CC BY
19
УДК 633.282(470.51)
ПРОДУКТИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ПРИ СОЗДАНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИ
БЕЗОПАСНЫХ КОРМОВ
О. М. Бедарева, Т. Н. Троян, Л. С. Мурачёва, А. А. Кондрацкая
PRODUCTIVE-ENERGY POTENTIAL OF AGRICULTURAL CROPS IN CREATING ECOLOGICALLY SAFE FODDER
O. M. Bedareva, T. N. Troyan, L. S. Murachyova, A. A. Kondratskaya
При выращивании рыб в индустриальных и прудовых хозяйствах крайне важно обеспечивать животных сбалансированным питанием, так как они лишены доступа к естественным кормам. Если питательные смеси не содержат определенных витаминов и аминокислот, рост популяции замедлится, ухудшится общее состояние и внешний вид особей. В состав комбикорма для рыбы входят все необходимые вещества для поддержания физиологической активности организмов.
Для нормального роста и развития рыбы необходимы питательные вещества, а также биологически активные (БАВ), которые могут служить хорошим дополнением к естественной кормовой базе. Протеин рыбы получают из сельскохозяйственных культур, в зависимости от вида, сорта этих растений варьирует его количество.
В статье рассмотрены биоэкологические особенности, сортовая принадлежность объектов исследования, морфометрические характеристики и урожайность надземной фитомассы многолетних трав, плодов тыквы, корнеплодов кормовой свёклы; определена питательная ценность кормов по содержанию основных органических (протеин, жир, клетчатка), неорганических (кальций, фосфор) элементов (в пробе сухого вещества); выявлен продуктивно-энергетический потенциал объектов изучения.
В результате проведённых исследований систематизированы сведения об урожайности и питательной ценности ряда важнейших сельскохозяйственных культур в условиях Калининградской области. По содержанию переваримого протеина лидируют люцерна изменчивая и тыква кормовая, далее следуют злаковые травы, иерархический ряд завершает кормовая свёкла. Выявлены наиболее перспективные культуры для производства растительных компонентов рыбных комбикормов, а также разработаны научно обоснованные интенсивные адаптивно-ландшафтные технологии получения сырья растительного происхождения высокого качества для производства сбалансированных экологически безопасных рыбных комбикормов.
комбикорма, аквакультура, кормопроизводство, кормовые культуры (КК), фитомасса, кормовая единица (КЕ)
When growing fish in industrial and pond farms, it is extremely important to provide animals with a balanced diet, since they lack access to natural food. If the nutrient mixtures do not contain certain vitamins and amino acids, the growth of the population will slow down and the general condition and appearance of the individuals will deteriorate. The composition of feed for fish includes all the necessary substances to maintain physiological activity of organisms.
Nutrients and biologically active substances are necessary for the normal growth and development of fish, since natural food does not serve as the main source of energy. Crops can serve the source of protein for fish. Its amount in feed varies depending on the type of culture.
The article addresses the following issues: bioecological characteristics and varietal affiliation of the research objects, morphometric characteristics and yields of aboveground phytomass of perennial grasses, pumpkin fruits, and fodder beet root crops. The nutritional value of feed has been determined according to the content of basic organic (protein, fat, fiber), inorganic (calcium, phosphorus) elements (in the sample of dry matter); the productive and energy potential of the objects of study has been revealed.
As a result of the research conducted, information on the yield and nutritional value of a number of the most important crops in the conditions of the Kaliningrad region has been systematized. As of the content of digestible protein, the leading crops are variegated alfalfa and fodder pumpkin, followed by grass and fodder beet. The most promising cultures for the production of vegetable components of fish feeds have been identified, and science-based intensive adaptive-landscape technologies for the production of high quality plant-origin raw materials have been developed for the production of balanced, environmentally friendly fish feeds.
fodder, aquaculture, fodder production, forage crops, phytomass, forage unit
ВВЕДЕНИЕ
Интенсивное развитие аквакультуры, скотоводства, кролиководства и других направлений сельского хозяйства напрямую зависит от наличия эффективных стартовых кормов, что выдвигает на первый план проблему развития сырьевой базы кормопроизводства. Сложившаяся экономическая ситуация и необходимость импортозамещения диктуют продвижение комбикормовой отрасли на новый уровень и поиск рациональных, энергоэффективных, экологически безопасных ресурсов. Существующие сегодня невысокие объемы и ассортимент сырья, а также недостаточное качество и сбалансированность продукции требуют введения в российское рыбное комбикормопроизводство новых видов и сортов растений, обладающих высоким кормовым потенциалом [1-3].
Все вышесказанное в полной мере относится и к Калининградской области, где в последнее время аквакультура получила новый импульс для развития. При этом особенность геополитического положения региона делает проблему собственного производства рыбных комбикормов и, соответственно, региональной сырьевой базы для кормопроизводства особенно острой.
Ключевое значение в составе кормов играют показатели протеина. Рыба во время роста потребляет на 30-40% больше белков, чем сельскохозяйственные животные. Интенсивный рост мальков происходит за счет пищи, богатой протеином.
Белковые компоненты растительного сырья содержат лизин, гистидин, метионин и другие полезные аминокислоты.
В состав практически всех рецептов рыбных комбикормов входят кормовые растения. Однако оценка возможности производства и использования продукции растениеводства, выращенной в почвенно-климатических условиях Калининградского региона, для целей рыбного кормопроизводства до настоящего времени не проведена. Приобретают особую практическую значимость и актуальность технологии производства растениеводческого сырья, обеспечивающего кормовую ценность и безопасность продукции для аквакультуры при сохранении качества природной среды.
Цель работы: оценка сырья растительного происхождения для производства сбалансированных и экологически безопасных рыбных кормов.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Объектами исследования послужили тимофеевка луговая (Phleum pratense L.), райграс пастбищный (Lolium perenne L), люцерна изменчивая (Medicago varia L.), тыква кормовая (Cucurbita maxima Duchesne), свёкла кормовая (Beta vulgaris L.) (табл. 1) [4-9].
В работе использованы «Методические рекомендации по агротехнике возделывания люцерны и амаранта на корм и семена» (2004); «Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения» (2003); «Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» (1989).
Качественные показатели полученной продукции определены на основании химического анализа кормов согласно методическим указаниям, допущенным к применению при выполнении работ в области зоотехнического анализа в сертифицированной агрохимической лаборатории Федерального государственного бюджетного учреждения «Центр агрохимической службы "Калининградский"».
Агрохимическая характеристика почв представлена в табл. 2. В пределах всех ключевых участков почва диагностирована как дерново-подзолистая и дерново-слабоподзолистая средне- и легкосуглинистая разной степени окультурен-ности.
Таблица 1. Объекты исследования Table 1. Objects of study
Тимофеевка луговая (Phleum pratense L.) сорта Майская 1
Райграс пастбищный
(Lolium perenne L.) сорта Бармаксима
Люцерна изменчивая
(Medicago varia L.) сорта Пастбищная 88
Тыква кормовая
(Cucurbita maxima Duchesne)
Свёкла кормовая (Beta vulgaris L.) сорта Эккендорфская
KK1
KK2
KK3
KK4
KK5
Рыхлокустовой верховой злак ярово-озимого типа высотой до 105 см; обли-ственность 38,6%; продуктивное долголетие более десяти лет; зимостойкий, требователен к влаге и малотребователен к теплу; выдерживает кратковременные затопления. Произрастает на всех типах почв, кроме песчаных
Мезофильный длиннокор-невищный низовой рыхло -кустовой многолетний злак от 15 до 80 см высотой. Отличается выраженной кустистостью (530-555 шт./м2) и отавностью; узел кущения залегает на 8-13 мм от поверхности почвы, что является причиной невысокой зимостойкости. Листья линейные, заостренные, гладкие, 1-2 мм шириной. Колос узкий, крупный, с извилистой гладкой осью от 8-15 см длиной. Колоски 5-10-цветковые, сжатые с боков, расположены одиночно на уступах главной оси соцветия, безостые, сидячие
Форма куста - полупрямостоячая; тип корневой системы - стержнеразветв-ленная; зимостойкость
очень высокая, засухоустойчивость выше средней; имеет высокую отавность и у стойчивую по годам урожайность кормовой
массы; повышенная фито-ценотическая пластич-
ность в пастбищных и сенокосных агрофитоцено-зах; слабо поражается корневыми гнилями, отличается высокой конкурентной способностью при возделывании в травосмеси; облиственность 47-52 %, кустистость средняя
Высокоурожайный крупноплодный среднепозд-ний (112-138 дней от полных всходов до сбора плодов) сорт; рекомендуется для использования в кормовых целях; плоды шаровидные и коротко-овальные. Масса плода 1020 кг и более. Плоды плоскоокруглые с розовой, желтой, оранжевой и серой окраской
Сорт среднеспелый, устойчивый к заболеваниям, высокоурожайный; районирован широко как для зоны неорошаемого земледелия, так и поливного. Продолжительность вегетационного периода до 130 дней. Форма корнеплода мешковидная, цилиндрическая. В почву корнеплод погружен на четверть всей своей длины
уч
-с н
о*
р н §
«И
з
в е с
S
ия
Т
Т
»
№ 5
4,
2 0
9 г
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Таблица 2. Агрохимическая характеристика почв Table 2. Agrochemical characteristics of soils_
Объ ект Тип почвы J О У! Я а Гидролитическая кислотность Сумма обменных оснований Степень насыщенности основаниями Массовая доля органического вещества Подвижный калий (ВД Подвижный фосфор (Р2О5)
мгэкв на 100 г почвы % % мг/кг
КК1 гг дг П1 л 5,6 2,43 14,0 85 1,97 239 314
КК2 гг дг П1 л 5,4 2,68 13,9 83,3 2,3 259 238
КК3 ПЛЛ 5,7 2,3 12,8 82,4 2,8 250 232
КК4 Пдс 6,3 1,8 7,6 80,8 3,05 247 213
КК5 Пдс 7,0 1,2 8,8 88 2,0 347 393
Высота растений является важным морфометрическим показателем для оценки урожайности различных культур. В частности, в табл. 3 приведена высота многолетних трав, представляющих собой экологическую группу поликарпиков. Просматривается прямая пропорциональная зависимость между высотой и надземной фитомассой с учётом того, что объект КК2 (райграс пастбищный) обладает высоким процентом стеблестоя. В таблице не рассматриваются морфометриче-ские показатели других объектов (тыквы и свёклы), поскольку как компоненты агрофитоценоза они формируют средне- и слабоэдификаторные группы.
Урожайность многолетних трав третьего и четвертого годов жизни представлена тремя укосами.
Таблица 3. Морфометрические показатели и урожайность многолетних трав Table 3. Morphometric indicators and yield of perennial grasses
Объект Высота Выход зеленой фитомассы по циклам скашивания, ц/га Урожайность, ц/га
растений I II III Зеленая Сухое ве-
масса щество
КК1 90±6 34,7 11,9 4,3 139,3 35,6
КК2 75±5 143,0 11,1 13,4 167,5 45,6
КК3 103±7 354,0 182,0 170,0 666,0 150,7
Продуктивность объектов различна: высокой урожайностью отличаются люцерна изменчивая (КК3) и свёкла кормовая (КК5). Самой большой продуктивностью обладает люцерна изменчивая: по результатам трех укосов урожайность зеленой массы составляет 666,0 ц/га. При этом максимальный энергетический потенциал соответствует также объектам КК3, КК5 (рис. 1).
Рис. 1. Продуктивно-энергетический потенциал кормовых культур: КК1, КК2, КК3 - зеленая масса за три укоса; КК4 - плоды; КК5 - корнеплоды; ЭКЕ - энергетическая кормовая единица Fig. 1. Energy potential of forage crops: KK1, KK2, KK3 - green mass at three cuts; KK4 - fruits; KK5 - roots;
ЭКЕ - energetic feed unit
По содержанию каротина лидируют райграс пастбищный и тыква кормовая.
I Ml
КК1 КК2
I Массовая доля влаги, %
I Массовая доля кальция, %
I Массовая доля жира, %
I Массовая доля сырой клетчатки, %
КК3 КК4 КК5
^■Массовая доля сухого вещества, %
^■Массовая доля фосфора, %
^^Л Массовая доля сырого протеина, %
■ Содержание каротина, мг, кг
00
70
60
Рис. 2. Химический состав и питательность компонентов растительного сырья
(в пробе сухого вещества) Fig. 2. Chemical composition and nutritional value of the components of vegetable raw
material (in the sample of dry matter)
По содержанию переваримого протеина на первом месте находится люцерна изменчивая, далее следуют тыква кормовая и кормовые злаковые травы, линейку завершает кормовая свёкла. Тыква обладает высокой обводнённостью плодов, однако по ряду показателей химического состава корма (массовая доля жира, фосфора и каротина) эта культура демонстрирует высокие значения. Количество сырой клетчатки в объектах исследования варьирует в широких пределах и не является критическим. Большее её содержание отмечено в сырье из грубых кормов (многолетние травы), меньше - в сырье из сочных кормов (тыква, свёкла) (рис. 2).
В рамках исследования определены значения энергетической ценности -кормовая и энергетическая кормовая единицы. За энергетическую кормовую единицу принято 10 МДж обменной энергии. Максимальный выход КЕ и ЭКЕ с одного гектара обеспечивают такие культуры, как люцерна и свекла кормовая. Злаковые травы по сбору ЭКЕ уступают люцерне изменчивой, но их показатели превышают таковые тыквы кормовой. Таким образом, тыкву рационально включать в состав рыбных комбикормов лишь как источник фосфора, каротина и жира.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Исследуемые кормовые культуры высокоурожайны в условиях Калининградской области и рекомендуются для использования при производстве гранулированных рыбных комбикормов в качестве растительных компонентов.
Сухое вещество люцерны изменчивой и тыквы кормовой является отличным источником сырого и переваримого протеина и кальция. Плоды тыквы, райграс пастбищный и тимофеевка луговая при соблюдении сроков уборки трав богаты каротином. Кормовая свекла не имеет выраженной питательности, но за счет высокой урожайности корнеплодов обеспечивает значительный уровень энергетической ценности.
Результаты работы, изложенные в настоящей статье, создают основу для использования агроэкосистем Калининградской области для решения задач рыбного кормопроизводства, повышения экономической эффективности сельскохозяйственного производства и способствуют импортозамещению рыбных комбикормов.
Для определения переваримости кормов и их процентного участия в комбикормах (рецептах) требуются дополнительные исследования в целях изучения действия кормов на организм рыб.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Методы повышения эффективности откорма радужной форели в условиях тепловодных рыбоводных хозяйств / Ю. И. Есавкин [и др.] // Рыбоводство и рыбное хозяйство. - 2017. - № 8. - С. 42-51.
2. Рост осетровых рыб при использовании технологии интенсивного выращивания / С. В. Пономарёв [и др.] // Вестник Астраханского государственного технического университета. Сер. Рыбное хозяйство. - 2010. - № 1. - С. 77-85.
3. Использование высокобелковых трав для кормления двухлеток белого амура / Т. И. Артамонова [и др.] // Рыбоводство и рыбное хозяйство. - 2013. -№ 11. - С. 43-48.
4. Мурачева, Л. С. Оценка агроэкологических условий возделывания райграса пастбищного Lolium perenne L. в Калининградской области / Л. С. Мурачева, Е. С. Иванова // Инновации в науке и образовании: VI Междунар. Балтийский форум (3-6 сент.): материалы. - Калининград, 2018. - С. 89-93.
5. Троян, Т. Н. Эффективность применения растительно-микробных систем на посевах люцерны (Medicago L.) / Т. Н. Троян // Аграрный вестник Урала. -2009. - № 1. - С. 53-55.
6. Троян, Т. Н. Эффективность влияния бактериальных препаратов на урожайность люцерны сорта «Пастбищная 88» / Т. Н. Троян // Известия КГТУ. -2008. - № 14. - С. 60-63.
7. Троян, Т. Н. Рост и развитие тыквы крупноплодной (Cucurbita maxima Duchesne) при возделывании в кормовых целях / Т. Н. Троян, Э. С. Новожилова // Известия КГТУ. - 2018. - № 49. - С. 228-235.
8. Троян, Т. Н. Тыква крупноплодная (Cucurbita maxima Duchesne) в фуражных целях / Т. Н. Троян, Э. С. Новожилова // Инновации в науке и образовании: VI Междунар. Балтийский форум (3-6 сент.): материалы. - Калининград, 2018. - С. 100-105.
9. Троян, Т. Н. Урожайность кормовой свеклы на дерново-подзолистых почвах / Т. Н. Троян, И. М. Шульга // Известия КГТУ. - 2018. - № 49. -С.236-243.
REFERENCES
1. Еsavkin Y. I., Grishkas S. A., Shekhovtsov D. S., Drozdov A. A. Metody povysheniya effektivnosti otkorma raduzhnoy foreli v usloviyakh teplovodnykh rybovodnykh khozyaystv [Methods to improve the efficiency of feeding rainbow trout in conditions of warm-water fish farms]. Rybovodstvo i rybnoe khozyaystvo, 2017, no. 8, pp. 42-51.
2. Ponomaryov S. V., Bolonina N. V., Chalov V. V., Sariev B. T., Tumenov A. N. Rost osetrovykh ryb pri ispol'zovanii tekhnologii intensivnogo vyraschivaniya [Sturgeon growth using intensive rearing technology]. Vestnik Astrakhanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya Rybnoe khozyaystvo, 2010, no. 1, рр. 77-85.
3. Artamonova T. I., Fedorchenko F. G., Trubnikova M. K., Mamontova R. P. Ispol'zovanie vysokobelkovykh trav dlya kormleniya dvukhletok belogo amura [The use of high-protein herbs for feeding two-year-old grass carp]. Rybovodstvo i rybnoe khozyaystvo, 2013, no. 11, pp. 43-48.
4. Muracheva L. S., Ivanova Е. S. Otsenka agroekologicheskikh usloviy vozdelyvaniya raygrasa pastbischnogo Lolium perenne L. v Kaliningradskoy oblasti [Assessment of agroecological conditions for the cultivation of pasture ryegrass Lolium perenne L. in the Kaliningrad region]. Materialy 6 Mezhdunarodnogo Simpoziuma "Innovatsii v nauke i obrazovanii"[Proceedings of the six international forum "Innovations in science and education"]. Kaliningrad, 2018, pp. 89-93.
5. Troyan T. N. Effektivnost' primeneniya rastitel'no-mikrobnykh sistem na posevakh lyutserny (Medicago L.) [The effectiveness of plant-microbial systems on alfalfa (Medicago L.)]. Agrarnyy vestnik Urala, 2009, no. 1, pp. 53-55.
6. Troyan T. N. Effektivnost' vliyaniya bakterial'nykh preparatov na urozhaynost' lyutserny sorta "Pastbischnaya 88" [The effectiveness of the influence of bacterial preparations on the yield of the alfalfa of "Pasture 88" variety]. Izvestiya KGTU, 2008, no. 14, pр. 60-63.
7. Troyan T. N., Novozhilova E. S. Rost i razvitie tykvy krupnoplodnoy (Cucurbita maxima Duchesne) pri vozdelyvanii v kormovykh tselyakh [Growth and development of large-fruited pumpkin (Cucurbita maxima Duchesne) in fodder cultivation]. Izvestiya KGTU, 2018, no. 49, pp. 228-235.
8. Troyan T. N., Novozhilova E. S. Tykva krupnoplodnaya (Cucurbita maxima Duchesne) v furazhnykh tselyakh [Large-fruited pumpkin (Cucurbita maxima Duch-esne) for fodder purposes]. Materialy 6 Mezhdunarodnogo Simpoziuma "Innovatsii v nauke i obrazovanii" [Proceedings of the six international forum "Innovations in science and education"]. Kaliningrad, 2018, pp. 100-105.
9. Troyan T. N., Shul'ga I. M. Urozhaynost' kormovoy svekly na dernovo-podzolistykh pochvakh [The yield of fodder beet on sod-podzolic soils]. Izvestiya KGTU,, 2018, no. 49, pp. 236-243.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Бедарева Ольга Михайловна - Калининградский государственный технический
университет; доктор биологических наук, профессор; зав. кафедрой агропочвоведения и агроэкологии; E-mail: [email protected]
Bedareva Olga Mikhaylovna - Kaliningrad State Technical University; Doctor
of Biological Science, Professor; Head of the Department of Agropedology and Agroecology; E-mail: [email protected]
Троян Татьяна Николаевна - Калининградский государственный технический университет; кандидат биологических наук, доцент; E-mail: [email protected]
Troyan Tatyana Nikolaevna - Kaliningrad State Technical University; PhD in Biological Sciences, Associate Professor; E-mail: [email protected]
Мурачёва Любовь Семёновна - Калининградский государственный технический университет; кандидат биологических наук, доцент;
E-mail: [email protected]
Murachyova Lyubov Semyonovna - Kaliningrad State Technical University; PhD in Biological Sciences, Associate Professor; E-mail: [email protected]
Кондрацкая Алина Анатольевна - Калининградский государственный технический университет; магистрант; E-mail: [email protected]
Kondratskaya Alina Anatolievna - Kaliningrad State Technical University; master degree student; E-mail: [email protected]
