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 не органических 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, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Мочевина
29,4
Моноаммонийфосфат
29,4
Мел
29,4
Брусит
11,8.
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 250 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, 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.
Также указанный технический результат достигается тем, что разработан состав с определенным соотношением минеральной кормовой добавки (Таблица 1). 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 - 294 кг,
- моноаммонийфосфата - 294 кг,
- мела - 294 кг,
- брусита - 118 кг.
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 м3/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 с 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.
Исследование по изучению эффективности использования минеральной балансирующей кормовой добавки проводились на базе АО «Агрофирма «Восток» Николаевского района Волгоградской области на лактирующих коровах айрширской породы.
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 (ИС05988-97);
- 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).
Пример 1. Молочная продуктивность коров и качественные показатели молока.
Схема опыта, проведенного на лактирующих коровах айрширской породы представлена в Таблице 3
В состав хозяйственного рациона для дойных коров входили сено люцерновое 3,2 кг, сенаж злаково-бобовый 20 кг, силос кукурузный 18 кг, комбикорм 4 кг, а также амидо-минеральная добавка в количестве 200 г/гол в сутки. В рационах коров опытной группы заменяли амидо-минеральную добавку на заявленную кормовую добавку на основе минерального сырья в количестве 250 г/гол в сутки в опытной группе.
В рационе содержалось:
• ЭКЕ-16,9-17,0
• Обменной энергии - 169-170 МДж
• Сухого вещества - 17,0-17,2 кг
• Сырого протеина - 2360-2420 г
• Крахмала - 2255-2275 г
• Сахаров - 1250-1280 г
• Кальция - 122-125 г
• Фосфора - 68-70 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.
Согласно полученным данным по среднесуточному удою превосходили коровы опытной группы. Разница в их пользу по сравнению с контролем составила 5,12%. Аналогичная тенденция наблюдалась и по качественным показателям молока. Лидирующую позицию по содержанию жира и белка в молоке заняла опытная группа, 4,25% и 3,24% соответственно против 4,22% и 3,20% в контроле.
Применение изучаемой кормовой добавки способствовало повышению в молоке количества сухого вещества и СОМО - 12,87% и 8,62% в опытной соответственно против 12,68% и 8,46% в контроле. Также увеличились показатели по содержанию кальция и фосфора в молоке.
Таким образом, применение заявленной гранулированной минеральной добавки увеличило молочную продуктивность подопытных коров и улучшило качественный состав молока.
Пример 2. Переваримость питательных веществ рационов и баланс веществ в организме животных.
Лучшим перевариванием питательных веществ отличались коровы опытной группы. Коэффициент переваримости сухого вещества в контрольной группе составил 67,26%, а в опытной 68,83%, что выше по сравнению с контролем на 1,57%. Органическое вещество переваривалось лучше коровами, получавшими изучаемую добавку на 1,43%. Превосходство опытной группы по перевариванию сырого протеина составило 1,17%, сырой клетчатки - 1,59%, сырого жира - 1,11%, БЭВ - 1,18%.
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 16).
По табличным данным видно, что коровы обеих групп потребляли неодинаковое количество азота. Так, в опытной группе коровы потребляли азота на 2,61% больше, чем сверстницы из контроля. Поскольку удои коров в опытной группе были выше, чем в контрольной, то и выделение азота с молоком у них было более высоким. Так, опытной группе этот показатель был выше 6,42% по сравнению с контрольной группой.
Следует отметить, что во время проведения физиологического эксперимента все подопытные коровы имели положительный баланс азота: в контрольной группе он составил 8,12 г, а в опытной - 13,98 г (что на 5,86% больше контроля).
Использование в рационах коров гранулированной минеральной добавки способствовало увеличению протеиновой питательности корма. Для синтеза белков молока подопытные коровы использовали на молоко больше азота. Так, сверстницы контроля уступили аналогам опытной группы на 0,87% - от принятого, и на 0,68% - от переваренного.
Следовательно, использование в кормлении лактирующих коров изучаемой кормовой добавки оказало положительное влияние на обмен азота в их организме и способствовало увеличению коэффициента его использования.
В жизнедеятельности организма животных, их продуктивного и репродуктивного здоровья исключительно важную роль играют минеральные вещества. Из всех минеральных соединений организма животного до 75% приходится на долю таких макроэлементов, как кальций и фосфор. Именно поэтому данные об использовании кальция и фосфора являются главными показателями, характеризующими обмен веществ в организме и обеспеченность минеральными веществами.
Для выявления влияния скармливания изучаемой кормовой добавки на обмен кальция в организме был изучен его баланс у подопытных лактирующих коров (Таблица 7).
Потребление кальция в обеих группах было различным: в контрольной группе - 122,19 г, в опытной - 124,68 г, что на 2,49 г больше, чем в контрольной. Коровы контрольной группы выделили с молоком 22,48 г кальция, что оказалось меньше, чем в опытной на 6,76%.
Также, как и баланс азота, баланс кальция в опытной группе был положительным, однако разница опытной группы над контролем составила в большую сторону на 2,83 г.
Из-за разного количества, принятого с кормами и выделенного кальция, а также отложенного в организме его использование от принятого составило 33,46% в контрольной группе, 34,95% в опытной группе. При этом на молоко было использовано этого макроэлемента от принятого 18,40% в контрольной группе, 19,40% в опытной группе.
Таким образом, все коровы были обеспечены кальцием, только коровы опытной группы его использовали лучше, в отличие от аналогов контрольной группы.
Наряду с азотом и кальцием в балансовом опыте был рассмотрен обмен фосфора в организме дойных коров контрольной и опытной групп. Следует отметить, что по использованию фосфора коровами подопытной группы наблюдалась аналогичная закономерность (Таблица 8).
Уровень потребления фосфора был в пределах 68,04-70,22 г. При этом больше фосфора потребили животные опытной группы, разница с аналогами контрольной группы была 2,18 г (на 3,20% выше).
С молоком животные контрольной группы выделили 16,91 г фосфора, что меньше аналогичного показателя в опытной группе на 8,34%. Баланс фосфора в обеих группах также был положительным. В контрольной группе он составил 1,57 г, что оказалось меньше, чем в опытной на 0,75 г. При этом на синтез молока фосфора использовалось больше в опытной группе по сравнению с контролем: от принятого на 1,24%, а от переваренного - 2,23% по сравнению с контролем.
Можно отметить, что введение в рацион изучаемой кормовой добавки способствовало повышению использования кальция и фосфора в организме опытных животных.
Пример 3. Клинико-физиологические показатели подопытных коров.
На показатели клинико-физиологического состояния животных могут оказывать влияние такие факторы, как уровень кормления, структура рациона, используемые подкормки. В ходе научно-хозяйственного опыта было выявлено, что температура тела, частота пульса в минуту, частота дыхания в минуту, движение рубца в 2 минуты у подопытных животных были в пределах нормы (Таблица 9).
При изучении клинико-физиологических показателей существенных изменений выявлено не было, все они соответствовали норме здоровых животных.
Пример 4. Гематологические показатели подопытных животных.
Интерес к биохимическим и гематологическим исследованиям определялся той ролью, которую играет кровь во всех физиологических функциях животного организма. Чем больше будет изменен обмен веществ в организме, тем сильнее и глубже будут изменения крови. Так как даже незначительные изменения в деятельности органов и системах организма непременно влекут те или иные изменениям в крови, наблюдались морфологические и биохимические показатели крови высокопродуктивных коров при скармливании в составе рациона гранулированных минеральных комплексов.
Биохимические показатели у взрослых коров зависят от лактационной деятельности, состояния репродуктивных органов, кормления и эпизоотологического фактора.
Рассматривая полученные данные (Таблица 10 и 11), можно отметить достаточно благополучную картину биохимического состава крови коров. Содержание изученных показателей в крови соответствует физиологическим нормам.
Содержание эритроцитов и гемоглобина было выше у коров, в рацион которых вводили кормовую добавку.
12
9
Количество форменных элементов в крови контрольной группы составило: эритроцитов 6,85*10/л, в опытной группе на 8,9% выше; различия по содержанию лейкоцитов в крови подопытных коров в контрольной группе - 6,05×10/л, в опытной группе выше на 2,64%. В опытной группе содержание гемоглобина превосходило контроль на 4,65%. Более высокое содержание эритроцитов и гемоглобина в крови лактирующих коров опытной группе свидетельствует о более интенсивном обмене веществ в их организме.
Полноценность протеинового питания животных оценивается по содержанию в сыворотке крови общего белка и альбуминов.
В обеих группах наблюдалась норма содержания общего белка, это говорит о сбалансированном рационе у исследуемых групп коров. Уровень общего белка в сыворотке крови коров колеблется 72,50-76,50 г/л (норма 72,0-86,0 г/л). Сравнивая содержание общего белка в сыворотке крови животных по группам, видно, что в опытной группе показатель выше, чем в контрольной группе 4,00 г/л (5,5%). Содержание альбуминов в сыворотке крови у всех животных составило 38,47-40,57 г/л (норма 26,0-43,0 г/л). Содержание альбуминов у животных опытной группы увеличилось на 5,46% в сравнении с контрольной.
Мочевина крови очень точно отражает концентрацию аммиака в рубце, уровень и качество протеина рациона. Концентрация мочевины в крови коров контрольной группы находилась на уровне 7,39 ммоль/л, а в крови коров опытной группы этот показатель был выше, в 1 опытной на 0,25 ммоль/л (3,38%). По содержанию глюкозы животные опытной группы превосходили своих аналогов из контрольной на 4,39%. Для оценки сбалансированности минерального питания коров определяют содержание общего кальция и неорганического фосфора в сыворотке крови. По содержанию кальция в сыворотке крови имеются колебания от 2,25-2,41 ммоль/л (норма 2,2-3,1 ммоль/л). Уровень фосфора колеблется от 1,43-1,73 ммоль/л (норма 1,4-2,10 ммоль/л).
Таким образом, скармливание коровам заявленной кормовой добавки 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
Результаты научно-хозяйственного опыта показали, что скармливание дойным коровам в составе рационов кормовых добавок на основе минерального сырья способствовало повышению эффективности производства молока.
Экономическая эффективность производства молока характеризуется системой показателей, но одной из самых важных является себестоимость продукта животноводства. Снижение затрат на производство валовой продукции ведет к снижению себестоимости 1 ц молока, тем самым увеличивает уровень рентабельности.
Экономический эффект использования гранулированных минеральных комплексов на основе минерального сырья представлен в Таблице 12.
Количество дополнительной продукции на одну голову в опытной группе достигло 151,96 кг, что при цене реализации молока 22 руб. кг в денежном выражении составило 3343,02 руб.
Таким образом, применение кормовой добавки в рационах для дойных коров позволяет повысить уровень и качество получаемой продукции, конверсию кормового протеина и жира в пищевой белок и жир молока, 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).