Приведенные методики позволяют вполне определенно формировать системы полноценного питания для организмов от простейших форм до высших. Теоретически полноценное питание принципиально едино для всех органических систем, но конкретный анализ сложившейся производственной системы позволяет определить её индивидуальные особенности и организовать процесс формирования продукции в нужном направлении.
Формирование полноценных рационов нами обосновано на модели кормовой базы для лактирующих коров молочного направления с параметрами: масса тала – 500 кг, суточный удой – 16 кг, МДЖ – 3,8-4,0 %.
Рацион, равно как и продуцент (основной корм), без конкретных параметров – абстрактная субстанция, наполнить которую содержанием, т.е. придать конкретные целевые основы можно путем биохимических преобразований. Рацион, сложившийся априорно, или обоснованный для одного вида животных, не может быть использован для других. Не проявляясь на внешних формах и признаках поведения животных, дисбаланс действует негативно в скрытой форме. Патологический эффект имеет кумулятивный характер, он будет динамично усугубляться и в определенный момент проявится в том или ином функциональном расстройстве. Добиться полноценного развития конкретной популяции можно путем анализа видовых особенностей животных и соответственно им формировать состав и структуру кормовой базы.
Составить полноценные рационы вне экологической связи растений и животных невозможно, так как биохимический состав рационов конкретен, а видовой состав и структура заготавливаемых кормов подвержены изменениям под влиянием различных природных и техногенных процессов. Животноводы разработали типовые рационы с учетом видовых половозрастных и продуктивных особенностей животных. Но в этих рационах корма сочетаются по видовому составу и структуре, а биохимическая структура лишь констатируется, тогда как именно она должна быть первоисточником системы (рациона).
При таком решении вопроса рацион приобретает свойство полноценной системы, обеспечивающей реализацию ее целевого назначения, т.е. соответствует сущности Закона.
Применив основные положения Закона, можно теоретически обосновать рацион стопроцентной полноценности, который будет служить стандартом при оценке кормов или фактически сложившихся рационов. Это позволит более детально оценивать корма, формировать кормовую базу, обоснованно составлять алгоритм полевого кормопроизводства и целенаправленно строить интегрированную систему рационального использования кормовых ресурсов АПК.
В настоящее время нормированное кормление животных ограничивается органическими веществами, небольшим количеством макро и микроэлементов и некоторыми витаминами. Нормы кормления разработаны на основе балансовых опытов, спонтанно подобранных контрольных рационов. Решение проблемы принципиально верно, но Закон полноценности позволяет уточнить некоторые положения и предложить более углубленное решение проблемы полноценного питания.
Предложенное нормирование элементов питания включает различные функциональные группы: энергетические вещества, минеральные и органические биологически активные вещества. На первом этапе решения проблемы такой метод вполне
оправдан. Но для углубленного решения все элементы необходимо привести к единому знаменателю. Таким знаменателем в структуре элементов питания является биохимический состав.
Решать проблему полноценного питания можно двумя способами: последовательно определяя норму фракций органических веществ, органических и минеральных биологически активных веществ, свободных радикалов; другой способ – нормировать все элементы по номиналу конечных продуктов катаболизма.
Выделять из фракционного состава органических веществ важные и второстепенные - не обосновано. Все они в равной мере необходимы и взаимонезаменяемы; а, следовательно, равнозначны и объединение их в одну группу вполне оправдано.
Гидролиз органических веществ может быть частичным, полным, а для белков и жестким. Все эти процессы проходят в организме в автоматическом режиме и все органические вещества, при необходимости расщепляются до простейших соединений. Даже белковая молекула при жестком окислении гидролизуется до СО2, Н2О и аммонийных солей. Этот процесс объясняется необходимостью освобождения организма от ненужных фракций. И чтобы не осложнять процесс метаболизма, фракционный состав белка должен нормироваться по всей его структуре. При таком решении вопроса, а не по наличию абстрактного количества незаменимых аминокислот, можно характеризовать белковую полноценность.
Все энергетические вещества - полифункциональные соединения. Они не только источники энергии, но при гидролизе образуют исходное начало для формирования новых функциональных фракций для конкретного организма.
При катаболизме жиров и углеводов до конечных продуктов образуются наиболее ёмкие скелетообразующие органогены (углерод, кислород, водород), доля которых в живых организмах составляет более 90,0%. Выделяющаяся при этом вода ценна в том плане, что является эндогенным источником аккумуляторного типа, динамично контролирующего водный баланс, обеспечивающий поддержание водного гомеостаза.
Значение клетчатки не ограничивается химическими свойствами внутриклеточного обмена. Ценными являются её физико-химические свойства, обеспечивающие функционально-полноценную работу желудочно-кишечной системы.
Белки – ещё более сложные полифункциональные соединения. В их состав кроме органогенов входят различные химические элементы, с ионами которых образуются сложные комплексные соединения. Поэтому понятие белковая полноценность корма должно характеризоваться всей совокупностью элементов, обеспечивающих полноту функциональной деятельности организма.
Нормирование элементов по номиналу конечных продуктов катаболизма способ наиболее трудный, но перспективный в том плане, что в этом случае будут задействованы все элементы, определяющие уровень продуктивности и полноценность продукции.
Доказано многочисленными опытами, что азотные и фосфорные удобрения существенно повышают урожайность растений. Доля же фосфора и азота в общей массе составляет менее 5%, тогда как углерода, кислорода и водорода - более 90%. Элементы, составляющие основную массу растительных и животных организмов, прак-
тически не задействованы в процессе интенсивного производства. Выделение отдельных элементов из общей биохимической структуры, как было показано выше, имеет внешне-видимый эффект и открытую деструкцию экологической системы.
Подтверждением этого вывода является повышение урожайности овощных культур (внешний эффект) и высокое, выше предельно-допустимого уровня, содержание нитратов (скрытый критический баланс по избытку) на фоне высоких норм азотных удобрений. Такое одностороннее решение разрушает систему, делая произведенный продукт непригодным к потреблению. Из этого следует вывод, что излишнее количество азота, сформировавшееся в виде радикальных нитратов, должно быть погашено элементами, нормализующими процесс обмена веществ. Это, в первую очередь, может быть достигнуто нормированным использованием всех органогенов (углерод, кислород, водород, азот, фосфор, сера). Необходимость решения проблемы очевидна и осуществить её можно при соответствующем методическом обеспечении.
Разработка методик нормированного питания должна быть комплексной: элементы, формирующие основу живых систем – органогены, должны рационально сочетаться с макроэлементами (главная функция – построение тканей, поддержание осмотического, водно-электролитного, кислотно-основного, окислительно-восстановительного и металло-лигандного гомеостаза (II)) и микроэлементами (составная часть ферментов, гормонов, витаминов и других биологически-активных соединений (II)). Это позволит решить одновременно рост продуктивности растений и животных при высоком уровне полноценности производимого продукта.
Реализация теоретических основ построения полноценных систем осуществлена нами на примере создания полноценной кормовой базы для лактирующих коров молочного направления.
Принципиально по-новому решены вопросы составления алгоритмов производственных моделей:
а) организация зеленого конвейера;
б) рациональное использование природных кормовых угодий;
в) организация пастбищного хозяйства;
г) формирование кормовой базы в системе севооборотов;
д) рациональное сочетание кормов полевого и промышленного секторов АПК.
3. Биогенные особенности питательных веществ
и химических элементов
Химический состав живых организмов и окружающей их среды по набору элементов идентичен. Существенным различием является их структура в расчете на единицу объема питательной среды и конечного продукта жизнедеятельности. Тесная взаимосвязь химического состава питательной среды и живых организмов осуществляется в процессе всего эволюционного периода, но если на первом этапе она влияла больше на формирование видового разнообразия, то с наступлением периода сознательного управления природными процессами более актуальными стали проблемы совершенствования видов в плане реконструкции их хозяйственно-полезных признаков.
