МИНЕРАЛЬНАЯ БАЛАНСИРУЮЩАЯ КОРМОВАЯ ДОБАВКА ДЛЯ ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ
MINERAL BALANCING FEED ADDITIVE FOR LACTATING COWS AND A METHOD FOR PRODUCTION THEREOF

Область техники
Группа изобретений относится к кормопроизводству, в частности к минеральным балансирующим кормовым добавкам для лактирующих коров.
Уровень техники
Повышение эффективности производства животноводческой продукции зависит от качества кормов и обеспеченности животных всеми необходимыми питательными и биологически активными веществами в оптимальных для организма соотношениях.
Известен кормовой концентрат для лактирующих коров, содержащий отходы маслоэкстрактного производства (жмыхи), отходы сахарного производства (патока свекловичная) и витаминно-минеральный премикс. Премикс содержит следующие компоненты: витамины А, Д3, Е, Н, медь, цинк, марганец, кобальт, йод, селен, магний, сера, кальций, фосфор, натрий, хлор. [RU 2685909 С1, 23.04.2019]. Недостатком кормового концентрата является отсутствие в составе мочевины, что позволяет увеличить молочную продуктивность и моноаммонийфосфата, что способствует укреплению иммунитета у животного.
Известна кормовая добавка для дойных коров, включающая солому сладкой кукурузы, муку из хлопковых семян, зернобобовые культуры, стеблей растений и листья, зеленой травы, бобового жмыха, гидрофосфата кальция, пыли рыбных костей, премикс и поваренной соли [CN 103844086 А, 11.06.2014]. Недостатком указанной кормовой добавки является отсутствие минеральных компонентов, которые могли бы улучшить показатели качества молока.
Известна кормовая минеральная добавка, содержащая моноаммонийфосфат, мел, натрий хлористый, брусит, селенит натрия, оксид марганца, карбонат кобальта, сульфат цинка, углекислую медь, калий йодид, сульфат железа, кормовую патоку и известняк [ЯРОСЛАВЦЕВ Ф.В. Использование кормовых минеральных добавок в рационах лактирующих коров // Сборник статей по материалам X Всероссийской (национальной) научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 75-летию Курганской ГСХА имени Т.С. Мальцева. Под общей редакцией Сухановой С.Ф., 2018, с. 193-198]. Недостатком указанной кормовой добавки является трудоемкость получения кормовой добавки и сложность ее состава за счет наличие органических и неорганических веществ. А также отсутствие мочевины, что позволяет сбалансировать рацион по азоту.
Наиболее близким аналогом технического решения заявленного изобретения является азотисто-минеральная кормовая добавка для крупного рогатого скота, включающая карбамид и бентонитовую глину и дополнительно содержащая диаммонийфосфат [RU 2161417 С2, 10.01.2001]. Однако данная добавка не оказывает комплексного воздействия на организм животного и не эффективна для улучшения усваивания минеральных веществ у животных.
Раскрытие изобретения
Цель настоящей группы изобретений - разработка состава минеральной балансирующей кормовой добавки для лактирующих коров и способа ее получения с целью увеличения количества и улучшения качества молока; улучшения жизнеспособности животного, восполнения сбалансированного рациона по энергии, в суточной потребности организма минералами; получения экономической эффективности, в том числе снижения себестоимости молока.
Технический результат, на достижение которого направлена группа изобретений, заключается в повышении молочной продуктивности животных; улучшении качественных показателей молока; улучшении усваивания минеральных веществ у животных за счет введения в рацион кормовой добавки.
Указанный технический результат достигается тем, что разработана минеральная балансирующая кормовая добавка, представляющая собой смесь из мочевины, моноаммонийфосфата, мела, брусита, натрий хлористого, при следующем соотношении компонентов, мас. %
Мочевина
21,4
Моноаммонийфосфат
35,7
Мел
21,4
Брусит
7,1
Натрий хлористый
14,4
Также разработан способ получения минеральной балансирующей кормовой добавки, включающий дополнительно стадию классификации гранул через вибросито с диаметром отверстий от 2 мм до 6 мм и последующую фасовку гранул в упаковку. И также разработан способ улучшения усваивания минеральных веществ у лактирующих коров путем введения минеральной балансирующей кормовой добавки в рацион животного в количестве 200 г/гол. в сутки.
В условиях интенсификации животноводства актуальным на сегодняшний день является разработка и использование комплексных минеральных добавок, являющихся источниками макро- и микроэлементами. Восполнить недостаток минеральных веществ в рационах крупного рогатого скота возможно за счет применения моноаммонийфосфата кормового, мела химически осажденного, натрия хлористого, брусита молотого, мочевины в комплексе:
Данный состав влияет на организм животного за счет следующих компонентов:
Мочевина:
- увеличивает молочную продуктивность;
- повышает содержание протеина в кормах и в получаемой от животных продукции;
- позволяет сбалансировать рацион по азоту;
нормализует основные гематологические показатели высокопродуктивных лактирующих коров.
Моноаммонийфосфат:
- способствует нормализации обмена веществ в организме;
- участвует в процессах биосинтеза белка;
- способствует укреплению иммунитета;
- позволяет снизить риск заболеваний, связанных с недостатком данного элемента;
- входит в состав нуклеиновых кислот, служащих носителями генетической информации;
- способствует эффективному функционированию иммунной и репродуктивной систем.
Мел:
- необходим для передачи нервных импульсов, движения мышц и проницаемости клеточных оболочек;
- составная часть структуры тканей;
- активатор ферментов;
- участвует в свертываемости крови и образовании молока;
- железо принимает участие в переносе кислорода (гемоглобин).
Брусит:
- принимает участие в поддержании кислотно-щелочного равновесия и осмотического давления в жидкостях и тканях;
- принимает участие в синтезе белка и углеводном обмене;
- входит в состав костной и мягких тканей;
- обеспечивает функциональную способность нервно-мышечного аппарата;
- участвует в терморегуляции тела;
- участвует в белковом, жировом и минеральном обмене животных.
Натрий хлористый:
- регулирует осмотическое давление и водный обмен;
- участвует в обмене веществ;
- основной компонент в балансе электролитов крови;
- снижается молочная продуктивность, жирность молока.
Также указанный технический результат достигается тем, что разработан состав с определенным соотношением минеральной кормовой добавки (Таблица 2). Именно указанное соотношение компонентов минеральной добавки обеспечивает получение новой, улучшенной по сравнению с прототипом, минеральной балансирующей кормовой добавки.
Заявленная минеральная балансирующая кормовая добавка может быть получена следующим способом.
Способ заключается в смешивании нескольких компонентов, в соответствии с рецептурой, с последующей грануляцией. Технологический процесс производства состоит из одной технологической линии.
В состав технологического процесса входят следующие стадии:
- загрузка и дробление компонентов для кормовой добавки;
- смешивание компонентов для кормовой добавки;
- гранулирование полученной смеси кормовой добавки;
- сушка готового продукта;
- классификация и фасовка готового продукта.
Пример получения кормовой добавки.
Для производства 1000 кг готовой кормовой добавки используется:
- мочевины - 214 кг
- моноаммонийфосфата - 357 кг
- мела - 214 кг
- брусита - 71 кг
- натрия хлористого - 144 кг.
3
Загрузка предварительно взвешенных компонентов в бункер осуществляется вручную с использованием электрической тали грузоподъемностью 3,2 т и ручного гидравлического штабелера. Из бункера питателями шнековыми смесь подается в бункер весовой. Из весового бункера питателем шнековым смесь подается в дробилку для измельчения. Далее компоненты подаются в смеситель. Приготовленная в смесителе смесь питателями шнековыми выгружается в бункер. Из бункера питателем шнековым смесь подается на тарельчатый гранулятор для формирования гранул. В качестве связующего вещества на тарелку гранулятора через форсунки предусматривается подача предварительно подготовленной воды с расходом 1 0,008 м/ч. Гранулятор оснащен активатором, для разбивания крупной фракции. Гранулы кормовой добавки после гранулятора через шлюзовый питатель подаются в сушилку в «кипящем слое», состоящую из трех секций.
Воздух в сушилку подается вентиляторами после предварительного нагрева в паровых калориферах до температуры от 40°С до 60°С насыщенным паром давлением 0,6 МПа. Паровой конденсат из паровых калориферов поступает в существующую сеть конденсатопровода. Горячий воздух проходит через перфорированный лист и слой материала, сушит его и удаляется через патрубок в циклон. Высушенный продукт через шлюзовый питатель выгружается на питатель ленточный и подается на вибросито. На вибросите происходит классификация продукта. Крупная фракция (диаметром более 6 мм) и мелкая фракция (диаметром менее 2 мм) отправляется на переработку питателем ленточным в дробилку для измельчения. Далее компоненты шнековыми питателями подаются на тарельчатый гранулятор для формирования гранул. Товарный продукт (диаметр гранул от 2 мм до 6 мм) питателями ленточными подается в бункер. Из бункера продукт подается на фасовку. Фасовка осуществляется в мешки со взвешиванием на весах напольных. Контроль фасовки осуществляется по месту.
Заявленное изобретение выполнено в удобной форме в виде гранул. В одной грануле равномерно распределены все питательные минеральные вещества (макро- и микроэлементы). Заявленная минеральная балансирующая кормовая добавка соответствуют требованиям ГОСТ 26573.0-2017 «Премиксы. Технические условия».
Осуществление изобретения.
Реализация заявленного назначения и подтверждение возможности достижения технического результата иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Молочная продуктивность коров и качественные показатели молока.
Исследование по изучению эффективности использования минеральной балансирующей кормовой добавки проводились на базе ООО «ВолгоДонАгро» п. Нариман Светлоярского района на коровах голштинской породы красной-пестрой масти. Кормовую добавку, упакованную в мешки, хранили в сухих, чистых и хорошо проветриваемых закрытых складских помещениях, защищающих продукт от увлажнения с регулируемыми температурой воздуха (не более 30°С) и влажностью воздуха (не более 50%).
Подопытные животные во время проведения исследований находились в одинаковых условиях содержания и кормления, являлись клинически здоровыми.
В ходе исследований изучались следующие показатели:
Химический состав кормов на содержание сухого вещества, сырого протеина, сырого жира, сырой клетчатки, сырой золы.
Определение вели по следующим методикам:
- определение влажности - ГОСТ 13496.3-92, ГОСТ Р 54951-2012;
- определение содержания азота и сырого протеина по Къельдалю - ГОСТ Р 51417-99 (ИСО5988-97);
- определение сырой клетчатки - ГОСТ 13496.2-91, ГОСТ 31675-2012;
- определение сырой золы - ГОСТ 13979.6-94;
- определение сырого жира - ГОСТ 13496.15-97.
Минеральный состав гранулированных минеральных комплексов на основе минерального сырья:
- содержание натрия - методом пламенной фотометрии;
- массовая доля кальция - ГОСТ 26570-95 п. 2.2;
- массовая доля фосфора - ГОСТ 26657-97;
- массовая доля цинка, марганца, меди, железа, кобальта - ГОСТ 26573.2-2014 п. 6;
- содержание калия, магния - ГОСТ 32343-2013 (ISO 6869:2000);
- массовая доля свинца - ГОСТ 30178-96;
- массовая доля хрома, никеля - методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Молочную продуктивность коров - путем контрольных доек ежедекадно с определением его
качества, с использованием анализатора молока Лактан 1-4 М мини.
Клинические-физиологические показатели - путем фиксирования температуры тела, частоты дыхания, частоты пульса в 1 минуту, руминации в 2 минуты.
Гематологические показатели: количество эритроцитов и лейкоцитов - путем подсчета в камере Горяева, биохимические показатели в сыворотке крови - колориметрическим методом.
Биометрическую обработку данных проводили по методике Плохинского Н.А. и программы «Microsoft Excel». Достоверность различий между признаками определяли путем сопоставления с критерием по Стьюденту. При этом определяли три порога достоверности (*Р>0,95, **Р>0,99, ***Р>0,999).
Схема опыта, проведенного на коровах голштинской породы красной-пестрой масти (Таблица 3).
Хозяйственный рацион для дойных коров в период проведения опыта включал сено люцерновое 5 кг, сенаж суданковый 20 кг, комбикорм 4 кг, а для балансирования по сырому протеину и минеральным веществам - амидо-минеральную добавку. В рационах коров опытной группы заменяли амидо-минеральную добавку на изучаемую кормовую добавку на основе минерального сырья в количестве 200 г/сутки на 1 голову животного в опытной группе.
В рационе содержалось:
ЭКЕ- 16,1-16,2
Обменной энергии - 161-162 МДж
Сухого вещества - 16,5-16,7 кг
Сырого протеина - 2022-2061 г
Крахмала - 2125-2145 г
Сахаров - 1180-1200 г
Кальция - 113-116 г
Фосфора - 64-66 г.
Анализ содержания питательных веществ, макро и микроэлементов позволил сделать вывод о том, что коровы обеих групп получали их в необходимом количестве, согласно нормам.
В ходе опыта вели учет молочной продуктивности на основании контрольных доек и анализа отобранных проб молока. Данные представлены в Таблице 4. Учет надоенного молока и отбор средних проб для анализа вели при каждом доении. Пробы молока составляли при этом примерно 1-2% от удоя. Минимальный размер суточной пробы - 100 мл. Качественные показатели молока - 1 раз в месяц, для этого суточную пробу молока отбирали при выполнении контрольных доений. Содержание массовой доли жира в молоке, СОМО, сухого вещества, плотность определяли с использованием анализатора молока Лактан 1-4 М мини. Содержание белка в молоке определяли колориметрическим методом ГОСТ 25179-2014 «Молоко и молочные продукты методы определения массовой доли белка». Определение влаги и сухого вещества - высушивали при температуре 100-105°С по ГОСТ Р 54668-2011 «Молоко и продукты переработки молока методы определения массовой доли влаги и сухого вещества».
Таблица 4 - Молочная продуктивность коров и качество молока
По среднесуточному удою наблюдалось превосходство коров опытной группы, получавших в составе рациона заявленную кормовую добавку. Так, этот показатель составил 17,77 кг, что выше по сравнению с контролем на 4,71%.
Аналогичная тенденция наблюдалась и по качественным показателям молока. Лидирующую позицию по содержанию жира и белка в молоке заняла опытная группа, 3,46% и 3,27% соответственно, против 3,37% и 3,23% в контроле.
Применение изучаемой кормовой добавки способствовало повышению в молоке количества сухого вещества и СОМО. В опытной группе эти показатели были выше по сравнению с контролем соответственно на 0,23%.
За счет применения в рационах коров опытной группы изучаемой гранулированной минеральной добавки наблюдалось повышение в молоке содержания кальция и фосфора. Таким образом, применение заявленной гранулированной минеральной балансирующей кормовой добавки увеличило молочную продуктивность подопытных коров и улучшило качественный состав молока.
Пример 2. Переваримость питательных веществ рационов и баланс веществ в организме животных.
Неотъемлемой частью опыта по кормлению является исследования по изучению переваримости питательных веществ рационов. При проведении опыта по переваримости питательных веществ и баланса веществ были выбраны по 3 головы от каждой группы из примера 1. Отобранных животных содержали в изолированных стойлах с кормушками, позволяющими собирать остатки корма.
Учет кормов, остатков и кала вели по каждому животному из группы индивидуально. Несъеденные остатки ежедневно собирали в течение всего учетного периода и взвешивали. По окончании физиологического опыта из несъеденных остатков составляли средние пробы для проведения анализов.
Расчеты коэффициентов переваримости проводили на основании данных по количеству потребленных с кормами питательных веществ и выделенных с калом.
Кал от животных собирали во время выделения и складывали в эмалированные бачки. Ежесуточно кал взвешивали, хорошо перемешивали и отбирали из разных мест 1-2% по массе кала и помещали пробы в банки с притертыми пробками. Средние пробы кала консервировали 10%-ой соляной кислотой из расчета 50 мл на 1 кг кала и добавляли 2 мл хлороформа. Тару с калом хранили на холоде. Общую пробу кала собирали от каждого животного в отдельную банку.
Сбор мочи производили в подготовленную бутыль, в которую предварительно наливали 10-15 см3 10% раствора соляной кислоты с добавлением 2-3 г тимола. Из выделенного за сутки животным количества мочи отбирали средние пробы в количестве до 10% и помещали в бутылки с притертыми пробками. Пробы дополнительно консервировали 10% раствором соляной кислоты с тем расчетом, чтобы общее количество добавленной кислоты составило 5% от массы пробы. Затем 1-2 раза за период опыта добавляли 2-3 г тимола. До конца учетного периода пробы хранили при температуре 3-5°С. В моче определяли общий азот - по методу Кельдаля.
На основании данных по количеству потребленных питательных веществ с кормами и выделенных с калом были рассчитаны коэффициенты переваримости (Таблица 5).
Лучшим перевариванием питательных веществ отличались коровы опытной группы. Коэффициент переваримости сухого вещества в контрольной группе составил 66,98%, что ниже по сравнению с опытными на 1,47%. Переваримость органического вещества по сравнению с контролем была выше на 1,33%, сырого протеина - на 1,07%, сырой клетчатки - на 1,49%, сырого жира - на 1,1%, БЭВ - на 1,08%.
Для более полного изучения действия какой-либо добавки помимо опыта по переваримости проводят балансовые опыты с целью определения усвояемости питательных веществ. Для этого были изучены балансы азота, кальция и фосфора.
За счет применения изучаемой добавки потребление азота в группах было различным (Таблица 6).
Потребление азота коровами контрольной группы составило в среднем 323,52 г, в 1 опытной - 327,68 г, что по сравнению с контролем было выше на 4,16 г. С повышением удоев произошло и увеличение выделенного азота с молоком. Так, этот показатель в опытной группе был выше по сравнению с контролем на 5,89%. Стоит отметить, что баланс азота в обеих группах был положительным, и составил в контрольной группе 7,35 г, а в опытной 8,33 г, что выше, чем в контроле на 0,98 г. При этом лучшее использование азота наблюдалось у коров, потреблявших изучаемую добавку на основе минерального сырья. Так, использование азота от принятого в контрольной группе было на уровне 27,11%, что меньше по сравнению с опытной на 1,26%. При вычислении коэффициента использования азота на молоко от переваренного наблюдалась аналогичная картина.
Таким образом, использование в рационах дойных коров заявленной гранулированной балансирующей минеральной кормовой добавки способствовало лучшему усвоению и использованию азота организмом животных.
При проведении балансового опыта помимо баланса азота необходимо изучение усвояемости и использования кальция и фосфора (Таблица 7).
Потребление кальция подопытными животными было различным, в контрольной группе этот показатель был на уровне 113,2 г, а в опытной 114,92 г. С молоком больше кальция выделено по сравнению с контролем в опытной группе больше на 7,18%. Баланс данного макроэлемента в обеих группах был положительным, однако разница в пользу опытной группы по сравнению с контролем составила 8,85%. При этом показатель использования кальция на молоко от принятого в контрольной группе был на уровне 19,19%, что меньше при сравнении с опытной на 1,07%.
Таким образом, животные обеих групп были обеспечены кальцием, но наилучшее его использование наблюдалось у коров, потреблявших заявленную кормовую добавку. Аналогичная использованию кальция наблюдалась картина и по балансу фосфора (Таблица 8).
Количество потребленного с кормами фосфора находилось в пределах 64,12-65,52 г. При этом большее потребление его отмечалось коровами опытной группы, в опытной выше, чем в контроле на 1,4 г. С молоком количество выделенного фосфора было на уровне 16,29 г, что меньше аналогичного показателя в опытной группе на 7,98%. Баланс фосфора был положительным во обеих группах и составил в контрольной 1,46 г, в опытной - 2,11 г. При этом коэффициент использования фосфора на молоко от принятого в опытной был на уровне 26,85%, что выше по сравнению с контролем на 1,44%.
Таким образом, введение заявленной гранулированной балансирующей минеральной кормовой добавки на основе минерального сырья оказало положительное влияние на баланс и использование азота, кальция и фосфора.
Пример 3. Клинико-физиологические показатели подопытных коров.
Для оценки влияния заявленной гранулированной балансирующей минеральной кормовой добавки на состояние животных, изучали клинико-физиологические показатели у подопытных коров (Таблица 9).
Физиологическое состояние животных определяли по клиническим показателям. Для изучения клинических показателей определяли пульс (частота сердечных сокращений), температуру тела, частоту дыхания. Пульс определяли наложением пальца на бедренную артерию. Считали число пульсовых ударов в 1 минуту. Частоту дыхания или число дыхательных движений в минуту определяли путем прикладывания руки к носовым отверстиям за 1 минуту, температуру тела - с помощью термометра, ректально.
При анализе полученных данных было выявлено, что существенных изменений между группами по показателям температуры тела, частоты пульса, частоты дыхания, руминации не наблюдалось. Все клинико-физиологические показатели дойных коров соответствовали норме здоровых животных.
Пример 4. Гематологические показатели подопытных животных.
Для контроля над физиологическим состоянием и обменными процессами, протекающими в организме животных, изучали морфологические и биохимические показатели крови дойных коров (Таблицы 10 и 11). Контроль физиологического состояния коров осуществляли путем исследований взятой у 3 подопытных животных каждой группы из примера 1 из яремной вены крови. В крови изучали морфологические и биохимические показатели по общепринятым методикам: содержание эритроцитов и лейкоцитов - в камере Горяева, содержание гемоглобина и биохимических показателей - колориметрическим методом. Материалы исследований обрабатывали методом вариационной статистики (по методике Плохинского Н.А.) с использованием пакета программ ((Microsoft Office» на ПК и определением критерия достоверности по Стьюденту (*- Р>0,95; **- Р>0,99; ***- Р>0,999).
12
Содержание эритроцитов в крови подопытных животных находилось практически на одном и том же уровне 6,89-6,92 10/л. По лейкоцитам наблюдалось некоторое изменение в опытной группе по отношению к контролю, однако оно было незначительным, и данный показатель находился в пределах физиологической нормы. Концентрация гемоглобина в крови коров контрольной группы составила 104,66 г/л, опытной группе 111,68 г/л, что выше, чем в контроле на 6,71%.
Анализ биохимического состава крови показал, что лактирующие коровы опытной группы превосходили по содержанию общего белка в сыворотке крови животных контрольной группы на 6,33 г/л. По содержанию альбумина в сыворотке крови наблюдалась аналогичная картина. Его концентрация в сыворотке от коров опытной группы была выше по сравнению с контролем на 4,30%. Содержание глюкозы в сыворотке крови коров контрольной группы находилось на уровне 2,55 ммоль/л, опытной - 2,76 ммоль/л (выше контроля на 8,23%). Концентрация в сыворотке крови кальция фосфора и магния имело аналогичную тенденцию. Стоит отметить, что все исследуемые показатели находились в пределах физиологической нормы.
Таким образом, скармливание заявленной гранулированной балансирующей минеральной кормовой добавки коровам не оказало отрицательного влияния на состояние их здоровья и способствовало оптимизации обмена веществ в их организме.
Пример 5. Экономическая эффективность применения гранулированных минеральных комплексов на основе минерального сырья в кормлении коров.
Применение изучаемой гранулированной минеральной добавки привело к увеличению получаемой продукции и улучшению ее качественных показателей, что отразилось на экономической эффективности производства молока (Таблица 12).
Количество дополнительной продукции базисной жирности 3,4% на одну голову в опытной группе достигло 151,60 кг, что при цене реализации молока 22 руб. кг в денежном выражении составило 3335,1 руб.
Следовательно, применение заявленной балансирующей гранулированной минеральной кормовой добавки в рационах для дойных коров позволяет повысить уровень и качество получаемой продукции, а также улучшить экономические показатели производства молока.
Таким образом, разработана комплексная минеральная балансирующая кормовая добавка, которая за счет определенного соотношения компонентов добавки, эффективна для повышения молочной продуктивности животных, улучшения качественных показателей молока и улучшение усваивания минеральных веществ у животного, что в свою очередь влияет на оптимизацию обмена веществ у лактирующих коров. Также изобретение позволяет получить экономическую эффективность, в том числе снижения себестоимости молока.
Следовательно, предложенное изобретение является эффективным и удобным и может быть получено в промышленных масштабах и широко использовано в кормопроизводстве (животноводстве).