Как показатели NDF и ADF влияют на питательность и переваримость кормов

НДК (NDF) и КДК (ADF) действуют на продуктивность через два разных механизма. НДК ограничивает потребление физически: клеточные стенки заполняют рубец и покидают его только после измельчения жвачкой, поэтому чем выше НДК, тем меньше сухого вещества съест животное. КДК связан с переваримостью химически: целлюлоза и лигнин расщепляются медленно или не расщепляются вовсе. При этом современная зоотехния отказалась от прямого расчёта энергии по КДК в пользу связки «НДК + его переваримость».

Два ограничения, а не одно

Потребление и переваримость — независимые характеристики корма, и путать их дорого.

Физическое ограничение (НДК). Корм покидает рубец двумя путями: растворяется при ферментации или проходит дальше, измельчившись до критического размера. Клеточные стенки ферментируются медленно и требуют механической переработки жвачкой. Пока они занимают объём, животное физически не может съесть больше — сигнал насыщения приходит от растяжения стенок рубца, а не от покрытия потребности в энергии.

Отсюда практическое следствие: высокий НДК ограничивает продуктивность даже при формально сбалансированном рационе. Корова «недобирает» не потому, что рацион беден, а потому, что не может съесть нужный объём.

Химическое ограничение (КДК). В остатке кислотного детергента — целлюлоза и лигнин. Целлюлоза переваривается микрофлорой рубца, но медленно; лигнин не переваривается вообще и, более того, физически экранирует связанную с ним целлюлозу. Чем выше степень лигнификации, тем ниже доля корма, которая вообще может быть использована.

Различия между самими показателями и правила выбора между ними разобраны в статье «NDF, ADF и сырая клетчатка: в чём разница». Здесь речь о том, как они работают в организме и в расчётах.

Классические уравнения энергии по КДК — и почему их стало недостаточно

Десятилетиями энергетическую ценность объёмистых кормов предсказывали регрессией по одному показателю — КДК. Наиболее известны уравнения Rohweder и соавторов (1978):

Логика проста: каждый процент КДК снижает переваримость примерно на 0,75–0,78 пункта. Уравнение легло в основу индекса RFV и до сих пор используется в протоколах многих лабораторий.

Проблема в том, что коэффициент при КДК — не константа. Он зависит от вида корма, от животного, на котором измеряли переваримость, и от набора образцов, по которому строилась регрессия. Для люцерновых сен Калифорнии, например, получена другая зависимость:

Разница между коэффициентами 0,75 и 0,535 при КДК 35 % даёт расхождение около 7,5 пункта TDN — величина, которая полностью меняет оценку корма.

Формулировка, точно описывающая суть проблемы: эмпирические уравнения по КДК точны, но неточны. Они верно предсказывают среднее по большой базе кормов и плохо предсказывают энергию конкретного образца. Для ранжирования партий этого хватало; для рационов высокопродуктивных коров — нет.

Именно поэтому NRC-2001 перешёл к другому подходу.

Суммативный подход: энергия складывается из фракций

Вместо регрессии по одному показателю суммативные уравнения складывают вклад каждой фракции корма с её собственным коэффициентом переваримости:

где СП — сырой протеин, ЖК — жирные кислоты, NFC — неструктурные углеводы, НДКn — НДК с поправкой на связанный азот, NDFD — переваримость НДК в процентах от НДК.

Ключевое изменение: переваримость клетчатки входит в расчёт явным членом. Она больше не подразумевается через КДК, а измеряется отдельно. КДК при этом не исчезает из анализа — он остаётся индикатором лигнификации и нужен для расчёта прочих фракций, — но перестаёт быть единственным носителем информации об энергии.

Практически это означает, что лаборатория, обслуживающая молочное производство, рано или поздно упирается в необходимость определять не только количество клетчатки, но и её переваримость.

Переваримость НДК: почему два одинаковых корма дают разный удой

NDFD — доля НДК, переварившаяся за заданное время инкубации. Определяют её in vitro в рубцовой жидкости или ферментном растворе, обычно за 24, 30 или 48 часов, либо in situ в мешочках в рубце фистулированного животного.

Значение этого показателя в том, что он различает корма, неразличимые по обычному анализу. Два силоса с НДК 45 % могут иметь переваримость клетчатки 45 % и 60 %. По протоколу они одинаковы; по продуктивному действию — нет. Более переваримая клетчатка быстрее покидает рубец, освобождая объём, поэтому животное съедает больше и одновременно получает больше энергии из каждого килограмма.

Эффект работает в обе стороны: рост NDFD увеличивает и потребление сухого вещества, и молочную продуктивность. Именно на этом построен индекс RFQ, где вместо расчёта DDM по КДК используется TDN с 48-часовой переваримостью НДК.

uNDF: то, что не переварится никогда

Логическое продолжение — измерить не переваримую долю, а её противоположность. uNDF240 — остаточный НДК после 240 часов ферментации in vitro. Это фракция, которая не будет использована ни при каких условиях содержания.

Модель клетчатки при этом становится трёхчастной:

Практическая ценность uNDF в том, что он напрямую отвечает на вопрос «сколько этого корма можно дать». Раньше на этот вопрос отвечали через лигнин и эмпирические коэффициенты; прямое измерение точнее.

Физически эффективная клетчатка: почему НДК недостаточно

Здесь скрыт эффект, который не виден ни в одном химическом показателе. Клетчатка работает не только количеством, но и длиной частиц. Она должна стимулировать жвачку, вызывать выделение слюны с бикарбонатом и формировать в рубце плавающий мат из крупных частиц. Мелко измельчённая клетчатка этого не делает, хотя в анализе выглядит идентично.

Показатель ввёл Дэйв Мертенс в 1997 году: peNDF — доля частиц, задержавшихся на сите 1,18 мм при сухом просеивании, умноженная на содержание НДК.

На ферме измеряют проще — сепаратором частиц Penn State (PSPS). Классическая конфигурация: сита 19 мм и 8 мм плюс поддон; модифицированная версия добавляет сито 4 мм, по которому и считают фактор физической эффективности.

Ориентиры Penn State: физически эффективной следует считать 60–70 % НДК рациона, что соответствует примерно 21–23 % сухого вещества в виде peNDF.

При этом «чем длиннее, тем лучше» — неверно. Исследование фракций кукурузного силоса, разделённых сепаратором, показало, что фракция 8–19 мм обеспечивает лучшее состояние рубца и продуктивность, чем частицы короче 8 мм и длиннее 19 мм. Слишком длинные частицы животные сортируют и оставляют в кормушке.

Самый свежий виток — показатель peuNDF240, произведение фактора физической эффективности на uNDF240. Он объединяет два независимых свойства клетчатки, размер частиц и неперевариваемость, в одну величину.

Важная оговорка: peNDF, uNDF240 и суммативные уравнения — практика преимущественно североамериканской школы кормления. В российской нормативной системе они не закреплены, и относиться к ним следует как к инструментам управления рационом, а не как к показателям для протокола испытаний. Для документов действуют ГОСТ ISO 16472-2014 и ГОСТ ISO 13906-2013.

Как читать анализ на практике

Сочетание показателей информативнее каждого по отдельности.

Отдельный диагностический признак: снижение жирности молока при формально нормальном НДК почти всегда указывает на проблему с размером частиц, а не с количеством клетчатки. Химический анализ здесь бесполезен — нужен фракционный анализ рациона.

Нормы содержания НДК и КДК в рационе дойных коров по NRC-2001 с привязкой к доле объёмистых кормов приведены в статье «NDF, ADF и сырая клетчатка».

Что нужно лаборатории для работы с переваримостью

Определение количества клетчатки и определение её переваримости — разные уровни оснащения.

Базовый уровень: количество. Анализатор клетчатки для аНДК, КДК и КДЛ, лабораторная мельница, аналитические весы, сушильный шкаф с режимом 60 °C, муфельная печь. Подбор конфигурации разобран в статье «Как выбрать анализатор клетчатки».

Следующий уровень: переваримость. Добавляется лабораторный инкубатор для инкубации в рубцовой жидкости или ферментном растворе с точным поддержанием температуры на протяжении 24–240 часов. Практически удобно, что фильтр-пакеты пригодны и для детергентного анализа, и для последующей инкубации: одна и та же навеска проходит обе стадии без переноса.

Кинетика ферментации. Система контроля газообразования измеряет не только глубину переваривания, но и его скорость по объёму выделяющегося газа. Это отвечает на вопрос, за какое время корм отдаёт энергию, — критично для баланса рациона по скорости высвобождения.

Скрининг потока. ИК-анализаторы способны предсказывать в том числе переваримость НДК, но только по калибровке, построенной на референсных данных. Собственная химия остаётся источником этих данных и арбитражным методом.

Эксперт статьи, которую Вы читаете:

Чистяков Виталий

Опыт

более 10 лет

Адрес

г. Москва, ул. Космонавта Волкова 20 оф. 229

Телефоны

+7 (499) 429-0803

Бесплатная консультация