CC BY
55
й01: 10.24411/0235-2451-2018-10517
УДК 636.085
ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОНСЕРВИРОВАНИЯ ЛЮЦЕРНЫ РАЗЛИЧНЫМИ БИОЛОГИЧЕСКИМИ ПРЕПАРАТАМИ
И. Т. БИКЧАНТАЕВ, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник (e-mail: bichantaev@mail.ru) Ф. Р. ВАФИН, младший научный сотрудник М. Ш. ТАГИРОВ, доктор сельскохозяйственных наук, руководитель обособленного структурного подразделения Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства - обособленное структурное подразделение Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр РАН», ул. Оренбургский тракт, 48, Казань, 420059, Российская Федерация
Резюме. В 2016 г. в научно-технологическом центре животноводства Татарского научно-исследовательского института сельского хозяйства проводили лабораторные исследования по оценке эффективности использования различных биологических препаратов при заготовке сочных кормов из зеленой массы люцерны посевной (Medicago sativa) сорт Айслу, выращенной на опытном поле в Лаишевском районе Республики Татарстан. Консервирование провяленной массы люцерны проводили с использованием биологических препаратов Биоамид-3 (г. Саратов), Фербак-Сил (г. Казань), БиоАгро (г. Казань), Биотроф (г. С-Петербург), Сила-Прайм (Республика Беларусь) и Фидтех F18 (Чешская Республика). Контролем служил вариант с консервантом Биотроф. Содержание обменной энергии в 1 кг сухого вещества нативного сырья составляло 4,21 МДж/кг, сырого протеина - 12,35 %, сырой клетчатки - 6,91 %, безазотистых экстрактивных веществ - 33,30 %, сахара -16,39 %. Максимальная концентрация обменной энергии в экспериментальных образцах была отмечена в варианте с препаратом БиоАгро - 3,74 МДж/кг, что выше контроля на 6,55 %, минимальная в образце с препаратом Фербак-Сил - 3,63 МДж/ кг (выше контроля на 3,42 %). Содержание сырого протеина и сырой клетчатки в готовом корме, приготовленном с препаратом Биоамид-3 было больше, чем в контроле, на 3,90 и 2,77 % соответственно. Лидером по концентрации молочной кислоты в готовом сенаже был корм с препаратом Фидтех F18 - 93,62 %, или выше контроля на 0,8 %. Минимальная в опыте себестоимость 1 МДж обменной энергии и сырого протеина установлена в сенажах, законсервированных с биологическими препаратами БиоАгро, Биоамид-3 и Фербак-Сил, - ниже контроля на 6,0; 4,67и 3,67 %. При использовании консервантов зарубежного производства Фидтех F18 и Сила-Прайм себестоимость 1 МДж обменной энергии и сырого протеина готового корма увеличилась, по отношению к контролю, на 11,0и 1,67%, 16,19и5,72 %. Ключевые слова: люцерна, Medicago sativa, сенаж, питательность, обменная энергия, сырой протеин, молочная кислота, экономическая эффективность
Для цитирования: Бикчантаев И. Т., Вафин Ф. Р., Тагиров М. Ш. Эффективность консервирования люцерны различными биологическими препаратами//Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. №5. С. 67-69. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10517.
Силосование дает возможность заготавливать сравнительно дешевый сочный корм на зимний период. На сегодняшний день силос и сенаж по питательности составляют 55...6Б % зимнего суточного рациона животных. Они повышают аппетит, улучшают пищеварение и обеспечивают потребности животных в витаминах и минеральных веществах. В значительной мере этому способствует специфический вкус и запах таких кормов, образующиеся в процессе сложных биохимических превращений белка и углеводов силосуемой массы [1, 2].
Кроме того, качество кормов оказывает влияние на интенсивность развития рубцовой микрофлоры, поддержание определенной кислотности среды, обеспеченность микрофлоры рубца доступной энергией и азотистыми соединениями. Интенсивное размножение
микробиоты преджелудков увеливает синтез полноценного белка, который на 80 % усваивается в тонком отделе кишечника и удовлетворяет потребности организма молочного скота в незаменимых аминокислотах [3].
Ферментация свежескошенной травы происходит естественным образом в анаэробных условиях. Флора содержит эпифитные молочнокислые бактерии (МКБ), и когда силос находится в анаэробных условиях, они вырабатывают молочную кислоту, снижая рН до уровня, при котором другая микрофлора не выживает. Однако МКБ не единственная группа микроорганизмов на растениях. Кроме них присутствуют, например, клостридии и энтеробактерии, а также дрожжи и плесени, которые конкурируют с МКБ за использование сахаров, что приводит к дополнительным потерям питательных веществ нативного сырья и снижению качества силоса [4, 5].
Полностью избежать этих потерь не реально, но их можно минимизировать путем применения различных препаратов как биологического, так и химического происхождения. При несоблюдении технологий силосования суммарное количество потерь питательных веществ может достигать 30.. .40 %, причём доля потерь, которые действительно неизбежны, составляет только 5.7 % [6, 7, 8].
Биологические препараты - один из видов доступных добавок, которые классифицируются как стимуляторы ферментации. Они содержат МКБ, которые дополняют аборигенную популяцию, обеспечивая лучшую ферментацию. В состав таких препаратов входят гомофермент-ные (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei и др.) и гетероферментные (Lactobacillusbuchneri) МКБ, а также пропионовокислые (Propionibacterium acidopropioni, Propionibacterium shermanii) бактерии [9, 10].
Цель наших исследований - сравнительная оценка эффективности консервирования зелёной массы люцерны с использованием различных биологических препаратов, в состав которых входят консорциумы микроорганизмов, и выявление их влияния на сохранность и качество заготавливаемых кормов.
Условия, материалы и методы. Объект исследования - люцерна посевная (Medicago sativa) сорта Айслу, биологические препараты Биоамид-3 (г. Саратов), Фербак-Сил (г.Казань), БиоАгро (г. Казань), Сила-Прайм (Республика Беларусь) и Фидтех F18 (Чешская Республика). Для консервирования 3 кг зеленой массы люцерны в лабораторном опыте использовали следующие дозы приготовленных препаратов: Биоамид-3 - 31 мл , Фербак-Сил - 12,81 мл, БиоАгро - 12,81 мл, Сила-Прайм - 6,7 мл и Фидтех F18 - 30,0 мл. Контролем служил препарат Биотроф ( 43 мл на 3 кг), который широко применяют во многих хозяйствах России.
В состав биопреапарта Биотроф входят бактерии Lactobacillus plantarum; Биоамид-3 - Lactobacillus plantarum, Lactococcus lactis и Propionibacterium shermanii; Фербак-Сил - Lactobacillus plantarum, Lactobacillus lactis, Lactobacillus buchneri и Propionibacterium frendreichi; БиоАгро - Lactobacillus plantarum; Сила-Прайм - Lactobacillus plantarum, Pediococcus pentosaceous, Pediococ-cus acidilactici, Enterococcus faecium, Lactobacillus casei, Streptococcus lactis и Bacillus subtillis; Фидтех F18 - Pediococcus acidilactici и Lactobacillus plantarum.
Таблица 1. Содержание питательных веществ в сенажах из люцерны с различными консервантами
Показатель
Зеленая масса
Биотроф (контроль)
Сенаж с биологическими консервантами
Биоамид-3
Фербак-Сил
БиоАгро
Сила-Прайм
Фидтех F18
Сухое вещество, % ОЭ, МДж/кг Сырой протеин, % Сырая клетчатка, % БЭВ, % Сахар, г
42,69±0,65 4,21±0,05 12,35±0,11 6,91±0,05 16,39±0,36 33,30±0,03
40,21±0,78 3,51±0,41 10,00±0,1** 9,03±0,29* 14,25±0,43 12,23±0,59***
42,02±0,47 3,67±0,07* 10,39±0,08** 9,28±0,08*** 15,12±0,58 11,11±0,38
41,03±0,13 3,63±0,02** 9,85±0,06*** 8,34±0,05*** 15,04±0,31 5,21±0,44***
41,63±0,02 3,74±0,03** 10,01±0,03*** 8,39±0,23* 15,71±0,34 9,13±2,03**
42,11±0,11 3,72±0,02** 10,19±0,14** 8,64±0,28* 15,11±0,66 10,11±1,08
42,53±0,62 3,71±0,04** 10,15±0,05*** 9,26±0,25** 15,53±0,20 8,27±0,99***
* р<0,05; **р<0,01; *** р<0,001
Сенаж закладывали лабораторных условиях в двух по-вторностях в полимерные банки, тщательно утрамбовывали и герметично закрывали в соответствии с методическими рекомендациями [11] и хранили в затемненном помещении при температуре +8.. .+18 °С. По истечении 2 месяцев банки открывали и проводили полный зоотехнический анализ опытных образцах кормов по методикам, соответствующим ГОСТ. В качестве испытательного оборудования использовали автоматический комплект для определения сырого протеина по Къельдалю (дигестратор KB-20S, дистиллятор, титратор), экстрактор автоматический для определения сырой клетчатки (VELP Scientific, Италия).
Массовую долю влаги определяли по ГОСТ 316402012 методом двухступенчатого измерения содержания сухого вещества; массовую долю сырого протеина - по ГОСТ 32044.1-2012 (ISO 5983-1:2005) методом Къель-даля; клетчатки - по ГОСТ 31675-2012 (с применением промежуточной фильтрации); растворимых углеводов -по ГОСТ 26176-91 (с использованием антронового реактива) [12]; содержание органических кислот (молочной, масляной и уксусной) в кормах - по ГОСТ Р55986-2014 (методом Леппера-Флига); активной кислотности (рН) -по ГОСТ 26180-84 (метод потенциометрического измерения активности водородных ионов) [13]. Статистическую обработку данных осуществляли с использованием программы Microsoft Excel пакета Microsoft Office 2007. Исследования проводили в Центре аналитических исследований ФГБНУ «ТатНИИСХ».
Зеленую массу для закладки сенажа скашивали в фазе бутонизации и провяливали до содержания сухого вещества (СВ) 42,69 %. Массовая доля обменной энергии (ОЭ) в 1 кг исходного сырья составляла 4,21 МДж, сахара - 33,3 г, сырого протеина (СП) - 12,35 %, сырой клетчатки (СК) - 6,91 %.
Результаты и обсуждение. При вскрытии все образцы экспериментального корма имели серовато-зеленый цвет, быстроисчезающий ароматный запах, плесени не наблюдали. Результаты анализа сенажа свидетельствуют, что при консервировании зеленой массы имеет место потеря питательных веществ.
Применение консервантов Фидтех F18, Сила-Прайм и Биоамид-3 способствовало максимальному в опыте сохранению сухого вещества, содержание которого составило 42,53; 42,11 и 42,02 %, что было ниже, чем в зеленой массе, соответственно на 0,16 %, 0,58 и 0,69 %, но превышало контроль на 2,32; 1,9 и 1,81 % (табл. 1). Наименьшая в опытных
образцах его концентрация, по отношению к нативному сырью, выявлена в вариантах с препаратами БиоАгро (41,63 %) и Фербак-Сил (41,03 %), показатели которых при этом были так же выше контрольных на 1,42 и 0,82 %.
Под влиянием растительных ферментов в начальной стадии консервирования происходит интенсивный распад белка, однако питательная ценность азотистых веществ меняется не значительно, так как в анаэробных условиях продуктами распада служат преимущественно аминокислоты, обладающие высокой питательной ценностью. Аналогично сохранности СВ, наименьшие потери сырого протеина в экспериментальном корме отмечены в вариантах с препаратами Биоамид-3, Сила-Прайм и Фидтех F18 -1,96 % (р<0,01), 2,16 % (р<0,01) и 2,20 % (р<0,001) от исходного уровня, наибольшие в образцах с консервантами БиоАгро и Фербак-Сил - 2,34 и 2,50 % (р<0,001). При этом максимальные в опыте потери СВ установлены в контрольном образце - 2,48 %.
Уменьшение энергетических потерь при сенажиро-вании - важная задача всего технологического процесса заготовки корма [10]. Использование биологических препаратов БиоАгро и Сила-Прайм обеспечивало максимальную в опыте сохранность ОЭ, содержание которой составило 3,74 и 3,72 МДж/кг соответственно. При этом потери, по сравнению с исходным уровнем ОЭ в зеленой массе, составили 0,47 и 0,49 МДж, или 11,16 и 11,64 % соответственно (р<0,01). Наименьшее содержание установлено в контрольном образце (3,51 МДж), оно было ниже исходного уровня на 0,70 МДж, или 16,63 %.
Концентрация суммы сахаров в испытуемых образцах, характеризует степень ферментации углеводов в процессе созревания и тем самым отражает эффективность применяемых консервантов. Максимальная ее сохранность в эксперименте выявлена в контрольном образце - 12,23 г/ кг), что достоверно ниже нативного состояния на 63,28 % (р<0,001). Наиболее интенсивную жизнедеятельность бактерий отмечали в варианте с Фербак-Сил, в котором расход сахаров на микробиологические процессы достиг 84,36 % от уровня в зеленой массе (р<0,001).
Содержание консервирующих факторов в виде суммы трех кислот (молочная, уксусная и масляная) в готовом корме находилось в пределах 5,03...7,48 % от массы (табл. 2). Наибольшее образование органических кислот отмечено при внесении препарата Фидтех F18 - 7,48 %, что было достоверно выше, по сравнению с контролем, на 2,29 % (р<0,05). Меньшее, чем в других образцах,
Таблица 2. Соотношение органических кислот в сенажах из люцерны
Показатель Биотроф Сенаж с биологическими консервантами
(контроль) Биоамид-3 1 Фербак-Сил БиоАгро 1 Сила- Прайм | Фидтех F18
рН 4,58±0,18 Сумма трех кислот, % 5,19±0,15 Соотношение органических кислот, % молочная 92,82±0,32 уксусная 7,18±0,30 масляная - 4,69±0,10 6,44±0,20 92,70±0,30 7,30±0,25 4,45±0,24 6,63±0,27 87,90±0,39** 12,10±0,80* 4,59±0,11 6,21±0,22 77,97±1,10** 22,03±1,50** 4,54±0,15 5,64±0,24 75,23±1,41** 24,76±1,75** 4,29±0,20 7,48*±0,35 93,62±0,50 6,32±0,17 0,06±0,06
* р<0,05; **р<0,01 68 -
Таблица 3. Себестоимость обменной энергии и сырого протеина
Название препарата Затраты на консервант, руб./т Себестоимость сенажа, руб./т Себестоимость, руб.
1 МДж обменной энергии 1 % сырого протеина
Биотроф (контроль) 11,90 1053,4 0,300 0,105
Биоамид-3 10,50 1052,1 0,286 0,101
Фербак-Сил 9,10 1050,6 0,289 0,106
БиоАгро 12,60 1054,1 0,282 0,105
Сила-Прайм 93,38 1134,9 0,305 0,111
Фидтех F18 197,00 1238,5 0,333 0,122
кислотообразование установлено в варианте с Сила-Прайм - 5,64 %, или ниже, чем в контроле, на 0,45 %.
Самая высокая концентрация молочной кислоты и наименьшее содержание уксусной кислоты также выявлены в образцах с препаратом Фидтех F18 - больше контроля на 0,80 % и меньше - на 0,86 % соответственно.
Расчет затрат на производство сенажа показал, что при консервировании с использованием зарубежных биологических препаратов (Сила-Прайм, Фидтех F18) его себестоимость находилась в пределах1134,9-1238,5 руб./т (табл. 3). Это отразилось на себестоимости единицы ОЭ (1 МДж) и СП (1 %), которые были выше контроля по ОЭ на 1,67 и 11,00 %, по СП - на 5,72 и 16,19 %. Наименьшая себестоимость еди-
ницы ОЭ отмечена в образце с препаратом БиоАгро, а СП в варианте с Биоамид-3 - ниже контроля на 6,00 и 3,81 % соответственно.
Выводы. Использование биологического препарата БиоАгро для консервирования зеленой массы люцерны обеспечивает сохранность обменной энергии на уровне 8,99 МДж/кг СВ, что выше контроля на 0,26 %.
Самое высокое кислотообразование (молочной, уксусной и масляной) отмечено в варианте с биологическим препаратом Фидтех F18 - 7,48 %. Кроме того, при его применении в люцерновом сенаже установлена максимальная в опыте концентрация молочной кислоты (93,62 %) и наименьшее значение рН (4,29), что характеризует правильность протекания процесса брожения в заготавливаемом корме.
Биологические препараты отечественного производства по консервирующим свойствам, качеству кормов и экономической эффективности вполне конкурентоспособны с зарубежными аналогами.
Литература.
1. Improvement of the silage quality and milk productivity of cattle by the use of a new liophylized biological preservative / P. I. Baryshnikov, V. N. Khaustov, S. V. Burtseva, etc. // Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University. 2016. Vol. 6 (2). Pp. 277-286.
2. Разумовский Н. П., Соболев Д. Т. Используем биоконсерванты для кукурузного силоса // Белорусское сельское хозяйство. 2015. № 7. С. 41-43.
3. Протеиновое питание молочных коров: Рекомендации по нормированию / Б.Д. Кальницкий, А.М. Материкин, Л.А. За-болотнов и др. Боровск: ВНИИФБиП с.-х. жив., 1998. 28 с.
4. Победнов Ю.А., Косолапов В. М. Биологические основы силосования и сенажирования трав // Сельскохозяйственная биология. 2014. № 2. С. 31-41.
5. Li Y., Nishino N. Monitoring the bacterial community of maize silage stored in a bunker silo inoculated with Enterococcus faecium, Lactobacillus plantarum and Lactobacillus buchneri// J. Appl. Microbiol. 2011. Vol. 110. Nо. 6. Рр. 1561-1570.
6. Косолапов В. М. Проблемы кормопроизводства и пути их решения на современном этапе //Достижения науки и техники АПК. 2010. № 11. С. 23-25.
7. Поберухин М., Сиразетдинов Р. Качество и продуктивное действие силосов, заготовленных с биоконсервантами // Молочное и мясное скотоводство. 2010. №. 8. С. 28-29.
8. Цай В. П., Акулич В. И. Химичексие консерванты серии кормоплюс при заготовке злакового силоса// Ученые записки УО ВГАВМ. 2010. Т. 46. Вып. 1. Ч. 2. С. 222-226.
9. Сультимова Т. Д., Стоянова Л. Г., Цыренов В. Ж. Биологический консервант на основе штамма Lactococcus lactis subsp. lactis F-116// Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления. 2013. Т. 44. С. 91-98.
10. Arriola K. G., Kim S. C., Adesogan A. T. Effect of applying inoculants with heterolactic or homolactic and heterolactic bacteria on the fermentation and quality of corn silage //J. Dairy Sci. 2011. Vol. 94. №. 3. Рр. 1511-1516.
11. Методическое руководство по химическому консервированию кормов и испытанию их на животных/ К. М. Солнцев,
H. И. Денисов, Т. М. Таранов и др. М.: Колос. 1980. 24 с.
12. ГОСТ 32044.1-2012. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Определение массовой доли азота и вычисление массовой доли сырого протеина. Часть 1. Метод Къельдаля. М.: ИПК Стандартинформ, 2014. 12 с.
13. ГОСТ26180-84. Корма. Методы определения аммиачного азота и активной кислотности. М.: ИПК Издательство стандартов, 1984. 6 с.
EFFICIENCY OF ALFALFA CONSERVATION BY DIFFERENT BIOLOGICAL PREPARATIONS
I. T. Bikchantaev, F. R. Vafin, M. Sh. Tagirov
Tatarian Agricultural Research Institute - autonomous structural subdivision of the Federal Research Center of the Kazan Scientific Center of the RAS, ul. Orenburgskii trakt, 48, Kazan', 420059, Russian Federation
Abstract. In 2016, in the scientific and technological center of animal husbandry of Tatar Research Agricultural Institute laboratory studies were carried out to assess the efficiency of the use of various biological preparations for conservation of succulent forage from green mass of purple alfalfa (Medicago sativa) Aislu', grown in the experimental field in Laishevsky district, the Republic of Tatarstan. The dried mass of alfalfa was conserved using biological preparations Bioamid-3 (Saratov), Ferbak-Sil (Kazan), BioAgro (Kazan), Biotrof (Saint-Petersburg), Sila-Prime (the Republic of Belarus) and Fidtekh F18 (the Czech Republic). The variant with Biotrof preservative was served as a control. The content of exchange energy in 1 kg of dry matter of raw material was 4.2l MJ/kg, of crude protein - 12.35%, of crude fiber - 6.91%, of nitrogen-free extractives -33.30%, of sugar - 16.39%. The maximum concentration of exchange energy was established in the sample with BioAgro preparation, which was 3.74 MJ/kg, and it was above the control by 6.55%. The minimum concentration of exchange energy was established in plant raw materials with Ferbak-Sil preparation (3.63 MJ/kg), which was above the control by 3.42%. The content of raw protein and crude fiber in the finished feed, prepared with Bioamid-3, was greater than in the control by 3.90% and 2.77%, respectively. The leader in the concentration of lactic acid in prepared haylage was feed with Fidtekh F18 (93.62%), which was above the control by 0.8%. The minimum cost of 1 MJ of exchange energy and crude protein was in haylage, preserved with BioAgro, Bioamid-3 and Ferbak-Sil biological preparations, it was lower the control by 6.0%, 4.67% and 3.67%. With the use of preservatives of foreign production: Fidtekh F18 and Sila-Prime, the cost of 1 MJ of exchange energy and crude protein of ready silage increased by 11.0 and 1.67%, 16.19 and 5.72 % in comparison with the control. Keywords: alfalfa; Medicago sativa; haylage; nutritional value; exchange energy; crude protein; lactic acid; economic efficiency. Author Details: I. T. Bikchantaev, Cand. Sc. (Biol.), senior research fellow (e-mail: bichantaev@mail.ru); F. R. Vafin, junior research fellow; M. Sh. Tagirov, D. Sc. (Agr.), director of economically autonomous structural subdivision.
For citation: Bikchantaev I. T., Vafin F. R., Tagirov M. Sh. Efficiency of Alfalfa Conservation by Different Biological Preparations. Dostizheniya naukii tekhniki APK. 2018. Vol. 32. No. 5. Pp. 67-69 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10517.
