Основа жизни любого организма – энергия. Для сельскохозяйственных животных получение достаточного количества энергии для жизни, роста и производства продукции имеет основополагающее значение. Поедая корм, животное не только поддерживает свою жизнь, но и дает человеку молоко, мясо, сало, шерсть и шкуры. Хозяйства, занимающиеся животноводством, должны учитывать потребности животных в питании, в противном случае убытки не минуемы. Грамотное составление рационов для животных с учетом их потребностей минимизирует затраты на производство для сельскохозяйственных предприятий, повышает качество продукции и улучшает в итоге конкурентоспособность продукции на рынке.
Рисунок 1 – Энергия кормов и продуктивность животных
Энергия для роста, развития и продуктивности животных по системе СИ (Международная система единиц) определяется в энергетических кормовых единицах (ЭКЕ), которые принято измерять в мега джоулях. 1 ЭКЕ = 10 мДж. Поскольку сельскохозяйственные животные усваивают один и тот же вид корма совершенно по разному из-за особенностей строения желудочно-кишечного тракта, то и энергию корма для них принято выражать в соответствии с видом животного: ЭКЕ св – для свиней; ЭКЕ к – для кур; ЭКЕ крс – для крупно рогатого скота и т.д. Например, для ячменя ЭКЕ крс =1,18 (11,8 мДж), а ЭКЕ св =1,32 (13,2 мДж). Это говорит о том, что корова может из ячменя получить больше энергии, чем свинья.
Всю энергию, поступающую в организм животного с кормами, называют валовой энергией.
В целом энергию можно подразделить на два основных типа: полезную и бесполезную. К полезной энергии относят: переваримую энергию (ПЭ), обменную энергию (ОЭ), чистую энергию (ЧЭ), энергию поддержания (Эпд), энергию продукции (Эпр). К бесполезной энергии относят: энергию кала (Экл), энергию мочи (Эм), энергию метана (Эмет), энергию приращения тепла (Эпт).
Объем валовой энергии зависит от физико-химических качеств корма. Образно, организм животного можно сравнить с печью, а корма с топливом. Если в печи сжигать старые газеты, пламя будет гореть, и возможно слегка нагреются стенки печки, но комната так и останется холодной. Но если в той же печи сжигать березовые поленья, то и комната прогреется и обед можно будет приготовить, причем тепло в комнате продержится как минимум 12 часов.
Возникает вопрос, как узнать, что корм будет давать достаточное количество полезной энергии для животного? Можно исследовать каждый вид корма экспериментальным путем. Для этого существует специальный прибор – калориметрическая бомба. В нем определяется количество тепла, освобождаемого при сжигании навески корма.
Рисунок 2 – Калориметрическая бомба
Но это не единственный способ, определить валовую энергию корма можно расчетным путем. Общеизвестно, что корма состоят из жиров, белков, клетчатки, безазотистых экстрактивных веществ, неструктурных и структурных углеводов.
Усредненные данные по содержанию этих веществ в различных видах кормов можно узнать из региональных справочников. Поскольку из-за климатических условий и качества почв содержание этих веществ в одном и том же виде корма будет немного отличаться. В нашем случае более информативным будет справочник «Химический состав и питательность кормов Западной Сибири».
Для расчета валовой энергии корма используют формулу, основанную на химическом составе и энергетических коэффициентах сырых питательных веществ корма:
ВЭ=23,9 
СП+39,8 СЖ+20 СК+17,6 БЭВ [1]
где ВЭ – валовая энергия, которая измеряется в мДж/кг, СП, СЖ, СК и БЭВ соответственно – сырой протеин (белок), сырой жир, сырая клетчатка, безазотистые экстрактивные вещества.
Например, кострец безостый в фазе колошения содержит СП – 4,1%, СЖ – 1,0%, СК – 8,9 %, БЭВ – 12,6% или СП – 41 г, СЖ – 10 г, СК – 89 г, БЭВ – 126 г[1].
Подставим значения в формулу 1 и получим расчетное значение валовой энергии корма.
ВЭ = 23,9 41+39,8 10+20 89+17,6 126=5375,5 кДж/кг =5,37 мДж/кг
Таким образом можно рассчитать всю энергию, поступившую в организм животного с кормом. Но как определить сколько энергии из этого вида корма останется полезной для животного, а сколько будет потрачено напрасно?
Научно доказано, что далеко не все корма полностью перевариваются организмом животного, а на переваривание некоторых видов корма животное затрачивает больше энергии, чем получает из него. Или же вещества содержащиеся в корме из-за особенностей строения ЖКТ животного, усваиваются не полностью. Для определения полезной энергии ученные ввели термин – переваримая энергия (ПЭ).
Переваримая энергия корма – это энергия переваримых питательных веществ определяемая, как разница между валовой энергией корма и энергией не переваренных веществ, выделенных с калом[2].
Больше всего энергии животные теряют именно с калом, в зависимости от корма и вида сельскохозяйственного животного, потери могут колебаться в пределах от 15 до 50%.
Большое влияние на переваримость корма оказывает его химический состав, к примеру крахмал и сахар улучшают переваримость, а клетчатка – снижает.
Переваримую энергию можно определить с помощью калориметрической бомбы или с помощью коэффициентов переваримости расчетным способом. Для расчетов можно использовать, как рекомендованные формулы ARC, VAN ES или как в нашем случае, по формуле Дмитроченко А.П. по переваримым веществам[3]:
ПЭ крс = 0,0242 пСП+0,0342 пСЖ+0,0185 пСК+0,0170 пБЭВ [2]
ПЭ св = 0,0242 пСП+0,0394 пСЖ+0,0184 пСК+0,0180 пБЭВ [3]
где пСП – переваримый сырой протеин (белок) г/кг; пСЖ – переваримый сырой жир г/кг; пСК – переваримый сырой каротин г/кг; пБЭВ – переваримые безазотистые экстрактивные вещества г/кг. ПЭ измеряется в мДж/кг.
Для сравнения определим сколько переваримой энергии может получить корова и свинья из зерна ржи.
Коэффициент переваримости определяют опытным путем, полученные данные размещают в специализированных справочниках. Или если справочные данные не доступны, можно использовать уравнение регрессии:
КРС 
[4]
Свиньи 
[5]
Лошади 
[6]
Куры 
[7]
где у – коэффициент переваримости, х – содержание клетчатки в корме.
В зерне ржи содержится: СП – 122 г, СЖ – 20 г, СК – 30 г, БЭВ – 663 г.
Необходимо рассчитать сколько в ячмене переваримых веществ для КРС, для этого используем формулу 4 и содержание клетчатки в зерне ржи.
у=90,1- 0,88 30 = 64% - коэффициент переваримости ржи для КРС
у = 92,1 – 1,68 30 =42% - коэффициент переваримости ржи для свиней.
Как видно из решения, переваримость ржи не одинакова для этих видов животных. Теперь необходимо вычислить содержание в ржи переваримого сырого протеина, переваримого сырого жира, переваримой сырой клетчатки и переваримых безазотистых экстрактивных веществ. Эти вычисления можно произвести через составление пропорции.
- переваримого сырого протеина содержится в зерне ржи для свиней.
Таким образом определим содержание переваримых сырых веществ в зерне ржи для свиней – пСЖ=8,4 г, пСК=12,6 г, пБЭВ=278 г.
Для КРС – проведем аналогичный расчет: пСП = 78 г, пСЖ = 12,8 г, пСК =19,2 г, пБЭВ=424 г.
Далее рассчитаем переваримую энергию ржи для КРС, используем для этого формулу 2.
ПЭ крс = 0,0242 78+0,0342 12,8+0,0185 19,2+0,0170 424=9,9 мДж/кг
ПЭ св = 0,0242×51+0,0349×8,4+0,0184×12,6+0,0180×278=6,8 мДж/кг
Расчет показывает, что больше переваримой энергии из зерна ржи может получить корова.
Но этот показатель не единственный, оказывающий влияние на продуктивность животных. При составлении рационов кормления необходимо учитывать показатель обменной энергии. Обменная энергия – это часть корма, которая требуется для осуществления обменных процессов животных и производства продукции[4]. Часть валовой энергии, полученной животными из корма, теряется с выделением мочи и газов. Количество этих потерь варьируется в зависимости от вида животного. Ранее обменную энергию устанавливали измерений выделений животных, процесс длительный и энергоемкий. Тем не менее, исследователи установили, что обменная энергия у свиней составляет 96% от переваримой, у жвачных – 81%, у кур-несушек – 90%. Следовательно, обменную энергию можно вычислить по формуле:
ОЭ = 1,01×ПЭ-1,88 (мДж/кг) [8]
Рассчитаем обменную энергию для КРС при кормлении зерном ржи. ПЭ = 9,9 мДж/кг, как мы уже вычислили ранее, значит:
ОЭ = 1,01×9,9-1,88=8,1 мДж/кг – обменной энергии получит корова для обменных процессов и производства продукции из зерна ржи.
Но современные методы расчетов позволяют не только рассчитывать фактические значения, но и прогнозировать содержание обменной энергии кормов.
Прогнозирование помогает составлять более полноценные рационы для сельскохозяйственных животных, что улучшает их продуктивность и соответственно делает животноводство прибыльнее.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Методы определения валовой энергии корма.
2. Понятие переваримой энергии.
3. Понятие обменной энергии.
4. Методы определения переваримой энергии.
5. Методы определения обменной энергии.
6. Понятие валовой энергии.
БИЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Токарев В.С., Лисунова Л.И. Химический состав и питательность кормов Западной Сибири: Справочное пособие. – 2-е изд., доп. и перераб. /Составители: В.С. Токарев, Л.И. Лисунова. – Новосиб.гос.аграр.ун-т. – Новосибирск, 2015. – 58 с.
2. Рядчиков В.Г. Основы питания и кормления сельскохозяйственных животных: ученик. – СПб.: издательство «Лань», 2018. – 640 с.
[1] Токарев В.С., Лисунова Л.И. Химический состав и питательность кормов Западной Сибири: Справочное пособие. – 2-е изд., доп. и перераб. /Составители: В.С. Токарев, Л.И. Лисунова. – Новосиб.гос.аграр.ун-т. – Новосибирск, 2015. – 8 с.
[2] Рядчиков В.Г. Основы питания и кормления сельскохозяйственных животных: ученик. – СПб.: издательство «Лань», 2018. – 210 с.
[3] Рядчиков В.Г. Основы питания и кормления сельскохозяйственных животных: ученик. – СПб.: издательство «Лань», 2018. – 210 с.
[4] Рядчиков В.Г. Основы питания и кормления сельскохозяйственных животных: ученик. – СПб.: издательство «Лань», 2018. – 211 с.