Искусство составления рационов кормления

На предприятиях по производству кормов функция со­ставления рационов возложена, как правило, на самых грамотных специалистов в этой области.

В зарубежной практике таких специалистов называют «nutritionist», то есть «диетолог», однако этот термин только частично отоб­ражает круг решаемых ими задач.

При составлении рационов решается одновременно не­сколько физиологических, технологических и экономи­ческих задач: удовлетворение потребностей животных в питательных веществах; обеспечение требуемых показа­телей продуктивности; минимизация кормового бюджета; обеспечение максимальной рентабельности производства животноводческой продукции.

Рацион, удовлетворяющий этим требованиям, называ­ется оптимальным, наилучшим.

Термины «оптимальный план», «оптимальное решение» вошли в наш обиход благодаря работам советского уче­ного, лауреата Нобелевской премии академика Л.В. Канторовича, который впервые создал математические мето­ды планирования производства в условиях ограниченных ресурсов. Свои идеи он изложил в публикациях «Мате­матические методы организации и планирования произ­водства» (1939 г.) и «Экономический расчет наилучшего использования ресурсов» (1942 г.). Эти идеи быстро нашли практическое применение. Под руководством Канторовича методы оптимизации использовались в первую очередь на оборонных советских предприятиях во время войны. В последующие годы разработанные им принципы опти­мального планирования нашли свое применение во всех сферах человеческой деятельности.

Задача оптимизации рационов для животных является классическим приложением к указанным математическим методам. В настоящее время на рынке программного обеспечения существует большое количество программ опти­мизации, и у специалистов возникает резонный вопрос: а в чем их различие?

Для самых простых случаев - для статических систем, характеризующихся постоянством требований к пита­тельной ценности рационов, постоянством химического состава компонентов кормовых, постоянством цен на них, можно было бы один раз рассчитать по любой программе оптимальный рацион и всегда его применять. Однако в кормлении животных, наверное, нет ни одного постоянно­го фактора: все время совершенствуются методы селекции животных, уточняются их потребности в питательных веще­ствах, расширяется перечень нормируемых показателей, изменяются сроки выращивания, откорма, показатели продуктивности; в постоянной динамике находятся номен­клатура и химический состав компонентов, цены на них; уточняются представления о переваримости питательных веществ в организме животных и т.д. Эти факторы приво­дят к необходимости постоянно вносить корректировки в исходные данные и пересчитывать рационы.

Как раз в возможности оперативно и объективно учи­тывать все изменения в кормлении и проявляются раз­личия программ между собой. При оценке программ пользователь должен выяснить, насколько актуальны заложенные в них нормативы кормления, как они свя­заны с технологическими показателями выращивания и продуктивности, как оценивается питательная ценность компонентов, как оценивается экономическая эффектив­ность кормления.

Для дальнейших рассуждений введем еще одно поня­тие - «кормовая программа». Под ней понимают сово­купность рационов кормления конкретного вида или под­вида животных на всех фазах его жизненного цикла (от рождения до убоя), то есть кормовая программа - это несколько логически связанных между собой рационов. Для современных производителей животноводческой продукции - глубоко интегрированных холдингов важ­но оптимизировать не отдельные рационы, а сразу всю кормовую программу, чтобы можно было проводить эко­номический анализ эффективности кормления.

В данной статье речь пойдет о возможностях программы «Корм Оптима». Эта программа эксплуатируется более чем на двух тысячах предприятий РФ, стран СНГ, Латвии, Литвы. Новая ее версия имеет ряд функций, которые не реализует ни одна отечественная или зарубежная программа. Сразу скажем, что программу оптимизации следует рассматривать как инструмент в руках специалиста. В опытных руках хоро­ший инструмент позволяет уверенно достигать наилучших экономических показателей производства животноводче­ской продукции, и наоборот - даже в опытных руках пло­хой инструмент не позволит получить хороший результат.

До того момента, как будет нажата кнопка оптимизации, специалист должен решить для себя несколько важных вопросов: по каким нормативам кормить животных; как правильно оценить питательную ценность имеющегося в наличии сырья; как спрогнозировать экономические ре­зультаты выбранной программы кормления.

Эти проблемы носят в большинстве случаев субъективный характер, не всегда хорошо формализуются, принятие ре­шения по ним зависит от опыта и интуиции специалиста, но именно они определяют конечное решение. Современная программа оптимизации должна помогать специалисту в решении этих задач, и потому, насколько достоверны ре­комендации программы, можно оценивать ее интеллекту­альный уровень.

В связи с этим следует разделить на три части обсуждае­мую тему, заявленную в заголовке статьи: искусство вы­бора нормативов кормления животных; искусство оценки питательной ценности кормовых компонентов; искусство прогнозирования экономических результатов кормления.

Искусство выбора нормативов кормления

Под нормативами кормления понимают количество пи­тательных веществ, которое должно употребить живот­ное в сутки, чтобы удовлетворить свои физиологические потребности на поддержание жизни и на образование за­данного количества продукции. В вопросах нормирования кормления в расчет принимаются три взаимозависимых фактора: суточная потребность животного в питатель­ных веществах, в том числе на образование продукции; количество корма, которое может потребить животное (часто выражается в количестве потребляемого сухого вещества); концентрация питательных веществ в корме. С ними связан и показатель уровня продуктивности.

В настоящее время в справочной литературе сформи­ровались два подхода к нормированию кормления жи­вотных.

Первый подход базируется на использовании публи­каций научной и справочной литературы по конкретным нормативам для определенных половозрастных групп животных. Наиболее характерный пример такого под­хода - нормативы кормления птицы. Второй подход предполагает применение математических моделей, описывающих потребности животных в питательных веществах в зависимости от живой массы, показателей продуктивности и условий содержания. С помощью этих моделей специалист самостоятельно может рассчитать нормативы кормления на основании имеющихся у него исходных данных.

Собственно, и первый подход базируется на использо­вании математических моделей для расчета потребностей в питательных веществах, просто этот расчет проделали специалисты селекционного центра для определенных дискретных фаз жизненного цикла животных. Недо­статок первого подхода состоит в том, что отсутствуют нормативы для произвольной фазы, отличающейся от дискретной, а достоинство его - в простоте и удобстве применения.

Задача разработчиков компьютерных программ за­ключается в обобщении отечественного и зарубежного научного опыта в нормировании кормления животных и в создании на этой основе такого инструмента, который позволяет специалистам быстро анализировать различ­ные варианты кормления и выбирать наилучший с эко­номической точки зрения. Все модели нормированного кормления, действующие в программе «Корм Оптима», согласуются с подходами, принятыми в отечественных и зарубежных научных центрах.

В начале расчетов специалист выбирает набор показате­лей, необходимых и достаточных для описания потребно­сти животных в питательных веществах. Чем меньше набор балансируемых показателей, тем проще составить рацион (и тем дешевле он будет), ведь каждый новый показатель является дополнительным ограничением и приводит к удорожанию рациона. В то же время чем меньше показателей, тем меньше и учитываемых физиологических факторов, влияющих на продуктивность, тем менее сбалансирован рацион, тем ниже продуктивность.

В большинстве случаев перечень показателей пита­тельности для конкретных групп животных определен рекомендациями селекционно-генетических центров, научно-исследовательских учреждений. С точки зрения потребностей живого организма, все показатели питатель­ности одинаково важны, однако энергии корма придается первостепенное значение при нормировании кормления всех видов животных. Это связано с характером реакции их организма на уровень поступающей энергии: при измене­нии ее концентрации в рационе изменяется количество по­требления корма. По существу потребление энергии - это определяющий фактор уровня продуктивности, поскольку животные обнаруживают непрерывную отзывчивость на изменения в потреблении энергии.

Организм животных обладает резервом адаптации к ко­личеству потребляемого корма. Максимальное количество сухого вещества (СВ), которое может потребить животное, определяется его обменной (живой) массой. Это выража­ется, например, для свиней следующей формулой:

СВ = 0,055 • ЖМ- 0,00025 • ЖМ2.

Современные рекомендации по суточному потреблению сухого вещества являются оптимальными при заданной концентрации питательных веществ в корме, однако они не достигают максимальных значений. Это обстоятельство и предполагает возможность разработки нормативов корм­ления при различной концентрации энергии.

Например, в рекомендациях по кормлению некоторых кроссов птицы приводятся нормативы по содержанию об­менной энергии и питательных веществ в комбикорме в зависимости от его суточного потребления.

Фрагмент таких нормативов для кур-несушек кросса Хай-Лайн коричневый на пике продуктивности приведен в таблице.

С энергией корма свя­заны все показатели пита­тельности: нельзя изменить энергию корма, не затраги­вая их.

Для сохранения сба­лансированности рацио­нов в программе «Корм Оптима» предусмотрена возможность оптимиза­ции как по абсолютным значениям показателей питательности, так и по от­ношению их к обменной энергии. Например, при рекомендуемом уровне обмен­ной энергии в корме 285 ккал/100 г рекомендуемый уровень усвояемого лизина будет составлять 0,85%. В качестве нового ограничения можно установить от­ношение каждого показателя к обменной энергии. И в дальнейшем при любом ее значении соотношение по­казателей питательности к ней будет строго выполнять­ся, что позволит сохранить сбалансированность корма.

Таким образом, программа обладает важным свой­ством: при изменении уровня энергии в корме автоматиче­ски корректируется концентрация остальных питательных веществ. Данная функция позволяет оценить рентабель­ность различных вариантов кормовых программ, отличаю­щихся концентрацией энергии в корме либо количеством сухого вещества, которое должно потребить животное.

Из всех видов животных меньше всего проблем вызывает нормирование кормления птицы. Селекционные центры сопровождают свои кроссы детальными рекомендация­ми по содержанию и кормлению промышленных и роди­тельских стад. В рекомендациях приводятся нормативы содержания сырых и переваримых питательных веществ, показатели выращивания и продуктивности.

В последнее время в научной литературе по кормлению птицы предлагается различать нормирование обменной энергии для кур-несушек и цыплят-бройлеров. Это свя­зано с тем, что растущие и взрослые особи имеют раз­личную способность к высвобождению энергии из одних и тех же кормовых компонентов.

В рекомендациях большинства селекционных центров пока нормируется только обменная энергия птицы, хотя в ряде источников (например, CVB) приводятся данные и для бройлеров: 285 ккал/100 г для возраста 0-2 недели, 301 ккал/100 г для возраста 3-4 недели, 301 ккал/100 г для возраста 5-6 недель. В справочнике показателей питательности программы «Корм Оптима» содержатся, в том числе, показатели «обменная энергия птицы», «обмен­ная энергия несушек» и «обменная энергия бройлеров». Основная трудность при нормировании обменной энергии заключается в правильной оценке содержания энергии для бройлеров/несушек в кормовых средствах.

В научной литературе по нормированному кормле­нию свиней нет такого единообразия в подходах, как в нормировании кормления птицы.

Анализ современных источников (NRC, INRA, DLG, CVB, Rostagno) выявил общие закономерности в вопро­сах нормирования кормления свиней, которые сводятся к следующему:

- для поросят-отъемышей, холостых и супоросных свино­маток в разных системах установлены практически одина­ковые нормативы кормления;

- для свиней на откорме нормы кормления зависят от интенсивности откорма и рассчитываются по следующим показателям: времени откорма до определенной живой массы, потребности в усвояемом лизине на единицу при­веса, энергии корма.

Например, суточная потребность в усвояемом лизине для растущих свиней выражается формулой:

Лизинусв (г/день) = 0,036-ЖМ 0,75 + (11,467 + 0,2505 • ЖМ- 0,0016 • ЖМ:) • Привес,

где ЖМ - живая масса, кг.

На основании модели идеального протеина рассчиты­вается потребность в остальных усвояемых незаменимых аминокислотах. Потребность в сыром протеине рассчи­тывается по формулам для различного уровня продук­тивности.

Например, для стандартной продуктивности потреб­ность растущих свиней в сыром протеине выражается формулой:

СП1 = (6167,0 - 25,523 • Х+ 0,0393 • Х2)/1000,

где СП1 - содержание сырого протеина (%) в 1 Мкал корма;

X - средний по фазе вес животного, кг.

Содержание сырого протеина в рационе (СП) вычисля­ется по формуле:

СП2 = СП1 • ОЭ,

где ОЭ - обменная энергия в корме, ккал/кг.

По аналогичным формулам определяются требования к другим питательным веществам.

В некоторых системах нормирования для растущих свиней принят одинаковый уровень обменной энергии в кормах - 3230 ккал/кг.

В работах В.Г. Рядчикова для расчета потребности расту­щих свиней в обменной энергии предлагается следующая формула:

ОЭ (Мдж гол./сут) = 0,523 • ЖМ0,75+ 0,0562 • Ж + +0,0502• Б,

где ЖМ 0,75- метаболическая живая масса, кг;

Ж - количество жира в среднесуточном приросте, г;

Б - количество белка в среднесуточном приросте, г.

В его же работах приводятся графики по отложению жи­ра и белка в среднесуточном приросте, которые позволяют получить значение обменной энергии для каждой фазы роста. Эти результаты хорошо коррелируют со значени­ем 3230 ккал/кг, но все же они более детализированы, а значит, и более достоверны.

В программе «Корм Оптима» на основании изложенной методики пользователь может самостоятельно формиро­вать различные варианты откорма свиней, задавая величину сдаточного веса и число дней откорма.

Программа рассчитывает потребность свиней в пита­тельных веществах, суточный прирост живой массы, по­требление корма и состав рационов. В рационах свиней, как и птицы, список нормируемых показателей также рас­ширяется за счет применения наиболее детализированных энергетических показателей корма, а именно: вводятся показатели переваримой, обменной и чистой энергии ра­стущих свиней, свиноматок и хряков. Потребность свиней в переваримой, обменной и чистой энергии связана соот­ношениями:

ОЭ = 0,96 • ПЭ;

ЧЭ = (0,72 - 0,75) • ОЭ.

Нормирование рационов кормления крупного рога­того скота представляет собой более сложную задачу по сравнению с составлением рационов для моногастричных животных. Рацион жвачных состоит как минимум из двух частей: концентрированных кормов и грубых и сочных кор­мов, которые технологически изготавливаются на разном оборудовании, и если смешиваются, то только перед дачей их животным, а могут скармливаться и раздельно.

Для жвачных характерен специфический перечень по­казателей питательной ценности, которые не всегда при­сутствуют в таблицах питательности кормов.

На современном этапе рационы для высокопродуктив­ных молочных коров балансируются по следующим по­казателям: обменная энергия, чистая энергия лактации; сырой протеин, расщепляемый в рубце протеин (РП), нерасщепляемый в рубце протеин (НРП), усваиваемый в кишечнике протеин (nХР), баланс азота в рубце (NRB); сырая клетчатка, кислотно-детергентная клетчатка (ADF), нейтрально-детергентная клетчатка (NDF); сахар, общий крахмал, транзитный крахмал; кальций, фосфор, магний, натрий, баланс электролитов (DEB).

После ввода целевых показателей [масса животного, суточный удой, содержание белка и жира в молоке, день стельности и лактации, условия содержания (привязное или беспривязное), температура и влажность окружаю­щей среды] производится расчет потребности животного в питательных веществах. В программе «Корм Оптима» рас­чет потребности в них КРС производится двумя методами: первый - с использованием справочного пособия «Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных» (2003); второй - с использованием математических моде­лей потребности животных в питательных веществах.

В программе могут быть сформированы различные си­стемы моделей. В частности, одна из систем разработана ведущими специалистами компании «Витасоль» и учеными Российского государственного аграрного университета - МСХА им. Тимирязева с нашим участием. Данная систе­ма моделей апробирована на многих животноводческих предприятиях. В 2011 г. она рекомендована к применению научно-техническим советом Минсельхоза России и вклю­чена в программу «Корм Оптима».

Например, расчет потребности молочных коров в чистой энергии лактации производится по формуле:

ЧЭЛ = 0,08 • М0,75 + (0,0929 • Z+ 0,0547 • ВМ+ 0,192 •

(0,0395 • LTZA)) • V + 0,00045 • R • M+0,0012 • М +
+(0,00318 • В- 0,00352) • 0,0022 • МТ,

_____________________________________

(0,218)

где М0,75 - метаболическая (обменная) масса тела животного;

Z - содержание жира в молоке, %;

ВМ - содержание белка в молоке, %;

LTZA - содержание лактозы в молоке, %;

V - суточный удой, кг;

R - расстояние, пройденное животным за день, км;

В - сроки стельности, дни;

МТ - масса теленка, кг (этот показатель учитывается в период со 190 по 279 день стельности, в остальные периоды он принимается равным 0);

0,0012 • М - слагаемое которое учитывает затраты энергии на поиск корма в пастбищный период.

В заключение первой части статьи сделаем выводы:

- в базе данных программы «Корм Оптима» содержатся современные справочные сведения по нормам кормления животных;

- в программе заложены модели формирования нормативов кормления на основании собственных исходных данных;

- специалист может изменять концентрацию содержания энергии рациона, сохраняя его сбалансированность.


Автор: И. Панин, В. Гречишников, А. Панин, А. Сырьев
Источник: ptichki.net