Оптимизация кормовых рационов для лактирующих коров голштинской породы в условиях муссонного климата о. Сахалин

Введение. С начала XX в. в мире наблюдается стремительный рост численности населения. На сегодня население Земли составляет 7,8 млрд человек [1]. Очевидно, что одновременно растет и потребность в продовольствии. Таким образом, в большинстве стран, включая Российскую Федерацию, продовольственная безопасность является одной из приоритетных задач. Это требует увеличения объемов сельскохозяйственной продукции, такой как мясо, яйца, молочное производство.

Одной из ведущих пород крупного рогатого скота на Сахалине является голштинская порода [2]. Особенность этой породы и ее отличие от других заключается в высокой молочной продуктивности. Также голштинская порода хорошо приспособлена к промышленному содержанию [3, 4]. Впервые в России голштинскую породу крупного рогатого скота стали разводить именно в Сахалинской области. Это случилось в первой половине XX в., когда сельскохозяйственные предприятия столкнулись с трудностями импорта молочных продуктов с материка из-за их короткого срока хранения и стали стремиться наладить собственное производство [2].

Из-за растущих потребностей населения появилась необходимость в увеличении объемов производства молока. В связи с этим одной из основных задач молочного производства является повышение продуктивности коров молочных пород, что, в свою очередь, зависит от качества кормов [3, 5]. Здоровое животное, получающее полноценное питание, имеет нормальные воспроизводительные функции, высокую молочную продуктивность и хорошее качество продукции [5, 6].

Цель исследования: оптимизация кормовых рационов для коров голштинской породы в условиях Сахалина с учетом уровня молочной продуктивности и стадии лактации.

Материалы и методы исследования

Территория исследований

Площадь Сахалинской области (остров Сахалин и Курильские острова) составляет 87,1 тыс. км2, из них площадь Сахалина 76 тыс. км2. Большую часть острова (70 %) занимают горы, остальная часть покрыта долинами рек. Климат Сахалина обусловлен его положением в переходной полосе от материка Евразии к Тихому океану: здесь сказывается воздействие ветви теплого западного течения Куросио и холодного Восточно-Сахалинского течения (рис. 1).

Рис. 1. Карта Сахалинской области

Таким образом, климат Сахалина носит резко выраженный муссонный характер. Преобладающее направление ветра летом юговосточное, зимой – северо-западное. Для сахалинской зимы характерен длительный устойчивый снежный покров (50–70 см). Весна затяжная и холодная, снегопады могут наблюдаться до июня. Лето прохладное и короткое, со значительной облачностью и частыми туманами. Из-за избыточного увлажнения производство кормов на Сахалине затруднено [7].

Для оценки эффективности системы кормления животных, в состав которых входят травосмеси из многолетних трав, изучено качество и питательность применяемых кормов, а также сбалансированность рационов. В кормовой массе были определены влага, общий азот, проте- ин, жир, клетчатка, зола, углеводы (сахара), макроэлементы (Са, К, Р, Мg, S), каротин. Анализы химического состава кормовой массы и ее питательности выполнялись в ФГБУ ГЦАС «Сахалинский» по общепринятым в зоотехнии методикам.

Для составления новых сбалансированных рационов была использована программа «Кормовые рационы» производства ООО РЦ «ПЛИНОР».

Результаты исследования и их обсуждение. По данным Сахалинстата [8], количество крупного рогатого скота, в том числе и коров, постепенно возрастает (табл. 1). Среднегодовой удой на одну корову в сельскохозяйственных предприятиях (без субъектов малого предпринимательства) на 1 января 2019 г. составил 6 300 кг.

Таблица 1

Динамика поголовья крупного рогатого скота в сельскохозяйственных предприятиях Сахалинской области в 2016–2020 гг.

Категория сельскохозяйственных предприятий	Год наблюдений
	2016	2017	2018	2019	2020
Сельскохозяйственные организации: крупный рогатый скот	9141	10830	11792	13557	16306
из них коровы	3804	4583	4932	5629	6858
Крестьянские (фермерские) хозяйства и индивидуальные предприниматели: крупный рогатый скот	3765	4187	5122	5669	6083
из них коровы	1516	1716	2145	2317	2550
Хозяйства всех категорий:
крупный рогатый скот	18183	20270	21678	23724	26725
из них коровы	7505	8451	9072	9879	11299

С 25 августа по 1 сентября 2020 г. сотрудниками ФГБНУ СахНИИСХ было проведено экспедиционное обследование сельскохозяйственных предприятий и крестьянско-фермерских хозяйств, занимающихся разведением молочных пород крупного рогатого скота. Обследовано 10 хозяйств, находящихся в различных районах области. Было выявлено, что в хозяйствах преимущественно применяется пастбищностойловое содержание животных. Для него необходимо достаточное количество естественных и улучшенных пастбищ, травостой которых неоднороден. В начале пастбищного периода животных содержат на выпасах; позже, при ухудшении кормовых свойств травы, коров начинают подкармливать зеленым кормом. В конце лета коров полностью переводят на корма зеленого конвейера.

В случае объемистых кормов основу зеленой массы составляют преимущественно злаковые травы. Они включают в себя мятлик луговой, тимофеевку, ежу сборную, овсяницу, канареечник. Бобовых трав немного, к ним относятся несколько разновидностей клевера. Анализ химического состава полученных за последние годы объемистых кормов показывает их невысокое качество; таким образом, потребность лактиру-ющих коров в питательных веществах не закрывается.

Также было определено превышение нормы по содержанию сырой клетчатки, переваримого и сырого протеина в рационах, что привело к снижению концентрации обменной энергии в сухом веществе. Отмечено нарушение сахаропротеинового отношения. Наблюдается значительное превышение сухого вещества в рационах, что препятствует высокой поедаемости всех компонентов рациона. При этом следует отметить, что оценка количества потребленных кормов была проведена в конце лета, когда количество клетчатки и сухого вещества в тканях растений увеличивается. Для повышения качества кормов в рационах активно используются комбинированные корма и различные биодобавки, однако расчет необходимого количества этих добавок не производился.

Очевидно, что для более эффективного кормления необходимо применять сбалансированные рационы, которые содержат необходимое количество питательных веществ, макро- и микроэлементов, аминокислот и витаминов. Рацион должен составляться с учетом фазы лактации. Исследованиями СахНИИСХ установлено, что при молочной продуктивности на уровне 5000–7000 кг молока лактирующая корова расходует 10056–15085 МДж энергии, 145–230 кг протеина, 150–300 кг жира, 200–300 кг глюкозы, до 10 кг кальция и 7 кг фосфора.

В таблице 2 представлен пример летнего рациона лактирующих коров для получения 25 кг молока в сутки при живой массе коровы 600 кг при пастбищном содержании в первую фазу лактации. Критерий оптимизации – сбалансированность.

Таблица 2

Состав	Дача	Стоимость, руб.
Комбикорм К 60-1-89 для лактирующих коров, кг	6,00	150,00
Трава злаково-разнотравного пастбища, кг	35,00	70,00
Клеверо-тимофеечная смесь, кг	4,00	8,00
Пастбища с преобладанием ежи, кг	10,00	20,00
Дикальцийфосфат кормовой, г	80,00	0,40
Поваренная соль, г	80,00	0,40
Масса, кг	55,16	248,80

Рацион для коров в первую фазу лактации (живая масса коров – 600 кг;

содержание пастбищное (лето); суточный удой – 25 кг)

Первая фаза лактации (первые семьдесят дней лактации после отела) является периодом раздоя. В это время максимально работает молочная железа и отмечается отрицательный энергетический баланс. За счет этого потреб- ность в обменной энергии высокая. Нормативные и фактические (при условии соблюдения рациона) данные по элементам питания, макро-и микроэлементам, витаминам, аминокислотам представлены в таблице 3.

Таблица 3

Показатель	Норма	Факт
1	2	3
Общие элементы питания
Кормовые единицы, к. ед.	18,77	18,69
Обменная энергия, МДж	214,40	210,26
Сухое вещество, кг	21,95	21,59
Сырой протеин, г	3072,82	3087,00
Растворимый протеин, г	–	1656,30
Нерастворимый протеин, г	–	338,70
Переваримый протеин, г	1998,82	2110,70
Сырой жир, г	681,86	883,00
Сырая клетчатка, г	4877,02	5339,00
Нейтрально-детергентная клетчатка, г	–	9627,00
Крахмал, г	3017,96	1544,10
Сахар, г	1993,60	1437,00
Безазотистые экстрактивные вещества, г	–	7487,00
Макроэлементы
Натрий, г	53,39	58,74
Кальций, г	135,85	136,50
Фосфор, г	97,19	106,80
Магний, г	35,01	39,60
Калий, г	141,60	284,30
Сера, г	44,94	44,94

Окончание табл. 3

1	2	3
Микроэлементы
Железо, мг	1490,69	2614,00
Медь, мг	189,15	125,70
Цинк, мг	1235,97	1235,97
Марганец, мг	1235,97	1134,30
Кобальт, мг	15,31	15,31
Йод, мг	17,14	13,95
Витамины
Каротин, мг	859,77	1809,00
Витамин D, тМЕ	19,07	16,39
Витамин Е, мг	763,11	2728,00
Аминокислоты
Лизин, г	–	131,70
Метионин, г	–	55,55
Триптофан, г	–	29,15

В таблице 4 приведены зоотехнические и экономические показатели для приведенного рациона.

Таблица 4

Зоотехнический показатель	Норма	Факт
Сухого вещества на 100 кг живой массы, кг	3,30	3,60
Содержание обменной энергии в рационе, МДж	194,91	210,26
Концентрация обменной энергии в 1 кг сухого вещества, МДж	9,77	9,74
Концентрация кормовых единиц в 1 кг сухого вещества, к. ед.	0,86	0,87
Содержание сырой клетчатки в сухом веществе, %	22,00	25,00
Содержание сырого протеина в сухом веществе, %	14,00	14,00
Сахаро-протеиновое отношение	1,00	0,68
Переваримость сухого вещества рациона, %	66,00	64,00
Сочность рациона, %	–	61,00
Стоимость рациона, руб.	–	248,80
Доля концентрированных кормов в сухом веществе рациона, %	–	24,45
Затраты концентратов на единицу продукции, г	–	240,00
Затраты кормов на единицу продукции, руб.	–	9,95
Затраты обменной энергии на единицу продукции, МДж	7,80	8,41
Затраты кормовых единиц на единицу продукции, к. ед.	0,68	0,75
Стоимость кормовой единицы, руб.	–	13,31
Затраты переваримого протеина на единицу продукции, г	73,00	84,00

Нормативное и фактическое содержание элементов в рационе

Зоотехнические и экономические показатели рациона

Состояние коровы после отела существенно влияет на потребление кормов. В первый месяц лактации животное переживает серьезные гормональные изменения, что может приводить к снижению аппетита и, следовательно, дефициту энергии. При секреции молока у коров в первую стадию лактации часто наблюдается снижение живой массы тела на 2 кг в сутки; уменьшение массы тела более чем на 3–5 кг в сутки приводит к различным патологиям обмена веществ, в особенности кетонурии. Помимо гормональных перестроек, причиной таких нарушений зачастую является дефицит обменной энергии в кормах. Для предотвращения этой патологии необходимо контролировать поступление и расход обменной энергии. Снижение живой массы тела у животных за 2–3 месяца после отела не должно превышать 70–80 кг. В первую фазу лактации сокращение энергии в рационах коров до критического уровня сопровождается проблемами воспроизводства и, как следствие, снижением молочной продуктивности на 30 %. Высокая концентрация обменной энергии в сухом веществе рационов (12–13 МДж) поможет обеспечить оптимальный уровень энергии и высокую продуктивность во время первой стадии лактации.

В сбалансированный рацион лактирующих коров в условиях сахалинского климата должны входить не только корма высокого качества, такие как сено, силос, сенаж, корма из подвяленных трав, но и концентрированные корма и кормовые добавки. Дефицита углеводов в этот период можно избежать при помощи увеличения в рационе количества крахмала и сахаров на 15– 20 % за счет энергетических кормовых добавок. Это будет способствовать нормализации уровня кетоновых тел и глюкозы и улучшению других биохимических показателей крови, характеризующих состояние углеводно-жирового обмена. Помимо этого, важно контролировать концентрацию микроэлементов в рационах. Например, после нормализации в рационах количества цинка и йода во время первой половины лактации удой вырос на 11,6 %; содержание жира в молоке при этом увеличилось на 0,26 %.

Исследования показали, что оптимизация рационов по уровню энергии и количеству питательных веществ оказала положительное влияние на энергетический, белковый, углеводный и минеральный обмены веществ и биохимические показатели крови в организме лактирующих коров, а также общее физиологическое состояние животных. Регулирование количества биодобавок также поспособствовало увеличению удоя и повышению качества молока.

Выводы. В результате исследования установлено, что низкая питательность кормов обусловлена малым количеством бобовых растений в травостое. Оптимизация рационов с уче- том фазы лактации поспособствовала повышению потенциального удоя на 11–14 %. Установлено, что адекватное введение в состав рациона коров в первой фазе лактации кормовых добавок также увеличивает молочную продуктивность.

Следовательно, для кормления лактирующих коров необходимы высокоэнергетические и высокопротеиновые объемистые корма. Такой корм должен содержать в 1 кг сухого вещества не менее 10 МДж обменной энергии и 14–16 % сырого протеина. Биодобавки должны компенсировать возможную нехватку микроэлементов и витаминов в рационе.

Кормление коров в сельскохозяйственных предприятиях и крестьянско-фермерских хозяйствах Сахалинской области предполагает применение оптимальных технологий и создание особых условий для возможности приведения рационов в соответствие с нормами потребления энергии и питательных веществ. Тогда будет достигнут уровень продуктивности, близкий к генетическому потенциалу, при сохранении здоровья и высоких показателей воспроизводства в стадах.