Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АМОРФНОГО ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО НАНОКРЕМНЕЗЕМА В ПТИЦЕВОДСТВЕ

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к кормопроизводству, и может найти применение в птицеводстве.

Известна минеральная добавка к корму, содержащая кремнезем в цеолитах, которые в количестве 3-5% включают в рацион животных (патенты №№2151523 от 27.06.2000, 2262863 от 27.10.2005 и №2434530 27.11.2011).

Недостатком известных добавок к основному рациону является то, что дополнительно с кремнием в организм птицы могут попадать и другие вещества, содержащиеся в цеолитах. Это ведет к снижению экологической безопасности продукции птицеводства по причине содержания канцерогенных примесей для ряда месторождений цеолита.

Наиболее близким техническим решением является кормовая добавка, содержащая в своем составе кремнезем в пределах более 80%. Опалкристобалитовые породы (диатомит природного месторождения) имеют комплекс минеральных веществ, что позволяет их использовать в качестве кормовой добавки (патент №2197837 от 10.02.2003. МПК А23К 1/16, А23К 1/175).

Однако в прототипе используемый в качестве добавки диатомит не обеспечивает высокое качество получаемой продукции, поскольку соединение кремнезема не полностью доступно для организма кур и проникает в организм птицы со всеми химическими элементами, содержащимися в диатомите. В результате не достаточно повышается продуктивность и яйценоскость кур.

Технический результат предлагаемого решения - увеличение эффективности выращивания птицы при откорме цыплят с сокращением сроков их откорма, повышение яичной продуктивности кур-несушек, снижение отхода яйца в процессе производства, повышение качества яйца, сохранение поголовья цыплят при откорме и кур-несушек в производстве.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что в отличие от известного, в корм цыплятам с 10-дневного возраста до их половозрелого возраста и курам-несушкам включают золь, или гель, или порошок аморфного гидротермального нанокремнезема в концентрации 0,0125-0,2% по твердому SiO₂ при диаметре частиц 10-100 нм.

Способ осуществляется следующим образом.

Золь гидротермального нанокремнезема получают ультрафильтрационным концентрированием (с очисткой от примесей) термальных вод с глубины 500-3000 м Мутновского месторождения парогидротерм (Камчатка). Золи нанокремнезема имели концентрацию 10,0% и более по твердому аморфному SiO₂, диаметры частиц SiO₂ 5-100 нм.

Гелевая форма гидротермального нанокремнезема получена посредством изменения температуры и pH водных золей нанокремнезема и их перехода из формы золя в гель. Гелевая форма нанокремнезема многократно испытывалась на многих живых объектах (растения, простейшие, насекомые, рачки дафнии, лабораторные животные) и показала свою безвредность и экологическую безопасность для окружающей среды.

Порошок нанокремнезема получали сублимационной сушкой в вакууме замороженных гранул золя или геля через их диспергирование в криогенную жидкость (криогранулированием).

Кремний, входящий в состав органических компонентов клеток, активно влияет на их метаболизм и принимает участие в физиологических процессах живых организмов разной организации. Дефицит кремния в организме задерживает рост и развитие живых организмов, что приводит к снижению их продуктивности и устойчивости к неблагоприятным условиям среды.

Недостаток кремния в пищевом рационе кур отрицательно сказывается на их жизнедеятельности, являясь фактором риска, способствующим возникновению болезней и снижению их мясной продуктивности, яйценоскости и показателей качества яйца.

В предлагаемом способе золь, или гель, или порошок гидротермального нанокремнезема дозируют в корм цыплятам, ремонтному молодняку, курицам-несушкам в определенном количестве в пересчете на твердый SiO₂ по отношению к корму.

По данным рентгенофазового анализа вещество частиц SiO₂ имеет аморфную структуру.

Обоснование выбранных параметров способа по дозам гидротермального нанокремнезема в концентрациях 0,0125-0,2 мас.% (или 0,125-2,0 г на 1 кг корма) по твердому аморфному нанокремнезему и диаметру 5-100 нм в корме доказано экспериментальными данными, полученными для кур яично-мясного направления породы «Хайсекс Браун» по общепринятым методикам для проведения опытов по кормлению сельскохозяйственной птицы. При этом к основному рациону корма, сбалансированному по основным питательным веществам для птицы (обменной энергии, кальцию, фосфору, сырому протеину, клетчатке, незаменимым аминокислотам) добавляли различные формы аморфного гидротермального нанокремнезема в 3-х вариантах (золь, гель, порошок) из расчета содержания их в 1 кг корма для цыплят и взрослой птице (куры несушки) в количествах 0,125 г, 0,25 г, 0,5 г, 1,0 г, 1,5 г и 2,0 г в пересчете на твердую SiO₂ (двуокись кремния) как основу разных форм нанокремнезема. Такой размер наночастиц (5-100 нм) способствует быстрому растворению и усвоению организмом птицы.

Пример 1. Испытания аморфного гидротермального нанокремнезема как добавки в корм при выращивании цыплят до половозрелости (периода яйценоскости).

Для проведения опыта были сформированы 10 групп вылупившихся цыплят промышленной птицы: одна - контрольная и девять - опытных, по 90 голов в каждой группе. Контрольная группа получала основной рацион сбалансированного корма.

Опытные 9 групп получали основной корм с введенным в 1 кг его при перемешивании следующих количеств испытуемых вариантов добавок аморфного гидротермального нанокремнезема:

- 10 мл, 15 мл и 20 мл 10%-ного золя нанокремнезема, что соответствует содержанию из расчета на твердый SiO₂ 1,0 г, 1,5 г, 2,0 г в 1 кг корма или процентной концентрации в корме по твердому SiO₂ в 0,10%, 0,15%, 0,20%, соответственно, для 1-й, 2-й и 3-й опытных групп;

- 10 г, 15 г и 20 г 10%-ного геля нанокремнезема, что соответствует содержанию из расчета на твердый SiO₂ 1,0 г, 1,5 г, 2,0 г в 1 кг корма или процентной концентрации по твердому SiO₂ в 0,10%, 0,15%, 0,20%, соответственно, для 4-й, 5-й и 6-й опытных групп;

- 1,0 г, 1,5 г и 2,0 г порошка гидротермального нанокремнезема, что соответствует содержанию из расчета на твердый SiO₂ 1,0 г, 1,5 г, 2,0 г в 1 кг корма или процентной концентрации по твердому SiO₂ в 0,10%, 0,15%, 0,20%, соответственно, для 7-й, 8-й и 9-й опытных групп.

Продолжительность опыта составила 150 дней. Начало кормления - через 10 дней после вылупления цыплят.

В таблицах 1-3 приведены данные по среднесуточному привесу в граммах для цыплят контрольной и опытных групп. Показатели привеса приведены как усредненные данные по 90 цыплятам по каждой из групп в различных возрастных периодах при их откорме.

Как видно из таблицы 1, использование золя гидротермального нанокремнезема для всех опытных групп и разного возраста цыплят увеличивает их среднесуточный привес при откорме с максимальным привесом в 9,7% относительно контроля для 3-й опытной группы 150-дневных молодок.

Использование гидротермального нанокремнезема в форме геля в качестве добавки в корм для всех опытных групп и разного возраста цыплят увеличивает их среднесуточный привес при откорме с максимальным значением в 4,7% относительно контроля для 6-й опытной группы 150-дневных молодок (таблица 2).

Использование гидротермального кремнезема в форме порошка в качестве добавки в корм для всех опытных групп и разного возраста цыплят увеличивает их среднесуточный привес при откорме с максимальным значением в 4,9% относительно контроля для 7-й опытной группы 60-дневных цыплят (таблица 3).

Яйценоскость для молодых кур в группах с добавкой гидротермального нанокремнезема в корм проявилась раньше (в возрасте 4,3 месяца) по сравнению с контролем (в возрасте 5,0 месяцев), что повышает на 14% эффективность выращивания птицы до половозрелого возраста при использовании птицы как в качестве несушек, так и для мясного направления в производстве. Это сокращает затраты соответствующие 21 дню содержания цыплят и их откорма до половозрелого возраста.

Пример 2. Испытания гидротермального нанокремнезема как добавки в корм курам-несушкам

Подкорм выполняли на курах-несушках яично-мясного направления породы «Хайсекс Браун» с использованием общепринятых методических руководств для проведения опытов по кормлению сельскохозяйственной птицы.

Взвешивание птицы проводили на электронных весах.

Для проведения опыта были сформированы 10 групп взрослых кур, одна - контрольная и девять - опытных, по 70 голов в каждой группе. Контрольная группа получала основной рацион, а опытные группы получали совместно с кормом гидротермальный нанокремнезем в виде 10% геля в дозах 1,25 г, 2,5 г, 5,0 г, 10 г, 15 г, 20 грамм на 1 кг корма: 1-я, 2-я, 3-я, 4-я, 5-я и 6-я - опытные группы, соответственно (таблица 4) и порошок аморфного гидротермального нанокремнезема в количестве 1,0, 1,5, 2,0 грамма на 1 кг корма: 7-я, 8-я, 9-я опытные группы, соответственно (таблица 5).

Возраст кур при постановке на опыт - 150 дней. Продолжительность опыта - 150 дней.

Рацион кормления и световой режим контрольных и опытных кур были одинаковыми. Рацион кормления по набору кормов был разнообразен, питательность соответствовала требованиям Всероссийского научно-исследовательского и технологического института птицеводства (ВНИТИП).

В опыте учитывали: яйценоскость (ежедневно) путем учета количества снесенных яиц по группам, массы яиц (путем группового взвешивания в течение пяти дней).

Как видно из таблиц 4 и 5, для всех опытных групп кур-несушек как валовая яйценоскость по группам, так и средняя яйценоскость на несушку превосходят показатели контрольной группы.

*Примечание: концентрация гидротермального нанокремнезема в корме для опытных 1-й, 2-й, 3-й, 4-й, 5-й, 6-й групп кур-несушек составляла 0,0125%, 0,025%, 0,05%, 0,1%, 0,15%, 0,2% относительно твердого SiO₂ соответственно.

*Примечание: концентрация гидротермального нанокремнезема в корме для опытных 7-й, 8-й, 9-й групп кур-несушек составляла 0,1%, 0,15%, 0,2% относительно твердого SiO₂ соответственно.

За исследуемый 150-дневный период наивысшая продуктивность была в шестой и девятой опытных группах. По сравнению с контрольной группой в шестой группе больше яиц на 594 шт., что составляет 8,5 яиц на среднюю несушку или на 7,4% больше чем в контроле, а в девятой группе на 636 яиц больше чем в контроле, что составляет 9,1 яиц на среднюю несушку, или на 7,9% больше контроля.

В контрольной группе была самая низкая яичная продуктивность. Во всех испытанных диапазонах концентраций аморфного гидротермального нанокремнезема и вариантах его применения в форме геля (таблица 4) и порошка (таблица 5) в корме для птицы средние показатели по яйценоскости как в шт/голову, так и в кг/голову на одну несушку за 150 дней превышало аналогичные усредненные показатели по 70 курам для контрольной группы. При этом увеличивается масса яйца на 1,2 г (до 1,7%) (таблица 4, группа опытная 3) и до 5,7% увеличивается толщина скорлупы (таблица 4,опытная группа 6). Как следствие, при улучшении качества яйца снижается и его отход в процессе производства до 6,4% (таблица 4, опытные группы 2 и 4).

Сохранность птицы во всех опытных группах составила 100% а в контрольной группе 98,6%.

Живая масса молодняка кур в 150-дневном возрасте была в пределах норматива по данному кроссу птицы.

В результате проведенных испытаний получены экспериментальные данные о положительном влиянии кормовой добавки аморфного гидротермального нанокремнезема в разных формах его применения, позволяющей повысить сохранность птицы на 1,4%, и до 7,9% увеличить ее яйценоскость (таблицы 4, 5) при повышении качества яйца по весу на 1,7% и по толщине скорлупы на 5,7%, при снижении боя яйца в процессе производства на 6,4%.

На основании полученных данных можно заключить, что при применении кормовой добавки в формах золя, геля и порошка аморфного гидротермального нанокремнезема при их использовании в концентрациях 0,0125%-0,2% по твердому SiO₂ увеличивается сохранность поголовья цыплят при выращивании птицы яично-мясного направления, их среднесуточный привес и сокращаются сроки откорма до начала яйценоскости (технической зрелости).

Для зрелых кур-несушек наряду с увеличением яйценоскости птицы и сохранности поголовья повышается качество яйца по весу и толщине скорлупы при снижении боя яйца в процессе производства.

Кормовая добавка не токсична для растений, простейших и высших животных.

Способ позволяет увеличить эффективность выращивания птицы при откорме цыплят с сокращением сроков их откорма, повысить яичную продуктивность кур-несушек, снизить отход яйца в процессе производства, повысить качество яйца, сохранить поголовье цыплят при откорме и кур-несушек в производстве яйца.