Эффективность использования комбикормов с корректированной минеральной питательн стью по различным нормативам NRC и NASEM на молочную продуктивность коров
- Authors: Nurzhanov B.S.1, Logachev K.G.1, Duskaev G.K.1
-
Affiliations:
- Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 107, No 4 (2024)
- Pages: 169-176
- Section: Theory and practice of feeding
- URL: https://journal-vniispk.ru/2658-3135/article/view/278487
- DOI: https://doi.org/10.33284/2658-3135-107-4-169
- ID: 278487
Cite item
Full Text
Abstract
The paper presents the results of a comparative assessment of the effect of compound feeds with adjusted mineral nutrition according to various standards on milk productivity of cows. According to the 2021 standards, we increased the input of a number of microelements: zinc by 9.4%, manganese by 125%, cobalt by 67%, iron by 9.1% and chromium by 33.3% compared to the 2001 standards. According to the tabular data, the average values in 2022 increased for compound feed consumption by 24.4%, milking speed by 0.32 l/min; milk yield per head per month by 4.54%. Observing the experimental herd, we registered an increase in the frequency of visits to the milking robot, as evidenced by the increase in compound feed consumption. Due to the correction of the diet for minerals according to the 2021 standards, the strength of the hoof horn has significantly improved, which is confirmed by specialists during hoof treatment.
Keywords
Full Text
Введение.
Минеральные вещества должны поступать с кормами для поддержания в нормальном состоянии здоровья и продуктивности молочных коров, так и для всего живого. Традиционно в кормах и добавках для животных чаще всего применялись неорганические формы минеральных веществ. Основным ограничением существующей системы минеральной питательности является отсутствие данных о поглощении большинства химических элементов. По большинству минералов почти нет данных об их истинном усвоении коровами, а тем данным, которые имеются, зачастую более 60 лет. Измерение истинного поглощения очень сложно и дорого (обычно для этого требуется использование стабильных изотопов), поэтому данные настолько ограничены. Кроме того, мы знаем, что существуют антагонистические отношения между многими минералами, но в целом нет достаточных данных для количественной оценки эффектов (NASEM, 2021; Van Emon M et al., 2020; Ianni A et al., 2019).
Следует учитывать, что в условиях промышленной технологии повышение биологической полноценности рационов имеет особое значение, так как система содержания молочного скота подразумевает ограничение движения (без пастбищная, безвыгульная). Скопление большого поголовья в одном месте, работа большого количества механизмов на ферме увеличивает возможность стрессов и снижает резистентность животных к различным заболеваниям. Кроме того, интенсивное использование почвы, внесение дополнительных компонентов согласно агрономической схемы подкормки культур вызывают изменение элементного состава растений. В этих условиях увеличивается число факторов, отрицательно влияющих на организм, животные становятся особо чувствительными к погрешностям кормления (Fantuz F et al., 2013; Ширнина Н.М. и др., 2022).
Кормление остаётся одним из основных факторов, определяющих продуктивность животных, за которые неизменно отвечает человек. Балансирование питательных веществ, макро- и микроэлементов, профилактика болезней и поддержание здоровой микрофлоры в организме животных – это всё учитывает специалист при составлении рациона кормления, пользуясь литературой, основанной на производственных опытах. Технология содержания и кормления определяет выбор системы нормирования питания молочного стада, что в свою очередь обусловливает продуктивность и здоровье животных (McCarthy KL et al., 2022; Palomares RA, 2022).
Цель исследования.
Изучить сравнительную эффективность комбикормов с корректированной минеральной питательностью по различным нормативам NRC и NASEM на молочную продуктивность коров.
Материалы и методы исследования.
Объект исследования. Коровы голштинской породы в возрасте 4-5 лет.
Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями и рекомендациями нормативных актов: Модельный закон Межпарламентской Ассамблеи государств-участников Содружества Независимых Государств "Об обращении с животными", ст. 20 (постановление МА государств-участников СНГ № 29-17 от 31.10.2007 г.), протоколами Женевской конвенции и принципами надлежащей лабораторной практики (Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 53434-2009). При проведении исследований были предприняты меры для обеспечения минимума страданий животных и уменьшения количества исследуемых опытных образцов. Все процедуры над животными были выполнены в соответствии с правилами Комитета по этике животных ФНЦ БСТ РАН.
Схема эксперимента. Исследования выполнялись в ООО "Дерней" Свердловской области на коровах (n=20) с роботизированной системой доения. Все животные в раздойной группе получали комбикорма, скорректированные по старым (NRC) и новым (NASEM) нормативам.
Животные всех подопытных групп находились в одинаковых условиях, отвечающих всем зоотехническим и зоогигиеническим требованиям.
Потребление корма измерялось индивидуально и регистрировалось ежедневно как разница между количеством задаваемого корма и остатка. Контрольная группа получала основной рацион (ОР)+комбикорм, сбалансированный по минералам согласно нормативам NRC, I опытная – ОР+ комбикорм, сбалансированный по минералам согласно нормативам NASEM. Комбикорм разработан Богдановичским комбикормовым заводом (Богданович, Россия) и включал в себя: пшеница, ячмень, кукуруза кормовая, шрот соевый, шрот подсолнечный, масло подсолнечное нерафинированное, меласса свекловичная, дрожжи кормовые, соль повареная, монокальций фосфат, известковая мука, премикс.
Оборудование и технические средства. Исследования выполнены с использованием приборной базы ЦКП БСТ РАН (г. Оренбург) (http://цкп-бст.рф).
Статистическая обработка. Статистический анализ выполняли с помощью офисного программного комплекса «Microsoft Office» с применением программы «Excel» («Microsoft», США) и обработкой данных в «Statistica 10.0» («Stat Soft Inc.», США). Статистическая обработка включала расчёт среднего значения (М) и стандартные ошибки среднего (±SEM). Достоверность различий сравниваемых показателей определяли по t-критерию Стьюдента. Уровень значимой разницы был установлен на Р≤0,05.
Результаты исследования.
Большинство предприятий как с традиционными системами содержания, так и современные комплексы с использованием роботизированного доения используют нормативы, рекомендуемые и активно использующиеся мировым сообществом животноводов. Последние рекомендации по нормированию питательности, в том числе минеральной, были представлены в 2021 году National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine (NASEM) (табл. 1).
Согласно нормативам 2021 года ввод ряда микроэлементов был увеличен: цинка – на 9,37 %, марганца – на 125 %, кобальта – на 66,7 %, железа – на 9,09 % и хрома – 33,3 % по сравнению с нормами 2001 года.
Основной рацион животных дойных групп не изменялся с 2021 года, и корректировки происходят исключительно за счёт минеральной составляющей комбикорма. Состав основного рациона: силос кукурузный 10 кг, силос бобово-злаковый 25 кг, солома 1 кг, ячмень 1,9 кг, жмых рапсовый 1,9 кг, барда сухая кормовая 0,85 кг, комбикорм 7 кг, углеводная добавка (кукуруза/сахар – 50/50) 0,25 кг.
Из полученных данных можно судить, что одни и те же животные в один и тот же период лактации с изменением нормативов ввода минеральной части дали увеличение потребления комбикормов за счёт их лучшего усвоения, что также способствовало увеличению продуктивности (табл. 2).
Таблица 1. Минеральная питательность комбикорма по нормативам National Research Council (NRC, 2001) и NASEM (2021)
Table 1. Mineral nutritional value of compound feed according to the standards of the National Research Council (NRC, 2001) and NASEM (2021)
Минералы / Minerals | Нормирование по минералам (в том числе органическим) мг/голову/день / Rationing for minerals (including organic) mg/head/day/ | |
2001 | 2021 | |
Цинк, мг / Zinc, mg | 1600 | 1750 |
Марганец, мг / Manganese, mg | 400 | 900 |
Медь, мг / Copper, mg | 325 | 300 |
Кобальт, мг / Cobalt, mg | 3 | 5 |
Йод, мг / Iodine, mg | 12,5 | 12,5 |
Железо, мг / Iron, mg | 500 | 550 |
Селен, мг / Selenium, mg | 6 | 6 |
Хром, мг / Chromium, mg | 6 | 8 |
Таблица 2. Выборка животных в раздойной группе по показателям качества молока и потреблению комбикормов, средняя продуктивность стада
Table 2. Sample of animals in the milking group according to milk quality indicators and feed consumption, average herd productivity
№ коровы / № cows | NRC | NASEM | ||||||
скорость доения, л/мин / Milking speed, l/min | жир, % / Fat, % | белок, % / Protein, % | потребление комбикормов, кг / Consumption of compound feed, kg | скорость доения, л/мин / Milking speed, l/min | жир, % / Fat, % | белок, % / Protein, % | потребление комбикормов, кг / Consumption of compound feed, kg | |
199 / 215 | 2,0 | 4,34 | 3,07 | 4,9 | 2,4 | 4,20 | 3,23 | 6 |
395/ 112 | 3,7 | 4,56 | 3,11 | 5,4 | 4,3 | 4,38 | 3,16 | 6,2 |
382/ 377 | 2,0 | 3,52 | 3,14 | 6,8 | 2,5 | 3,65 | 3,22 | 6,5 |
41/ 261 | 2,7 | 3,48 | 3,29 | 4,6 | 3,5 | 3,05 | 3,28 | 6,8 |
863/ 457 | 2,8 | 3,81 | 3,16 | 3,5 | 2,7 | 3,74 | 3,29 | 5,1 |
72/ 68 | 2,1 | 4,19 | 3,42 | 4,9 | 2,4 | 3,85 | 3,48 | 5,5 |
239/ 91 | 1,7 | 3,29 | 3,32 | 5,1 | 1,8 | 3,06 | 3,35 | 6,3 |
144/ 137 | 1,6 | 3,39 | 3,23 | 4,7 | 1,7 | 3,44 | 3,28 | 6,7 |
422/ 389 | 2,3 | 3,96 | 3,26 | 5,2 | 2,7 | 3,89 | 3,36 | 6,2 |
238/ 651 | 1,5 | 4,52 | 3,16 | 4,6 | 1,6 | 4,13 | 3,18 | 6,5 |
Средние значения / Average values | 2,24 | 3,9 | 3,21 | 4,9 | 2,56 | 3,7 | 3,28 | 6,1 |
Надой на одну фуражную корову за месяц, кг / Milk yield per forage cow per month, kg | 2024 | 2116 |
Скорость доения коров из опытной группы у всех животных была выше, чем в контроле и варьировалась в пределах 6,66-29,6 %. Согласно табличным данным средние значения (норматив NASEM) увеличились по потреблению комбикормов на 24,4 %, скорости доения – на 0,32 л/мин, надою на голову в месяц – на 4,54 %. Следует отметить, что и количество белка в молоке заметно увеличилось у коров из опытной группы относительно контрольной. Так, наибольшее его количество было зарегистрировано в молоке от коровы под номером 68.
Наблюдая за опытным поголовьем, мы отмечали увеличение кратности посещения доильного робота, о чём свидетельствует рост потребления комбикорма. Благодаря коррекции рациона по минеральным веществам улучшилась крепость копытного рога и состояние пальцевой подушечки, что подтверждено специалистами при обработке копыт.
Обсуждение полученных результатов.
Микроэлементы играют важную роль в иммунитете, здоровье и продуктивности крупного рогатого скота (Overton TR and Yasui T, 2014; Castillo C et al., 2006; Тагиров Х.Х. и др., 2023). Хотя микроэлементы необходимы в небольших количествах, они имеют фундаментальное значение для ферментов, участвующих в антиоксидантной защите от повреждения клеток и нескольких путей иммунного ответа. Баланс минералов в организме крупного рогатого скота зависит от соотношения между содержанием их в рационе и их потребностями (Horst EA et al., 2021).
В своих исследованиях Cope CM и его коллеги (2009) заметили, что надои молока не увеличивались, когда содержание цинка и других элементов в рационе снижалось до уровня ниже рекомендаций NRC. Однако независимо от источника цинка NASEM рекомендует 60 мг общего количества цинка в рационе на один кг диетического рациона для молочной коровы весом 650 кг, производящей 50 кг молока в день (Oconitrillo M et al., 2024).
В своих исследованиях авторы оценивали сниженные уровни протеинатов неорганических микроэлементов вместе с Se-дрожжами у коров в середине лактации и сообщили о более высоких удоях по сравнению с коровами, которых кормили либо контрольным рационом, либо сниженным уровнем неорганических микроэлементов (Pomport PH et al., 2021). Uchida K и соавторы (2001) не наблюдали различий в молочной продуктивности, но заметили улучшение репродуктивных качеств, когда они частично заменили неорганические микроэлементы хелатами аминокислот (Zn, Mn и Cu) в рационе молочных коров в начале лактации.
Наши данные согласуются с работой Horchanok A с коллегами (2019), вводивших органические формы элементов (Mn, Cu и Zn) в рационы молочных коров по новым нормативам. Они наблюдали значительное улучшение надоев молока (21,3 %; Р≤0,001) и увеличение содержания белка и жира в молоке коров, которых кормили органическими элементами.
Заключение.
В связи с внедрением комбикорма с корректированной минеральной питательностью по современным нормативам NASEM в хозяйстве ООО "Дерней" Свердловской области с роботизированным доением, наблюдался рост потребления комбикормов на 24,4% и продуктивности молочных коров в среднем на 4,5%.
About the authors
Baer S. Nurzhanov
Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: baer.nurzhanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3240-6112
Dr Sci. (Agriculture), Leading Researcher
Russian Federation, OrenburgKonstantin G. Logachev
Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences
Email: k-logachev84@ya.ru
Cand. Sci. (Biology), postgraduate student
Russian Federation, OrenburgGalimzhan K. Duskaev
Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences
Email: gduskaev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9015-8367
Dr Sci. (Biology), Professor of Russian Academy of Sciences, Chief Researcher
Russian Federation, OrenburgReferences
- Tagirov KhKh, Latypova EKh, Vagapov IF. Dynamics of nutrients in the milk of cows of the “Bashkir” type of Black Spotted breed under the influence of feed premixes using the example of the Megamix-Optilac premix. Animal Husbandry and Fodder Production. 2023;106(4):102-111. doi: 10.33284/2658-3135-106-4-102
- Shirnina NM, Nurzhanov BS, Rakhimzhanova IA, Kononets VV. Increasing the efficiency of cow milk production when using cavitation-treated concentrates as part of diets. Animal Husbandry and Fodder Production. 2022;105(2):49-59. doi: 10.33284/2658-3135-105-2-49
- Castillo C, Hernández J, Valverde I, Pereira V, Sotillo J, Alonso ML, Benedito JL. Plasma malo-naldehyde (MDA) and total antioxidant status (TAS) during lactation in dairy cows. Res Vet Sci. 2006;80(2):133-139. doi: 10.1016/j.rvsc.2005.06.003
- Cope CM, Mackenzie AM, Wilde D, Sinclair LA. Effects of level and form of dietary zinc on dairy cow performance and health. Journal of Dairy Science. 2009;92(5):2128-2135. doi: 10.3168/jds.2008-1232
- Fantuz F, Ferraro S, Todini L, Mariani P, Piloni R, Salimei E. Essential trace elements in milk and blood serum of lactating donkeys as affected by lactation stage and dietary supplementation with trace elements. Animal. 2013;7(11):1893-1899. doi: 10.1017/S175173111300133X
- Horchanok A, Hubanova N, Bomko V, Kuzmenko O, Novitskiy R, Sobolev O, Tkachenko M, Pris-jazhnjuk N. Influence of chelations on dairy productivity of cows in different periods of manufac-turing cycle. Ukrainian Journal of Ecology. 2019;9(1):231-234.
- Horst EA, Kvidera SK, Baumgard LH. Invited review: The influence of immune activation on tran-sition cow health and performance - A critical evaluation of traditional dogmas. J Dairy Sci. 2021;104(8):8380-8410. doi: 10.3168/jds.2021-20330
- Ianni A, Innosa D, Martino C, Grotta L, Bennato F, Martino G. Zinc supplementation of Friesian cows: Effect on chemical-nutritional composition and aromatic profile of dairy products. J Dairy Sci. 2019;102(4):2918-2927. doi: 10.3168/jds.2018-15868
- McCarthy KL , Menezes ACB , Kassetas CJ et al. Vitamin and mineral supplementation and rate of gain in beef heifers II: effects on concentration of trace minerals in maternal liver and fetal liver, muscle, allantoic, and amniotic fluids at day 83 of gestation. Animals (Basel). 2022;12(15):1925. doi: 10.3390/ani12151925
- National Academies of Science, Engineering, and Medicine (NASEM). Nutrient requirements of dairy cattle. Eighth Revised Edition. Washington, DC: The National Academies Press; 2021:502 p. doi: 10.17226/25806. 2021
- Oconitrillo M, Wickramasinghe J, Omale S, Beitz D, Appuhamy R. Effects of elevating zinc sup-plementation on the health and production parameters of high-producing dairy cows. Animals (Ba-sel). 2024;14(3):395. doi: 10.3390/ani14030395
- Overton R, Yasui T. Practical applications of trace minerals for dairy cattle. J Anim Sci. 2014;92(2):416-26. doi: 10.2527/jas.2013-7145
- Palomares RA. Trace minerals supplementation with great impact on beef cattle. Animals (Basel). 2022;12(20):2839. doi: 10.3390/ani12202839
- Pomport PH, Warren HE, Taylor-Pickard J. Effect of total replacement of inorganic with organic sources of key trace minerals on performance and health of high producing dairy cows. J Appl Anim. Nutr. 2021;9(1):23-30. doi: 10.3920/JAAN2020.0018
- Uchida K, Mandebvu P, Ballard CS, Sniffen CJ and Carter MP. Effect of feeding a combination of zinc, manganese and copper amino acid complexes, and cobalt glucoheptonate on performance of early lactation high producing dairy cows. Animal Feed Science and Technology. 2001;93(3-4):193-203. doi: 10.1016/S0377-8401(01)00279-6
- Van Emon M, Sanford C, McCoski S. Impacts of bovine trace mineral supplementation on maternal and offspring production and health. Animals. 2020;10(12):2404. doi: 10.3390/ani10122404
Supplementary files
