Актуальность темы
В решениях ХХУ1 съезда Коммунистической партии Советского Союза ставится задача довести среднегодовое производство мяса до 17−17,5 млн. т (в убойной массе), молока до 97−99 млн. т, яиц не менее чем до 72 млрд. штук и шерсти -470−480 тыс. т ?91].
Решение данной задачи во многом будет зависеть от обеспеченности животноводства достаточным количеством полноценных кормов. Важнейшим моментом в этом вопросе является также сбалансированность рационов по таким лимитирующим факторам питания как биологически полноценный протеин, витамины, минеральные вещества и др.
Анализ полноценности кормовой базы животноводства Белоруссии показывает, что в республике наибольший дефицит наблюдается в обеспечении животных протеином, витаминами С, В| и В^, Д, кобальтом, медью, железом и некоторыми другими биологически активными веществами.
Для пополнения рационов указанными факторами кормления определенный интерес представляет использование некоторых видов водорослей, запасы которых в стране исчисляются в 12−15 млн. т. Среди разнообразного и обширного семейства водорослей особое место занимает хлорелла, характерной особенностью которой является высокая способность к фотосинтезу и накоплению биомассы при искусственном культивировании и в определенных условиях делает ее богатым источником белков, витаминов, макрои микроэлементов, а также других биологически активных веществ, т. е. кормовым продуктом высокой ценности.
Питательные достоинства хлореллы и возможность получения большого количества биомассы с единицы водной поверхности послужили основанием для промышленного производства этой водоросли в южных регионах нашей страны в условиях открытых водоемов с естественной солнечной радиацией и использованию ее в рационах сельскохозяйственных животных.
Хозяйства Белоруссии, в силу ее црщюдно-климатических условий, не имеют возможности выращивания хлореллы открытым способом, а установки для ее культивирования в искусственных условиях до последнего времени в республике не разрабатывались, так же как не изучалась и эффективность включения ее в рационы сельскохозяйственных животных.
Цель и задачи работы. Исходя из вышеизложенного, мы в своей работе постановили перед собой следующие задачи:
1. Установить возможность круглогодового цромышленного производства хлореллы в условиях Белоруссии.
2. Определить оптимальный технологический режим работы цеха, обеспечивающий высокий выход биомассы и состав питательных сред.
3. Дать характеристику кормовым и питательным достоинствам одноклеточной водоросли хлореллы, выращенной в производственных условиях республики.
4. Изучить влияние включения в рацион суспензии хлореллы на физиологическое состояние свиней и качество полученной от них продукции.
5. Определить зоотехническую и экономическую результативность добавок суспензии хлореллы в рационы свиней на откорме.
Новизна исследований: В результате проведения исследований впервые в условиях Белоруссии нами была разработана технология круглогодового выращивания хлореллы закрытым способом и найдены оптимальные технологические режимы работы экспериментального цеха.
Дана биологическая и зоотехническая оценка новой для животноводства республики добавки и апробировано ее использование в рационах подсвинков на откорме, как метод обогащения их протеином, витаминами и минеральными веществами.
Практическая ценность работы: Установлена возможность 1фугло-годового выращивания хлореллы и найдены оптимальные режимы работы цеха, уточнены составы питательных средвыяснена эффективность включения суспензии хлореллы, как достаточно полноценной белково-витаминно-минеральной подкормки и биологического стимулятора при откорме подсвинков на фоне типичных для республики рационов.
Апробация результатов исследований. Разработанная технология выращивания хлореллы используется в племсовхозе «Глыбочаны» Ушачс-кого района Витебской области и Новобелицкой птицефабрике Гомельской области Белоруссии, а также во многих хозяйствах Нечерноземной зоны страны.
Материалы диссертации доложены: на научно-практической конференции, посвященной прогрессивным технологиям производства кормов в Латвии, Эстонии, Литве и Белоруссии (Рига, 1975) — на научно-техническом совете МСХ БССР (Минск, 1975) — на Всесоюзной научной конференции «^Актуальные воцросы доброкачественности кормов» (Горки, 1976) — на расширенном заседании отдела переработки и повышения питательной ценности кормов БелНИШа (Жодино, 1981).
Материалы исследований положены также в основу создания научно-популярного фильма «О хлорелле в Белоруссии» киностудией «Белорусь-фильм» в 1975 г.
Публикация результатов исследований: Основные положения диссертации опубликованы в республиканских и союзных изданиях:
I. Первый опыт использования хлореллы в условиях БССР. — Научно-техническая информация по сельскому хозяйству, Минск, 1974, № 10 (в соавторстве).
2. В рационе — хлорелла. — Сельское хозяйство Белоруссии, 1974, (№ 10 (в соавторстве).
3. Хлорелла в рационах подсвинков. — Свиноводство, 1975, № II.
4. Производство и использование хлореллы в Белоруссии. — Сб. докладов научно-производственной конференции «Прогрессивные технологии производства кормов Латвии, Литвы, Эстонии и Белоруссии», Рига, 1976 (в соавторстве).
5. Технология выращивания и использования хлореллы в Белоруссии. -Рекомендации, Шнек, «Ураджай», 1976 (в соавторстве).
6. Совершенствование технологии выращивания хлореллы на кормовые цели в условиях Белоруссии. — Труды ВАСХНИЛ «Технология приготовления, хранения и использования кормов», М., «Колос», 1978.
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
6. ВЫВОДИ.
1. Впервые в Белоруссии с положительными результатами изучена эффективность круглогодового выращивания одноклеточной водоросли хлореллы в установке забытого типа и разработаны оптимальные технологические параметры, обеспечивающие достаточно высокую энергию роста клеток водоросли (50−60 млн/мл).
2. Наиболее высокий выход клеток хлореллы достигается при толщине слоя суспензии в бассейнах — 20−22 см, освещениикруглосуточном, расстоянии источников света от поверхности жидкости — 60 см, освещенности — 6−8 тысяч люкс. Замена в составе питательной среды 04 сернокислого аммония на карбамид позволила удвоить концентрацию азота в среде, оказывая благоприятное влияние на рост клеток водоросли.
3. В сухом веществе хлореллы, выращенной в условиях Белоруссии, в среднем содержится 36,68% протеина, 2,63% жира, 0,9% клетчатки, 26,19% безазотистых экстрактивных веществ, 36,6% зольных элементов, в том числе 8,52% кальция и 4,79% фосфора.
4. Высокая концентрация в сухом веществе хлореллы витаминов С, В|, В£, каротина, а также железа, марганца, кобальта и меди в 6−10 раз превосходящая содержание этих веществ в травах, позволяет отнести суспензию хлореллы к биологически активным кормовым добавкам.
5. Добавка суспензии хлореллы в количестве 3−3,5 л откармливаемым подсвинкам на концентратном и концентратно-картофельном типе рациона способствовала увеличению среднесуточных ¡-приростов на 9−10%.
6.
Введение
суспензии хлореллы в рацион подсвинков при нормальном уровне протеина повышает прирост живой массы на 10%, а при 85% уровне протеина — на 6,4%.
7. Добавление суспензии хлореллы в рацион подсвинков не оказывает существенного влияния на переваримость питательных веществ, способствуя, однако, более высокому использованию азота корма.
8. Включение в рацион хлореллы не окажет существенного влияния на убойный выход и качество мясной продукции свиней, не проявляется небольшая тенденция к улучшению показателей, характеризующих качество мясоцродукции.
9. Использование суспензии хлореллы не вызывает сдвигов в гематологических показателях (уровень белка, его фракций, содержание форменных элементов крови, гемоглобина, сахара, резервной щелочности, кальция, фосфора), которые остаются в пределах физиологической нормы, но ее скармливание увеличивает депонирование витамина, А в печени на 92,4% и витамина С на 63,3%.
10. Применение хлореллы в качестве кормовой добавки при откорме свиней оказалось экономически выгоднойприбыль от реализации I ц прироста живой массы животных групп выше на 3,51 руб., а рентабельность — на 6,21%.
7. ПРЕДЛОЖЕНИЯ.
Результаты полученных исследований и обобщение производственного опыта позволяют рекомендовать:
1. Для условий Белоруссии целесообразно круглогодичное выращивание хлореллы проводить в установках закрытого типа с производительностью не менее 30 т суспензии в сутки.
2. В качестве дешевого и доступного источника азота в питательной среде вместо дефицитного сернокислого аммония можно вводить карбамид в дозе 0,2 г/л раствора, что позволяет удвоить в нем концентрацию азота и увеличить энергию роста клеток хлореллы.
3. Суспензию хлореллы можно использовать при дорапшвании и откорме свиней в качестве белково-витаминно-минеральной добавки из расчета 3−4 л на I голову в сутки.
4. Изучение использования хлореллы применительно к условиям республики целесообразно продолжить в особенности при выращивании молодняка сельскохозяйственных животных, а также в плане отработки технологии по возможному внесению этого препарата в комбикорма.
5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
.
В поисках производства дополнительных кормовых ресурсов для животноводства республики было обращено внимание на возможность использования для этой цели биомассы одноклеточной водоросли хлореллы, обладающей в оптимальных условиях выращивания повышенной энергией роста и высокой биологической полноценностью как биологически активной добавки.
Белорусская ССР в силу своих природно-климатических условий не располагает возможностями выращивания хлореллы открытым способом, а испытания установок для культивирования данной водоросли в искусственных условиях в республике ранее не цроводились.
В этой связи возникла необходимость впервые в республике сконструировать экспериментальный цех для круглогодового выращивания хлореллы в установке закрытого типа и отработать оптимальные технологические режимы его работы, а также изучить эффективность включения суспензии хлореллы в качестве белково-витаминно-минераль-ной подкормки как биологического стимулятора в рационы подсвинков на откорме.
На основании проведенных исследований с учетом санитарно-гигиенических требований к культивированию хлореллы были отработаны следующие технологические параметры круглогодового выращивания данной культуры в испытуемой установке закрытого типа: концентрация клеток хлореллы в первом накопительном бассейне доводится с 10 до 20 млн. в I мл суспензииво втором накопительном бассейне — с 30 до 40 млн. в I млслив суспензии из I по П и из П в Ш бассейны осуществляется в половинном объеме ее содержания в бассейне, а подача питательной среды в таком же объеме производится только в I бассейннаиболее оптимальная высота слоя суспензии в первых двух бассейнах находится на уровне 20−22 смработа насоса с одновременной подачей углекислоты производится в течение суток, а барботирование на протяжении 8 часов, с чередованием 30 минутных интервалов при круглосуточном освещении жидкости в бассейнах на уровне 6−8 тысяч люкс.
Данный режим работы цеха позволяет осуществлять двойной слив товарной суспензии и обеспечивает ее выход в количестве до 15 ц в сутки.
Полученные данные о взаимосвязи энергии роста клеток хлореллы с сезонами года позволяют сделать заключение, что в Белоруссии при культивировании хлореллы в закрытом помещении наиболее высокую урожайность ее можно получить в холодное время года. Это объясняется тем, что в этот период в застекленном со всех сторон помещении цеха легче создавать и регулировать условия, необходимые для активного роста культуры.
Изучение химического состава суспензии хлореллы, выращенной в зимних условиях Белоруссии на модифицированной среде 04 показало, что содержание сухих веществ в ней колебалось от 0,3 до 1,5%. В сухом веществе ее содержится в среднем 36,68% протеина, 2,63 -жира, 0,9% - клетчатки, 26,19% - БЭВ, 36,6% - золы, 8,58% - кальция, 4,79% - фосфора. Определение аминокислотного состава сухой биомассы культуры показало, что хлорелла, выращенная в лабораторных условиях, содержит несколько больше лизина, гистидина, цистина, аргинина и других аминокислот по сравнению с культурой, полученной в производственных условиях.
Достаточно богатый и разнообразный оказался и витаминный состав хлореллы. Так, например, если в хорошей травяной муке из люцерны содержится 230−250 мг каротина, то в хлорелле, выращенной в Белоруссии содержалось 1300−1800 мг или в 7−8 раз больше. Превосходит хлорелла травы и по уровню в ней витаминов РР и В£. Так, в I кг сухого вещества хлореллы содержится 21,0 витамина В£ и 9,8 мг витамина РР, а, например, в люцерне эти показатели составляют 19,35 мг витамина В^ и 3,86 мг витамина РР. По содержанию ряда микроэлементов, таких как железо, марганец, кобальт, медь сухое вещество хлореллы также в 6−10 раз оказалось богаче, чем, например, корма из трав.
Результаты серии лабораторных опытов по уточнению состава питательной среды для выращивания хлореллы в местных условиях республики позволили модифицировать наиболее распространенную среду 04, которая обеспечивала высокую энергию роста культуры. Состав модифицированной питательной среды 04 для условий республики приводятся ниже (на I т воды): Карбамид — 200 г.
Кальций фосфорнокислый однозаменный — 30 г.
Кальций сернокислый — 30 г.
Натрий двууглекислый (питьевая сода) — 100 г.
Магний сернокислый — 80 г.
Калий хлористый — 25 г.
Железо хлорное (1%-ный р-р) — 150 мл.
Раствор микроэлементов — 100 мл.
Почвенный экстракт — 500 мл.
Пудретный экстракт — 1000 мл.
Результаты лабораторных опытов по уточнению состава питательной среды позволили установить, что добавление в питательную среду 04 микроэлемента ванадия стимулирует рост клеток хлореллы, тогда как введение в основную среду микроэлемента меди, наоборот, угнетает его. Установлено, что в качестве дешевого и доступного источника азота в питательной среде 04 вместо дефицитного сернокислого аммония можно успешно использовать карбамид в дозе 0,2 г/л раствора, что позволяет удвоить концентрацию азота в среде. В тоже время использование комплексного органического удобрения — нитрофоски в составе питательной среды оказалось неэффективным.
С целью выяснения влияния добавки суспензии хлореллы на продуктивность, использование питательных веществ корма и физиологическое состояние животных были проведены два научно-хозяйственных опыта. В первом опыте изучалась эффективность добавки суспензии хлореллы и барды как жидких кормовых добавок на фоне концентратного рационаво втором опыте эффективность добавки суспензии хлореллы изучалась на фоне концентратно-картофельного рациона. При этом, второй опыт цроводился на рационе с 100% нормой переваримого протеина и снижении ее на 15%.
В первом научно-хозяйственном опыте добавка суспензии хлореллы и барды к основному рациону подсвинков оказала положительное влияние на результаты откорма. Так, среднесуточный прирост живой массы в группе с включением хлореллы оказался на 9,2% выше по сравнению с контролем и составлял соответственно 605 и 554 г. Разница была статистически достоверна. При скармливании барды среднесуточный прирост подсвинков оказался выше по сравнению с контролем на 5,2% и составил 582 г.
Расход корм. ед. и переваримого протеина на I кг прироста живой массы в группе, получавшей к основному рациону добавку суспензии хлореллы, был соответственно на 8,4 и 8,3% ниже, чем в контрольной группе. Скармливание барды подсвинкам I опытной группы привело к увеличению затрат переваримого протеина по сравнению с контролем на 7,0% при практически одинаковых затрат корм. ед. на килограмм прироста.
Добавка хлореллы на переваримость питательных веществ рациона существенного влияния не оказала. Отмечено лишь незначительное увеличение переваримости клетчатки по сравнению с контролемна 1,86%. В то же время подсвинки I опытной группы (бардяной) переваривали жир и клетчатку лучше на 27,14 и 9,7%, а переваримость БЭВ оказалась на 5,29% ниже, чем в контроле.
Использование азота рациона у животных, получавших жидкие добавки было несколько выше, чем в контрольной группе.
В крови подсвинков, получавших суспензию хлореллы, отмечено увеличение количества гемоглобина, а с мочой вццелялось меньше недоокисленных продуктов обмена, что указывает на более интенсивное течение окислительно-восстановительных процессов и белкового обмена в их организме.
Полученные данные по контрольному убою показали, что скармливание суспензии хлореллы и барды привело к незначительному увеличению убойного выхода — на 1,84 и 0,45%.
В химическом составе длиннейшей мышцы спины и подкожного сала достоверных различий между группами не обнаружено.
Введение
суспензии хлореллы в рацион подсвинков значительно повысило содержание витаминов, А и С в печени. Так, у животных П опытной группы уровень витамина, А в печени составил 8,87 мг%, а витамина С -42,157 мг%, что на 92,4 и 63,3% выше, чем в контроле. Отмечено также повышенное отложение указанных витаминов в печени и у животных, получавших в рационе барду — на 47,7 и 38,7%.
Во П научно-хозяйственном опыте введение суспензии хлореллы на фоне концентратно-картофельного рациона при 100% норме протеина способствовало увеличению среднесуточных приростов живой массы подсвинков на 10% по сравнению с контрольной группой (513 г против 406 г). Добавка суспензии на фоне этого же рациона при сниженном на 15% уровне протеина оказала также стимулирующее влияние на рост подсвинков. Среднесуточные приросты животных в этом случае были выше на 6,4% и составили 492 г, тогда как в контроле они находились на уровне 462 г.
Из этого можно сделать заключение, что добавка суспензии хлореллы даже на фоне рациона с пониженным уровнем протеина, оказывает ростостимулирующий эффект. Скармливание суспензии хлореллы позволило снизить затраты корма и переваримого протеина на единицу прироста соответственно на 6,1−9,3% и 6,2−10,2%.
В балансовом опыте отмечена сравнительно высокая переваримость питательных веществ рационов подсвинков как контрольных, так и опытных групп. Включение суспензии хлореллы в рационы животных I и П опытных групп способствовало несколько лучшему перевариванию основных питательных веществ, однако существенных различий по этим показателям между группами не установлено. Использование азота было в опытных группах выше, чем в контрольных. Так, подсвинки I опытной группы, получавшие 100% норму протеинового питания, использовали его лучше на 5,26% от принятого и на 5,11% от переваренного, чем в I контрольной. В то же время во П опытной группе, где уровень протеина был снижен на 15%, при введении хлореллы эти показатели были соответственно на 4,99 и 5,49% выше, чем во II контрольной группе.
Конечным этапом в оценке результативности использования суспензии хлореллы при различных уровнях протеина явилось определение количественных и качественных показателей продуктов убоя подсвинков.
Введение
суспензии хлореллы при изучаемых уровнях протеина в рационе оказало влияние не только на изменение живой массы, но и на морфологический состав туш. Дача суспензии при 100% норме протеина вела к увеличению выхода сала на 2,46%, при одновременном снижении выхода мяса — на 3,26%. При снижении уровня протеина на 15% несколько увеличивался выход мяса при одновременном уменьшении содержания в туше сала.
Дегустационная оценка качества мяса и бульона показала, что введение суспензии хлореллы в рацион свиней на откорме обеспечивает получение высококачественной продукции.
Использование суспензии хлореллы как при 100%-ной норме, так и при 85%-ном уровне протеина способствовало увеличению содержания в печени витаминов, А и С на 12,7−58,8 и 15,5−26,60% по сравнению с контролем.
Включение в рационы хлореллы, а также уменьшение уровня протеина не оказало отрицательного влияния на состояние здоровья подсвинков.
При определении экономической эффективности введения суспензии хлореллы установлено, что введение суспензии хлореллы и барды привело к снижению себестоимости свинины и увеличило прибыль от реализации. Рентабельность от добавки хлореллы на фоне концентрат-ного типа рациона была выше по сравнению с контрольной группой на 6,21%, а от добавки барды — на 1,35%.
Себестоимость I ц прироста в группах, получавших суспензию хлореллы при 100% уровне протеина в рационе, была на 6,77 руб., а при 85% - на 3,45 руб. ниже, чем в контрольных группах, а рентабельность производства свинины соответственно выше на 13,05% и 6,3%.
