Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОНСЕРВИРОВАНИЯ ТРАВ КУЛЬТУРОЙ BACILLUS SUBTTLIS И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛУЧЕННОГО КОРМА В РАЦИОНАХ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

ВАК РФ 06.02.02, Кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

Автореферат диссертации по теме "ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОНСЕРВИРОВАНИЯ ТРАВ КУЛЬТУРОЙ BACILLUS SUBTTLIS И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛУЧЕННОГО КОРМА В РАЦИОНАХ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА"



На правах, рукописи

МАМАЕВ Антон Александрович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОНСЕРВИРОВАНИЯ ТРАВ КУЛЬТУРОЙ BACILLUS SUBTLLIS И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛУЧЕННОГО КОРМА В РАЦИОНАХ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

Специальность 06.02.02 - кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2005

Работа выполнена в Государственном научном учреждении "Всероссийский научно-исследоваггепьский институт кормов имени В.Р. Внлъямса"

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук Победнов Юрий Андреевич

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дуборезов Василий Мартынович

кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник Косолапо« Владимир Михайлович

Ведущая организация: ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных»

Защита состоится » 2006 года в_час на заседании

диссертационного совета Д 006.tfl9.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте кормов имени В.Р. Вильямса

Адрес института: 141055 г. Лобня, Московской области, п/о Луговая, Научный городок, ВНИИ кормов

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке института

Автореферат разослан «-/' » ^иг'^^^сС 2005 г Учёный секретарь '—~—7

диссертационного совета / Трофимова Л.С,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основным сочным кормом для скота в зимний период является силос, при заготовке которого ещё допускаются большие потери питательных веществ, обусловливающие снижение его качества. Это приводит к существенному недобору животноводческой продукции, поэтому разработка новых эффективных технологий силосования зелёных растений в целях повышения сохранности и качества полученного из них корма, по-прежнему, остается актуальной.

В соответствии с концепцией Министерства сельского хозяйства Российской Федерации «Основные направления развития кормопроизводства Российской Федерации до 2010 г.» многолетние сеяные травы будут основным источником сырья для приготовления объёмистых кормов. Ожидаемая плошадь под многолетними травами составит 20,2 млн. га, из которых 18,5 млн. га будут заняты бобовыми травами и бобово-злаковыми смесями.

Многолетние травы обладают наивысшей урожайностью по сбору переваримых питательных веществ и высокой концентрацией сырого протеина и обменной энергии в сухом веществе в ранние фазы вегетации — начало (позднеспелые сорта) и полная бутонизация бобовых, выход в трубку у злаковых, которые и считаются оптимальными для приготовления из них силоса. Между тем, в эти фазы многолетние травы силосуются плохо вследствие высокого содержания в них белка и воды. Наиболее надёжной и эффективной технологией получения из них доброкачественного корма является силосование в слабопровялен-ном виде с использованием химических консервантов. Однако химическое консервирование трав связано с большими неудобствами по хранению и внесению препаратов и высокой их стоимостью.

В последние десятилетия в зарубежной практике силосования многолетних трав в качестве альтернативы химическим консервантам предложены биологические препараты, преимущественно созданные на основе осмотолерант-ных штаммов молочнокислых бактерий. Подобный препарат под названием Биотроф создан и в нашей стране. Эти препараты просты в обращении, хранении и значительно дешевле химических консервантов, поэтому они нашли широкое применение в практике силосования.

В то же время, указанные препараты имеют и ряд недостатков: они мало-или совсем не эффективны при силосовании свежескошенных трав, а также кукурузы и других силосных культур с избыточным содержанием сахара, не дают желаемого результата при силосовании провяленных трав, относящихся к группе несилосуюшихся растений.

Для гарантированного повышения сохранности и качества силоса практически из любого растительного сырья необходима разработка принципиально нового биологического препарата, обладающего наряду с бактерицидным и хорошо выраженным фунгицидным ™»йгтпи^ Имяопт~-т Г ЛГП^Ту^УГ"''■»""*" свидетельствовали о том, что эта цель мо кет быть д&Бфнут&путга создания препарата на основе культуры Bacillus sub ilis. Мсвя-

щена настоящая работа. ЦНБ имени Н-И. Желсзнова

Фонд на^ы^^^Ур^

Цель и задачи исследований. Цель исследований состояла в разработке экологически безопасной технологии силосования трав с использованием культуры Bacillus subtilis, обеспечивающей получение высококачественного корма, стабильную сохранность питательных веществ и их эффективную биоконверсию в полноценную животноводческую продукцию.

Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи:

1) определить оптимальную дозу внесения и выявить факторы, обусловливающие эффективность использования культуры Bacillus subtilis при силосовании трав;

2) обосновать технологические параметры силосования трав, при которых обеспечивается высокая эффективность используемого препарата;

3) дать зоотехническую и технико-экономическую оценку приготовления и использования силоса in трав с применением культуры Bacillus subtilis. •

Научная новизна. Впервые выявлена возможность, доказана целесообразность и определена высокая эффективность применения культуры Bacillus subtilis при силосовании трав. Выявлены основные закономерности регулирования микробиологических процессов при силосовании трав с использованием этой культуры, а также её надежность в сравнении с препаратом молочнокислых бактерий Биотроф и химическими консервантами. Определена оптимальная доза её внесения в силосуемую массу. Новизна исследований подтверждена положительным решением на выдачу патента РФ от 04.07.2005.

Практическая значимость работы. Определены основные технологические параметры силосусмой массы, обеспечивающие максимальный эффект от использования культуры Bacillus subtilis, и разработана на их основе надежная технология силосования трав, обеспечивающая снижение потерь питательных веществ в 1,3-1,5 раза, устранение маслянокислого брожения, уменьшение гнилостного распада белка в 3,1-3,6 раза, повышение поедаемости сухого вещества корма н его продуктивного действия. Способ силосования отличается экологической чистотой, не требует мер защиты работающего персонала, механизмов и окружающей среды.

Реализация результатов исследований. Результаты выполненной работы использованы для разработки технологического регламента на прогаводство препарата Биотроф 11], созданного на основе штамма Bacillus subtilis №111. Препарат проходит регистрацию в ГНКИ и в настоящее время находится в стадии производственной апробации.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены: на ежегодных заседаниях учёного совета ВНИИ кормов им. В.Р. Випь-ямса и координационных совещаниях по актуальным вопросам животноводства: г. Боровск (2004,2005).

Объ?ч работы. Диссертация изложена на 133 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, места и методики проведения исследований, экспериментальной части с описанием полученных результатов,

расчета экономической эффективности, выводов, предложений производству, списка использованной литературы, содержащего 168 наименований, в том числе 38 на иностранных языках, и 8 приложений. Работа иллюстрирована 35 таблицами и 5 рисунками.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 4 статьях.

МЕСТО И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены на Центральной экспериментальной Сазе ВНИИ кормов, Моршанской селекционной опытной станции (Тамбовская область) и ЭСХ «Дятьково» Брянской области.

Объектом исследований были многолетние бобовые, злаковые травы и их смеси, а также вико-овсяная смесь и райграс однолетний,

В исследованиях использовалась культура Bacillus subtilis (штамм 111) селекции ВНИИСХМ, консервирующее действие которой сравнивалось с химическими консервантами (муравьиная и пропноновая кислоты, финский препарат АИВ-3 Плюс), а также биологическим препаратом Биотроф. Общая схема исследований представлена на рисунке 1.

Рис.1. Общая схема исследовании

Исследования проводили в лабораторных, полупроизводственных и производственных условиях в соответствии с «Методическими рекомендациями по изучению в лабораторных условиях консервирующих свойств химических препаратов, используемых при силосовании» {Дубровины, 1983) и «Методическими указаниями по силосованию кормов» (М., 1968).

В лабораторных опытах силос готовили в герметически укрываемых сосудах ёмкостью 0,5 л; полу производственных - в металлических сосудах объемом 0,5 м3; в производственных условиях - в бетонных траншеях ёмкостью от 200 до 800 т. Опыты, проводимые в полу производственных и производственных условиях, сопровождались зоотехнической оценкой готовых кормов.

Исходную массу и готовый корм анализировали на содержание сырых питательных веществ (протеина, клетчатки, жира, золы и БЭВ). Оценку качества силоса дополнительно вели по содержанию продуктов брожения (pH, органические кислоты и аммиак), а также по энергетической и протеиновой питательности.

Переваримость питательных веществ определяли на валухах и молочных коровах в соответствии с «Методическими рекомендациями по оценке кормов на основе их переваримости» (М., 1989), энергетическую и протеиновую питательность силоса - в соответствии с «Методическими указаниями по оценке энергетической и протеиновой питательности кормов для жвачных животных» (М, 1988).

Продуктивное действие кормов изучали на лакгирующих коровах и молодняке крупного рогатого скота на огкорме в соответствии с «Основами опытного дела в животноводстве» (Овсянников А.И., 1976). Нормирование рационов осуществляли в соответствии с «Рекомендациями но кормлению молочных коров и молодняка крупного рогатого скота» (М„ 1988),

Потери питательных веществ от аэробной порчи сенажа определяли по методике, рекомендованной Я. Миколайчики В. ГТодкувка (1986).

Основной цифровой материал обработан статистически методом малых выборок с установлением достоверности разницы (Р) между вариантами.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Определение оптимальной дозы бактерий Bacillus subtilis при силосовании трав

Исследования проведены в лабораторных условиях. Силос готовили га зелёной массы бобовых трав одновидового состава и их смесей со злаками обычным способом и с использованием культуры Bacillus subtilis, которую вносили из расчета 103, 105 и 10* клеток микроорганизмов на 1 г силосуемой массы. Результаты показали (табл. 1), что оптимальной дозой внесения является 10і бактерий Bacillus subtilis на 1 г силосуемой массы. В этом случае обеспечивается максимальное сокращение количества выделившихся при силосовании газов и наилучшее качество корма по продуктам брожения.

1. Влияние дозы внесения бактерий Bacillus subtilis их сохранность и качество силоса из трав _

Доза внесения бактерий Báculos subtilis, log/r массы OfrbíM газов, выделившихся при силосовании, л/ет СВ массы рн Содержание в сухом веществе корма, %

аммиака органических кислот

МОЛОЧНОЙ уксусной маслиной

Клевер луговой (19,8% сухого веш«ства)

0 13,6 4.44 0,26 13,1 ■ 3,8 0.0

3 11.0 4^33 0,21 13,2 3.1 0.0

5 10.6 4,26 0.16 13,6 2,8 0,0

7 11.1 4,23 0.16 13.4 3,1 0,0

Ко-щотнкк восточный (21,9% сухого вешества)

0 41,0 5.73 1,32 1 15,6 4,6 0.9

3 13,2 4,44 0,52 16,5 2,3 0.5

5 5.8 4.01 0,28 16,0 2,2 0.0

7 5.7 4.0] 0.28 15.8 2,2 0,0

Зла ково-клеверная смесь(27,3% сухого вешества)

0 10,6 4,14 1 0,22 14,9 2,1 0.0

3 9,4 3.72 І 0,15 20,0 2,3 0,0

5 9,5 3,70 0,11 20,9 1,8 0,0

7 9.1 3,68 1 0,11 20,4 1.5 0.0

При внесении меньшей дозы бактерий П 03/г массы) качество силоса заметно ухудшается, а увеличение их дозы до 10 /г уже не приводит к дальнейшему повышению сохранности и качества корма.

Эффект» в и ость испольэонания культуры Bacillus subtilis при силосовании в зависимости от содержания сухого веществ» в травах и их сахаро-буферного отношен ня

Травы силосовал» в свежескошениом, слабо- (30-35% сухого вешества) и снльнолровдленном виде (45% сухого вещества и выше) обычным способом, с добавкой культуры Bacillus subtilis и жидких органических кислот. В таблицу 2 сведены результаты силосования свежескошениых трав.

Они показали, что максимальное ограничение объема выделившихся при силосовании газов брожения под влиянием культуры Bacillus subtilis и повышение качества корма отмечалось на свежескошенных травах с относительно невысоким сзхаро-буферным отношением (1,1-2,0), И в этом случае эта культура по своей эффективности лишь немного уступала жидким органическим кислотам. На сырье с оптимальным для нормального заквашивания содержанием сахара (сахаро-буферное отношение 3,7) эффективность этой культуры заметно снижается, что обусловлено высокой сохранностью питательных веществ и при его спонтанном силосовании. Однако на травах с избыточным содержанием сахара (сахаро-буферное отношение 5,2-6,1) её влияние на сокращение объема выделившихся при силосовании газов резко возрастает и по этому показателю она уже не только не уступает, но в ряде случаев даже превосходит жидкие органические кислоты.

1 Объём іцдмившшя газов и качество силоса из сьежсскошенных трав в зависимости от ихсаіаро-буферного отношения к способа консервирования

Варианты консервирования Количество выделившихся газов, л/кг СВ рн Содержание в сухом веществе. %

аммиака органических кислот

молочной | уксусной | масляной

Люие рна Лугове ка» 67 (17,6% СВ. сахаро-буферное отношение 0,7)

без добавок 12,80 4,87 0,58 18,90 5,00 0,00

с Bacillus subtilis 14.00 4,96 0,64 17,50 5.20 0,10

с 0,5% пропионовой кислоты 4,80 4,30 0,30 19,40 4,20 *

Козлятник восточный (22,0% СВ. сахаро-буфериое отношение 1,1)

без добанок 40,20 5,68 0,57 7,80 1.60 6,00

с Bacillus subtilis 7,70 4,23 0,26 12,50 3,60 0,10

с 0,5% АИВ-3 Плюс 3.50 4.00 0,29 11,30 3,50 0.00

Козлятник ВОСТОЧНЫЙ 16,4% СВ, сахаро-буферное отношение 2,0)

без лобааок 42,10 5.% 1.34 13,40 4,40 4,70

с Bacillus subtilis 6,50 4.58 0,45 13,10 3,30 0,00

с 0,5% муравьиной кислоты 0,60 3,56 0.15 7,70 7,10 0,00

Вико-овсяная смесь (16,2% СВ. сахаро-буферное отношение 3,7)

без добавок 11,00 3,84 0,13 16,40 1,90 і 0,10

с Bacillus subtilis 9,50 3,86 0.02 15А90 2,30 0,00 0.00

с 0,5% АИВ-3 Плюс 11,20 3,86 0,26 ~ 12.50 3,70

Райграс однолетний (18,4% СВ, сахаро-буферное отношение 5.2)

без добавок 19,40 _3177 0.12 15,60 11.30 0,00

с Bacillus subtilis 8,00 3,57 0,06 17.20 1.50 0,00

с 0,;% АИВ-3 Плюс 7,40 3.85 0.22 8,00 4,30 0,00

Райт рас однолетний (22,2% СВ, сахаро-буферное отношение 6,1)

без добавок 15,20 3,84 0.09 13,40 1,70 0,00

с Bacillus subtilis 8.30 3,54 0,00 12,50 2,00 0,00

с 0,5% АИВ-3 Плюс 17,80 4 ¿6 0,15 10,40 3,00 0,00

*В соответствии с ОСТ 10202-97 « силосе, законсервированном с пропионоеой кислотой и её смесями С другими кислотами, массовую долю масляной чисяоты не определяют.

Следовательно, максимальный эффект от использования культуры Bacillus subtilis наблюдается на сырье, при спонтанном силосовании которого отмечается интенсивно« развитие нежелательных бактерий, прежде всего маслянокис-лых, и дрожжей.

При использовании культуры Bacillus subtilis на сырье с с ах ар »-буферным отношением менее 1, то есть на несилосующмхся травах, она уже не оказывает никакого влияния на величину потерь питательных веществ от их разложения до газообразных продуктов и качество корма. По згой причине она не может быть использована на неснлосуюшнхся травах.

Влияние культуры Bacillus subtilis на сокращение распада питательных веществ до газообразных продуктов и повышение качества корма отчетливо проявлялось и при силосовании провяленных трав (табл. 3).

3. Влияние культуры Bacillus subtilis на сохранность и качество еи.то-с« m провяленных трав в зависимости от их сахаро-буфериого отношения

Варианты консервирования Количество выделившихся газов, л/кг СВ pH Содержание в сухом веществе, %

аммиака органических кислот

МОЛОЧНОЙ | уксусной масляной

Люце] рна Луговская 67 (34,4% СВ, сахаро-буферное отношение 0 7)

без добавок 8,50 4,50 0,25 18,70 3,50 0,00

с Bacillus subtilis 6,90 4,36 0,16 18.90 .2,90 0,00

С 0,3% пропионовой кислоты 3,70 4,15 0,07 20,70 2,30 *

Вика Луговская + Тритикале (23,9% СВ, сахаро-буферное отношение 1,0)

без добавок 8,50 4,40 0,54 17,70 3,00 0,30

с Bacillus subtilis 7,80 4,27 0,48 16,90 3,30 0,00

с 0,5% АИВ-3 Плюс 1,40 4,15 0,34 11,30 4,20 0.00

Козлятник восточный (30,2% СВ, сахаро-буферное отношение 2,0)

беї лоба-мж 6,90 4,77 0,30 10,70 | 2,50 0.00

с Bacillus subtilis 3,60 0,10 10.90 1 1,90 0,00

с 0,5% муравьиной кислоты 0,20 3,98 0,17 4,90 5,10 0.00

Злаковая травосмесь (33,4% СВ, сахаро-буферное отношение 3,4)

без добавок 6,70 4,64 I 0,16 11,30 1,90 0,00

с Bacillus subtilis 3,40 3,60 ] 0.0) 12,40 1,20 0.00

с 0,5% АИВ-3 Плюс 1,30 4,39 і 0,14 6,10 2,90 0,00

Злаковая травосмесь ■+■ л яд венец рогатый (36,3% СВ, с&харо-буфе рное отношение 5,6)

без добавок 7,90 4,73 0.06 I 11,70 1,80 0,00

с Bacillus subtilis 4,20 3,70 0,03 | 10,20 1,50 0,00

с 0,5% АИВ-3 плюс ОДО 3,79 0,03 t 3,80 3.70 | 0,00

Райграс однолетний (36,2% СВ, сахаро-буферное отношение 6,1)

без добавок 20,80 4,82 0,06 12,50 0,70 0,00

с Bacillus subtilis 7.60 3,77 0.00 10,90 1,10 0,00

с 0,5% АИВ-3 Плюс 1,90 4,43 0,10 6,00 2,90 0,00

*В соответствии е ОСТ 10202-97 в силосе, законсервированном с проти>но*ой кислотой и ее смесями с другими кислотами, массовую долю масляной кислоты не определяют.

Однако и в этом случае результаты силосования были разные. Минимальное сокращение объёма выделившихся ири силосовании газов отмечалось на сырье с сахар о-буферным отношением 0,7-1,0. Но к в этом случае оно успешно подкислялось до pH 4,27-4,36, то есть до предела, исключающего развитие в нем всех нежелательных бактерий.

На травах с сахаро-бу ферным отношением 2,0 и выше влияние культуры Bacillus subtilis на ограничение объёма выделившихся газов значительно возрастает. В этом случае он уже снижается в 1,9-2,7 раза, что свидетельствует о значительном сокращении распада питательных веществ до газообразных продуктов. При силосовании провяленных трав жидкие органические кислоты оказали несколько большее влияние на повышение сохранности н качества силоса и, в отличие от свежескошенных трав, были одинаково эффективны при любом са-харо-буферном отношении.

На сырье с высоким содержанием сухого вещества (45% и более), относящегося к сеиажной массе, культура Bacillus subtilis, равно как и жидкие органические кислоты, уже не способствовала сколько-нибудь заметному ограничению потерь от разложения питательных веществ до газообразных продуктов и повышению качества корма (табл. 4). Исключение составляла масса с очень высоким сахаро-буферным отношением (6,1), при силосовании которой объём выделившихся газов брожения под влиянием культуры Bacillus subtilis и препарата АИВ - 3 Плюс сокращался соответственно в 2,5 и 13,6 раза.

4. Сохранность н качество сенажа, приготовленного с культурой Bacillus subtilis в хн и консервантов на трав с разным сахаро-буферным отношен нем

Варианты консервирования Количество выделившихся газо», л/кг СВ pH Содержание в сухом веществе, %

аммиака Органических кислот

молочной \ уксусной I масляной

Люце рна Луговская 67 50.1% СВ, сахаро-буферное отношение 0,7)

без добавок 1,70 5,35 0,09 17.00 3,50 0,00

с Bacillus subtilis 4,20 4,2 S 0,05 16,60 2,30 0,00

с 0,5% пропионоеой кислоты 1,50 4,69 0,05 15,80 1,60 *

Козлятник восточный \ 53.5% СВ, сахаро-бу<Ъерное отношение 1,1)

беэдобавок 2,80 5,57 0,10 8,00 0,60 0,20

с Bacillus subtilis 5,20 4,32 0,05 8,30 1,40 0,00

с 0.5% АИВ-3 Плюс 0,90 4,87 0,11 5,50 1,90 0,00

Злаковая травосмесь (4 5,0% СВ, сахаро^буферное отношение 3,4)

бег добавок I 3.10 5,69 0,06 9,00 1,60 0,00

с Bacillus subtilis 3,00 3,77 0,00 11,10 1,00 0,00

с 0,5% АИВ-3 Плюс 0,60 4,64 0,11 4,20 3,60 0,00

Райграс однолетаий (i 1,5% СВ, саларо-бу<Ьерное отношение 5,2)

без добавок 7,70 5,63 0,04 8,30 1,00 0,00

С Bacillus subtilis 6.30 3,94 0,02 9,10 1,00 0,00

С 0,5% АИВ-3 Плюс 0,60 4,64 0,08 5,30 2,30 0,00

Злаковая травосмесь +лядвенец рогатый (513% СВ. сахаро-буферное отношение 5,6)

бе)добавок 2,80 S.36 0.04 11,50 1,70 0,00

с Bacillus subtilis 0,20 3,84 0,02 8,40 1,50 0,00

с 0,5% муравьиной кислоты 0,40 4,03 0,02 3,90 2,80 0,00

Райграс однолетний (43,1% СВ, сахаро-буферное отношение 6,1

без добавок 1бт40 5,42 0,02 9,80 1,00 0,00

с Bacillus subtilis 6.40 3,83 0,00 10,00 1,20 0.00

с 0,5% АИВ-3 Плюс 1Д0 4.50 0,09 5.00 2,80 0,00

*В соответствии с ОСТ 19262-97 в силосе, зам>нсер«иро*анном с пропианоаой кислотой и ei смесями с другими кислотами, массовую долю масляной кислоты не определяют.

В то же время использование культуры Bacillus subtilis и жидких органических кислот при заготовке корма из сырья с высоким содержанием сухого вещества способствовало заметному увеличению его аэробной стабильности. Особенно это было заметно при сенажировании массы с сахаро-буферным отношением 3,4-6,1. При выдерживании обычного сенажа из такой массы в течение 7 суток на воздухе при температуре 30°С потери питательных веществ составляли

10,3 ±2,19%. В сенаже, приготовленном с использованием культуры Bacillus subtil¡s и жидких органических кислот, они сокращались, соответственно до 2,6 ±1,06% и 1,30 ±1,18 (разница достоверна по отношению к контролю, Р<0,05). Следовательно, основной эффект от использования культуры Bacillus subtilis и жидких органических кислот при сенажировании трав сводится к существенному повышению аэробной стабильности полученного корма.

Влияние степени уплотнения свежескошенных и провяленных трав па эффективность их силосования с использованием культуры Bacillus subtilis

Известно, что культура Bacillus subtilis способна продуцировать большой спеюгр антибиотиков, активных в отношении нежелательных при силосовании бактерий и грибов. На этом основании можно было предположить, что она будет особенно эффективной в том случае, когда ухудшаются условия силосования зеленой массы, прежде всего в условиях медленной изоляции корма от воздуха. Лабораторные опыты по силосовашпо с добавкой культуры Bacillus subtilis свежескошенных (клевер луговой, 19,8% СВ) и провяленных трав (райграс пастбищный, люцерна и еб смесь с райграсом пастбишным - 29,4-38,8% СВ) при шотности укладки массы 600 и 300 г/л показали, что по мере снижения степени уплотнения силосуемой массы эффективность использования культуры Bacillus subtilis снижается. Особенно это было заметно при силосовании свежескошенных трав. В этом случае в силосе увеличивался (на 15,1%) объем выделившихся при силосовании газов, содержание аммиака в сухом веществе корма возрастаю с 0,16 до 0,22% пли в 1,4 раза а соотношение молочной и уксусной кислот изменялось с 83 :17 до 76 ; ¿4.

Аналогичное, хотя и несколько менее выраженное влияние степени уплотнения, отмечалось и при силосовании провяленных трав.

Таким образом, и при использовании культуры Bacillus subtilis соблюдение правил силосования должно быть неукоснительным.

Сравнительная эффективность культуры Bacillus subtilis и препарата Биотроф при силосовании свежескошенных и провяленных трав

В последние голы широкое распространение в практике силосования провяленных трав получил препарат Биотроф, создашгый на основе осмотолерант-ных штаммов молочнокислых бактерий. Однако, он малоэффективен при силосовашш свежескошенных трав, а также провяленной массы несилосуюищхся трав и сырья с избыточным содержанием сахара. На этом фоне важно было определить возможность восполнения недостатков препарата Биотроф при силосовании указанного сырья за сч£т применения культуры Bacillus subtilis. Кроме того, следоваю уточнить предположение H.H. Мишустина (1964) о более низкой кислотообразующей активности культуры Bacillus subtilis, в сравнении с молочнокислыми бактериями, и возможности увеличения потерь питательных веществ при еб использовании в результате подщелачивания массы в начале брожения. С этой целью проведён ряд опытов, результаты которых сведены в таблицу 5.

5. Эффективность культуры Bacillus subtilis u препарата Биотроф при силосовании свежескошеиных я провяленных трав в зависимости от их ся__харо-буферного отношения_

Силос Объ£м выделившихся при силосовании газов, л/кгСВ РН Содержание в сухом веществе силоса, */*

Î. ± S fr и ; г Ü а І І І ^ 'о ~ готового силоса л І I органических кислот

и МОЛОЧНОЙ 1 уксусной « і и

Пззлаковой смеси (21,1 % сухого вещества, сахаро-буферное отношение 1,5)

без добавок 17,0 5,85 5,01 0,28 13,2 2.0 0.1

с Биотроф 9.9 5,11 4,61 0,24 13,2 2.0 0.2

с Bacillus subtilis 8.0 4,57 4,40 0,18 13,0 2.0 0,0

Из райграсе однолетнего (23,8 "А сухого вещества, сахаро-буферное отношение 4,4)

без добавок 13.7 5,01 1 4,28 0,17 15,4 1.6 0,0

с Биотроф I0J 4,55 13,92 0,13 16.S M 0,0

с Bacillus subtilis 9.0 4,36 3,92 0.13 15,9 1.5 0.0

Лз козлятника восточного (40,2 % сухого веществе, сахаро-буферное отношение 0,9)

без добавок 11.1 5.73 4.76 0.21 8,8 2,1 0,6

с Биотроф 9,5 4,88 4,55 0,22 8.2 3,6 0,4

с Bacillus subtilis 5.9 4,93 4.31 0,16 8.7 2.7 0.0

№ злаковой смеси (29,4 % сухого вещества, сахаро-буферное отношение 3,3)

бездобавок 1 13,4 5,30 4,29 0,15 10,4 1.7 2.7

с Биотроф І 10,5 4,80 3,83 0.11 15,2 2,8 0,0

с Bacillus subtilis ! 10,1 4,42 3,80 0.04 14,8 2.4 0,0

Из райграса однолетнего (36,8 'A cyioro вещества, саїароЧНч >ерное отношение 4,4)

без добавок 28.5 6,20 5,65 0.14 0,9 0.2

с Биотроф 22,4 5,65 4,49 0.12 14,4 и 0,1

с Bacillus subtilis 8,5 4,59 4.09 0,09 14,1 M 0,0

Результаты показали, что культура Bacillus subtilis в большинстве случаев не только не уступала, а даже несколько превосходила молочнокислые бактерии, входящие в состав препарата Биотроф, по своей кислотообразующей активности. В связи с этим, масса подкислялась несколько быстрее. В большей степени, нежели препарат Биотроф, культура Bacillus subtilis ограничивала и интенсивность распада питательных веществ до газообразных продуктов.

Это особенно чётко проявлялось при силосовании провяленных трав с относительно высоким сахаро-буферным отношением (4,4), Большее влияние на повышение сохранности и качества корма культура Bacillus subtilis оказывала и при силосовании провяленной массы несилосующихся трав. В этом случае полностью устранялось образование в корме масляной кислоты, в значительно большей степени сокращался распад белка до аммиака и объем газов брожения.

Следовательно, культура Bacillus subtilis выгодно отличается от уже предложенного сельскохозяйственной практике препарата Биотроф, прежде всего своей универсальностью, позволяющей с одинаковым успехом использовать её для повышения сохранности и качества силоса как из трудное ил осую щихся и

n

легкосилосуюшихся свежескошенных трав, так и из провяленных трав независимо от их сахаро-буферного отношения.

Результаты пол у производственных опытов по использованию бактерий Bacillus subtilis при силосовании трав

Для подтверждения предварительных данных о влиянии бактерий Bacillus subtilis на сохранность питательных веществ и качество силоса, а также его зоотехнической оценки проведены опыты в полу производственных условиях.

(,. Потери питательных веществ н качество силоса по продуктам брожения

Силос Потерн сухого вещества, % pH Содержание в сухом веществе силоса, %

аммиака органически* кислот

молочной уксусной масляной

Из люцерны (25,4% CR, са капо-буферное отношен не 0,9)

беї добавок 6,99 4,88 ±0,06 0,60 ±0,02 9,50 ±0,93 3,44 ±0,50 3.55 ±0.51

с Bacillus subtilis 4,81 4,51 ±0,02* 0,5310,01* 11,0 ±0,13 4,12 ±0,16 1.30+0,12*

с 0.5% АИВ-3 Плюс 4.81 4,11±0,0б* 0,60±0,05 9,78 ±0,74 5,44 ±0,16 0,00 ±0,00*

И) люцерны (36Д CR, шаро-буфернм отношение 0,5)

с Bacillus subtilis 2,94 4,99 ±0,07 0,21 ±0,01 | 9,70 ±0,25 4.49 ±0.25 0,00 ±0,00

с0,5% муравьиной кислоты 2,17 4.20 ±0,03* 0,12±0,004* j 6,99±0,03 4,30±0,t>2 0,00±0,00

Iii вико-овсяной смеси {15,8 СВ, самро-буферное отношение 1,2)

без добавок 13,81 і 4,35 ±0t07 0,27 ±0,01 8,82 ±0,61 2,0040,49 2,57 ±0,52

с Биотроф 12,35 4,09 ±0,08 0,22±0,01* 9,80 ±1,46 2,82 ±0,19 1.13 ±0,59 0,07 ±0,06*

с Bacillus subtilis 10,80 1 3,92±0,06* 0,1810,02 • 1U3 ±0.87 Ґ2.94 ±0.34

с 0, J% пропионовой кислоты 13,32 4,14 ±0,11 0.23 ±0,02 9,28 ±0,85 3,32 ±0,10 **

Из клеверо-іліковой смеси (26,4% CR, саларо-б\ферное отношение 2,7)

без добавок 5,95 4.06 ±0,04 0,29 ±0,01 f 12,16 ±0,48 j 2,49 ±0,06 0,13 ±0,04

с Bacillus subtilis 4,55 4,02 ±0.02 0.24±0,01 * 12,30 ±0.48 і 2,89 ±0.38 0.03 ±0,02

* Разница досто*ерна по отношению к контролю, р<0,05

** В соответствии с ОСТ 10202-971 силосе, законсервированном с пропионовой кислотой и её смесями с другими кислотами, массовую долю масляной кислоты не определяют

В первом опыте использовали зеленую массу люперны Пастбищная 88, провяленную до содержания сухого вещества 25,4%. Контрольными вариантами служили обычное её силосование и консервирование препаратом АИВ-3 Плюс. Во втором - люцерну Луговская 67 (36,2% сухого вещества), которую силосовали с культурой Bacillus subtilis и 0,5% муравьиной кислоты. В обоих опытах са-харо-буферное отношение в массе было очень низким и составляло 0,5 - 0,9, В третьем опыте силос готовили из вико-овсяной смеси, содержащей 25,8% сухого вещества. Ее сахаро-буферное отношение составляло 1,2. В этом опыте изучали эффективность использования культуры Bacillus subtilis в сравнении с обычным силосованием массы, ей силосованием с использованием препарата Биотроф и 0,5% пропионовой кислоты. Четвёртый опыт проведён с клеверо-злаковой сме-

сью (26,4% CD, сахаро-буферное отношение 2,7), которую силосовали обычным способом и с добавкой культуры Bacillus subtilis. Сохранность питательных веществ и качество полученного корма по продуктам брожения приведены в таблице 6.

Из данных таблицы б отчётливо следует, что использование культуры Bacillus subtilis при силосовании люцериы с содержанием сухого вещества 25,4% неэффективно, В этом случае высоким консервирующим эффектом обладал только препарат АИВ-3 Плюс. Однако при повышении концентрации сухого вещества в люцерне до 36,2% культура Bacillus subtilis по своему влиянию на сохранность питательных веществ и качество корма незначительно уступала муравьиной кислоте. _ .

При силосовании вико-овсяной смеси только использование культуры Bacillus subtilis привело к заметному сокращению потерь питательных веществ и улучшению качества корма. При её силосовании с препаратом Биотроф, равно как и с использованием пропноновой кислоты, положительных результатов не получено.

Консервирующий эффект культуры Bacillus subtilis отмечался и при силосовании клеверо-злаковой смеси. Прежде всего, следует отмепггь достоверное снижение содержания аммиака в готовом корме и практически полное устранение масля нокислого брожения.

В полном соответствии с данными о сохранности питательных веществ находились и результаты определения энергетической питательности полученных кормов ю многолетних трав (табл. 7). Она была несколько выше

7. Переваримость и питательность силоса

Силос Переваримость, % Содержание в 1 кг сухого вещества корма

4 Iі & | протеина і І 5 1 Й hfl 5 і ■ä 8' переваримого протеина, г

№ люцерны (36.2% СВ)

с Bacillus subtilis 1 64,13 68,25 54,73 71,12* 71,37 0,77 ) 9,8 114,3

с 0,5% муравьиной кислоты I 62.23 71,65 51,07 57.43 70,08 0,70 I 9,3 111,7

Hl вяко-о веяная смесн (25,8% СВ

Sei добавок 56,96 59,37 57,94 69,16 56,85 0,66 9,0 60,6

с Биотроф 57,23 61,30 62,07 67,9t J<U7 0,66 9,0 59,7

с Bacillus subtilis 58,65 62,80 59,79 78,42* 58,19 0,66 9,0 66,7

с 0,5% пропионовой кислоты 53,38 64,08 53,68* 79,69* 51,24 0,63 8,8 70,3

Из клеверо-элаковой смесн [26,4% СВ)

без добавок 60.97 59,37 64.38 66,34 70,43 0,74 9,6 72,2

с Bacillus subtilis 60,60 61,44 62,54 64,64 72,09 0,77 9,8 75,4

* разница достоверна по отношению к контролю, р<0,05

(на 4-10%), чем силоса контрольных вариантов.

При силосовании вико-овсяной смеси культура Bacillus subtilis не способствовала повышению энергетической питательности полученного корма Это связано с очень низким качеством силосуемого сырья. Содержание сырой клетчатки в растениях уже в фазу цветения составляло 33,2% в расчёте на сухое вещество.

Эффективность культуры Bacillus subtilis при силосовании провяленных трав в условиях производства

Эффективность применения культуры Bacillus subtilis при заготовке силоса в условиях производства определялась в опытах со злаковой травосмесью 1-го и 2-го укосов, провяленных до содержания сухого вещества 23,7 и 24,1, Силосование массы велось в бетонных траншеях обычным способом и с добавкой культуры Bacillus subtilis.

Результаты определения качества силоса по продуктам брожения после 6 — 8 месячного хранения (табл. 8) подтвердили ранее полученные данные о возможности существенного повышения качества силоса при его приготовлении с использованием культуры Bacillus subtilis. Однако разница в качестве в пользу испытываемого препарата была выражена более рельефно, чем в опытах, проведённых в лабораторных и полу производственных условиях.

8. Влияние культуры Bacillus subtilis на качест во силоса из злаковой

смеси, заложен но ü втра ишеи

Содержание Содержание в сухом веществе корма, */Ь

Силос сухого веще- pH аммиака органических кислот

ства, % молочной ■уксусной масляной

Опыт Дії (Морща нгкая соиекцнонняя станияя)

без добавок 22,22 ±1,40 5,23 ±0,07 0,89 ±0,14 4.69 ±0.55 1,65 ±0,26 12,05 ±1,07

с Bacillus subtilis 25,17 ±0.9« 4,11 ±0,07* 0,25 ±0.06* 12,94 ±3,12 5,47 tO,28* 0,05 ±0.05*

Опыт 1Л2 PCX «Дятьково»)

беї добавок 23,80 +0,37 4,26 ±0,07 ОМ ±0,003 13.53 ±0.07 3,54 ±0,12 0,51 ±0.06

с Bacillus subtilis 24,33 ±0.12 3,86 ±0,06* 0,11 ±0,01* 14.64 ±0,22* 1,57 ±0.21 0.00 ±0.00*

* разница достоверна но отношению к контролю, p<0,6S

Её положительное влияние было особенно значительным на снижение интенсивности образования аммиака и устранение масляноклслого брожения. Расчет потерь питательных веществ при сшюсовании злаковых трав, проведенный на МоршанскоЙ селекционной опытной станции, показал, что под влиянием культуры Bacillus subtilis они снизились с 19,36 до 13,00%.

Качество полученного силоса было проверено и по влиянию его на продуктивность животных. С этой целью он скармливался вволю в составе сбалан-

сироваиных рационов лактирующнм коровам и бычкам на откорме с начальной живой массой 326,6 кг.

В зоотехнических опытах также было выявлено преимущество силоса, приготовленного с использованием Bacillus subtilis (табл. 9). При его

9. Продуктивность животных в учетный период опыта

Показатели Группа животиы*

коровы ) бычки

контрольная опытная 1 контрольная опытная

Среднесуточный удой молока (4%-ое), кг 15,310,53 16,8±0,89 -

Среднесуточный прирост живой массы, г 408 ±104 632± 106,1 1007 123,6 118!±16,б*

Затраты на 1 кг продукции:

Сухого вещества, кг 0,97 0,89 9,13 8,16

Обменной энергии, МДж 8,80 8,50 87,26 77,81

Сырого протеина, т 149.0 134,0 U1 1,03

Ячменной дерти, кг 031 0,28 2,98 2.54

Белковых концентратов, кг 0,14 -0,12 0.99 0,85

* разница достоверна ко отношению к контролю, р<в,05

скармливании отмечалось увеличение потребления сухого вещества животными в среднем на 0,4 кг при некоторой тенденция к увеличению его переваримости (с 61,43 до 64,16%), В результате энергетическая питательность сухого вешеетва раииона с его включением была на 8,2% выше. В совокупности это и определило заметное увеличение продуктивности животных, получавших опытный силос,

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СИЛОСОВАНИЯ ПРОВЯЛЕННЫХ ТРАВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАКТЕРИЙ BACILLUS SUBTILIS

Экономическую эффективность силосования провяленных трав с добавкой культуры Bacillus subtilis определяли на злаковой смеси 1-го укоса в расчёте на 100 га площади посевов. При скашивании трав в соответствии с «Методикой полевых опытов по провяливанию и сушке трав на сено и сенаж», (М., 1994) определяли ее урожайность. Она составила 120 ц/га при среднем содержании сухого вещества в зеленой массе 20%. Учйт количества провяленной до содержания 25% сухого вещества массы проводили в соответствии с «Нормативами расхода зелёной массы на приготовление различных кормов» {М„ 1988). На основании данных нормативов ее количество равнялось 75 ц/га

Стоимость горючего и материально-технических средств рассчитывали с учетом их рыночных цен на 01, 06. 2004 г. Расход горючего и затраты труда исчисляли с использованием технологических карт процесса силосования. Производительность кормоуборочной техники и норму расхода горючего брали из каталога «Сельскохозяйственная техника» (T.l, М., 1991). С учётом полученных данных рассчитывали прямые затраты на заготовку обычного силоса и с добавкой культуры Bacillus subtilis, которые составили, соответственно 99,2 и 109,1

тыс. руб. Однако повышение среднесуточного удод коров, получавших силос, приготовленный с культурой Bacillus subtilis, с 15,3 до 16,8 кг обеспечило получение дополнительной прибыли в размере 21740 руб на 100 га площади посевов трав.

ВЫВОДЫ

1. В результате проведённых исследований подтверждены теоретические предпосылки о высокой консервирующей активности культуры Bacillus subtilis при силосовании трав. Выявлено, что в сравнении с предложенным и широко применяемым в практике силосования препаратом Био-троф, созданным на основе осмотолерантных штаммов молочнокислых бактерий, культура Bacillus subtilis обладает более высокой надёжностью и обеспечивает высокую сохранность и качество силоса из свсжсскошен-ных и провяленных трав.

2. Определены условия, при которых обеспечивается наивысшее положительное влияние культуры Bacillus subtilis на сохранность и качество силоса из трав. При силосовании свежескошенных трав максимальный консервирующий эффект от ее применения наблюдается на лрудносилосую-щихся травах (с сахаро-буферньш отношением 1,1-2,0) и на высокосахаристых растениях (с сахаро-буферным отношением 5,0 и выше).

3. Оптимальная доза внесения культуры Bacillus subtilis при силосовании свежескошенных и провяленных трав составляет 103 клеток жизнеспособных бактерий на 1 г силосуемой массы.

4. Выявлено, что по мере увеличения содержания сухого вещества в силосуемых травах до 30-35% эффективность использования культуры Bacillus subtilis остается достаточно высокой и возрастает по мере увеличения сахаро-буферного отношения в зеленой массе.

5. Экспериментально доказана возможность эффективного использования культуры Bacillus subtilis при силосовании несилосующихся трав (с сахаро-буферным отношением менее 1,0), но при условии их обязательного провяливания до содержания сухого вещества не менее 35%.

6. Подтвердилось предположение о целесообразности применения культуры Bacillus subtilis при сепажировании трав (45% и более сухого вещества), поскольку это способствует существенному снижению потерь питательных веществ от аэробной порчи корма. Влияние культуры Bacillus subiilis на сокращение потерь от аэробной порчи тем значительнее, чем в большей степени обеспечена сенажируемая масса сахаром.

7. В производственных условиях силосования трав с использованием культуры Bacillus subtilis выявлено, что её применение способствует не только сокращению потерь питательных веществ (в 1,2-1,5 раза) и повышению качества силоса, но и увеличению его полезного продуктивного действия. При скармливании лактирующим коровам силоса, пригото в ленного с культурой Bacillus subtilis, обеспечивается повышение их среднесуточного удоя с 15,3 до 16,8 кг, а среднесуточный прирост живой массы бычков

возрастает с 1007 до 1181 г, при одновременном снижении затрат сухого вещества и концентратов, в том числе высокобелковых, на 14,1-14,3%.

8. Технология силосования трав с использованием культуры Bacillus subtilis экономически эффективна. Прибыль за счёт увеличения выхода и качества силоса, а также его полезного продуктивного действия в расчете на 100 га площади посевов трав составляла 21740 руб.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения высококачественного силоса ш бобовых (в фазе бутонизации), злаковых (в фазе выхода в трубку) трав и их смесей рекомендуется использовать культуру Bacillus subtilis (штамм 111) из расч&га 105 клеток жизнеспособных бактерий на 1 г силосуемой массы.

2. Культуру Bacillus subtilis целесообразно использовать, прежде всего, при силосовании провяленных до содержания сухого вещества 30-35% трав. Однако при заготовке силоса из несилосующихся трав (с сахаро-буферным отношением менее 1,0) провяливать их следует до содержания сухого вещества не менее 35%,

3. При неблагоприятных погодных условиях возможно использование культуры Bacillus subtilis при силосовании легко- и трудносилосующихся трав в свежескошеїшом виде.

4. Для повышения аэробной стабильности сенажа в процессе его хранения и выемки из силосохранилищ укладку на хранение провяленных до содержания сухого вещества 45% и более трав следует вести с использованием культуры Bacillus subtilis.

Список работ« опубликованных по теме диссертации:

1. Победнов, (O.A. К вопрос)' использования бактсріш вида Basilius subtilis при силосовании трав / Ю.А. Победнов, A.A. Мамаев // Труды Всероссийского научно-исследовательского института физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных, - Боровск, 2005. - Т. 44. — С, 244-255.

2. Победігов, Ю.А. Сенная палочка консервирует силос из любых трав / Ю.А. Победнов, A.A. Мамаев//Кормопроизводство. — 2004. - Nail.-С. 23-27.

3. Победнов, Ю.А. Эффективность применения бактерий вида Basilius subtilis при силосовании и сенажировании трав / Ю.А. Победнов, A.A. Мамаев // Ветеринарная патология. — 2005. - №1. — С. 90-96.

4. Победнов, Ю.А. Эффективность силосования высокобелковых зрав с бактериями вида Basilius subtilis / Ю.А. Победнов, A.A. Мамаев // Кормопроизводство. - 2003. - №9. - С 29-32.

Объем 1,0 печ. л.

Зак. 704.

Тираж 100 экз.

Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА им. К. А. Тимирязева 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44

»25 117