Рекомендации по обеспечению оптимального уровня анионно-катионного баланса рациона в первой половине лактации

 О. А. Тюрин, кандидат с/х наук,
научный консультант ООО «Органико»

 

fotoСовременные породы коров обладают генетическим потенциалом, который позволяет получать до 60 л молока в сутки. Составление рационов кормления с учетом анионно-катионного баланса рациона DCAD (Dietary cation-anion difference) является одним из инструментов достижения этой цели.

Специалисты по кормлению высокоудойных коров в современных молочно-товарных хозяйствах уже на практике широко включают в рационы кормления буферные смеси и оптимизируют DCAD. В научной литературе появились многочисленные статьи по применению буферных смесей, рекомендации по содержанию макро-минералов и уровню DCAD. Цель данной работы – представить важную информацию по заявленной теме в отношении коров в первой половине лактации. Для общего анализа или более детального изучения этой темы можно ознакомится с работами Sanchez (1999 a, b), обзорами Beede (1995) и Horst (1997).

 

Особенности начала лактации

Высокопродуктивные коровы в первые 100 дней лактации способны потреблять до 22,7 кг сухого вещества в день, причем более половины этого объема в виде концентратов без особых проблем для здоровья животного, если рацион хорошо сбалансирован. Однако, у новотельной коровы этот же рацион кормления может вызвать тяжелую форму ацидоза. Такая разная реакция на один и тот же рацион в первую очередь объясняется различной работой рубца в период сразу после отела и в середине лактации. Во время сухостойного периода животные обычно потребляют рацион, содержащий в основном объемистые корма богатые клетчаткой, в отличие от рациона лактации, когда доля объемистых кормов уменьшается. Эта особенность влияет на функции рубца в двух направлениях.

Прежде всего, в сухостойный период микрофлора рубца адаптируется к рациону с низким содержанием легкоусвояемых углеводов (концентрированные корма), что увеличивает популяцию бактерий, разлагающих клетчатку и снижает количество амилолитических бактерий. Так как амилолитические бактерии также вырабатывают молочную кислоту, сокращение их количества сопровождается общим сокращением бактерий, расщепляющих молочную кислоту (Goff, 1999). При резком изменении рациона после отела, способность микрофлоры рубца усваивать молочную кислоту на начальном этапе лактации является минимальной, а это основная кислота, отвечающая за развитие острого ацидоза. Количество бактерий, вырабатывающих молочную кислоту, очень быстро растет по мере увеличения легкоусвояемых углеводов (концентрированных кормов) в рационе, а бактерии, расщепляющие молочную кислоту адаптируются медленнее (3-4 недели). Поэтому, при резкой смене рациона с высоким содержанием клетчатки на рацион с низким содержанием клетчатки повышается риск накопления молочной кислоты в рубце.

Второй фактор связан с длиной и количеством сосочков в рубце. Эти сосочки образуют всасывающую поверхность в рубце, которая поглощает, в первую очередь, летучие жирные кислоты, накапливающиеся в процессе обычной ферментации. В сухостойный период эти сосочки на половину уменьшаются в размерах из-за низкого уровня легкоусвояемых углеводов (концентрированных кормов) в рационе. В случае резкого увеличения поступления легкоусвояемых углеводов, в результате дачи концентрированных кормов после отела, количество вырабатываемых летучих жирных кислот превышает способности рубца к их всасыванию, что ведет к повышенной концентрации летучих жирных кислот в рубце. Такая ситуация приводит к явлению известному как подострый ацидоз рубца, что играет определенную роль в сокращении потребления сухого вещества, усвояемости корма и в дальнейшем вызывает ламинит.

 

Проблемы со здоровьем в начале лактации

Одна из основных причин, по которой коровы не выдают предельно возможные надои молока в начале лактации, состоит в том, что в переходный период коровы предрасположены к определенным проблемам со здоровьем. Основные проблемы с обменом веществ сводятся к трем направлениям: 1) нарушения, относящиеся к энергетическому обмену (жировая инфильтрация печени, кетоз, подострый и острый ацидоз рубца); 2) нарушения с обменом минеральных веществ (родовой парез, субклиническая гипокальцемия, отек вымени); 3) проблемы с иммунной системой (задержка отделения плаценты, метрит, мастит). Следует отметить, что названные нарушения являются взаимозависимыми. Условия, способствующие развитию одной проблемы, относящейся к одной категории, могут вызвать нарушения в другой. Например, родильный парез или гипокальцемия в субклинической форме могут вызвать снижение тонуса мышц, что приведет к риску задержки отделения плаценты и/или смещения сычуга, не смотря на то, что задержка отделения плаценты относится к категории проблем с иммунной системой коровы. Данная работа уделяет первоочередное внимание проблемам, связанным с ацидозом, но мы не можем недооценивать факт взаимозависимости данных нарушений друг от друга.

Curtis (1985) провел ретроспективный анализ факторов риска, относящихся к нарушениям обмена веществ. Анализ этих факторов выявил, что взрослые коровы больше подвержены риску возникновения проблем с отделением плаценты, родильным парезом и маститом. Коровы, имеющие проблемы с отделением последа, чаще подвержены риску развития мастита и кетоза. У коров с кетозом в 12 раз чаще развивается смещение сычуга. В целом, проведенный анализ показал, что профилактика возникновения одной проблемы может снизить вероятность дальнейшего развития других проблем со здоровьем.

 

Особенности переходного периода

Основные гормональные изменения возникают именно в переходный период. В то время как гормональные изменения приводят к уменьшению потребления сухого вещества, у коровы наблюдается увеличение потребности в питательных веществах, необходимых для роста плода, маммогенеза и лактогенеза (Bell, 1995; Grummer, 1995). Такое увеличение потребности в питательных веществах частично удовлетворяется за счет потребления сухого вещества корма, и частично – мобилизацией тканей организма. Хотя гормональные изменения и обеспечивают определенную мобилизацию организма, излишняя нагрузка нежелательна для здоровья коров, их репродуктивной функции и молочной продуктивности. Поэтому очень важно уделять особое внимание составлению рациона в этот переходный период, как до, так и после отела.

 

Регуляция энергетического обмена и гомеостаза глюкозы

Глюкоза является веществом, играющим фундаментальную роль в процессах жизнедеятельности всех живых организмов. В последние недели формирования плода зародыш использует около 46% глюкозы матери через матку (Bell, 1995). К тому же, у коровы, производящей 30 кг молока в день, из крови извлекается минимум 2 кг глюкозы для синтеза лактозы (Bell, 1996). Следовательно, последний этап стельности и начало лактации является периодом, когда потребность в глюкозе значительно вырастает. Это оказывает огромные нагрузки на печень, которая вырабатывает весь необходимый объем глюкозы из пропионовой кислоты, аминокислот, и на другие органы и ткани, которым необходимо адаптироваться к сокращению запасов глюкозы. Глюкоза также является важным источником энергии для овуляции, а сокращенная доступность глюкозы в начале лактации может оказать отрицательное влияние на восстановление функций яичников после отела (Rabiee, 1999).

С приближением отела в крови резко уменьшается уровень инсулина и в первые недели после отела продолжает оставаться низким. После отела резко и очень быстро увеличивается содержание соматотропина в крови. Сочетание уменьшенного уровня инсулина, пониженной чувствительности подкожно-жировой клетчатки к инсулину и увеличенной выработки соматотропина ведет к увеличению выработки триглицеридов в жировой ткани и способствует их мобилизации (Bell, 1995; Lanna and Bauman, 1999). Это приводит к увеличению уровня неэстерифицированных жирных кислот в плазме крови после отела. Соматотропин в сочетании с повышенным уровнем кортизола стимулирует печень для выработки большего количества глюкозы.

Эти согласованные изменения в обмене веществ позволяют корове реагировать на увеличивающуюся потребность в питательных веществах для выработки молока. Однако, с учетом многочисленных факторов, включая факторы приведенные выше, метаболические процессы не регулируются на должном уровне, и несбалансированный обмен веществ вызывает большое количество проблем типичных для коров в переходный период.

 

Нарушения обмена веществ, связанные с энергетическим питанием

Мобилизация липидов в начале лактации является нормальными необходимым процессом для того, чтобы коровы удовлетворяли свои энергетические потребности для производства молока. Однако когда количество и/или скорость мобилизации чрезмерно увеличивается, значительно чаще случаются нарушения обмена веществ. Очень часто корова с кетозом имеет проблемы с жировой инфильтрацией печени и смещением сычуга. Ацидоз рубца также распространенное явление в начале лактации из-за быстро ферментируемых кормов и плохой адаптации рубца к таким кормам.

 

Ацидоз рубца

Когда выработка кислоты в рубце в результате ферментации органических веществ превышает способность животного абсорбировать или нейтрализовать эти кислоты, уровень pH в рубце снижается. Такой ацидоз, даже в субклинической форме, приводит к сокращению целлюлозолитических бактерий, разлагающих клетчатку в рубце и способствует общему ухудшению усвояемости кормов. Затем ацидоз сокращает моторику рубца и эффективность смешивания содержимого рубца, что уменьшает количество летучих жирных кислот у стенок рубца. Следовательно, сокращается усвоение летучих жирных кислот (Allen and Beede, 1996). Из-за ухудшения моторики рубца и смешивания, подавляется жевательная активность, что ведет к поступлению меньшего количества слюны в рубец. Выработка буферных веществ в слюне эквивалента более чем 3 кг бикарбоната натрия и 0,9 кг динатрийфосфата (Erdman, 1988).

При резком и быстром увеличении легкоусвояемых углеводов (концентрированных кормов) в рубце пропорционально увеличивается выработка летучих жирных кислот. Если эти летучие жирные кислоты не будут быстро всасываться, то они начинают накапливаться в рубце. В зависимости от количества кислот, накапливаемых в рубце, ацидоз вызывает следующие проблемы. При незначительном накоплении этих кислот наблюдаются отклонения по потреблению сухого вещества и продуктивности, даже несмотря на хорошее внешнее состояние здоровья коров (Owens, 1998). Получаемое молоко может иметь пониженное содержание жира. Определенные виды бактерий и одноклеточных в рубце очень чувствительны к ацидозу и вырабатывают эндотоксины и гистамин, которые способствуют развитию ламинита. По мере накопления кислоты возникают более серьезные проблемы с потреблением сухого вещества, продуктивностью и общим состоянием здоровья животных (Nocek, 1996).

Таким образом, эта субклиническая форма ацидоза рубца протекает без явных симптомов и является постоянной у коров в переходный период, а также у коров в начале лактации.

 

Уровень DCAD в рационе дойных коров

foto_1На основании вышеприведенных данных, целесообразно как можно раньше начинать переводить сухостойных коров на рацион кормления для дойного стада. В начале лактации коровам необходимо скармливать буферные вещества для оптимальной работы рубца и повышения DCAD. Рационы с более высоким DCAD помогают устранить проблемы, возникающие в переходный период: смещение сычуга, сокращение жвачной активности, раздражение стенки рубца и снижение потребления корма, низкие показатели по молочному жиру, ламинит и снижение молочной продуктивности. При скармливании буферных веществ поднимается уровень DCAD, который нейтрализует ацидоз и устраняет сопутствующие проблемы.

Исследования увеличенного уровня DCAD на лактирующих коровах проводились в меньшем объеме, чем на сухостойных. Однако последнее эксперименты показывают, что DCAD положительно влияет на молочную продуктивность и потребление корма лактирующими коровами. DCAD от +30 до +45 мЭкв/100 г обеспечивает максимальные показатели по молочной продуктивности и содержанию бикарбоната в крови коров (буферный элемент, который нейтрализует кислоту в крови).

 

Сущность анионно-катионных взаимосвязей

Leach (1979) и Mongin (1980) проводили анализ концепции кормления, учитывающей анионно-катионный баланс рациона. Первоначально, ученые интуитивно понимали сложность оценки влияния одного из макро-минералов без учета влияния других. Ранние концепции оценивали общее содержание зольных веществ, соотношение минеральных веществ и разницу между двумя или более макро-минералами.

 

Кислота или щелочь

Ученые изначально исследовали щелочность и кислотность рациона питания человека в рамках концепции кислотно-щелочного равновесия (Shohl, 1939). Признавалось, что пища человека имеет либо кислотную, либо щелочную основу. В процессе расщепления пищи органические анионы, такие как, ацетат, цитрат, соль яблочной кислоты и т.д. окисляются. Неорганические катионы, изначально связывающиеся с этими органическими анионами, остаются. Так как органические анионы могут накапливать ионы H+, вырабатываемые в процессе обмена веществ, пища с большим количеством органических анионов (и, следовательно, неорганических катионов) считается щелочной. Уровень рН характеризует кислотный или щелочной состав пищи.

В основном текущее исследование макро-минералов в корме для молочных коров сосредоточено на изучении влияния зарядов катионов и анионов. Если упрощенно представить себе эти заряды, то в воображении рисуется поваренная соль, или хлорид натрия, в стакане с водой. Эта соль быстро растворяется в воде, потому что она диссоциируется на ионы Na+ и Cl-. Ионы этих макро-минералов оказывают влияние на концентрацию ионов водорода (Н+) и гидрокарбоната (НСО3-) в биологических жидкостях. Когда в крови увеличивается количество положительно заряженных ионов, или катионов, (т.е., Na+, K+, Ca++ и Mg++), то НСО3– также увеличивается (для нейтрализации положительных зарядов). Так как НСО3 является основанием, то будем говорить, что катионы (Na+, K+, Ca++ и Mg++), в качестве оснований, помогают нейтрализовать кислоту. Когда количество отрицательно заряженных ионов, или анионов (т.е. Cl-, S--, P--) увеличивается в крови, то Н+ также увеличивается для нейтрализации отрицательных зарядов. Так как Н+ является кислотой, то анионы (Cl-, S--, P--), имеющие кислотообразующие свойства, увеличивают кислотность. Рисунок 1 ниже иллюстрирует это явление.

Рисунок 1

Анионно-катионный баланс рациона (DCAD).

Уровень рН в крови определяется количеством анионов и катионов поступивших в кровь. Если из желудочного тракта в кровь поступило больше анионов, чем катионов, уровень рН в крови уменьшится. Mongin (1980) был одним из первых, кто предложил рассматривать трехсторонние взаимосвязи между Na, K и Cl. Он предложил рассматривать сумму Na, K за вычетом Cl, измеряемую в миллиэквивалентах (мЭкв) в сухом веществе рациона для прогнозирования уровня потребления чистой кислоты. Как правило, полученную сумму рассматривают в качестве анионно-катионного баланса (Tucker, 1988) или электролитного баланса в рационе (West, 1991). Однако, Sanchez и Beede (1991) ввели термин «анионно-катионный баланс рациона» (DCAD) для более точного представления математического расчета и во избежание ошибочной коннотации того, что катионы минеральных веществ действительно составляют баланс с анионами минеральных веществ в рационе.

Кормленцы использовали влияние этих ионов на концентрацию Н+ и НСО3– в органических жидкостях для прогнозирования воздействия рациона на баланс кислот и щелочи в крови. Когда рацион включает большее количество катионов, нежели анионов минеральных веществ, то рацион является щелочным, а уровень рН в крови и мочи повышен. Когда рацион включает большее количество анионов минеральных веществ, он является кислотным, а уровень рН в крови и мочи понижен. Таким образом, выражение анионно-катионного баланса в рационе или DCAD было выведено для того, чтобы помочь кормленцам определить, каким является рацион – щелочным или кислотным.

 

Влияние DCAD на молочную продуктивность

Ниже представлен обзор последних исследований влияния DCAD на молочную продуктивность. В исследованиях, где S не учитывалась, приводятся результаты в отношении выражения Na+K-Cl, а в исследованиях, где S фигурировала, будут даны результаты в отношении выражения Na+K-Cl-S. По общему правилу, при значении S равном 0,2% сухого вещества в рационе, S обеспечивает примерно –12 мЭкв/100 гр расчетной анионной нагрузки. Часть неточности с влиянием S на кислотно-щелочной статус связана с неполной диссоциацией серы, и, следовательно, уменьшенным физиологическим воздействием ионной силы.

Исследования, использующие уравнение DCAD с тремя элементами (Na+K– Cl).

Ученые Кентукки (Tucker, 1988) были первыми, кто провел свои исследования именно на оценке воздействия DCAD (Na+K-Cl) на кислотно-щелочной статус и молочную продуктивность молочного стада. Они сравнивали рационы, содержащие значение DCAD -10,0, +10 или +20. Рацион с DCAD +20 улучшил показатели потребления сухого вещества на 11% и выхода молока на 9% по сравнению с рационом, где величина DCAD была -10. Содержание в крови НСО3– увеличивалось прямо пропорционально с увеличением значения DCAD, что указывало на улучшение кислотно-щелочного статуса при высоком значении DCAD по сравнению с низким DCAD. Исследователи пришли к заключению, что реакции на увеличивающийся DCAD не зависели от специфического воздействия Na, K или Cl. Так как рационы в период лактации обычно имеют DCAD выше, чем +20, то эти результаты изначально были более теоретическими, нежели практическими. Например, минимальные потребности в Na, Cl или S, указанные Национальным научно-исследовательским советом США (1989) говорят о том, что величина DCAD должна быть больше, чем +25. Следующий вопрос, требовавший ответа, – продолжится ли получение положительных результатов при скармливании рационов с величиной DCAD выше +20.

West (1991) в Джорджии частично ответил на этот вопрос, проведя оценку рационов с величиной +40 мЭкв/100 гр. В его исследовании использовался метод латинских квадратов – два латинских квадрата 4х4, с ограничениями по температуре окружающей среды (пониженная против высокой). Отдельные квадраты включали четыре коровы голштинской породы и четыре коровы породы Джерси. Рацион имел следующие величины DCAD: +2,5, +15, +27,5 и +40. Исследование показало, что окружающая среда не оказывала никакого влияния, а увеличение величины DCAD с +2,5 до +27,5 повлекло увеличение потребления сухого вещества, молочной продуктивности и содержания бикарбоната НСО3– в крови. Эти данные дали основание полагать, что производительность снизилась при более низкой величине DCAD. При величине DCAD +27,5 отрицательное влияние ослаблялось. Величина DCAD выше +27,5 не давала никаких дополнительных положительных воздействий.

В другом исследовании, проведенном этой же группой, (West, 1991) 16 лактирующим коровам в период жаркой погоды скармливались рационы даже с более высокой величиной DCAD: +10, +21,7, +33,4, и +45,1. Источник катионов (Na или K), который воздействовал на DCAD, также сравнивался. Увеличение DCAD приводило к линейному увеличению потребления сухого вещества вне зависимости от источника поступления Na или K. Уровень DCAD и источник катионов не оказывали влияния на выход молока стандартной 3,5% жирности. Жирность молока была выше при скармливании рационов отрегулированных по содержанию Na, по сравнению с рационами с К (3,92 против 3,62%). Уровень рН в крови увеличился линейно, в то время как уровень НСО3– увеличивался нелинейно. Источник катионов не оказывал никакого влияния на кислотно-щелочной статус. Результаты исследования показали, что увеличение DCAD улучшило потребление сухого вещества и кислотно-щелочной статус. В общем, величина DCAD не зависела от влияния Na и K.

Оценка влияния Na, K и Cl на величину DCAD проводилась Tucker и Hogue (1990). Рационы были составлены для обеспечения величины DCAD +32 в основном рационе, с дополнительным содержанием 1,17% NaCl во втором и с дополнительным содержанием 1,56% KCl в третьем. Пятнадцать коров на промежуточном этапе лактации были закреплены за реплицируемыми латинскими квадратами 3х3. Коровы, потребляющие KCl, съедали больше сухого вещества и имели более высокий уровень жирности молока в процентном соотношении, чем коровы, которые потребляли NaCl. Но по молочной продуктивности различий не наблюдалось. Было сделано заключение о том, что измерение DCAD в рационе является более важным фактором, влияющим на постоянный кислотно-щелочной статус рациона, нежели определение концентрации Na, K и Cl.

Для построения модели влияния величин DCAD на разнообразные рационы с учетом различных условий содержания, Sanchez (1994b) собрал большую базу данных исследований, проводившихся на протяжении 10 лет на коровах в середине лактации во Флориде. Анализ данных подтвердил нелинейную зависимость от DCAD. Показатели потребления сухого вещества, молочной продуктивности и выхода молока стандартной жирности были на максимальном уровне при величине DCAD +38 (Na+K-Cl)/100гр. Эти модели оценивались путем сравнения их с независимыми данными Tucker (1988), West (1991) и West (1992). Модели DCAD, построенные на основании этих баз данных, очень хорошо прогнозировали результаты. Прогноз по потреблению сухого вещества, сделанный на основании модели DCAD и независимых данных, имел расхождение в среднем всего на 2,87% (от 0,19 до 12,27%). По молочной продуктивности прогноз различался в среднем всего на 2% (от 0,13 до 7,94%). Абсолютные расхождения между прогнозами, сделанными на основании моделей DCAD и независимых данных, составили 0,24 – 1,22 кг/корову по потреблению сухого вещества и 0,07 – 0,60 кг/корову – по молочной продуктивности.

Исследования, использующие уравнение DCAD с четырьмя элементами [(Na+K)-(Cl+S)].

Большое исследование на 48 коровах было проведено Sanchez (1994а) для изучения воздействия DCAD, выраженного уравнением (Na+K)-(Cl+S) на кислотно-щелочной баланс и лактацию. Схема включала сочетание Na, K и Cl, которое обеспечивало величину DCAD в диапазоне от 0 до +50 [(Na+K)-(Cl+S)]/100 гр. Основной рацион включал в расчете на сухое вещество 54,5% концентрированных кормов, 5,5% шелухи семян хлопчатника и 40% кукурузного силоса. Потребление сухого вещества и молочная продуктивность достигали высших показателей, когда величина DCAD [(Na+K)-(Cl+S)] составляла от +17 до +38 и от +25 до +40 соответственно. Уровень содержания НСО3– в крови (Р=0,09) также квадратично увеличивался при увеличении DCAD.

Уровень содержания НСО3– в крови был на максимуме при DCAD равном +38 [(Na+K)-(Cl+S)]. В поддержку выводов, сделанных Tucker (1988) и West (1991 и 1992), результаты данного исследования показали, что рационы кормления с величиной DCAD меньше +20 понижают уровень содержания НСО3– в крови, и не должны использоваться для кормления коров.

Исследования, использующие уравнение DCAD с четырьмя элементами [(Na+K)-(Cl+S)] на различных этапах лактации.

Три перекликающихся эксперимента (Delaquis and Block, 1995) были проведены на 12 коровах на раннем, среднем и позднем этапах лактации. В каждом эксперименте сравнивались два уровня рассчитанного DCAD [(Na+K)-(Cl+S)]/100 гр. Увеличение DCAD с +5,5 до +25,8 в начале лактации, и с +14,0 до +37,3 на среднем этапе лактации увеличили показатели потребления сухого вещества и молочную продуктивность. Это воздействие не наблюдалось на позднем этапе лактации при величине DCAD +20,0 или +37,5. Уровень содержания НСО3– в крови уменьшался на раннем этапе лактации, а выведение карбонат-ионов через мочу сократилось при более низкой величине DCAD на всех этапах лактации. Ответные реакции, наблюдаемые в данном исследовании, сходны с влиянием DCAD на кислотно-щелочной статус в других исследованиях. Однако, данное исследование подтверждает концепцию, согласно которой воздействие DCAD зависит от этапа лактации.

Различия между содержанием К и Na как источников увеличения DCAD.

В исследовании West (1992) также сравнивался источник катионов (Na или K), который оказывал влияние на DCAD. У коров на среднем этапе лактации не наблюдалось различий между Na и K.

Tucker и Hogue (1990) оценивали влияние Nа, K и Cl при постоянном DCAD. Таким образом, в этом исследовании сравнивалось отдельное влияние Na и K. Рационы были составлены для обеспечения DCAD на уровне +32 либо в основном рационе (с достаточным содержанием в нем Nа, K и Cl), либо в основном рационе дополнительно содержащем 1,17% NaCl, либо в основном рационе дополнительно содержащем 1,56% КCl. Пятнадцать коров в середине лактации были распределены в латинских квадратах 3х3. Коровы, дополнительно получающие КCl, потребляли больше сухого вещества и имели более низкий процент жирности молока по сравнению с коровами, которые получали NaCl. Но по выходу молока различий не наблюдалось. В этом случае по этим коровам на среднем этапе лактации также были сделаны выводы о том, что величина DCAD в рационе явилась более важным определяющим фактором для оценки влияния рациона на кислотно-щелочной статус в организме, нежели показатели уровней содержания Nа, K и Cl в рационе.

Возможно, самым полным на сегодняшний день исследованием, изучавшим влияние DCAD на коров на раннем этапе лактации, является неопубликованное исследование Эллиота Блока с соавторами из Университета МакГил (E. Block, 1999). Блок скармливал коровам голштинской породы контрольный рацион без добавления Na и K (+18 DCAD), а также еще два рациона с более высокой величиной DCAD +25 и +52 в начале лактации (0 – 10 недель периода раздоя). По рационам с более высокой величиной DCAD он регулировал источник DCAD (используя бикарбонат натрия и карбонат калия отдельно или вместе) в целях определения отдельного или совместного влияния Na и K. Блок определил, что комбинированное использование Na и K давало лучший результат по влиянию на потребление сухого вещества и молочную продуктивность. Он также определил, что рацион с DCAD +52 способствовал самому большему влиянию на выход молока. Комбинированное использование Na и K также способствовало наибольшему содержанию бикарбоната в крови.

 

Особая роль калия

Вышеуказанные положительные ответные реакции на комбинированное использование Na и K указывают на особую роль калиевой минеральной подкормки, именно в начале лактации. Такая же важная роль калиевой подкормки была выявлена на коровах, испытывающих тепловой стресс, так как коровы, находящиеся в условиях теплового стресса, теряли К через потоотделение и молоко, в которых наблюдался высокий уровень содержания К. Поэтому корова в условиях теплового стресса очень часто испытывает дефицит К. Исследования, проведенные Джоном Уэстом в Техасе, и Грифелем и Санчесом в Айдахо, в которых карбонат калия выступал источником калиевой подкормки, указывают на то, что имеется прямо пропорциональная положительная реакция на добавление калиевой подкормки в летний период (West, 1986, West, 1987 а,b, Griffel, 1997) при уровне К 2,1% в рационе.

Два последних исследования были проведены для подтверждения реальной необходимости дополнительного К для лактирующих коров в молочно-товарных хозяйствах. В первом испытании карбонат калия заменял хлорид калия, во втором испытании карбонат калия заменял часть карбоната натрия. Оба исследования показали значительное увеличение выхода молока (1,5 и 1 литр в день соответственно), поэтому нет сомнения в том, что данные университетских исследований имеют практическую значимость в промышленном производстве.

Потребность в дополнительном калии в начале лактации или в условиях теплового стресса возрастает с 0,1% до 1,5% калия в сухом веществе рациона. Животные продолжают показывать ответную реакцию на уровень калия приближающийся к 1,8%.

 

Максимальный уровень калия

В 1989 г. Национальный научно-исследовательский совет США опубликовал информацию о том, что максимальный допустимый уровень К составляет 3% (NRC, 1989). Канадские исследователи, Fisher (1994) провели новое исследование для изучения влияния высокого уровня калиевой подкормки. Они скармливали лактирующим коровам рационы с содержанием К 1,6, 3,1 и 4,6% (низкий, средний и высокий уровень). В их исследовании участвовало 15 коров голштинской породы в начале лактации с беспривязным стойловым содержанием, потребляющие травяной силос. Уровень DCAD в рационах этих коров был очень высоким +36,6, +73,5 и +108,1 мЭкв [(Na+K)–(Cl+S)]/100 гр. По результатам поедаемости корма авторы заметили, что «некоторые коровы отдавали большее предпочтение рационам с 3,1% К, нежели другим рационам». По общему показателю потребления сухого вещества (23,0, 23,82, и 22,3 кг/день для рационов с низким, средним и высоким содержанием К соответственно) не было отмечено никаких значительных различий. Однако, в процентном выражении к массе тела, у коров потреблявших рацион со средним уровнем содержания К, были самые высокие показатели по потреблению корма (3,54, 3,59, и 3,36% от массы тела соответственно). Выход молока сократился у коров, потреблявших рационы с высоким содержанием К, но этот показатель также снизился у коров, потреблявших рацион с низким и средним уровнем содержания К (31,6, 31,5, и 29,8 кг/день рационов с низким, средним и высоким содержанием К соответственно). Содержание молочного жира было выше при скармливании рационов со средним и высоким уровнем К (3,6, 3,72, и 3,79% соответственно).

 

Взаимосвязь калия и магния

При добавлении дополнительной калиевой подкормки, усвоение магния уменьшается. Следовательно, поступление магния должно быть увеличено. При скармливании высоких уровней калия оптимальный уровень магния составляет 0,35-0,38% сухого вещества в рационе.

Еще одно практическое правило – поддерживать коэффициент соотношения калия и магния меньше 5:1 (коэффициент рассчитывается по минеральным веществам в процентном соотношении к сухому веществу в рационе).

 

Источники калия в рационе

Хлорид калия может быть источником К, когда требуется и калий, и хлор, но он не увеличивает DCAD. Излишний Cl негативно влияет на потребление корма и молочную продуктивность (Sanchez, 1994b), особенно в летний период, поэтому избыток хлорида калия в рационе не рекомендуется. Карбонат калия выступает источником К, увеличивающего DCAD.

 

Вариативность содержания макро-минералов в кормах

Очевидно, что учитывая DCAD при составлении рационов, необходимо проводить оценку содержания макро-минералов в рационе. Последние исследования и полевые наблюдения показали, что уровень содержания макро-минералов в кормах может значительно изменяться. DePeters (2000) опубликовал показатели питательной ценности различных кормов и выявил значительные вариации в содержании макро-минералов в этих кормах. Schauff (2000) подтверждает это. Эти результаты исследований подчеркивают необходимость проведения анализа содержания макро-минералов в кормах для точного расчета и регулирования величины DCAD.

 

Выводы и рекомендации

Последние исследования по DCAD на дойных коровах показывают, что:

  • оптимальным значением DCAD для коров в середине лактации является диапазон от +27,5 до +40 мЭкв [(Na+K)-(Cl+S)]/100 гр.
  • оптимальный уровень DCAD для коров в начале лактации может достигать значения +50, но в связи с продолжающимися исследованиями стратегически верным будет увеличение DCAD до +40.
  • совместное использование Na и K позволяет достичь лучших результатов, чем по отдельности. Помимо влияния на DCAD в рационе, калий оказывает дополнительный положительный эффект.
  • при скармливании высоких уровней калия, оптимальными уровнями содержания магния является диапазон значений от 0,35% до 0,38% в расчете на сухое вещество корма. Еще одно практическое правило – поддерживать коэффициент соотношения калия и магния меньше, чем 5:1 (рассчитывается по минеральным веществам в процентном соотношении к сухому веществу в рационе).

Эти основные принципы по уровню содержания макроминералов и DCAD подвержены влиянию многочисленных факторов, таких как, уровень производства, система управления кормлением, уровень снижения потребления корма (например, в условиях теплового стресса и др.), а также потенциал кислотообразования при использовании определенного рациона.