Повышение питательности барды при кормления крупно-рогатого скота (бычков, коров и телят) за счет обогащения ее клетчаткой соломы

Комбикорм является важной составляющей рациона крупного рогатого скота (бычков, коров, телят). Послеспиртовая барда содержит в своем составе белок, жир и незаменимые витамины и пробиотики, а также является средой для их производства в промышленном масштабе. Однако, недостатком барды как кормового продукта является низкая концентрация в ней сухих веществ до 8% и односторонность химического состава, так как большая часть углеводов извлекается в процессе спиртового брожения.

Питательные достоинство барды можно повысить , если дополнить ее состав дешевыми источниками углеводов, например соломой, предварительно обработанной щелочью NaOH (едким натром) .

Особое значение такое мероприятие приобретает при использовании паточной барды, которая в отличие от зерновой барды, совершенно лишена геммицеллюлез и клетчатки. Добавление дешевых источников углеводов в барду не только изменило бы соотношение между азотом и углеводами, но и повысит процентное содержание сухих веществ в барде.

Солома в натуральном виде обладает низкой усвояемостью 30-35% от общего количества сухих веществ, содержащихся в ней. Стенки клеток соломы состоят из клетчатки, гемицеллюлоз, пентозанов, лигнина и кремнекислоты.

Исследованиями установлено, что клетчатка в кормах, содержащих лигнин, используется плохо, одревесневшие волокна по большей части противостоят воздействию пищеварительных соков, чем ниже содержание лигнина в кормах, тем лучше они перевариваются. При опытах с изолированным лигнином выяснилось, что он совсем не усваивается животными организмами.

Для повышения усвояемости соломы принято ее запаривать горячей послеспиртовой бардой, однако по данным авторитетных специалистов по кормлению, такая мера малоэффективна для повышения усвояемости соломы. В связи с этим мы приняли попытки повысить питательность соломы путем химической обработки.

В Германии еще во времена первой мировой войны широко практиковалось скармливание соломы, предварительно обработанной щелочью.

Леман {6} еще в 1094г. предложил метод обработки соломы едким натром. Соломенную резку подвергали варке в растворе едкого натра под давлением 5-6 атм. Таким образом Леману удалось повысить питательность соломы в 2-3 раза. Получался продукт, пригодный для непосредственного скармливания. По своей питательности он примерно соответствовал луговому сену среднего качества. Метод Лемана не получил, однако, широкого признания , поскольку требовал относительно сложного аппаратурного исполнения.

Вслед за Леманом было предложено еще несколько вариантов обработки соломы щелочью. Было выяснено, что варку соломы можно вести в открытой посуде при атмосферном давлении.

По одному из вариантов, предложенных Прингсеймом, благоприятные результаты были получены при 2х часовой обработке соломы 1-% раствором щелочи при нагреве до 50С.

В дальнейшем Блекман установил, что можно не варить солому, если оставить ее на 12 часов в крепком щелочном растворе. Солому заливают восьмикратным количеством 1,5% -ного раствора едкого натра. Спустя 12 часов раствор щелочи переливают в другой чан, к раствору добавляют едкий натр до первоначальной концентрации и снова применяют его для экстракции новой порции соломы. После слива щелочи солому промывают в воде до нейтральной реакции. При обработке соломы по методу Блекмана выход кормового продукта составляет около 80%, при варке соломы под давлением в 6-7 ати в течение нескольких часов выход был 85%.

Изменения коэффициентов перевариваемости соломы (в %) в результате обработки ее щелочью на холоду (по Блекману) иллюстрируются следующей таблицей.

Изменения химического состава соломы при щелочной варке иллюстрируются следующими данными.

Солома , обработанная щелочью, т.е. лишенная лигнина, хорошо усваивается не только жвачными животными, но и свиньями (по Курту Нерингу {6}), которые в обычной жизни не усваивают клетчатку, инкрустированную лигнином.

Солома - это не единственное сырье , которое после удаления лигнина легко усваивается животными. Курт Неринг {6} сообщает, что в скандинавских странах сырая целлюлоза, изготовляемая целлюлозной промышленностью на ЦБК, широко применяется в качестве кормового продукта для жвачных животных. Содержание лигнина в таком кормовом продукте не должно превышать 2%. Перевариваемость такой кормовой клетчатки достигает 91%. Усвояемость ее организмом жвачных животных основана на воздействии на клетчатку микрофлоры и макрофауны одной из камер желудка этих животных -так называемого рубца.

Фактически животные усваивают не клетчатку соломы, а продукты воздействия на нее бактерий и инфузорий, находящихся в рубце, равно как и тела этих микроорганизмов, передвигающихся вместе с пищей из рубца в другие органы пищеварения. Прингсхейм объясняет сильное повышение усвояемости соломы в результате обработки щелочью ослаблением связей между веществами, составляющими стенки клеток,и веществами инкрустирующими эти стенки.

Судя по исследованию Каррера {7}, обработка щелочью растительных материалов, содержащих клетчатку, помимо удаления инкрустирующих ее веществ, оказывает модифицирующее влияние непосредственно на клетчатку, которое отражается в увеличении ее атакуемости ферментом целлюлазы. Для оценки этих изменений клетчатки Каррер применил воздействие целлюлозорасщепляющих ферментов в виде желудочного сока виноградной улитки.

Сравнение степени расщепления целлюлозорасщепляющим ферментом различных целлюлоз (в %)

В нашей стране неоднократно проводились опыты по скармливанию животным соломы, обработанной щелочью.

В частности с совхозе им. Ленина Калужского района Московской области былорганизован опыт кормления молодняка крупного рогатого скота соломой, обработанной малыми дозами едкого натра с пропариванием.

Методика подготовки соломы была следующей: в чан кормозапарника закладывали 64 кг резки ржаной соломы и заливали 300-400 литров раствора едкого натра. Солому в чане утрамбовывали и оставляли на ночь. Утром остатки щелочного раствора спускали в нижний чан, куда добавляли воду и щелочь до исходных концентраций и объема, после этот раствор многократно употребляли на обработку новых порций соломы.

Расход воды на 100 кг соломы составил 336 кг и расход едкого натра 4,27 кг. Когда раствор щелочи стекал, в солому пропускали пар из запарника в течение 3-4 часов. Потери веса на 100 кг исходной соломы составили 10%. Обработанную щелочью солому скармливали молодняку крупного рогатого скота в возрасте от 9 до 14,4 месяцев.

Опыт по скармливанию показали, что солома, обработанная щелочью, охотно поедается молодняком крупного рогатого скота. Все подопытные животные были здоровы и хорошо прибавляли в весе. Разница в привесе между контрольной и опытной группой в среднем на голову за 47 дней выразилась в 19,5 кг при поедании 109 кг обработанной соломы.

В таблице приводятся сведения об изменении живого веса молодняка крупного рогатого скота (в кг), полученные в опытах по скармливанию соломы, обработанной щелочью

Проанализировав данную таблицу можно сделать вывод, что обработка соломы малыми порциями едкого натра вдвое повышает ее питательность. Особо хочется отметить безвредность обработанной щелочью соломы, что позволяет широко рекомендовать ее для кормления сельскохозяйственных животных.

Расчет себестоимости щелочной варки соломы для скармливания

В расчете себестоимости мы исходили из следующих соображений.

Пусть на откормочном пункте крупного рогатого скота содержится 1000 бычков.

Суточный рацион состоит из

Вся солома, подлежащая скармливанию, в количестве 2000 кг в сутки обрабатывается щелочью.

Выход продукта - соломы, обработанной щелочью, составляет 80% от начального веса, т.е. 1600 кг.

Расходы на щелочную варку 2000 кг соломы в сутки составят в руб.

Дополнительное количество привеса мяса 0,33 кг в сутки на голову за счет лучшей усвояемости коровами клетчатки соломы, обработанной щелочью NaOH.

0,33 кг/сут * 1000 голов скота = 330 кг в сутки. При цене 1 кг мяса привеса 100 руб это составит 33000 руб/сут дополнительного дохода.

Таким образом, при суточном расходе на щелочную варку соломы max 23200 рублей, повышение дохода над расходом составит 10000 рублей в сутки, что говорит о полной целесообразности организации щелочной варки соломы на скотооткормочных пунктах при спиртовых заводах.

Период проведения опыта по кормлению обработанной соломы составил 47 дней. Следовательно доплгительный доход составит

47 сут * 10000 руб/сут доп дохода = 470 000 руб.

Как еще больше увеличить дополнительный доход, получаемый от вскармливания КРС соломой, обработанной щелочью?

Учитывая дороговизну едкого натра (каустической соды) для обработки соломы, нами была исследована пригоднось для экстракции лигнина из соломы природной соды с Михайловского содового комбината. Стоимость природной соды намного ниже, чем каустической (соответственно от 1000 до 2000 руб против 10000-20000 рублей).

По химическому составу природная сода является кальцинированной содой Na2CO3, содержащей до 80% полезного вещества

При использовании природной соды как источника Na2CO3 подготовка рабочего раствора состояла в растворении навески природной соды в горячей воде и удаления нерастворенного осадка путем фильтрования.

Учитывая полученные данные о более полном удалении лигнина из слломы в присутствии NaOH по сравнению с содой нами была исследована возможность получения рабочего раствора NaOH взаимодействием природной соды и извести.

Na2CO3 + CaO + H2O = 2NaOH + CaCO3.

Из приведенного уравнения видно, что на 96 грамм углекислого натрия требуется 56 грамм извести, чтобы реакция образования едкого натра дошла до конца.

Учитывая, что в природной соде Михайловского содового комбината содержится 10% посторонних нерастворимых веществ и около 10% влаги, для получения 1%-ного раствора NaOH требуется вносить на 100 мл воды около 1,5 грамм природной соды и около 0,5 г извести (химически чистой) или соответствующее количество технической извести.

Образующиеся мел и нерастворимые вещества по окончании реакции отфильтровывают и раствор применяется как источник NaOH.

Природная сода в виде Na2CO3 и полученного из нее едкого натра была использована для варки соломы ржи и стеблей тростника. Длительность варки составляла 1 час. На 10 частей соломы брали около 15 частей раствора. Солому после варки промывали водой для удаления остатков щелочи.

В процессе варки вели учет потерь веса сухого вещества, солому до и после варки анализировали на содержание клетчатки, пентозанов и др составных частей.

Данные об изменениях ржаной соломы в результате варки с данным источником щелочи приведены в таблице.

Снижение веса соломы ржи и тростника, наблюдаемое при варке с содой, намного ниже, чем при варке с едким натром, как об этом указывалось в ранних обзорах литературы.

Изменения химического состава стеблей тростника и ржаной соломы в результате варки их

Опыты применения природной соды и едкого натра, пролучаемого из нее, указывают на полную пригодность этой соды для щелочной обработки соломы. Учитывая разницу в цене на природную и каустическую соду, при выборе источника щелочи следует отдать предпочтение природной соде.

Изменения химического состава РЖАНОЙ СОЛОМЫ в результате варки с природной содой и с NaOH, полученной из природной соды

Изменения химического состава СТЕБЛЕЙ ТРОСТНИКА в результате варки с природной содой и с NaOH, полученной из природной соды

Приведенные выше данные указывают на возможность непосредственного применения природной соды для экстракции лигнина из соломы ржи. Обработку соломы тростника следует вести едким натром, который легко получается из природной соды.