Технология заготовки зерносенажа повышенной питательности
ОБОСНОВАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ
В регионах повышенного увлажнения с коротким летним периодом особое значение приобретает уборка зерновых до наступления полного созревания зерна, используемого на кормовые цели, преимущественно при достижении молочной и молочно-восковой спелости либо в виде плющеного консервированного зерна [1], либо для приготовления зерносенажа при безобмолотной уборке всей вегетативной массы и изиельчении ее на отрезки 20-30 мм.
При такой технологии упрощается процесс уборки, скошенную массу не надо провяливать, исключаются дорогостоящие операции по очистке зерна, его досушиванию, уборки соломы, подготовке к скармливанию соломы и зерна каждого в отдельности [2, 3, 4, 5]. Однако исследованиями ВИЖ и других институтов установлено, что наибольший сбор питательных веществ достигается при восковой спелости зерна [6, 7].
Поскольку период молочной и молочно-восковой спелости короток и хозяйства не укладываются с уборкой в эти сроки значительные площади посевов зерновых скашиваются при восковой спелости, когда зерно более плотное и при измельчении на отрезки 20-30 мм оно остается нераздробленным, что снижает усвоение его животными. Отход зерна в непереваренном виде достигает 24% [8], а высокое содержание к этому периоду огрубевших стеблей наряду с меньшей переваримостью целых зерен не позволяет получить высокопитательный корм несмотря на то, что в нем более высокая доля зерна чем при уборке в молочную спелость. В нем мало содержится обменной, доступной для усвоения животными энергии (8,7-9 МДж в 1 кг сухого вещества) и особенно протеина (8-9%), что недостаточно для проявления высокой продуктивности животных. Скармливание такого корма приводит к увеличению его расхода на производство животноводческой продукции и ее удорожанию. Кроме того, зерностеблевая масса в виде нерасщепленной резки упруга, ее трудно утрамбовать при закладке на хранение в траншеи [9]. Плотность такого утрамбованного зерносенажа составляет 420-450 кг/м3. В зерносенаже такой плотности еще остается воздух и его трудно удалить. Воздух также проникает в заложенную массу при вскрытии корма для скармливания скоту. Это приводит к потере питательных веществ, ухудшению качества корма вследствие аэробного поражения плесенями [2].
Для повышения плотности и лучшей сохранности закладываемой зерностеблевой массы, повышения доли дробленого зерна, удобства смешивания с другими кормами и механической раздачи животным, применяют доизмельчение грубых кормов, преимущественно кукурузы, на отрезки 4-6 мм. Однако при таком измельчении зернофуражных колосовых культур, имеющих в отличие от кукурузы мелкие зерна, большая часть зерна остается нераздробленной. Количество же необходимой для нормального рубцового пищеварения длинноволокнистой клетчатки уменьшается. Это снижает ее переваримость.
Следует отметить также, что зерностеблевая масса в фазе восковой спелости имеет, по данным Вайсбаха [по 10], низкое сахаро-буферное отношение, что вызывает необходимость применения консервантов при силосовании такого сырья. Вследствие указанных причин ОСТ 10 029-94 «Зерносенаж. Технические условия» - [11] требует использовать зернофуражные культуры для приготовления зерносенажа в фазы конца молочной или начале молочно-восковой спелости зерна.
Но поскольку наибольший сбор сухого вещества с 1 га достигается при восковой спелости зерна, то возникла необходимость в разработке технологии устраняющей вышеуказанные недостатки при приготовлении зерносенажа из растений при восковой спелости по традиционной технологии его заготовки. Поэтому целью исследований было получение корма с энергетической питательностью не менее 10 МДж обменной энергии в 1 кг сухого вещества при содержании сырого протеина не менее 12% на основе новых способов и технических устройств для переработки зерновых культур в условиях повышенного увлажнения и коротким летним периодом.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Переход к использованию в кормлении скота зернофуражных культур при безобмолотной их уборке требует комплексного подхода к изучению проблемы и разработке технологии и технических средств обеспечивающих возможность:
- регулирования высоты среза растений для достижения требуемого соотношения стеблей и зерна;
- осуществления в процессе скашивания мацерации зерностеблевой резки путем продольного расщепления стеблей и дробления зерен;
- повышения протеиновой питательности и сохранности корма за счет применения консервантов комплексного действия, консервантов-обогатителей доступных, дешевых и удобных для использования.
Для приготовления зерносенажа использовали посевы ячменя при молочной, молочно-восковой и восковой спелости зерна с применением разных технологических приемов уборки и обработки скошенных растений.
Скашивание верхнего и нижнего ярусов ячменя осуществляли разработанным экспериментальным комбайном двойного среза - КДС-Ф-2 (патенты РФ № 2137341, 2137342) [12, 13], рис. 1.
Рис. 1. Экспериментальный комбайн для фракционной уборки растений
Расщепление стеблей с одновременным дроблением зерна осуществляли на разработанном в институте измельчителе с пилообразным рабочим органом (а.с. СССР № 1517841, патент РФ № 1720555) [14, 15], рис. 2, который наряду с поперечным измельчением расщеплял 78% стеблей и дробил 68% зерен.
Рис. 2. Измельчающий рабочий орган конструкции ВНИИ кормов
Исследования проводили по схеме, таблица 1. Приготовленные согласно схеме корма скармливали растущим валушкам 8-9 месячного возраста. В физиологических опытах по переваримости питательных веществ и балансу азота определяли энергетическую и протеиновую питательность исследуемых кормов. Химический состав кормов и продуктов обмена (кал, моча) определяли по общепринятым методикам зоотехнического анализа.
1. Схема исследований
Сроки уборки (спелость зерна) |
Часть растения |
Способы обработки (варианты)* |
Определяемые показатели |
Молочная, молочно-восковая |
Целое |
1 2 3 |
Содержание и переваримость питательных веществ, концентрация обменной энергии, использование протеина (азота), приросты валушков, сбор с 1 га сухого вещества и энергии, агроэнергетическая оценка технологии |
Верхняя половина |
1 2 3 |
||
Восковая |
Целое |
1 2 3 |
|
Верхняя половина |
1 2 3 |
Вариант 1. Измельчение на отрезки 20-30 мм, консервирование уксусной кислотой
Вариант 2. Измельчение с расщеплением стеблей и одноременным дроблением зерна, консервирование уксусной кислотой
Вариант 3. Измельчение с расщеплением стеблей и одновременным дроблением зерна, консервирование смесью кислоты, патоки и мочевины (кобосил - консервант-обогатитель)
Для определения агроэнергетической эффективности технологий приготовления зерносенажа использовали «Методическое пособие по агроэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства» [16].
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Важными показателями при оценке технологии приготовления корма являются его потребление, переваримость, уровень протеина, клетчатки, содержание энергии доступной для усвоения и эффективность использования азота. В таблице 2 представлены данные о потреблении зерносенажа разной технологии его приготовления растущими валухами.
Потребление зерносенажа приготовленного из ячменя в фазе молочной спелости зерна на 2-15% выше по сравнению с его поедаемостью из ячменя в фазе восковой спелости.
Зерносенаж, приготовленный из верхней половины ячменя по сравнению с зерносенажем из целых растений валухи потребляли на 2-6% больше.
2. Влияние способов обработки зерностеблевой массы ячменя на потребление зерносенажа валухами (кг СВ/100 кг живой массы)
Способ обработки |
Консервант
|
Молочная спелость зерна |
Восковая спелость зерна |
|||
целое растение |
верхняя половина |
целое растение |
верхняя половина |
|||
Измельчение резанием на отрезки 2-4 см |
уксусная кислота в дозе 0,5% |
2,26 |
2,40 |
2,07 |
2,09 |
|
Измельчение с расщеплением стеблей и дроблением зерна |
уксусная кислота в дозе 0,5% |
2,47 |
2,56 |
2,14 |
2,19 |
|
Измельчение с расщеплением стеблей и дроблением зерна |
«кобосил» - смесь патоки, кислоты и мочевины в дозе 0,8% |
2,48 |
2,64 |
2,42 |
2,47 |
|
Расщепление стеблей с одновременным дроблением зерна способствовало повышению поедаемости на 3-9%, а в сочетании с применением консерванта-обогатителя на 10-17% по сравнению с зерносенажом из массы с обычным измельчением.
Содержание и переваримость основных питательных веществ зерносенажа, приготовленного по разным технологиям представлены в табл. 3.
Представленные результаты свидетельствуют о том, что если в верхней половине растений в фазе молочной спелости зерна содержание клетчатки незначительно отличается от ее содержания в целых растениях с 23,58 до 23,1%, то в фазе созревания зерна содержание клетчатки в верхней половине существенно ниже (17,11 против 26,3%).
Основным компонентом зерносенажа является безазотистые экстрактивные вещества. От их содержания и переваримости в значительной мере зависит энергонасыщенность корма.
В верхней половине растений в фазе налива зерна ячменя содержится лишь на 1% больше БЭВ, чем в целом растении, тогда как у растений в стадии созревании зерна - более чем на 8%. Доизмельчение с расщеплением стеблей и дроблением зерна повышает переваримость БЭВ с 71-73% до 77-79%, а в целом и сухого вещества зерносенажа. Переваримость сухого вещества верхней половины растений превышает переваримость целого растения ячменя на 1-3%, при соотношении стеблей 0,4- 0,6 : 1 против 1 : 1.
3. Содержание и переваримость питательных веществ зерносенажа разных технологий приготовления
Показатели |
Сроки уборки (спелость зерна) |
Варианты обработки, № |
|||||
Целых растений |
Верхней половины растений |
||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
||
Содержание сухого вещества, % |
молочная |
39,2 |
39,11 |
40,10 |
40,00 |
40,00 |
38,82 |
восковая |
54,30 |
53,64 |
54,50 |
52,10 |
53,41 |
50,56 |
|
Переваримость сухого вещества, % |
молочная |
63,33 |
64,74 |
68,35 |
66,67 |
67,98 |
69,67 |
восковая |
60,88 |
65,39 |
67,13 |
63,03 |
67,54 |
68,13 |
|
Содержание сырого протеина, % |
молочная |
8,12 |
8,14 |
11,80 |
8,31 |
8,36 |
12,15 |
восковая |
8,00 |
8,25 |
11,60 |
8,27 |
8,25 |
12,06 |
|
Переваримость протеина, % |
молочная |
52,73 |
52,73 |
63,06 |
52,92 |
54,85 |
66,40 |
восковая |
47,67 |
52,91 |
63,13 |
50,28 |
59,09 |
64,80 |
|
Содержание сырой клетчатки, % |
молочная |
23,58 |
23,20 |
24,15 |
23,10 |
23,10 |
23,50 |
восковая |
26,30 |
26,01 |
24,13 |
17,11 |
17,90 |
17,57 |
|
Переваримость клетчатки, % |
молочная |
52,27 |
50,35 |
55,67 |
53,93 |
51,32 |
59,32 |
восковая |
46,17 |
47,57 |
48,17 |
48,32 |
45,94 |
48,91 |
|
Содержание БЭВ, % |
молочная |
58,14 |
58,65 |
55,07 |
59,49 |
59,49 |
55,10 |
восковая |
56,80 |
56,95 |
55,27 |
63,65 |
65,55 |
60,73 |
|
Переваримость БЭВ,% |
молочная |
73,45 |
76,33 |
78,76 |
76,06 |
79,73 |
78,73 |
восковая |
71,25 |
76,54 |
77,95 |
72,04 |
78,87 |
77,36 |
|
КОЭ в 1 кг в СВ, МДж |
молочная |
9,47 |
9,69 |
10,19 |
9,93 |
10,07 |
10,42 |
восковая |
8,62 |
9,75 |
10,17 |
9,49 |
10,42 |
10,36 |
Применение расщепления стеблей с одновременным дроблением зерна еще более увеличивает переваримость (на 3-5% абс.), а следовательно и энергетическую питательность корма.
Основным недостатком зерносенажа из ячменя является низкое содержание в нем протеина. Содержание сырого протеина можно повысить обогащеним корма небелковым азотом, однако при этом надо соблюдать соотношение белкового и небелкового азота, доля последнего не должна превышать 40% от общего содержания протеина. Если содержание протеина в исходной зерновой массе составляет лишь 8...9%, то за счет небелкового азота его содержание можно повысить лишь до 12%. Добавление небелкового азота снижает сахаро-буферное отношение, что вызывает необходимость обогащения легкосбраживаемыми углеводами.
Применение консерванта-обогатителя обеспечивает заметное повышение протеиновой питательности зерносенажа. Содержание сырого протеина в сухом веществе зерносенажа повысилось с 8,0-8,3% до 11,6-12,15%, а переваримого - с 3,8% до 8%. Переваримость увеличилась с 47-53% до 63-66%. Повысилась и эффективность усвоения протеина (табл. 4).
4. Эффективность использования зерносенажа растущими валушками
Показатели |
Сроки уборки (спелость зерна) |
Варианты обработки, № |
|||||
Целых растений |
Верхней половины растений |
||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
||
Потребление азота, г/гол в сутки |
молочная |
6,62 |
7,13 |
10,59 |
8,28 |
8,56 |
12,82 |
восковая |
5,98 |
6,37 |
10,11 |
6,89 |
6,70 |
10,73 |
|
Отложение азота, г/гол в сутки |
молочная |
0,51 |
0,56 |
1,32 |
0,81 |
0,89 |
1,61 |
восковая |
0,44 |
0,64 |
1,18 |
0,68 |
0,97 |
1,45 |
|
Использование азота от потребленного, % |
молочная |
7,70 |
7,86 |
12,45 |
9,78 |
10,40 |
12,55 |
восковая |
7,35 |
10,08 |
11,66 |
9,82 |
14,48 |
13,51 |
|
Среднесуточный прирост, г/гол |
молочная |
47 |
53 |
66 |
64 |
70 |
77 |
восковая |
35 |
50 |
70 |
54 |
70 |
80 |
|
Расход обменной энергии на 1 кг прироста, МДж |
молочная |
102 |
100 |
87 |
93 |
92 |
85 |
восковая |
115 |
94 |
82 |
92 |
76 |
72 |
|
Стоимость энергии корма на 1 кг прироста при стоимости 1 МДж энергоносителей 0,69 руб |
молочная |
70,4 |
69,4 |
60,3 |
64,2 |
63,5 |
58,7 |
восковая |
79,3 |
61,9 |
56,6 |
63,5 |
52,4 |
49,7 |
Эффективность использования азота корма валушками повысилась с 7,35 - 7,70 при регламентированной технологии до 10,40-14,48% при применении новых технологий. Это положительно отразилось на увеличении среднесуточных приростов с 35 - 47 до 70-80 г/гол при снижении расхода энергии корма на 1 кг прироста со 102-115 до 72-85 МДж обменной энергии и ее стоимости с 70,4-79,3 до 49,7-58,7 рублей при цене 1 МДж энергоносителей 0,69 руб.
В таблице 5 представлены результаты энергетической эффективности производства зерносенажа.
5. Агроэнергетическая оценка технологий приготовления зерносенажа
Показатели |
Сроки уборки (спелость зерна) |
Варианты обработки |
|||||
Целых растений |
Верхней половины растений |
||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
||
Сбор сухого вещества, ц/га |
молочная |
40,6 |
40,6 |
40,6 |
30,8 |
30,8 |
30,8 |
восковая |
50,0 |
50,0 |
50,0 |
38,0 |
38,0 |
38,0 |
|
Обменной энергии в зерносенаже, ГДж/га |
молочная |
38,4 |
39,4 |
41,1 |
30,6 |
31,1 |
32,1 |
восковая |
43,1 |
48,2 |
50,9 |
36,1 |
39,6 |
39,4 |
|
Энергетическая ценность нижней массы стеблей, ГДж/га |
молочная |
- |
- |
- |
8,7 |
8,7 |
8,7 |
восковая |
- |
- |
- |
10,7 |
10,7 |
10,7 |
|
Прирост валушков, кг/га |
молочная |
373,3 |
394,1 |
479,5 |
328,9 |
339,6 |
360,6 |
восковая |
374,8 |
578,6 |
643,8 |
392,0 |
521,0 |
546,7 |
|
Затраты совокупной энергии, ГДж/га |
молочная |
14,0 |
14,7 |
15,0 |
13,0 |
13,7 |
14,6 |
восковая |
13,5 |
14,2 |
14,8 |
12,6 |
13,3 |
14,2 |
|
На 1 кг СВ зерносенажа, МДж |
молочная |
3,44 |
3,63 |
3,70 |
4,30 |
4,95 |
4,74 |
восковая |
2,70 |
2,84 |
2,96 |
3,31 |
3,50 |
3,74 |
|
На 1 кг прироста, МДж |
молочная |
37,4 |
37,4 |
31,4 |
39,4 |
40,0 |
40,5 |
восковая |
36,0 |
27,4 |
23,0 |
32,1 |
26,5 |
25,9 |
|
Коэффициент энергетической эффективности заготовки зерносенажа |
молочная |
2,75 |
2,67 |
2,77 |
2,36 |
2,26 |
2.20 |
восковая |
3,19 |
3,43 |
3,43 |
2,86 |
2,98 |
2,77 |
|
Коэффициент энергетической эффективности заготовки зерносенажа с учетом нижней запахиваемой части стеблей |
молочная |
2,75 |
2,67 |
2,77 |
3,03 |
2,90 |
2,80 |
восковая |
3,19 |
3,43 |
3,43 |
3,71 |
3,78 |
3,52 |
Агроэнергетические коэффициенты показывают, что все испытанные технологии - эффективны, однако более высокие показатели наблюдались при применении новых способов уборки, обработки и консервирования скошенной массы. Условия производства и ресурсного обеспечения определяют выбор той или иной технологии применения в зависимости от поставленных целей - либо увеличения продукции с 1 га, либо снижения энергозатрат.
ВЫВОДЫ
Приготовление зерносенажа с концентрацией обменной энергии в 1 кг сухого вещества не менее 10 МДж при содержании сырого протеина не менее 12%, повышение его сохранности, эффективности производства достигается при использовании сырья с отношением массы стеблей 0,4 - 0,6 : 1 измельченного с расщеплением стеблей с одновременным дроблением зерна и применением консервантов обогатителей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Перекопский А.Н., Баранов Л.Н., В.С. Тихонравов. Опыт плющения и консервирования влажного фуражного зерна в Ленинградской области.-М.:ФГНУ «Росинформагротех», 2006.-64 с.
2. Нэш. М. Дж. Консервирование и хранение сельскохозяйственных продуктов.-Л.: Колос, 1981.-311 с.
3. Приготовление объемистых кормов из зерновых культур и их использование в кормлении скота. Каталог научно-технической продукции по кормопроизводству, созданной в 2001-2006 гг.-М., 2007.
4. Скоробогатых Н.Н. Использование грубых кормов из целых растений фуражных культур при откорме крупного рогатого скота. Обзорная информация.- М., 1979.-56 с.
5. Эрнст Л.К., Боярский Л.Г., Зельнер В.Р. Производство и использование зернотравяных кормосмесей из зернофуражных культур в промышленном скотоводстве. Обзорная информация.-М., 1976.-70 с.
6. Седюк И.Е. Качество зерносенажа и эффективность его использования в зависимости от параметров технологии заготовки. Автореферат на соискание учен. степени канд. с.-х. наук. Харьков, 1992.-23 с.
7. Larson K.N., Carter J.F. Harvesting cereals for forage in North Dakota. Farm. Res., 1970, 27, 4, 11-12.
8. Косолапов В.М., Бондарев В.А., Панов А.А. и др. Силосование кормов (рекомендации).- М.: ФГУ РЦСК, 2007.-30 с.
9. Зерносенаж - высококрахмалистый и энергетический корм, оптимальный для производства мяса. Проспект компании «Лиллеманд», 2006.
10. Попов В.В. О так называемом зерносенаже//Ветеринарный консультант.-2006. -№ 21(136).
11. ОСТ 10 029-94. Зерносенаж. Технические условия.-М., 1995.-13 с.
12. Патент 2137341 РФ, МПК А01D45/00, 41/04. Кормоуборочный комбайн/В.А. Бондарев, С.А. Отрошко. В.М. Соколков и др.-Опубл. в Б.И.- 1999.-№ 26.
13. Патент 2137342 РФ, МПК А01D45/00, 41/04. Комбайн для фракционной уборки растений/ В.А. Бондарев, С.А. Отрошко, В.П. Клименко и др.-Опубл. в Б.И.-1999.-№ 26.
14. А.с. 1517841 СССР, МКИ А01F29/00. Рабочий орган для измельчения растений/В.И. Ермолаев, Г.А. Дедаев, В.И. Особов и др.-Опубл. в Б.И.-1989.-№ 40.
15. Патент 1720555 РФ, МПК А01F29/00. Рабочий орган для измельчения растений/ В.И. Ермолаев, Г.А. Дедаев, Ю.А. Победнов и др.-Опубл. в Б.И.-1992.- № 11.
16. Методическое пособие по агроэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства.-М.: ВИК, РАСХН, 1995.-173 с.
Соколков В.М., Отрошко С.А. - к. с.-х. н.
ГНУ ВИК Россельхозакадемии, Москва, Россия