1. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ГЛИН И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В КОРМЛЕНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ И ПТИЦЫ
Глина – это уникальное создание природы, издревле успешно применяемое как в народной медицине, так и в лечении и кормлении животных.
Глины являются одним из наиболее распространенных типов горных пород, слагающих до 11 % всего объема земной коры.
Различают до 40 видов глин. Белая глина в ветеринарии используется для образования лекарственной формы, как связующее вещество, а также как сорбент для поглощения газов и жидкостей при остро протекающих инфекционных заболеваниях. Белая глина может быть назначена внутрь в дозах: телятам – от 50 до 100 г, поросятам – от 10 до 50 г на животное.
Бентониты (коллоидные глины) – разновидность глин, образующихся в результате химических изменений вулканических пород туфов и пеплов, по-видимому, в условиях морского дна, а также выветривания.
Основным компонентом является минерал «монтмориоллонит», открытый в 1847 году во Франции, в городе Монтмориллон. Поэтому бентониты часто называют мориллонитовыми глинами, а слагающие их минералы – минералами монтмориллонитовой группы. Два других минерала, по сути, представляют собой минерал монтмориллонит, в котором алюминий частично или полностью заменен магнием (сапонит) или железом.
Качество и свойства бентонитовых глин определяют их химический, минералогический, петрографический, гранулометрический состав, связующая способность, пластичность, коллоидальность, обменная ёмкость, набухаемость и некоторые другие параметры.
Специфические свойства бентонитов обусловливаются строением кристаллической решетки минералов. Главным минералом является монтмориллонит. Присутствие в породе свыше 60 % этого минерала позволяет ее отнести к бентонитовым глинам.
Монтмориллонит представлен частицами размером от 1 до десятых долей микрона и толщиной в сотые доли микрона. Образует ориентированные агрегаты до 2‒3 мкм в одном измерении.
Важной особенностью монтмориллонита является его высокая железистость – от 11,56 до 16,54 % и заметные колебания в содержании глинозема – от 14,97 до 23,80 %. Некоторая часть железа, вероятно, входит в состав обменных катионов, однако, значительная его часть (5‒6 %) – в октаэдрический слой кристаллической решетки минерала.
В состав бентонитовых глин входят такие необходимые организму элементы, как железо, магний, марганец, калий, натрий, сера, кремний, медь, барий, фосфор, цинк и многие другие, которые в настоящее время приходится дополнительно вводить в рацион животных.
Для бентонитовых глин свойственна высокая ионообменная способность, т. е. обменные катионы одного ряда могут заменяться катионами другого ряда. Ярко выраженные ионообменные свойства совместно с малым размером частиц и высокой удельной поверхностью (суммарной площадью поверхности частиц в единице массы породы) определяет повышенную адсорбционную способность глинистых минералов. В организме животных бентонит в силу адсорбционных свойств может связывать и переносить биологически активные вещества, участвующие в метаболизме. Обменивая катионы, он способствует регуляции кальция, натрия, железа и других элементов в организме. Весьма важны адсорбция в кишечнике и вынос из организма токсичных продуктов распада в процессе пищеварения, а также токсинов, алкалоидов, попадающих с кормами.
Бентонитовая глина способна проявлять сорбционные свойства только по отношению к ионам макро- и микроэлементов и соединениям с небольшими размерами (СН4, Н2S, NH3 и др.), не вступая в прямое взаимодействие с витаминами, аминокислотами, белками и другими сложными органическими соединениями. Химическая концентрация структурных элементов практически соответствует таковой в живом организме. Поскольку структурные элементы способны отделяться от кристаллической решётки минерала, то при снижении в организме содержания какого-либо элемента, минерал отдаёт именно этот микро- или макроэлемент, который, диффундируя в организм, восполняет дефицит электролитов, нормализует минеральный гомеостаз. Необходимо подчеркнуть, что происходит селективный ионообмен, а это значит, что организм получает только те неорганические элементы, в которых испытывает потребность, а отдаёт лишь те, которые имеет в избытке и слабо удерживает их во внутренней среде.
Бентонитовая глина является одним из доступных и дешёвых кормовых добавок, она повышает поедаемость и усвояемость корма, использование питательных, минеральных и биологически активных веществ, иммунную реактивность организма, обеспечивает его макро- и микроэлементами, как дешёвый, доступный и эффективный сорбент адсорбирует в желудочно-кишечном тракте токсины и выводит их из него вместе с тяжелыми металлами, радиоактивными элементами, патогенными микробами, гельминтами и их яйцами, обладает бактерицидным свойством; снижает заболеваемость тимпанией, повышает жирность молока, улучшает качество копытного рога у крупного рогатого скота, уменьшает загазованность животноводческих помещений в качестве подстилки, снижает кормовые стрессы, вызываемые сезонной сменой рационов, и т. д. Весьма ценным свойством является способность поглощать, удерживать и медленно расходовать воду, фосфатные соединения, микроэлементы и другие необходимые компоненты.
Сообщения о токсичности бентонита в литературе отсутствуют, не зарегистрировано случаев отравления и других побочных явлений. Повышенные дозы бентонита (в 5 раз превышающие рекомендуемые) не вызывают побочных явлений. Не отмечено какой-либо токсичности при включении бентонитов даже в количестве 40 % от сухого вещества рациона.
Выкапывать глину следует вдали от населенных мест и на глубине не менее 1 м.
Бентонитовые глины можно использовать при производстве карбамидного концентрата, комбикормов и кормосмесей для сельскохозяйственных животных, птицы и кроликов, а также непосредственно в хозяйствах при их кормлении. Введение бентонитов в состав комбикормов приводит к экономии 3–5 % зерновых кормов без снижения их продуктивного действия.
Бентонит, как связующий фактор, улучшающий физическое состояние гранулированной смеси, в количестве 5 % от неё используется в комбикормовой промышленности США.
В России он в таком количестве применяется при производстве амидоконцентратной добавки для жвачных животных, как защитный покровный материал для гранул мочевины в количестве 0,5–3,0 %, а также как связующее вещество в количестве 1–3 % при производстве комбикормов с высоким содержанием травяной муки.
Большие запасы разнотипных и различных по химическому составу бентонитовых глин расположены на Северном Кавказе, в Белоруссии, Сибири, на Дальней Востоке, Южном Сахалине, в Республике Татарстан.
Технические требования на бентонитовый порошок приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Технические требования на бентонитовый порошок для комбикормовой промышленности
Научно-исследовательские и опытные работы по применению бентонитов в качестве добавок к корму птиц, крупного рогатого скота, свиней и овец в нашей стране были начаты в 1960 году.
Как показала практика, эффективность подкормки высока и выражается в повышении у разных видов животных и птиц мясной, молочной, шерстной и яичной продуктивности и их качества.
В литературе есть также данные о том, что бентонит даёт наиболее высокий эффект в составе обыкновенных, так называемых хозяйственных рационов, недостаточно сбалансированных по макро- и микроэлементам, протеину и энергии. Особенно важное значение он имеет при использовании в кормлении жвачных синтетических азотсодержащих веществ на фоне рационов, недостаточно обеспеченных сахаром в зимне-стойловый период, и при скармливании богатых протеином кормов зелёного конвейера в летнее время. Бентонит в силу своих катионообменных свойств, когда содержание аммония в рубце высокое, связывает часть его ионов, а после снижения концентрации высвобождает их. Отмечаются его лечебно-профилактические свойства при заболеваниях желудочно-кишечного тракта у новорожденных телят. При этом сохранность молодняка повышается на 10‒12 %. Применение этой минеральной добавки в кормлении телят в количестве 15‒20 г на 1 корм. ед. (0,1‒0,3 г на 1 кг живой массы) повышает переваримость питательных веществ рациона на 3‒6 %, улучшает обмен и усвоение азота, кальция, фосфора и других компонентов, увеличивает прирост массы тела на 5‒9 %, снижает затраты корма и расход переваримого протеина на единицу прироста на 5‒10 %.
Скармливание обогащенного бентонитовой глиной силоса коровам способствовало повышению молочной продуктивности на 12,9 %. При этом повысился коэффициент переваримости и использования питательных веществ рациона, а также снизился на 9,2 % расход корма на производство 1 кг 4%-го молока.
Физическое состояние и химический состав бентонитов соответствуют требованиям, предъявляемым к наполнителям для производства премиксов.
Нами исследовалась бентонитовая глина месторождения. В своих исследованиях нами применялась бентонитовая глина (нонтронит) месторождения «Лунинское» следующего состава (мг/кг): марганца – 2050, цинка – 1080, кобальта – 400, меди – 60, серебра – 40, ванадия – 2240, хрома – 200, никеля – 120, свинца – 20, а также: углекислого кальция – до 1 %, окиси калия – 170, окиси фосфора – 260, окиси железа – до 10 %.
Прогностические запасы бентонитовой глины указанного месторождения составляют порядка 1 млн. тонн.
В своих исследованиях нами установлено, что скармливание бентонитовой глины оказывает положительное влияние на основные зоотехнические показатели при выращивании молодняка сельскохозяйственных животных на фоне хозяйственных недостаточно сбалансированных рационов.
Так, в совхозе «Прогресс» Пензенского района в 1996 году на поросятах в возрасте от 4 до 8 месяцев (122 дня) в научно-производственном опыте нами изучалось влияние скармливания дополнительно к рациону бентонитовой глины месторождения «Лунинское» в количестве 2 % (35 г/гол./сут. – от 4 до 6 мес.) и 4 % (90 г/гол./сут. – от 6 до 8 мес.) на их зоотехнические показатели. При этом постановочная живая масса была: в контроле – 35,55 кг и в опытной группе – 35,64 кг. В конце опыта живая масса животных опытной группы была 76,3 ± 1,83 кг, а в контроле – 67,0 ± 2,14 кг (Р < 0,01). Среднесуточный прирост живой массы поросят опытной группы составлял 333 ± 8,20 г, что достоверно (Р < 0,01) на 28,1 % превосходил таковой в контроле (260 ± 10,97 г). Затраты кормов за период опыта у особей опытной группы составляли 5,93 корм. ед., а в контроле ‒ 8,34 корм. ед., что на 28,9 % ниже. Сохранность поросят в опытной группе была выше, чем в контроле – на 9,1 %.
В опыте на базе СПК «Северный» Лунинского района Пензенской области в 2001 году на 2-месячных телятах чёрно-пёстрой породы в течение 42 дней при добавлении бентонитовой глины месторождения «Лунинское» в количестве 2 % от общего содержания сухого вещества рациона (в среднем 35-40 г на голову в сутки) нами выявлено, что у животных, получавших бентоминерал, по абсолютному приросту живой массы имелась достоверная разница (Р < 0,001) по сравнению с контролем на 10,1 %, а по среднесуточному приросту, соответственно, на 10,5 % (Р < 0,05). Затраты кормов на 1 кг прироста в контрольной группе составили 5,52 корм. ед., а в опытной – 5,02 корм. ед., что соответственно меньше на 9,06 %.
Нами разработана технология заготовки силоса из козлятника восточного при уборке в фазу цветения-начала плодообразования с использованием глауконита и бентонита. Свежескошенная измельчённая трава загружается в обычные силосные сооружения с внесением 10 кг минерала (бентонита или глауконита) на 1 т силосуемой массы. Равномерное распределение бентонита и глауконита в массе обеспечивается дозаторами РУМ-05; РМГ-4, которые навешиваются на трактора, используемые при трамбовке. Герметическое укрытие силосуемой массы проводится по обычной технологии. При скармливании коровам 25–30 кг на голову в сутки такого силоса обеспечивается суточное поступление в организм 250–300 г глауконита или бентоминерала.
При силосовании зелёной массы козлятника с добавлением глауконита и бентонита отмечается улучшение химического состава готового корма. При этом в силосе с добавлением глауконита или бентонита по сравнению с силосом спонтанного брожения увеличивается содержание протеина, энергии, золы, БЭВ и снижается количество клетчатки (таблица 2).
При заготовке силоса по обычной технологии содержание масляной кислоты существенно превышало соответствующее значение в корме, заготовленном с применением местных минералов. Значения активной кислотности (рН) более предпочтительными были у силоса из козлятника с добавлением местного минерального сырья (таблица 2).
Следовательно, разработанная нами технология заготовки силоса из козлятника восточного при уборке в фазу цветения ‒ начала плодообразования с добавлением местных минералов глауконита и бентонита (10 кг на 1 т зелёной массы) обеспечивает, в сравнении с традиционной, получение более высококачественного корма, а также снижение затрат труда в отличие от традиционных способов скармливания животным этих природных минералов.
Для укрепления кормовой базы и снижения себестоимости продукции большое значение имеет производство корма (корнаж) из початков кукурузы с зерном полной, восковой спелости.
Дефицит в почве микроэлементов негативно отражается на урожайности кукурузы. Так, недостаток цинка вызывает болезнь «белые ростки», при нехватке марганца растения заболевают серой пятнистостью и т. д. Следовательно, микроудобрения играют важную роль в повышении урожайности кормовых культур.
В связи с этим, нами проводились исследования по использованию местного бентоминерала в качестве микроудобрения при выращивании кукурузы, а также консерванта при закладке его на корнаж. В своих исследованиях нами применялась бентонитовая глина (нонтронит) месторождения «Лунинское» указанного ранее состава.
В качестве микроудобрения бентонит вносился во время посева кукурузы в дозе 20 и 40 г на 1 квадратный метр. На контрольном участке глина для этой цели не применялась. Исследования проводились на опытном поле учебно-опытного хозяйства «Рамзай» ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА».
При достижении зерном кукурузы фазы восковой спелости с контрольного и опытных участков были отобраны образцы, проанализирована питательность и осуществлена закладка их in vitro на корнаж.
Питательность початков кукурузы без обертки представлена в таблице 3, из которой следует, что различий по содержанию питательных веществ и энергии в контрольном и опытных образцах не выявлено. Разницы в урожайности также не обнаружено.
Таблица 2 – Питательность и качество силоса из козлятника
Таблица 3 – Состав и питательность кукурузных початков и корнажа
Следовательно, бентонитовая глина в качестве микроудобрения в наших исследованиях заметного влияния на питательность и урожайность кукурузы не оказала. По нашему мнению, имеет смысл продолжить исследования с применением других дозировок бентоминерала.
Так, по содержанию овсяных кормовых единиц, сырого протеина, сырого жира, безазотистых экстрактивных веществ и сырой золы первый опытный образец имел преимущество перед контролем на 7,3; 27,7; 47,4; 0,9 и 283 %, соответственно. Сырой клетчатки в первом опытном образце относительно контроля было меньше на 0,8 %.
Бентонитовая глина, внесённая в виде консерванта, повлияла также и на количество содержащихся в корнаже молочной, уксусной и масляной кислот. В заложенной массе опытных образцов увеличилось содержание молочной и уксусной кислот, а масляная не образовалась, что позволило получить корнаж (по классификации Вигнера) хорошего (опытный образец № 2) и очень хорошего (опытный образец № 1) качества.
Таким образом, применение бентонитовой глины (нонтронит) в качестве микроудобрения в дозе 20 и 40 г на 1 квадратный метр при выращивании кукурузы не отразилось на её урожайности и питательной ценности. Однако существенно повысилась питательность корнажа из этой культуры при использовании бентонита в виде консерванта в дозе 10 % от сухого вещества початков восковой спелости.
Итак, бентонитовая глина обладает уникальными свойствами. Использование бентоминерала в количестве 10 % от сухого вещества зелёной массы в процессе закладки улучшает качество силоса, корнажа. Включение бентонитовой глины в оптимальных количествах в рационы сельскохозяйственных животных и птицы оказывает положительное влияние на их физиологическое состояние, продуктивность и экономически выгодно.
Рекомендуемыми оптимальными дозами бентоминерала в расчёте на сухое вещество рациона следует считать: для цыплят до 30-дневного возраста – 0,5 %; для цыплят старше 30-дневного возраста – 1 %; для кур несушек – 3 %; для поросят-отъемышей и откормочных свиней – 3‒5 %; для откорма крупного рогатого скота – 3,5‒4,0 %; для овец – 1 %; для кроликов – до 1 %; свиньям бентонит можно задавать вволю.
Скармливание глины необходимо начинать с малых доз (в смеси с молозивом, молоком или концентратами), постепенно в течение 5‒7 дней увеличивая дозировку до нормы.