием продукции. Энергетическую питательность рациона у свиней принято оценивать по содержанию в нём  обменной энергии (МДж), сухого вещества и концентрации клетчатки в сухом веществе. Обеспечение свиньи энергией должно находиться в строгом соответствии с её потребностью и физилогическими возможностями потребления сухого вещества. Потребление сухого вещества  (СВ) может  определяться по уравнению [2 ]:

                            СВ  =  0,54  *  живая масса. 

   Энергия является одним из наиболее критичных показателей, характеризующих питательную ценность корма. Энергия крайне необходима для обеспечения обменных функций, и если поступление энергии ограничено, то даже при оптимальном поступлении в организм всех питательных веществ они не в состоянии обеспечить животным реализацию своего генетического потенциала.

  Энергия требуется для обеспечения многих физиологических процессов и функций в организме,  связанных с работой дыхательной системы, циркуляцией крови, работой мышц, пищеварением, функциями выделения, обновлением тканей, что имеет непосредственное отношение к изменению живой массы животного. Немаловажное значение имеет энергия для терморегуляции, особенно при содержании свиней в условиях пониженных  температур. Непосредственное значение энергия имеет для накопления белка и жира, то есть  роста мяса и сала. Рост и развитие плодов, органов и тканей половой системы, производство молока также обеспечиваются энергетической частью рациона. Энергия образуется в процессе окисления углеводов, жиров и фракций протеинов корма. Основными источниками энергии являются углеводы, жиры и масла [4].

  Несмотря на то, что углеводы кормов являются основным источником энергии для животных, из них нормируют только клетчатку, поскольку она определяет доступность энергии, объём рациона и влияет на концентрацию в нём энергии и питательных веществ. Повышенный уровень клетчатки в рационе не только снижает концентрацию обменной энергии и питательных веществ в сухом веществе рациона, но и повышает затраты кормов на производство единицы продукции.  Недостаточное содержание клетчатки в рационах свиней также негативно сказывается на их здоровье и продуктивности.  Объясняется это ролью клетчатки как балластного вещества, способствующего активизации моторики желудочно – кишечного тракта и профилактике заболевания свиней язвой и эрозией  желудка при использовании концентрированных кормов  тонкого помола.

 Низкий уровень энергетического и протеинового питания маток в период супоросности приводит к снижению многоплодия и повышенному отходу новорождённых поросят. Особенно остро реагируют на снижение уровня кормления в период супоросности матки низкой упитанности. Главной причиной повышенного отхода поросят считается пониженная их живая масса при рождении.

    Основу энергетической (наиболее дешёвой ) части рационов составляют зерновые злаковые культуры: кукуруза, ячмень, овёс, пшеница, рожь и продукты их переработки. Причиной тому является высокая концентрация крахмала в этих культурах. Около двух третей массы зерна в этих культурах приходится на крахмал, который переваривается на 95%. Высокая концентрация легкопереваримых углеводов и обеспечивает высокую энергетическую ценность зерна злаковых культур.

 Не менее важным источником энергии являются жиры корма. Кроме того, они играют азотсберегающую роль, поскольку препятствуют использованию аминокислот  для обеспечения организма энергией. Энергетическая ценность жиров более, чем в два раза выше, чем у углеводов. 

 Жиры в организме служат не только энергетическим,  но и пластическим материалом, входящим в состав клеточных мембран и оболочек, а также участвуют в обменных процессах. Биологическая ценность жиров определяется наличием в них незаменимых жирных кислот – линолевой  (С 18:2), линоленовой (С 18:3) и арахидоновой (С 20:4), которые являются предшественниками эйкозаноидов, группы важных регуляторов, включающих в себя простагландины, простациклины и тромбоксаны. В организме свиней незаменимые жирные кислоты могут синтезироваться из линолевой кислоты, потребность в линолевой кислоте у взрослых свиней составляет 1,3%, у молодняка 1,6%  и  обычно покрывается её содержанием в кормах. Особое внимание на концентрацию сырого жира следует уделять при оптимизации рецептур для лактирующих свиноматок и,  особенно,  подсосных поросят, поскольку для поросят сырой жир – один из основных источников энергии. Как правило, для этих целей используют растительные масла и животные жиры. 

 Жиры и масла дают энергию в более концентрированной форме, чем углеводы и могут превращаться прямо в жиры организма и молока. Термин «жир» или «масло» обычно отражает растворимость,  «жир» сохраняется твёрдым при комнатной температуре, в то время как «масло» остаётся жидким. 

Читайте также:  Таблица кормления щенков сухим кормом монж

  Жирнокислотный состав рациона давно признан важным фактором, оказывающим влияние на качество свиного сала. Основной интерес представляют полинасыщенные  жирные кислоты, а именно ω-3 кислоты, которые имеют ряд преимуществ в улучшении здоровья. Увеличение содержания в рационе С 18:3 ( ω-3) и С 20:5 (ω-6) жирных кислот можно обеспечить использованием льняного и рапсового масла. Однако следует помнить, что эти масла склонны к прогорканию, что является причиной появления постороннего вкуса. Поэтому важно выдерживать оптимальные уровни полиненасыщенных жирных кислот, особенно  α-линоленовой (С 18:3). Включение этой кислоты в состав рациона не должно превышать 3% от общего содержания жирных кислот. Принято считать, что свинина является хорошим диетическим продуктом с точки зрения баланса между полиненасыщенными и насыщенными жирными кислотами. Для здоровья человека рекомендуемое соотношение составляет 0,4.

  Людям рекомендуется увеличить потребление эйкозапентаеновой (С 20:5) и докозагексаеновой (С 22:6) кислот. В свинине концентрация этих кислот незначительна, но их содержание можно увеличить за счёт ввода в рацион свиней рыбной муки и рыбьего жира. Однако, следует помнить о том, что рационы с высокими дозами этих кормовых средств являются причиной появления «рыбного» привкуса, поэтому практики ввод таких кормов в рацион ограничивают до 2,5%. 

  Нормирование в рационах свиней обменной энергии – это обеспечение организма энергией, содержащейся в переваримой части белков, жиров и углеводов за вычетом потерь с калом и мочой. Энергетическая питательность кормов в обменной энергии определяется отдельно для каждого вида животных, как правило, в прямых балансовых опытах.  Для свиней её количество  составляет  [1]:

          ОЭ свиней = ВЭ –(Эк + Эм)

где   ВЭ – валовая энергия в корме, МДж;

 Эк – энергия в кале, МДж;

 Эм -энергия в моче, МДЖ.

   Обменную энергию в корме также определяют расчётным путём, используя данные опытов по изучению переваримости питательных веществ кормов и рационов по уравнению регрессии [1]:

   ОЭ свиней = 20,85 пП + 36,63пЖ + 14,27 пК + 16,95 пБЭВ 

где     ОЭ – обменная энергия в МДж; 

пП – переваримый протеин, г; 

пЖ – переваримый жир, г; 

пК – переваримая клетчатка, г; 

 пБЭВ – переваримые  безазотистые  экстрактивные вещества, г. 

  Нормативы для удовлетворения потребностей животного в обменной энергии и расчёта рецепта или рациона должны находиться в строгом соответствии с физиологическими возможностями потребления сухого вещества. Нормирование сухого вещества и концентрация в нём обменной энергии – обязательное условие  для получения высокой и гарантированной продуктивности[4] .         

 Эффективность использования энергии и  питательных веществ рационов у свиней в значительной степени зависит от возраста, живой массы, физиологического состояния и типа кормления.  Установлено, что при полноценном кормлении в среднем только 25% валовой энергии корма используется на образование продукции, 75% её расходуется непродуктивно. Эти затраты организма свиней включают расход  энергии на осуществление жизненных функций (теплопродукция) – в среднем 50%, потери энергии в кале – 20% в моче – 5 %. Самый высокий коэффициент использования энергии – около 50% отмечается у поросят – сосунов, с возрастом он снижается и в 6,5-месячном возрасте составляет 24 %.

 В практике работы российских свиноводческих предприятий  для балансирования  рецептов комбикормов и рационов принято использовать показатель обменной  энергии (ОЭ). Однако, в зарубежной  практике ведения животноводства используются и другие показатели энергетической ценности кормов, такие как, переваримая  и чистая  энергия.  Использование при оптимизации рецептов комбикормов различных показателей зачастую приводит к непоправимым ошибкам и неоправданным затратам, особенно при включении в состав рационов широкого спектра импортных кормовых средств  или белково – витаминных концентратов, поскольку некоторые компании в сертификате качества приводят значения энергетической ценности, принятые в стране производителя продукта.  Так, сравнивая показатели энергетической ценности основного компонента  рецептов комбикорма для свиней – ячменя, можно констатировать, что в культуре содержится 296 Ккал обменной энергии, а чистой энергии всего 218 Ккал.  Показатель чистой энергии практически на 26% ниже, чем значение обменной энергии. Кроме того,   в некоторых сертификатах качества можно обнаружить  показатели энергетической ценности продукта без указания вида животных. Это  также не совсем корректно, поскольку из одного и того же сырья, например, того же ячменя, свинья может взять обменной энергии на 1,7 % больше, чем птица. В этой связи  при оптимизации рецептур целесообразно использовать показатели фактической энергетической питательной ценности сырья. 

 Таким образом, вышеизложенное позволяет констатировать, что  зоотехнику – практику зачастую приходится увязывать не только различные показатели энергетической ценности кормов, но и некоторые различия в оценках их питательности с физиологическими потребностями животных, что не всегда удаётся сделать корректно. 

Источник