Можно ли улучшить экологичность коровьего следа за счет кормления бобовыми

Молочный скот является источником аммиака, потому что только 25–35% пищевого азота используется для синтеза молока, а оставшаяся часть выводится из организма. Снижение содержания азота в рационе может стать способом сокращения и последующих выбросов аммиака. Однако, это не должно приводить к снижению потенциального удоя коров

Испанские ученые из Службы региональных исследования и разработок (SERIDA) и Университета Овьедо оценили, насколько рационально вводить модные азотфиксирующие бобовые культуры в рацион, молочного КРС. В своей статье, опубликованной в журнале Animals 2021 на портале MDPI, он и пишут следующее.

Развитие сельского хозяйства в последние несколько десятилетий полагалось на внесение синтетических удобрений как фактор повышения урожая. Затем интенсивное выращивание культур высокоурожайных сортов обернулось серьезной проблемой, особенно потому, что чрезмерное удобрение азотом (N) может привести к серьезным экологическим проблемам с качеством поверхностных и подземных вод.

От 50% до 70% поставляемого азота может быть перенесено в экосистему, вызывая эвтрофикацию и даже биологически мертвые зоны. Поэтому необходимо рассмотреть экологически безопасные альтернативы, среди которых есть как и менее требовательные к азоту культуры, так и органические удобрения, получаемые от животных.

Что касаемо Евросоюза, то в рамках «Зеленого курса» животноводству уделяется повышенное внимание.

Следует отметить, что в Европе существует значительный дефицит высококачественных белковых кормов, что приводит к зависимости от иностранных поставок белка. В настоящее время Европа импортирует из-за границы около 40 миллионов тонн соевых бобов в год.

Следовательно, было бы очень интересно увеличить урожай, адаптированный к местным условиям, с высоким содержанием белка, чтобы сократить импорт белковых кормов для рационов дойных коров.

Бобовые могут быть оптимальным вариантом, потому что они являются хорошим источником белка для животных с положительным воздействием на окружающую среду, связанным с их ролью в N-фиксации и, следовательно, снижении неорганического азотного удобрения.

Однако только 3–4% площади пахотных земель в Европе используется под бобовые культуры, хотя доступен широкий спектр разновидностей.

Итальянский райграс (Lolium multiflorum Lam.) — обычная озимая культура в севообороте с кукурузой в качестве летней культуры на многих европейских молочных фермах. Этот севооборот очень продуктивен, но требователен к азоту и может отрицательно сказаться на плодородии и здоровье почвы.

Включение бобовых в эту систему культур укрепило бы местную экономику и снизило импортозависимость. Кроме того, бобовые — прекрасная возможность решить агрономические и экологические проблемы благодаря их высокой урожайности, высокому содержанию белка, улучшению почвенного профиля и низким требованиям к азоту.

Для кормления высокопродуктивных животных в течение года необходимы консервированные корма, в том числе силосованные.

Однако некоторые кормовые бобовые имеют более низкую способность к силосованию, чем травы, из-за более высокого содержания белка, более низкого содержания углеводов и большей буферной способности, и они более восприимчивы к протеолизу во время процесса силосования из-за массивной деградации белка и дезаминирования аминокислот.

Кроме того, не все бобовые имеют одинаковую скорость протеолиза во время процесса силосования.

Конские бобы или Фасоль Faba (Vicia faba L.) и горох (Pisum sativum L.) – вот кандидаты для выращивания на местном уровне в Западной Европе, которые, по-видимому, могут использоваться в качестве высокопродуктивных кормов.

Фасоль Фба считается кормом со средней или высокой способностью к силосованию, в то время как полевой горох расщепляет большую часть своего белка до аммиака, аминокислот и пептидов в процессе силосования.

Жвачные животные превращают проглоченный растительный азот в продукты животного происхождения, удаляя неиспользованную часть в виде фекалий, богатых азотом.

Молочный скот использует до 25–35% азота с пищей для синтеза молока, а остальная часть выводится с фекалиями и мочой.

Следовательно, большое количество азота с пищей выводится в окружающую среду от молочного скота, в основном (более 60%) в виде азота с мочой.

Мочевина КРС легко гидролизуется до NH 4 + , тогда как фекалии крупного рогатого скота содержат более низкий уровень быстро разлагаемого азота, чем моча. Следовательно, уменьшение выделения азота с мочой и смещение выделения азота с мочой в фекалии являются важными способами снижения выбросов NH 3 от молочного скота.

Уровень сырого протеина в рационе оказывает важное влияние на пропорции азота в кале и моче дойных коров.

Рационы с разными концентрациями белка имеют сходную экскрецию азота с калом, но различаются по экскреции азота с мочой, поскольку экскреция азота с калом напрямую зависит от размера и веса животного, в то время как азот с мочой является результатом катаболизма белков организма и избытка диетического азота, который не используется микробиотой рубца или животным после его всасывания в кишечнике.

Однако при низком уровне сырого протеина в рационе кал являются основным путем выведения азота, тогда как при высоких уровнях выведение азота с мочой будет увеличиваться.

Снижение содержания белка в пище, по-видимому, является наиболее эффективной стратегией снижения выведения азота и связанных с ним выбросов NH 3.

Поскольку бобовые помогают снизить выведение азота с мочой крупного рогатого скота, а также имеют более низкие требования к внесению азотных удобрений для их выращивания, это потенциально делает их кандидатами для стратегий по сокращению количества азота, протекающего через дойных коров, и их выращивание является ответом на политическое и общественное давление на молочных фермеров.

Гипотеза данного исследования заключалась в том, что можно уменьшить количество белка в рационе дойных коров до уровня, совместимого с рентабельностью, чтобы уменьшить выведение азота с фекалиями и мочой.

Цель состояла в том, чтобы оценить влияние различных уровней протеина в рационе дойных коров на качество навозной жижи, используемой в качестве удобрения.

Кроме того, после установления оптимального уровня протеина вторая цель заключалась в оценке количества азота, выделяемого дойными коровами, которым скармливали силос из двух бобовых культур в качестве альтернативы силосу из итальянского райграса.

Шесть молочных коров голштинской породы с живой массой 677 ± 37,3 кг и 35,4 ± 6,38 кг молока в день при 60 ± 11 днях лактации содержались в стойловой системе.

Были проведены два последовательных эксперимента. В первом — выполнялось определение оптимального уровня потребления азота с пищей, необходимого для высокопродуктивных молочных коров. Как только этот уровень был установлен, во втором оценивали два силоса из бобовых с разной скоростью протеолиза.

В первом испытании коровам случайным образом назначали от 1 до 3 экспериментальных рационов по схеме латинского квадрата 3 × 3.

Рационы состояли из трех изоэнергетических диет с тремя уровнями сырого протеина – высоким, средним низким. Время оценки составляло 42 дня, разделенных на три периода, из которых 10 начальных дней адаптации к диете и четыре дня отбора проб. Ежедневно регистрировали индивидуальное потребление сухого вещества и надоев, образцы экскрементов и мочи.

Второе испытание состояло из изоэнергетических и изоазотных диет на основе: травяного силоса (GS: контроль); силос из фасоли (FB); силос из полевого гороха (PS).

Выводы. Потребление сухого вещества, производство молока и его состав не были затронуты экспериментальными диетами.

Выведение аммиака с мочой было почти в четыре раза ниже при диете с самым низким уровнем белка.

Аммиак в моче был в два раза выше у животных из групп с силосом из гороха, чем с силосом из фасоли и травы.

В заключение следует отметить, что рацион, содержащий 13% белка, удовлетворяет потребность в белке лактирующих коров, дающих 31 кг в день, что снижает потери азота с мочой.

Основным путем выведения азота из рациона, обеспечиваемого силосом из бобовых, является моча, а белок силоса из полевого гороха метаболизируется в сторону производства аммиака в большей степени, чем белок силоса из бобовых.

По статье группы авторов (Фернандо Висенте, Дуаа Элуадаф, Алехандра Санчес-Вера, Ана Сольдадо, Сенен Де Ла Торре-Сантос, Адела Мартинес-Фернандес), опубликованной на портале www.mdpi.com.