Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Научное обоснование и разработка технологических приемов подготовки и консервирования растительного сырья препаратами молочнокислых бактерий
ВАК РФ 06.02.08, Кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

Автореферат диссертации по теме "Научное обоснование и разработка технологических приемов подготовки и консервирования растительного сырья препаратами молочнокислых бактерий"

На правах рукописи

005058354

МАНСУРОВ АЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЁМОВ ПОДГОТОВКИ И КОНСЕРВИРОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ПРЕПАРАТАМИ МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ

06.02.08 - кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени доктора сельскохозяйственных наук

1 6 \Ш ¿013

Москва - 2013

005058354

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия Министерства сельского хозяйства Российской Федерации

Научный консультант:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кучин Николай Николаевич

Официальные оппоненты:

Абрамян Антон Сенекеримович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории технологии приготовления кормов отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов ГНУ ВНИИ животноводства Россельхозакадемии;

Капсамун Андрей Дмитриевич, доктор сельскохозяйственных наук, зав. отделом кормопроизводства на мелиорированных землях ГНУ ВНИИ сельскохозяйственного использования мелиорированных земель Россельхозакадемии;

Лаптев Георгий Юрьевич, доктор биологических наук, директор ООО «Биотроф» г. Санкт-Петербург.

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Российский Государственный аграрный Университет-МСХА имени К.А. Тимирязева

Защита состоится « 05» июня 2013 года в 13.30 часов на заседании диссертационного совета Д 006.019.01 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени Р.В. Вильямса Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу: 141055, Московская область, г. Лобня, ул. Научный городок, корпус 1, тел. 8(495) 577-73-37,

факс. 8(495)577-71-07; E-mail: sovetvik@yandex.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени Р.В. Вильямса Российской академии сельскохозяйственных наук.

Автореферат разослан « ^cnfXltocQ.Q 13 г. и размещён на сайте Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации: http://vak.ed.gov.ru

Учёный секретарь диссертационного совета,

доктор сельскохозяйственных наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Интенсификация производства продукции животноводства в условиях рыночной экономики требует разработки новых и совершенствования существующих технологий заготовки высококачественных кормов, изыскания резервов в создании прочной кормовой базы и организации на этой основе полноценного сбалансированного кормления скота.

Важнейшая роль в её создании принадлежит объёмистым кормам, доля которых в их валовом производстве достигает 60% по сухому веществу (Хрупов A.A., 2007). При этом в зимнее - стойловый период основным объёмистым кормом является силос (до 30-50% по сухому веществу), а основным концентрированным кормом - фуражное зерно (Фицев А.П., 2007; Бондарев В.А., Панов A.A., 2008; Косолапое В.М., Трофимов И.А., Трофимова J1.C., 2009).

Изучение различных растительных основ, используемых для приготовления силоса, показывает их неодинаковую пригодность для данной технологии вследствии особенностей биохимического состава и условий выращивания.

В нашей стране основным сырьём для приготовления высокопротеиновых энергонасыщенных силосованных кормов наиболее пригодными являются многолетние бобовые и бобово-злаковые травы. В ранние фазы вегетации они обладают высокой энергетической питательностью (10.2-11.2 МДж ОЭ) богаты макро и микроэлементами. Именно такой растительный материал должен составлять основу производства кормов для жвачных животных (Косолапов В.М., Бондарев В.А., Клименко В.П., 2008). Сложность получения силосованных кормов высокого качества из этих растений, заключается в плохой их силосуемости из-за высокой буферности и избыточной влажности.

Однолетние травы и их смеси наибольший выход питательных веществ в укосной массе дают на стадии восковой спелости зерна. В это время их влажность близка к оптимальной, однако содержание сахара часто бывает недостаточным для проведения силосования традиционным способом (Панов A.A., Ро-гачевская Н.С., 2009).

Максимальный выход питательных веществ в фуражном зерне накапливается в фазу восковой спелости. Однако при такой степени спелости влажность зерна составляет 25-35% и наиболее дешёвым способом его сохранения является консервирование и герметичное хранение (Кучин H.H., Жирнов В.А., Рыбин Н.И., 2004; 2005 и др.).

Несмотря на достаточную изученность технологических приёмов консервирования различного растительного сырья, солидный опыт использования различных консервирующих средств, на практике, на протяжении многих лет в большинстве регионов России качество силосуемых кормов остаётся низким.

В связи с этим дальнейшее совершенствование технологий консервирования растительного сырья с целью получения высококачественного корма, близкого по переваримости питательных веществ к исходному материалу, с мини-

мальными потерями питательных веществ, при снижении затрат финансовых и материально-технических средств является важной задачей.

Одним из наиболее перспективных способов улучшения качества консервирования растительного сырья, является применение биопрепаратов, состоящих в первую очередь из гомоферментативных молочнокислых бактерий -естественных микроорганизмов молочнокислого брожения, которое является основой благоприятного исхода процесса консервирования растительных кормов (Победнов Ю.А., 2003; Победнов Ю.А., Мамаев A.A., 2003; Косолапов В.М., Бондарев В.А., 2009 и др.).

Однако ассортимент отечественных специализированных биопрепаратов для консервирования кормов крайне скуден. Малочисленны также исследовательские работы, посвящённые этой проблеме. Кроме того, в силу слабого учёта специфических реакций различного растительного сырья на инокуляцию, результаты их использования не всегда бывают удовлетворительными. Серьёзного анализа причин, по которым были получены отрицательные результаты, проведено мало. Следствием этого стало искусственное занижение использования мо-лочно-кислых бактерий для этих целей.

В связи с этим, особую актуальность приобретают вопросы эффективности биопрепаратов из различных молочнокислых бактерий, определение их влияния на процесс консервирования различного растительного сырья в зависимости от сроков их заготовки и способа оптимизации влажности, а также их влияния на сохранность энергетической и протеиновой питательности исходной растительной массы.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в разработке научно обоснованных способов консервирования наиболее распостранён-ных, энергонасыщенных и высокопротеиновых растительных кормов с применением препаратов, состоящих из различных сочетаний и соотношений штаммов молочнокислых бактерий, по эффективности их влияния на качество брожения и сохранность питательной ценности растительных кормов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- провести сравнительную оценку эффективности консервирования многолетних бобовых и однолетних бобово - злаковых смесей, зерна ячменя повышенной влажности с биопрепаратами, составленными как из отдельных различных штаммов молочнокислых бактерий, так и различных их сочетаний и соотношений, в сравнении с применяемыми в настоящее время биологическими препаратами и химическими консервантами;

- выявить оптимальный состав биопрепарата и установить дозу его внесения;

- определить консервирующее действие нового биопрепарата на растительном сырье разной силосуемости в зависимости от сроков его скашивания и параметров влажности;

- разработать параметры технологий консервирования и выявить эффективность действия разработанного препарата на качество брожения, сохранность питательной и энергетической ценности консервируемого растительного сырья;

- разработать технологию производства, нормативно-техническую документацию и технологию применения нового биопрепарата;

- провести испытания нового биопрепарата в лабораторных и производственных условиях в сельскохозяйственных предприятиях Нижегородской области;

- дать технико-экономическую оценку разработанным способам консервирования и усовершенствованным технологиям приготовления кормов повышенной энергетической питательности с применением разработанного препарата;

Научная новизна. Получены результаты сравнительных испытаний влияния биопрепаратов, состоящих из различных культур молочнокислых бактерий, и их сочетаний и соотношений на процесс консервирования многолетних бобовых, однолетних бобово-злаковых смесей, заготовляемых в различные фазы своего развития, и зерна ячменя повышенной влажности.

Разработан состав, дозы внесения и испытан в производственных условиях новый препарат «Биосил НН» для консервирования многолетних бобовых, однолетних бобово-злаковых трав и консервирования зерна повышенной влажности.

Впервые научно обоснована и экспериментально подтверждена пригодность биопрепарата «Биосил НН» для силосования.

Проведена оценка влияния препарата «Биосил НН» на качество брожения, питательность и сохранность кормов и доказано экономическое преимущество его применения для консервирования растительного сырья.

Разработана лабораторная и производственная технология получения нового препарата.

Практическая значимость. Определены технологические параметры многолетних бобовых трав, обеспечивающие оптимальное качество брожения при использовании биопрепарата «Биосил НН». Усовершенствованная технология консервирования многолетних бобовых трав с использованием этого препарата увеличивает энергетическую ценность силоса на 0,9 МДж обменной энергии и на 1,9-4,5% протеиновую питательность. Широкие производственные испытания биопрепарата при консервировании многолетних бобовых трав и скармливание силоса в рационах молочных коров позволяло снизить расход кормов на производство молока на 9,6%, повысить рентабельность его производства на 3,4%. Способ силосования с использованием «Биосил НН» не ухудшает экологического состояния окружающей среды и не требует использования специальных мер защиты обслуживающего персонала.

Установлены сроки использования вико- и люпино-ячменных смесей для заготовки высококачественного силоса, превосходящего по концентрации обменной энергии в сухом веществе силос, приготовленный в другие сроки. Применение препарата «Биосил НН» при силосовании смесей однолетних трав повышало выход готового корма на 9,9 % при увеличении в нём количества сухого вещества на 11,8%, переваримого протеина на 28,9%, обменной энергии на 17,1% и снижало себестоимость корма на 9,1%. Молочная продуктивность коров при скармливании им такого силоса увеличивалась на 9,3%, выход жира на 9,4 и белка на 12,2%.

Применение нового биопрепарата для консервирования плющеного зерна ячменя повышенной влажности позволяло снизить технологические затраты на 21,8% за счет исключения его досушивания до стандартной влажности и дробления. Одна кормовая единица такого зерна стоила на 3,5% дешевле, чем у зерна стандартной влажности. Использование консервированного зерна в рационах дойных коров повышало рентабельность производства молока на 13,7%.

Реализация результатов исследования. Препарат «Биосил НН» прошёл государственную регистрацию в федеральной службе по ветеринарному и фито-санитарному надзору РФ:

- получено свидетельство о государственной регистрации препарата;

- согласованы технические условия на препарат;

- утверждена инструкция по применению препарата;

Результаты исследований внедрены в хозяйствах нижегородской области: СПК «Дубенское» Вадского района, СПК «Кузьминский» Краснооктябрьского района, СПК «колхоз им. К. Маркса» Гагинского района, СПК «Кузьминка» Краснооктябрьского района, СПК «Уразовский» Краснооктябрьского района, ООО «Зерно» Краснооктябрьского района.

Результаты исследований по применению созданного биопрепарата вошли в следующие нормативные документы:

1. Рекомендации по применению биологических химических препаратов для консервирования плющеного зерна. Н. Новгород. 2008.

2. Рекомендации по консервированию зерна повышенной влажности химическими и биологическими препаратами. Н. Новгород. 2009.

Разработанный препарат в 2000 - 2012 годах прошёл испытания при консервировании 820 тыс. тонн растительных кормов в 34 хозяйствах Нижегородской области.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и одобрены

- на международных и Всероссийских научно-практических конференциях в Кирове (2007), Майкопе (2008), Москве (2009), Саранске (2008), Пскове (2010), Н. Новгороде (2010), Костроме (2011), Смоленске (2012), Княгинино (2012), Минске (2012);

- на региональных научно-практических конференциях в Н. Новгороде (2004; 2005), Вологде (2008), Костроме (2008; 2009), Ярославле (2009);

Основные материалы диссертации заслушаны и одобрены на расширенных заседаниях кафедры технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции ФГБОУ ВПО Нижегородской сельскохозяйственной академии, на ежегодных заседаниях сотрудников ООО «Биоавтоматика» (г. Н. Новгород).

Основные положения, выносимые на защиту:

- научное обоснование и способы повышения энергетической и протеиновой питательности силоса и фуражного зерна;

- экспериментальные данные по сравнительной оценке влияния препаратов молочнокислых бактерий на качество брожения при силосовании многолетних бобовых трав, однолетних бобово-злаковых смесей и зерна ячменя повышенной влажности, на ранних стадиях развития, в сравнении с применяемыми в настоящее время биологическими препаратами и химическими консервантами;

- разработка нового биологического препарата на основе молочнокислых бактерий для консервирования многолетних бобовых, бобово-злаковых трав и зерна ячменя повышенной влажности, определение его консервирующего действия;

- усовершенствованные технологии приготовления кормов из многолетних бобовых трав, бобово-злаковых смесей и зерна ячменя повышенной влажности, консервируемых разработанным препаратом и обеспечивающие получение корма, равноценного или близкого по энергетической и протеиновой ценности исходному растительному материалу;

- экспериментальные данные по сравнительной оценке эффективности разработанного препарата при консервировании многолетних бобовых трав, бобово-злаковых смесей и зерна ячменя повышенной влажности;

- разработка лабораторной и производственной технологии получения препаратов из молочнокислых бактерий;

- технико-экономическая оценка консервирования трав и фуражного зерна с применением разработанного препарата;

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 44 научных работ, в т.ч. 13 - в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 317 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методики исследований, результатов исследований, выводов и практических предложений, библиографического списка и приложений. Содержит 90 таблиц, 31 рисунок и 15 приложений. Библиографический список включает 366 источника, в том числе 103 на иностранных языках.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнялась в 2000-2012 годах на кафедре хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Нижегородской сельскохозяйственной академии и ООО «Биоавтоматика» (Н. Новгород).

Объектом исследований служили растительные основы:

1. Многолетние бобовые травы

козлятник восточный сорт Гале (Galega orientalis L.)

клевер луговой сорт Трио (Trifolum pretense)

люцерна посевная (Medicago sativa)

2. Зерносенаж из однолетних злаковых трав: (вико-ячменные и люпи-но-ячменные смеси).

3. Зерно ячменя повышенной влажности.

Для сравнения использовались:

- химический консервант «МиБАС-К»;

- биологический препарат «Биотроф»;

- химический консервант «Промир»;

Для реализации поставленной цели исследований были подобраны штаммы молочнокислых бактерий, полученные из Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов ФГУП Государственного НИИ Генетики:

Lactobacillus casei,

Lactobacillus species. (Lactobacterium pentoaceticum).

Lactococcus lactis AM С (Streptococcus lactis diastaticus),

На основе этих микроорганизмов составлены препараты, определены условия их культивирования в лабораторных условиях ООО «Биоавтоматика» (г.Н.Новгород), направлением деятельности которого, является культивирование бактериальных культур и производство на их основе препаратов для консервирования растительных кормов.

В качестве биопрепаратов для консервирования применяли как отдельные культуры из выбранных нами штаммов, а так же и их различные сочетания и соотношения.

Для проверки эффективности биопрепаратов состоящих из отдельных штаммов бактериальных культур и их смесей на подкисление и образование кислот брожения, был заложен недельный (рекогносцировочный) опыт.

По его результатам были отобраны штаммы бактерий и определена схема опытов.

Общая схема исследований представлена на рисунке 1.

Содержание в травах питательных веществ по фазам вегетации определялись в соответствии с «Методическими указаниями по проведению полевых опытов с кормовыми культурами» (1997). Для определения влагоотдачи скошенной массы, а также потерь питательных веществ при провяливании пользовались «Методикой полевых опытов по провяливанию и сушке трав на сенаж и сено» (1994).

Лабораторные, научно-производственные и производственные опыты выполняли согласно методических рекомендациям «Проведение опытов по консервированию и хранению объёмистых кормов» (2008). Исходную массу и готовый корм анализировали на содержание сухого вещества и сырых питательных веществ (протеина, клетчатки, жира, золы и безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ)). Оценку качества силоса дополнительно проводили по содержанию продуктов брожения (рН, органические кислоты, аммиак).

Потери сухого вещества и отдельных питательных веществ корма при хранении в траншее и в экспериментальной ёмкости определяли методом контрольных проб.

Качество силоса оценивалось согласно требованиям ОСТ 10202-97 «Силос из зелёных растений. Технические условия».

Перевариваемость питательных веществ исходной зелёной массы и продуктивное действие приготовленных из неё кормов, изучали в зоотехнических опытах на лактирующих коровах по принципу пар аналогов в соответствии с методикой ВАСХНИЛ «Основы опытного дела в животноводстве» (Овсянников А.И., 1976), «Методическими указаниями по оценке энергетической и протеиновой питательности кормов жвачных животных» 1988, «Методическими рекомендациями по оценке кормов на основе их перевариваемости» (1989).

Рис. 1. Общая схема исследований

Химический состав и питательность кормов, используемых в опыте, определяли с использованием классических методов зоотехнического анализа (Дрозденко Н.П. и др., 1981).

По окончании исследований, на основании данных по потреблению кормов, молочной продуктивности и данных бухгалтерского учета, была рассчитана экономическая эффективность и целесообразность использования силоса из многолетних трав и зерна повышенной влажности с применением препарата в кормлении лактирующих коров.

Экономическая оценка технологии в целом проводилась в соответствии с «Методическим пособием по агроэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства» (Методическое пособие..., 1995).

Полученные данные обработаны методом вариационной статистики на PC Pentium с помощью лицензированной программы «Statistic 6.0». Достоверность различий определяли по t-критерию Стьюдента.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Технологические свойства растительного сырья в зависимости от

способа подготовки к консервированию и сроков использования

Технологические свойства растительного сырья, предназначенного для силосования, в определённой мере связаны с особенностями биохимического состава, изменяющегося в процессе онтогенеза, а также под влиянием технологических приёмов возделывания и подготовки к консервированию.

Многолетние бобовые травы в силу преобладания в их составе буферных веществ, при дефиците легкогидролизуемых углеводов являются достаточно сложным материалом для силосования.

Широко распространённые в Волго-Вятской зоне многолетние бобовые травы - клевер луговой и люцерна посевная, а также получившая в последние годы достаточно широкое распространение благодаря целому ряду хозяйственно-полезных признаков новая кормовая культура козлятник восточный наивысшую питательную ценность имеют в фазу бутонизации. Однако в этот период растения характеризуются низким содержанием сухого вещества, при котором из многолетних бобовых трав проблематично получить силос высокого качества.

Перенесение сроков скашивания травостоя на более поздние (фаза цветения) и проведение 36-часового провяливания, как правило, приводило к повышению содержания в зелёной массе сухого вещества и безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) и снижению количества буферных веществ (сырой протеин, сырая зола), т.е. улучшению силосуемости. Снижение энергетической ценности в результате провяливания не превышало 0.4 МДж обменной энергии, а содержания сырого протеина 1,0-1,4%, тогда как, при перенесении сроков скашивания на фазу цветения - 0,8 - 0,5 МДж и 5,2 - 2,7%.

Энергетическая и протеиновая питательность клевера снижалась в большей мере от провяливания, чем от сроков проведения скашивания в более поздний срок. Средняя величина этих колебаний не превышала 10%-ного уровня, кроме провяливания клевера лугового в фазу цветения, в результате которого она увеличилась до 15%.

Смеси однолетних бобово-злаковых трав, убираемые на разных стадиях спелости зерна преобладающего компонента, стали в последние годы широко используемым сырьём для приготовления силоса или зерносенажа. Такой способ использования зернофуражных и зернобобовых культур позволяет в максимальной степени использовать урожай укосной массы в сравнении с их раздельной уборкой в фазу полной спелости зерна.

Изучение изменений биохимических показателей смесей однолетних трав позволило установить повышение содержания сухого вещества и снижение концентрации буферных веществ в фазе восковой спелости зерна ячменя в их составе, что равноценно улучшению технологических свойств сырья для проведения силосования. При этом наиболее выраженной такая тенденция была у ви-ко-ячменной смеси.

Наибольшее количество буферных веществ в смесях, как правило, приходилось на фазу молочно-восковой спелости зерна ячменя. Это обстоятельство, дополненное повышенной влажностью силосуемой массы, позволяет считать такое сырьё наименее подходящим для силосования.

Благодаря увеличению доли зерна в урожае по мере повышения его зрелости в поздние сроки уборки энергетическая ценность смесей не снижалась, а возрастала. Особенно высокой энергетической ценностью отличались люпино-ячменные смеси, что говорит в пользу более активного внедрения их в производство.

3.2. Качество брожения консервируемых кормов при использовании биопрепаратов на основе молочнокислых бактерий.

В эпифитной микрофлоре силосуемых кормов желательные штаммы молочнокислых бактерий присутствуют в достаточно небольшом количестве и первая фаза спонтанного брожения проходит с преобладанием его нежелательных типов. Для интенсификации молочнокислого брожения, наиболее желательного для благоприятного протекания процесса консервирования, в силосуемое сырьё вносятся молочнокислые закваски.

Многолетние бобовые травы для повышения эффективности силосования обрабатывали одиночными штаммами гомоферментативных молочнокислых бактерий: L. lactis, L. species и L. casei.

Рис. 2. Зависимость качества брожения от вида консервирующей добавки

Продукты брожения и зависящая от их количества и состава степень подкис-ления консервируемого сырья, которой, главным образом, определяется сохранность корма и его питательной ценности в течение продолжительного времени хранения, в силосах из многолетних бобовых трав с биопрепаратами в количественном выражении были близки к силосам с химическим консервантом МиБАС-К и имели лучшие качественные характеристики, чем силосы традиционной технологии приготовления (рис. 2).

Силосы без добавок уступали силосам с био- и химпрепаратами как по общему объёму образующихся кислот, так и по величине образования и массовой доле молочной кислоты среди общего количества кислот брожения и превосходили их по содержанию масляной кислоты, что закономерно сопровождалось худшим подкис-лением силосуемой массы (рис. 2).

Проведение 36-часового провяливания улучшало условия силосования трав: сырьё лучше подкислялось, несмотря на меньшее образование органических кислот, в особенности масляной, возрастала доля молочной кислоты в общем количестве кислот брожения (табл. 1).

1. Зависимость качества брожения от вида консервирующей добавки и способа подготовки сырья к силосованию_

Вариант силосования рН Органические кислоты, % от СВ

всего в том числе

молочная масляная

абс. отн. %

свежескошенное

без добавок 5,08 15,4 6,92 44,4 1,90

с МиБАС-К 4,90 16,0 10,1 60,0 1,99

с L. lactis 4,85 16,1 9,43 59,2 0,90

с L. species 4,97 17,0 8,67 49,0 2,35

с L. casei 4,97 18,0 9,28 55,5 2,39

провяленное

без добавок 5,00 13,4 7,58 58,2 1,19

с МиБАС-К 4,75 13,7 8,22 63,6 0,27

с L. species 4,75 14,4 8,48 58,8 0,04

с Биотроф 4,67 14,4 9,15 63,0 0,05

Силосование свежескошенного сырья с химическим консервантом и биодобавками в сравнении с традиционной технологией, хотя и улучшало подкисление готовых силосов за счёт большего образования органических кислот, в том числе молочной, однако не доводило значения рН до оптимальных величин. Кроме Ь. 1асЙ5 ни один из применяемых препаратов не препятствовал накоплению масляной кислоты в избыточном количестве. Примерно таким же действием обладали консервирующие добавки при силосовании провяленного сырья, однако в этом случае, несмотря на меньшее образование органических кислот, увеличивалась массовая доля молочной кислоты, в общем количестве кислот броже-

ния и было значительно меньше масляной кислоты в готовых силосах, особенно при использовании биодобавок (табл. 1).

Перенесение сроков уборки травостоя с фазы бутонизации на фазу цветения не приводило к существенному улучшению результатов силосования при использовании всех видов консервирующих добавок. При применении биологических добавок подкисление сырья и образование масляной кислоты было примерно одинаковым. При использовании химического препарата МиБАС-К эти показатели ухудшались.

В силосах из сырья в фазе цветения, как правило, было меньше органических кислот, в том числе молочной, при сохранении примерно на одном уровне её массовой доли в общем количестве органических кислот. Некоторое повышение содержания масляной кислоты способствовало худшему под-кислению кормов (табл. 2).

2. Зависимость качества брожения от вида консервирующей добавки

Вариант силосования рн Органические кислоты, % от СВ

всего в том числе

молочная масляная

абс. отн. %

фаза бутонизации

без добавок 4,95 15,6 7,35 47,1 2,33

с МиБАС-К 4,57 17,0 11,5 67,5 0,23

с L. lactis 4,90 16,8 10,6 63,3 0,79

с L. Species 4,80 18,0 9,50 52,8 1,34

с L. Casei 4,80 18,3 10,5 57,1 1,11

фаза цветения

без добавок 5,13 13,2 7,15 54,2 0,76

с МиБАС-К 5,05 12,7 6,83 53,8 2,03

с L. lactis 4,80 15,3 8,23 53,8 1,03

с L. species 4,93 13,4 7,65 57,1 1,06

с L. casei 4,83 14,0 7,97 56,9 1,33

Наиболее заметное влияние на качество брожения оказывал вид силосуемого сырья (табл. 3).

Наиболее качественные силосы получали из клевера лугового, силосы хорошего качества - из козлятника восточного и силосы низкого качества -из люцерны посевной. Особенно качество консервирования клевера и козлятника улучшалось от использования биопрепаратов Ь. ¡асйв и Ь. Такие силосы были лучше подкислены за счёт большего образования кислот брожения, среди которых молочная кислота занимала преобладающее положение при ограниченном количестве масляной кислоты. По консервирующему действию эти препараты не уступали химическому консерванту МиБАС-К (табл. 3). Это послужило основанием для создания на их основе комплексного биопрепарата, состав которого определялся в следующем опыте.

3. Зависимость качества брожения от вида консервирующей добавки и силосуе-

мыхтрав

Вариант силосования рН Органические кислоты, % от СВ

всего в том числе

молочная масляная

абс. отн. %

клевер луговой

без добавок 4,70 18,7 11,0 58,9 0,125

с МиБАС-К 4,42 18,4 12,1 65,8 0,23

с L. lactis 4,30 17,7 13,6 76,8 0,05

с L. species 4,35 19,8 13,6 68,7 0,125

с L. casei 4,38 20,2 14,5 71,9 0,04

люцерна посевная

без добавок 5,32 13,4 3,98 29,7 2,41

с МиБАС-К 5,10 14,2 7,45 52,5 1,62

с L. lactis 5,55 17,0 4,15 24,4 2,15

с L. species 5,40 13,3 3,60 27,1 3,12

с L. casei 5,40 15,2 5,32 35,0 3,35

Козлятник восточный

без добавок 5,10 11,0 6,75 61,4 1,79

с МиБАС-К 4,75 12,0 7,92 66,0 1,31

с L. lactis 4,70 13,7 10,55 77,0 0,50

с L. species 4,90 14,1 8,52 60,5 0,35

с L. casei 4,68 13,1 7,80 59,5 0,28

По комплексу показателей качества брожения оптимальным составом биопрепарата из молочнокислых бактерий Ь. ксйв и Ь. са?е1 определён препарат с соот-

ношением компонентов 1:1, который получил название «Биосил НН» (табл. 4). 4. Влияние разных соотношений штаммов молочнокислых бактерий на кислотность и кислотный состав силосов

Вариант силосования рН Органические кислоты, % от СВ

всего в том числе

молочная масляная

абс. отн. %

Клевер луговой

без добавок 4,33±0,01 20,5±1,4 16,0±1,2 78,1 1,05±0,50

Ь. 1асП5 (75%) + Ь. casei (25%) 4,03±0,02 *** 14,9±0,95* 12,0±0,21** 80,8 0

Ь. 1асйя (50%) + Ь. са5с1 (50%) 4,08±0,02 *** 14,2±0,39** 12,6±0,32** 88,3 0

Ь. 1асй5 (50%) + Ь. саяе1 (50%) 4,02±0,01 *** 13,2±0,34 *** 12,0±0,23** 90,5 0,18±0,03

Примечание: *- Р <0,10; **- Р <0,05; ***- Р<0,01

Силосование клевера лугового с этим биопрепаратом способствовало ограничению порочных типов брожения, выражавшихся в уменьшении накопления в готовом силосе уксусной и масляной кислот, и улучшало подкисление готового корма. При силосовании люцерны биопрепарат активизировал кислотообразование, в том числе синтез молочной кислоты, благодаря чему улучшалось подкисление корма (табл. 4).

Смеси однолетних бобово-злаковых трав

Суммарный эффект от использования биопрепаратов при силосовании всех видов смесей сводился к активизации общего кислотообразования, в т.ч. накопления молочной кислоты, и лучшему, благодаря этому, подкислению готового корма, т.е. повышению качества брожения (рис. 3).

118

Рис. 3. Зависимость показателей качества брожения от условий консервирования смесей

Наиболее активное противодействие маслянокислому брожению и про-теолизу при силосовании смесей однолетних бобово-злаковых трав, особенно при поздних сроках скашивания, оказывало применение при силосовании биопрепарата Ь. 1асП5, тогда как при использовании комплексного биопрепарата «Биосил НН» оно было менее акцентированным.

Увеличение содержания сухого вещества в смесях по мере повышения степени спелости в них зерна ячменя приводило к снижению подкисления консервируемой массы (рис. 4).

Это сопровождалось также уменьшением образования в готовых кормах кислот брожения, в том числе молочной кислоты, как в абсолютных, так и в относительных величинах.

Степень подкисления силосов изменялась по этой причине в значительно меньшей степени (рис. 4).

Использование биопрепаратов приводило к повышению образования в силосах органических кислот от 10,6-15,4 до 11,0-19,3 (Биосил НН) и до 11,617,4% (Ь. ксЬБ) (табл. 5).

5. Зависимость качества брожения от вида консервирующей добавки и срока

скашивания травостоя (% от абсолютно-сухого вещества)

Показатели Варианты силосования

без добавок с Биосил НН с Ь. 1аст

молочная спелость зерна ячменя

РН 4,36 4,30 4,12

Органические кислоты всего 15,41 19,32 17,37

в т.ч.: молочная, абс. 12,01 15,56 13,01

отн. 78,0 80,5 74,8

начало восковой спелости зерна ячменя

РН 4,47 4,32 4,37

Органические кислоты всего 14,25 15,68 14,47

в т.ч.: молочная, абс. 9,34 10,53 9,85

отн. 65,5 67,2 68,1

восковая спелость зерна ячменя

рН 4,62 4,50 4.44

Органические кислоты всего 10,63 10,99 11,57

в т.ч.: молочная, абс. 8,03 8,13 8,66

отн. 75,5 74,0 74,8

Количество молочной кислоты при этом увеличивалось от 8,0-12,0 до 8,115,6 и до 8,7-13,0%, соответственно, в результате чего улучшалось подкисление силосов (снижение значения рН от 4,7-4,6 до 4,3-4,5 и до 4,1 -4,4). I

Степень подкиеления силосуемой массы снижалась от раннего к более поздним срокам от 4,12-4,36 до 4,44-4,62 ед. рН при уменьшении общего кисло-тообразования от 15,4-19,3 до 10,6-11,6%, в том числе молочной от 12,0-15,6 до 8,0-8,7.

По активизации кислотообразования, накоплению в силосах молочной и уксусной кислот, лучшие результаты получены от использования «Биосил НН», по ограничению порочных типов брожения и протеолиза, лучшему подкисле-нию - от Ь. ксНБ. Лучшее качество брожения при силосовании смесей однолетних бобово-злаковых трав отмечено в фазы молочной и восковой спелости зерна ячменя в их составе (табл. 5).

Благоприятные для проведения силосования условия создавало использование люпино-ячменных смесей (рис. 5).

смесей

Силосы из этих смесей имели в своём составе больше органических кислот. Особенно важным было преобладание среди них молочной кислоты - главного фактора успешного силосования, благодаря чему такие силосы были более кислыми, что обеспечивает стабильность таких кормов при длительном хранении.

При прочих равных условиях (используемые добавки, сроки скашивания смесей) лучшие результаты получали при силосовании ячменно-люпиновой смеси №1. Силосы из люпино-ячменной смеси №2 имели наиболее высокое содержание аммиачного азота, из вико-ячменной смеси - масляной кислоты (табл. 6).

Наиболее эффективно подкисление вико-ячменной происходило при внесении в консервируемое сырье «Биосил НН», люпино-ячменной - амилолитиче-ского стрептококка Ь. 1асИз.

6. Влияние вида консервирующей добавки и силосуемого сырья на состав и ко-

личество продуктов брожения (% от абсолютно-сухого вещества)

Показатели Варианты силосования

без добавок с Биосил НН с L. lactis

вико-ячменная смесь

РН 4,87 4,57 4,64

Органические кислоты всего 9,89 11,30 10,38

в т.ч.: молочная, абс. 5,18 6,28 5,49

отн. 52,4 55,6 56,6

люпино-ячменная смесь №1

РН 4,41 4,31 3,97

Органические кислоты всего 13,87 17,82 17,76

в т.ч.: молочная, абс. 11,28 14,58 14,59

отн. 81,3 81,7 82,2

люпино-ячменная смесь №2

РН 4,16 4,24 4,21

Органические кислоты всего 16,52 16,80 15,33

в т.ч.: молочная, абс. 12,93 13,35 11,49

Отн. 78,2 79,5 75,0

В целом более благоприятной для силосования вико- и люпино-ячменных смесей по степени ограничения порочных типов брожения была фаза восковой спелости зерна злакового компонента смеси (табл. 6).

В результате корреляционного анализа была установлена тесная корреляционная зависимость значения рН от содержания молочной кислоты в силосах, а также размера общего кислотообразования (соответственно г=-0,63 и -0,90; Р<0,01), что указывает на ведущую роль молочной кислоты в процессе консервирования силосуемых кормов, а также на ее доминирование в общем кислото-образовании при благоприятных условиях приготовления силоса. Также установлена прямая связь масляной кислоты с показателем рН (г=+0,63; Р<0,01). Такой характер взаимосвязи данных показателей указывает на раскисляющее действие продуктов распада в силосе. Естественна также обратная корреляционная зависимость содержания масляной кислоты от молочной (г=-0,60; Р<0,01) -важнейшим подкисляющим фактором.

Фуражное зерно ячменя повышенной влажности консервировали биопрепаратами на основе трёх штаммов гомоферментативных молочнокислых бактерий и их сочетаний (табл. 7). Наибольшее влияние на содержание и соотношение в зерне органических кислот из одноштаммовых препаратов оказывал L. casei, на степень подкисления - L. lactis. Из двухштаммовых препаратов на подкисляющее действие лучшее влияние оказывала смесь L. casei + L. species, на содержание и соотношение кислот брожения - смесь L. casei + L. lactis. Трёхштаммовый препарат из смеси L. species + L. casei + L. lactis был лучшим по влиянию на подкисление зерна и вторым - на содержание и соотношение в нём органических кислот (табл. 7).

7. Влияние разных биопрепаратов на результаты консервирования влажного

фуражного зерна

Вариант силосования pH Органические кислоты, г/кг CB

всего в том числе

молочная масляная

абс. отн. %

без добавок 4,13 ±0,02 23,6±1,6 20,5±1,9 86,9 0,20±0,15

с L. species 4,12 ±0,02 24,6±1,0 17,7±1,0 72,0 0,40±0,09

с L. casei 4,23±0,03** 15,6±1,3** 13,4±1,3** 85,9 0,40±0,10

с L. lactis 4,12 ±0,02 24,3±0,5 18,3±0,5 75,3 0,30±0,28

с L. species + L. casei 4,05 ± 0,0** 27,2±1,7 21,5±1,5 79,0 0,80±0,20*

с L. species + L. lactis 4,20 ±0,03 22,9±1,2 19,1±1,0 83,4 0,60±0,15

с L. lactis + L. casei 4,30±0,0*** 27,6±2,1 23,8±2,0 86,2 0,40±0,20

с L. species + L. lactis + L. casei 4,10 ±0,10 22,5±1,9 19,1±1,3 84,9 0,20±0,20

Примечание: *- Р <0,10; **- Р <0,05; ***- Р<0,01

По результатам комплексной оценки влияния биопрепаратов на качественный состав продуктов брожения лучшим был признан препарат, состоящий из смеси Ь. саяе1 + Ь. 1асЙ5.

Определение оптимального соотношения штаммов Ь. са5е! + Ь. 1асиз в смеси по их влиянию на результаты консервирования влажного фуражного зерна выявило преимущества биопрепарата с равным количеством компонентов. Обработанное таким составом зерно было хорошо подкислено за счёт максимального образования в результате микробиологических процессов молочной кислоты и обеспечения благодаря этому её доминирования в общем объёме образовавшихся органических кислот (табл. 8).

8. Влияние разных составов биопрепарата Ь. сазе! + Ь. 1асЙ8 на результаты кон-

сервирования влажного фуражного зерна

Вариант силосования рн Органические кислоты, г/кг СВ

всего в том числе

молочная масляная

абс. отн. %

без добавок 4,30±0,05 13,6±2,8 11,6±2,1 85,1 0,03±0,03

L. lactis + L casei в соотношении: 25:75 4,07±0,02** 7,6±1,0 6,8±0,9* 89,9 0,07±0,03

50:50 4,07±0,02** 13,5±1,8 12,4±1,8 91,9 0,3±0,04

75:25 4,07±0,02** 10,6±1,4 9,6±1,2 90,3 0,23±0,18

Промир 4,08±0,02** 11,7±2,0 10,3±1,9 88,0 0,2±0,10

Примечание: *- Р <0,10; **- Р <0,05

Уточнение дозы внесения оптимального состава комплексного биопрепарата показало преимущество внесения его из расчёта 1л на 40 тонн консервируемого зерна, при котором зерно приобретало оптимальную кислотность, содержание и со-

отношение кислот брожения при максимальном ограничении образования масляной кислоты (табл. 9).

9. Влияние разных доз внесения биопрепарата Ь. са$е! + Ь. ¡асйв на результаты

Доза препарата Ь. 1асиз + Ь. саяе1, л/т зерна рН Органические кислоты, г/кг СВ

всего в том числе

молочная масляная

абс. отн. %

- 4,13±0,02 23,6±1,6 20,5±1,9 86,9 0,20±0,15

1/10 4,30±0,01*** 34,7±2,0** 23,9±3,3 68,9 0,20±0,20

1/20 4,15±0,00 25,6±2,3 20,9±2,2 81,6 0,60±0,12*

1/40 4,17±0,02 20,1±1,4 16,9±1,3 84,1 0,13±0,13

1/60 4,02±0,01*** 21,9±1,1 18,1±1,0 82,6 0,60±0,20

Примечание: *- Р <0,10; **- Р <0,05; ***- Р<0,01

Следует также отметить, что оптимальный уровень подкисления обеспечивается не столько общим количеством образующихся органических кислот, сколько количеством молочной кислоты и её долевым участием в процессе кис-лотообразования. Это положение подтверждено результатами корреляционного анализа взаимосвязи продуктов брожения с уровнем подкисления зерна, в ходе которого выявлено существование обратной зависимости между рН и количеством молочной кислоты (г=-0,50; Р<0,10), т.е. чем больше в составе зерна было молочной кислоты, тем ниже было значение рН или тем лучше оно было подкислено.

3.2. Химический состав и питательность консервируемых кормов с

биопрепаратами.

Изменения содержания сухого вещества, а также преобразования его состава в процессе приготовления и созревания силоса связаны с особенностями данной технологии консервирования зелёной массы. Изменения содержания структурных углеводов и минерального состава при силосовании наименее значимы. Обычно наблюдается относительное их повышение в составе сухого вещества, связанное с потерями лабильных веществ. При нормальном процессе силосования изменения содержания сухого вещества также незначительны. Наиболее подверженным изменениям при силосовании являются легкогидроли-зуемые углеводы, которые в анаэробных условиях подвергаются переработке преимущественно в органические кислоты. Существенные изменения содержания сырого протеина связано с порочными типами брожения и при благоприятных условиях сводятся лишь к незначительному гидролизу белка до полипептидов и отдельных аминокислот. Увеличение содержания сырого жира в силосах происходит за счёт вхождения в эту фракции летучих жирных кислот, образующихся при сбраживании углеводов. Его размер в зависимости от состава продуктов брожения может быть различным.

Смеси однолетних бобово-злаковых трав. Наименьшие различия между вариантами опыта в среднем по видам смесей и срокам их скашивания были по содержанию сухого вещества, сырого протеина и БЭВ (рис. 6). Чуть больший размер колебаний отмечен в содержании сырой клетчатки и сырой золы, причём наибольшие их значения приходились на силос без добавок, наименьшие - соответственно на силосы с «Биосил НН» и Ь. ксйв.

Рис.6 Зависимость показателей химического состава от условий консервирования смесей

Наибольший размах отклонений между вариантами опыта отмечен по содержанию сырого жира. При этом препарат «Биосил НН» стимулировал процесс образования ЛЖК, а Ь. 1ас1л8 тормозил его (рис. 6).

Силосы из вико-ячменной смеси в среднем имели в своём составе больше сухого вещества и сырой клетчатки при примерном равенстве по сырому жиру, сырой золе и БЭВ и более низких показателях содержания сырого протеина и концентрации в сухом веществе обменной энергии (КОЭ), т.е. меньшей питательной ценности.

Общим для всех видов силосов с биопрепаратами было характерное снижение в составе сухого вещества содержания сырой золы и сырой клетчатки, что косвенно указывает на лучшую сохранность лабильных питательных веществ, протеина и углеводов, в процессе их приготовления и хранения. По энергетической ценности они либо находились на уровне традиционного силоса (люпино-ячменная смесь №1), либо превосходили их. Лучший результат при силосовании вико-ячменной смеси получен от использования «Биосил НН», при силосовании люпино-ячменной смеси №2 - Ь. Ьасйв.

Влияние срока уборки на химический состав силосов из смесей однолетних трав определяется изменениями, происходящими с ними в процессе роста и развития: более поздние сроки её проведения связаны с увеличением содержания сухого

вещества и БЭВ и снижением содержания сырого протеина, сырой золы и сырого жира при примерно равном содержании сырой клетчатки и одинаковой энергетической ценности корма. В силосах с биопрепаратами при всех сроках уборки отмечена тенденция повышения содержания сырого протеина, БЭВ и энергетической ценности по сравнению с силосованием без добавок. При этом на ранних стадиях развития травостоя изменения химического состава и питательной ценности более благоприятными были при использовании обоих препаратов, а в позднюю - от использования «Биосил НН».

Корреляционный анализ взаимосвязи показателей химического состава с показателями качества брожения показал, что повышение содержания в силосах сухого вещества приводило к снижению общего кислотообразования (г=-0,86; Р<0,01), а также образования аммиачного азота (г=-0,44; Р<0,05), т.е. объективно улучшало качество брожения.

Фуражное зерно ячменя со смесью биологических препаратов в соотношении 50:50, а также с препаратом «Промир» отличалось наибольшим содержанием сырого протеина и сырого жира и примерно равным количеством во всех вариантах консервирования сырой золы.

Наиболее высокую концентрацию обменной энергии в консервированном зерне обеспечивала композиция биологического препарата Ь. 1асП5 + Ь. са5е1 в соотношении 1:1.

Корреляционным анализом подтверждена вполне очевидная зависимость между содержанием сырого протеина (буферного вещества) и накоплением в заквашиваемом корме органически кислот и его подкислением (повышается значение рН, г=0,66; Р<0,10), при одновременном увеличении образования органически кислот в целом (г=0,69; Р<0,05), в том числе молочной (г=0,70; Р=0,05) и, в меньшей мере, уксусной кислот (г=0,64; Р<0,10) для преодоления раскисляющего действия буферного вещества.

3.3. Эффективность использования препарата Биосил НН в условиях

производства

Многолетние бобовые травы

С 2002 года биопрепарат «Биосил НН» прошёл широкие производственные испытания в хозяйствах Нижегородской области. В 2002 году новый биопрепарат был использован при силосовании кормов в 18-ти хозяйствах Арзамасского, Богородского, Бутурлинского, Вадского, Кстовского, Лукояновского и Первомайского районов. В 2003 году испытания были проведены в 17-ти хозяйствах Богородского, Кстовского, Ковернинского, Семёновского, Ветлужского, Шахунского и Выксунского районов.

В общей сложности с «Биосилом НН» было заложено 55 тыс. тонн силосной массы. Результаты лабораторного анализа показали существенное превосходство качественных показателей силосов приготовленных с биопрепаратом над силосами заложенными без добавок. Так в 2002 году силосы приготовленные с биопрепаратом имели 1и 2 класс в 1,55 раза больше, чем средний показатель силосов 1 и 2 класса по области, а в 2003 году таких силосов было 70,7% против 62,2%.

Биопрепарат до сих пор используется при силосовании кормов в Нижегородской области. В целом с этим биопрепаратом за период 2002-2012 годов заложено 820 тыс. тонн силосной массы.

Определение экономической эффективности применения препарата «Вносил НН» проведено на базе СПК «Колхоз им. Кирова» Богородского района Нижегородской области. Для этих целей в 2003 году с использованием препарата «Биосил НН» было заложено 6204 тонн силоса из многолетних трав и смесей однолетних трав. Многолетние травы на силос использовались в подвяленном виде.

Дойному стаду в зимовку 2002-2003 года было скормлено 383 т сена, 992 т силоса и 1194 т сенажа, а в зимовку 2003-2004 года 391 т сена, 2950 т силоса из смеси многолетних трав. В структуре зимних рационов в зимовку 2002-2003 гг. сено составило 11,1%, по питательности - 31,7%, в зимовку 2003-2004 гг,-12,4%, по питательности - 33,2%. Доля грубоволокнистых кормов составила 42,8% и 45,6%, соответственно, а доля концентрированных (зернофураж, жмых) снизилась, соответственно, с 48,5% до 47,9%. Сократился и расход концентрированных кормов в расчете на 1л молока на 11,4%, (с 506,8 до 454,8 г.). Кроме того, расход кормовой свеклы снизился с 8,7% до 5,0% от питательности рациона. Эта потеря частично компенсировалась введением в рацион патоки кормовой, которая по питательности составила 1,5% от рациона в зимовку 2003-2004 годов. Следовательно, зимние рационы дойных кормов из концентрированных преобразовались в силосно - концентратные.

В результате более полного использования питательных веществ, за счет увеличения в рационах силосов с применением бактериального препарата «Биосил НН», общий расход кормов на дойное стадо снизился с 1,56 тыс. кормовых единиц в зимовку 2002-2003гг. до 1,42 тыс. кормовых единиц в зимовку 20032004 гг., или на 9,6%.

Поголовье коров и производство молока в 2003-2004 годах осталось примерно на одном уровне. В результате увеличения в рационе кормления силосов с препаратом «Биосил НН» расход кормов на производство 1л молока снизился с 1,05 до 0,96 кормовых единиц, при увеличении стоимости 1 кормовой единицы рациона с 1.82 до 1,91 рубля (на 4,9%). Затраты кормов на производство 1л молока в стоимостном выражении (в ценах 2004 года), напротив, сократилась на 4,4% (с 1,91 до 1,83 рублей). Расход кормов на 1 фуражную корову сократился на 10,2% в стоимостном выражении - с 6,3 до 6,0 тыс. рублей.

Прибыль от реализации 1л молока в зимовку 2002-2003 гг. составила 0,77 руб., а в зимовку 2003-2004 гг. при скармливании силосов с препаратом «Биосил НН» - 0,95 руб., таким образом, рентабельность производства молока увеличилась на 3,4% - (с 14,5 до 17,9%).

Смеси однолетних бобово-злаковых трав.

Проверку эффективности использования биопрепаратов при силосовании смесей однолетних бобово-злаковых трав и технологии консервирования фуражного зерна повышенной влажности проводили в условиях СПК «Дубен-ский» Вадского района Нижегородской области, одним из основных направлений хозяйственной деятельности которого является производство молока.

Закладку силоса из смесей однолетних трав проводили в секции бетонной траншеи ёмкостью 4500 т готового силоса обычным способом и с консервирующей добавкой. Однолетние бобово-злаковые травы скашивали на силос в фазу восковой спелости зерна при средней влажности вико-ячменной смеси около 62%. Общая производительность уборочно-транспортного звена составляла около 450 т/смену силосного сырья. Биологический препарат разбавляли водой и вносили в дозе 1% раствора к консервируемой массе. Всего в секцию траншеи было заложено 872 т сырья, половина из которого биопрепаратом не обрабатывалась.

Результаты биохимического анализа силоса подтвердили преимущество силосования вико-ячменной смеси с молочнокислой закваской «Биосил НН» (табл. 10).

10. Состав, питательность и качество силосов из однолетних трав

Силос:

Показатели традиционный с «Биосил НН»

Сухое вещество (СВ), % 37,40+0, 38,03±0,

Химсостав СВ, %: сырой протеин 12,51+0,78 13,86±0,21

сырой жир 2,51±0,12 2,81±0,12

сырая клетчатка 29,33±0,96 27,35±0,87***

сырая зола 7,49±0,17 8,33±0,26**

БЭВ 48,24±1,20 47,65±1,47

в т.ч. сахар 8,06±0,31 9,89±0,23***

органические кислоты 6,07±0,84 8,98+0,78*

из них: молочная 3,13±0,25 6,18±0,39***

Уксусная 2,07+0,07 2,73±0,34

Масляная 0,87±0,22 0,08±0,05**

РН 4,40±0,03 4,10+0,02***

Питательность 1 кг корма:

кормовые единицы 0,377±0,01 0,389±0,01

обменная энергия, МДж 3,67+0,11 3,99±0,10*

переваримый протеин, г 30,5±2,8 38,9±0,7*

Класс качества 2 1

Примечание: *- Р <0,10; **- Р <0,05; ***- Р <0,01

Внесение биологического препарата стимулировало дополнительное образование молочной (Р<0,01) и уксусной, ограничивало накопление масляной (Р<0,01) кислот, способствовало подкислению силоса до рН 4,1(Р<0,05). Силос с консервирующими добавками лучше сохранял сухое вещество и имел в своём составе больше сырого и переваримого протеина (Р<0,1), сырого жира, сахара (Р<0,01), сырой золы (Р<0,05) и меньше сырой клетчатки (Р<0,01). Благодаря этому он превосходил силос без добавок по содержанию обменной энергии (Р=0,10). По комплексу признаков силос с добавками был отнесён к 1 классу, обычный - ко 2 классу качества (табл. 10).

Экономическая оценка технологий была проведена с использованием материалов бухгалтерского учёта по фактическим затратам материальных и денежных средств на заготовку силоса из смесей однолетних бобово-злаковых трав. Она показала (табл. 11), что выход готового корма при приготовлении силоса с биопрепаратом «Биосил НН» увеличивался на 9,9%, а содержание в нём сухого вещества, переваримого протеина, кормовых единиц и обменной энергии было выше соответственно на 11,8; 40,4; 17,5 и 17,1%, чем в силосе без добавок. 11. Экономические показатели заготовки силоса (в ценах 2009 года)_

Показатели Силос

обычный с биодобавкой

Заложено, т: силосной массы 436 436

сухого вещества 165 165

Выход, т: силоса 389,0 427,8

сухого вещества 145,5 162,7

переваримого протеина 11,86 16,66

кормовых единиц 113,5 133,4

обменной энергии, ГДж 1427,4 1672,6

Затраты, тыс. руб.: на возделывание 264,9 264,9

на уборку 100,6 100,6

Всего 365,5 365,5

Себестоимость 1 т, руб.: корма 939,6 854,4

Сухого вещества 2512,0 2246,5

переваримого протеина 30817,9 21952,0

кормовых единиц 3220,3 2739,9

1 ГДж обменной энергии 256,1 218,5

Получено на 1 рубль затрат в готовом силосе Сухого вещества, кг 0,398 0,445

переваримого протеина, г 32 45

обменной энергии, МДж 3,90 4,58

Благодаря этому снизилась себестоимость 1 т: корма на 9,1%, содержащихся в его составе сухого вещества на 10,6, переваримого протеина на 28,8, кормовых единиц на 15,0% и 1 ГДж обменной энергии на 14,7%. На производство 1 т сырого протеина в этом корме затрачивалось на 2,3 тыс. руб. или на 15,2% средств меньше, чем при заготовке силоса без добавок. На каждый рубль затрат в готовом силосе с биопрепаратом было дополнительно получено 0,047кг сухого вещества, 13г переваримого протеина и 0,68 МДж обменной энергии или соответственно на 11,8; 40,6 и 17,4% больше, чем в традиционном силосе (табл. 11). Несмотря на дополнительные затраты, связанные с покупкой и использованием консервирующих средств, экономические показатели заготовки силоса из вико-ячменной смеси с их использованием выгодно отличалась от таковых при производстве силосованного корма по традиционной технологии.

Рационы с силосом из бобово-злаковых однолетних трав, приготовленным по разным технологическим схемам, были скормлены в научно-производственном опыте дойным коровам.

12. Продуктивность коров и экономические показатели производства молока

Показатели Группы

контрольная опытная

Среднесуточный удой молока, кг/гол 33,4±1,04 36,9±1,25**

Среднее содержание в молоке, %: жира 3,62±0,020 3,58±0,026

Белка 3,23±0,010 3,17±0,022*

Среднесуточный удой 4%-ного молока, кг/гол 30,2±0,94 33,0±1,12**

Производство за период опыта, кг/гол: 4%-ного молока 2687,8 2937,0

молочного жира 107,6 117,7

молочного белка 94,4 105,9

Валовое производство молока стандартной жирности за период хозяйственного опыта, т 40,32 44,06

Себестоимость 1 т молока, руб. 11619,7 10858,7

Затраты на производство, тыс. руб. 468,5 478,4

Цена реализации, руб./ц 12500,0 12500,0

Выручка от реализации молока, тыс. руб. 504,0 550,8

Прибыль, тыс. руб. 35,5 72,4

Уровень рентабельности, % 7,6 15,1

Удельный расход на производство 1 кг молока: - обменной энергии, МДж 7,42 6,95

- сырого протеина, г 93,5 88,4

- концентратов, г 317,8 290,9

-дрожжей кормовых, г 26,5 24,2

Примечание: *- Р <0,10; **-Р <0,05

Лучшая сохранность питательных веществ рациона в силосе, заготовленном с биологическим препаратом «Биосил НН», способствовали увеличению надоя 4%-го молока на 1 корову за период производственного опыта на 249,2 кг или на 9,3%, производство молочного жира и белка - соответственно на 10,1 и 11,5 кг или на 9,4 и 12,2% (табл. 12).

Благодаря более высокой продуктивности коров опытной группы и меньшей себестоимости силоса с биодобавкой, экономические показатели производства молока улучшались. Себестоимость производства 1 т молока снизилась на 761 рубль или на 6,5%, а прибыль и рентабельность производства увеличились примерно в 2 раза. Следует отметить, что в целом невысокая рентабельность производства молока в опытной и контрольной группах объясняется повышенными затратами на кормление коров в первые 100 дней лактации при высоком уровне их продуктивности. В структуре себестоимости молока затраты на корма и кормление составляли соответственно 62,1-64,5%. Коровы, получавшие в составе рациона силос с консервирующими добавками, на производство 1 кг молока стандартной жирности затрачивали обменной энергии, сырого протеина, концентрированных кормов и кормовых дрожжей меньше соответственно на 6,8; 5.8; 9,2 и 9,5%, чем коровы контрольной группы.

Фуражное зерно ячменя. Результаты экономической оценки способов заготовки, хранения и подготовки к скармливанию зерна повышенной влажности (25%) показали, что новая технология плющения и консервирования биопрепаратом «Биосил НН» выгодно отличалась от его досушивания и подготовки к скармливанию измельчением на молотковых дробилках. Она повышала выход переваримой энергии (кормовые единицы) на 2,7 %, уменьшила технологические затраты на 21,8 %, себестоимость единицы массы зерна на 15,6 и энергии корма (кормовой единицы) - на 3,5% по сравнению с традиционным способом хранения фуражного зерна стандартной влажности с последующей подготовкой к скармливанию дроблением (табл. 13).

13. Затраты на консервирование и подготовку к скармливанию фуражного зерна в СПК «Дубенское» Вадского района (в ценах 2007 года)._

Показатели Единицы измерения Способ подготовки

сушка и дробление (контроль) плющение и консервирование

Начальная масса зерна т 1206 1206

Конечная масса зерна т 1052 1206

Питательность 1 кг зерна к. ед. 1,16 1,04

Выход кормовых единиц т 1220,3 1254,2

Себестоимость зерна тыс. руб. 5630,2 5630,2

Технологические затраты т. руб. 279,0 289,1

Вт. ч.: зарплаты с начисления т. руб. 77,3 49,8

Энергоносители т. руб. 142,8 41,7

Амортизация оборудования т. руб. 27,1 83,3

Расходные материалы т. руб. 27,0

Прочие расходы т. руб. 31,8 27,3

Всего затрат т. руб. 5909,2 5859,3

Себестоимость: 1 кг зерна руб. 5,62 4,86

1 кормовой единицы руб. 4,84 4,67

Снижение себестоимости % 3,5

Скармливание дойным коровам чёрно-пёстрой породы в период раздоя консервированного плющёного зерна повышенной влажности (25%) в составе комбикорма, приготовленного в хозяйстве по специализированному рецепту, взамен фуражного ячменя стандартной влажности, приводило к увеличению надоя молока базисной жирности на 14,6 ц или на 2,7% в сравнении с коровами контрольной группы (табл. 13).

Меньшая стоимость производства и подготовки к скармливанию плющёного зерна ячменя привела к снижению его себестоимости и удешевлению рациона коров опытной группы и, как следствие, себестоимости 1ц молока. 1л этого молока обходился хозяйству на 26,7 коп. или на 3,1% дешевле, чем моло-

ко коров контрольной группы, которым в составе комбикорма скармливали дроблёный ячмень стандартной влажности.

14. Экономическая эффективность производства молока на рационах с консер-

Показатели Группа

контрольная опытная

Количество голов 15 15

Среднесуточный надой, кг 32,6±1,20 33,3±1,31

Жирность молока, % 3,69±0,0 3,71 ±0,0

Продолжительность опыта, дней. 102 102

Валовой надой молока за период опыта, ц: - натурального 498,8 509,5

- базисной жирности 541,3 555,9

Затраты на производство, тыс. руб. 465,5 424,6

Себестоимость, руб/ц 860,0 833,3

Цена реализации, руб/ц 950,0 950,0

Валовой доход, тыс. руб. 514,2 528,1

Прибыль, тыс. руб. 48,7 103,5

Уровень рентабельности, % 10,5 24,2

В результате прибыль от реализации молока от коров опытной группы превосходила в 2,1 раза прибыль от молока коров в контроле. Рентабельность его производства при этом увеличивалась от 10,5 до 24,2%.

ВЫВОДЫ

1. На основании проведённых исследований научно обоснован и предложен сельскохозяйственному производству способ консервирования наиболее распостранённых растительных кормов, с применением разработанного и зарегистрированного в федеральной службе по ветеринарному и фитосанитарному надзору биопрепарата на основе гомоферментативных молочнокислых бактерий «Биосил НН».

2. Установлено, что для люцерны посевной и козлятника восточного в фазе бутонизации оптимизацию содержания сухого вещества для проведения силосования целесообразнее проводить за счёт провяливания, так как снижение энергетической ценности при этом не превышает 0,4 МДж обменной энергии и содержания сырого протеина 1,0-1,4 %, тогда как при перенесении сроков скашивания на фазу цветения - 0,8-0,5 МДж и 5,2 - 2,7%, при повышении содержании сухого вещества от 16 - 18 до 22 - 30 и 21 - 23%.

Провяливание растений в фазу цветения практически не сопровождается снижением энергетической и протеиновой ценности сырья. Клевер луговой с учётом силосуемости, для уменьшения потерь энергетической и питательной ценности, допустимо силосовать в свежескошенном виде или после более слабого провяливания.

3. На основании проведённых исследований выявлено положительное влияние оптимизации содержания сухого вещества в исходной массе путём провяливания на качество брожения: на фоне снижения общего кислотообразования, в том числе некоторого уменьшения синтеза молочной кислоты в готовых силосах из провяленной массы увеличивалось её массовая доля среди кислот брожения и резко (в 4,9 раза) снижалось содержание масляной кислоты.

Увеличение содержания сухого вещества в многолетних бобовых травах с 16,5 до 22,1% при перенесении сроков уборки с фазы бутонизации на фазу цветения не имело такого же положительного влияния на результаты силосования. В готовых силосах из такого сырья уменьшалось общее кислотообразование, в особенности молочной кислоты (~ на 1/3) при некотором повышении содержания масляной кислоты и ухудшения подкисления.

Лучшие условия для силосования создавались при использовании основного укоса клевера лугового, средние - козлятника восточного и плохие -люцерны посевной.

4. Установлено, что позитивное влияние биологических препаратов на качество брожения при силосовании многолетних бобовых трав примерно равно влиянию химического препарата (МиБАС-К), а в некоторых случаях даже превосходит его. При этом в наибольшей мере L. lactis улучшал результаты брожения при силосовании свежескошенного сырья, в особенности клевера лугового и козлятника восточного, L. casei - при силосовании растений в фазе бутонизации, а также козлятника восточного и люцерны посевной, L. species -при силосовании провяленного сырья и люцерны посевной.

5. Определён оптимальный состав комплексного биопрепарата «Биосил НН» из 50% штамма L. lactis и 50% штамма L. casei (концентрация микробных клеток 107) и оптимальная доза внесения - 1л/40т силосуемой массы. Положительное действие смеси штаммов молочнокислых бактерий основано на их гомоферментативном действии и способности L. lactis утилизировать крахмал. Силосование клевера лугового с «Биосил НН» в свежескошенном и провяленном виде повышало энергетическую ценность сухого вещества корма на 0,9 МДж обменной энергии, протеиновую питательность - на 1,9%.

6. Расчёт экономической эффективности применения «Биосил НН» при силосовании трав показал, что при замене силоса традиционной технологии заготовки силосом с биопрепаратом удавалось снизить расход кормов на производство молока на 9,6%, в том числе расход концентратов на 11,4% (с 507 до 455 т/л). Прибыль от реализации молока (в ценах 2004 года) выросла на 23,4%, рентабельность производства увеличилась от 14,5 до 17,9%.

7. Установлено, что лучшими сроками для силосования вико - и люпино -ячменных смесей является фаза молочной или восковой спелости зерна ячменя в их составе. При силосовании смесей в фазе молочной спелости зерна ячменя лучшее качество брожения обеспечивало использование L. lactis, в фазе восковой спелости - «Биосил НН». Силосы из смесей, убранных в эти сроки превосходят по концентрации обменной энергии в сухом веществе на 0,7 - 0,9 МДж аналогичные силосы из сырья, убранного во время перехода от одной

фазы спелости зерна к другой. Силосы из люпино - ячменных смесей имели более высокую энергетическую ценность (на 0,5 - 1,1 МДж/кг СВ) в сравнении с силосами из вико - ячменных смесей.

8. Биологический препарат «Биосил НН» при сравнительном испытании одно - и многоштаммовых препаратов гомоферментативных молочнокислых бактерий, при внесении в дозе 1л/40т, оказался наиболее эффективным при консервировании фуражного зерна повышенной влажности. Его внесение обеспечивало лучшие результаты по накоплению органических кислот, главным образом молочной, при концентрации в сухом веществе зерна 10,6 МДж обменной энергии и 141г/кг переваримого протеина.

9. Приготовление в производственных условиях силоса из вико-ячменной смеси с Биосилом НН повышало выход готового корма на 9,9% при увеличение в нём количества сухого вещества на 11,8, переваримого протеина на 28,9, обменной энергии на 17,1% и снижении себестоимости корма на 9,1%. Обработка «Биосил НН» и хранение влажного плющеного зерна в производственных условиях в бетонной траншее уменьшали технологические затраты на 21,8% и себестоимость кормовой единицы на 3,5%.

10. Включение вико-ячменного силоса с Биосилом НН в рационы дойных коров увеличивало надой 4%-ного молока на 9,3%, производство молочного жира и белка - соответственно на 9,4 и 12,2%. Себестоимость производства 1 т молока при этом снижалась на 6,5%, а прибыль и рентабельность производства увеличивалась примерно в 2 раза. Кормление консервированным зерном дойных коров удешевляло рационы, благодаря чему рентабельность производства молока увеличивалась от 10,5 до 24,2%.

Практические предложения

1. Для получения высококачественного силоса из основного укоса многолетних бобовых трав в фазе бутонизации с минимальными потерями питательной ценности рекомендуется:

проводить силосование трав после проведения 36-часового провяливания до содержания сухого вещества 25-35%. Допускается силосовать клевер луговой в свежескошенном виде;

- использовать при силосовании биопрепарат «Биосил НН».

2. Для получения надежного результата консервирования вико-ячменных и люпино-ячменных смесей при максимальной сохранности питательной ценности исходного сырья необходимо:

- проводить уборку смесей в фазу восковой спелости зерна ячменя в их составе;

- закладывать на силос вико-ячменную смесь с соотношением посевных норм 15:85% и люпино-ячменную смесь с соотношением посевных норм 45:70% от полной с биопрепаратом «Биосил НН», люпино-ячменную смесь с соотношением посевных норм 30:85% - с L. lactic.

3. Биопрепараты в жидкой форме вносить в силосуемую массу в дозе 1 л на 40 тонн по следующей технологии: исходную закваску тщательно переме-

шать и развести водой в пропорции 1:200 -400, после чего равномерно вносить в исходную массу из расчета 5-10 литров на тонну. Закваску вносить в сырьё по мере её загрузки в траншею, либо использовать насосы-дозаторы на комбайне.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России:

1. Мансуров А.П. Повышение качества силосования кукурузы с применением микробиологических и химических добавок. /H.H. Кучин, Н.И. Рыбин, А.П. Мансуров, В.А. Жирнов, М.А. Панитков// Ветеринарная патология. 2006. №1,(16). С. 35-37.

2. Мансуров А.П. Влияние порошкообразной серы на микробиологические процессы и качества силоса при консервировании кукурузы. /Н.И. Рыбин, H.H. Кучин, А.П. Мансуров// Ветеринарная патология. 2006. №1, (16). С. 3738.

3. Мансуров А.П. Управление микроэкологии организма продуктивных животных - альтернативный метод оздоровления и обеспечения продовольственной безопасности /А.А Арбузова, И.В. Гордеева, А.П. Мансуров, и др.// Ветеринарная патология. 2007. №2 (21), С.88-91.

4. Мансуров А.П. Консервирование плющеного фуражного зерна повышенной влажности биологическим препаратом Биосил ННЗ. /Н.Н Кучин, А.П. Мансуров, Н.И. Рыбин// Кормопроизводство. 2009. №8,- С. 27-30.

5. Мансуров А.П. Силосование клевера лугового биологическими препаратами /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, О.В. Цыкунова, A.A. Мансуров// Достижения науки и техники АПК. 2009.- №2,- С. 52-54.

6. Мансуров А.П. Приготовление силоса из смесей однолетних трав с использованием биопрепаратов при разных сроках скашивания. /Н.Н Кучин, А.П. Мансуров//. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2010. - №2 (17) - С. 23-27.

7. Мансуров А.П. Взаимосвязь показателей качества брожения в силосах из зерностебельной массы смесей однолетних трав. /Н.Н Кучин, А.П. Мансуров, И.А. Шишкина// Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 20Ю.-№4(19).-С. 26-28.

8. Мансуров А.П. Использование биопрепаратов при приготовление силоса из многолетних и бобовых трав. /H.H. Кучин, О.В. Цыкунова., А.П. Мансуров, И.А. Шишкина// Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2011.-№2(21).- С. 12-18.

9. Мансуров А.П. Эффективность применения биопрепаратов при консервировании растительных кормов. /H.H. Кучин, А.П. Маисуров, И.А. Шишкина, Е.С. Андреева// Вестник Нижегородского университета имени Н.И. Лобачевского 2011. №2(1) - С. 111-114.

10. Маисуров А.П. Изменение степени силосуемости и питательности многолетних бобовых трав в зависимости от фазы развития травостоя и степени провяливания. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров// Вестник Нижегородского университета имени Н.И. Лобачевского 2011. №3(1) - С. 149-152.

11. Мансуров А.П. Влияние степени уплотнения и использования биологических и химических препаратов на результаты консервирования фуражного зерна повышенной влажности. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, Е.Ю. Герасимов, Н.И. Рыбин, В.А. Жирнов// Вестник Нижегородского университета имени Н.И. Лобачевского 2012. №2 (3)-С. 140-144.

12. Мансуров А.П. Особенности силосования вико- и люпино-ячменных смесей с биопрепаратами в фазу молочной спелости зерна ячменя. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров// Вестник Нижегородского университета имени Н.И. Лобачевского 2012. №5 (1) - С. 114-120.

13. Мансуров А.П. Силосуемость вико- и люпино-ячменных смесей в фазу молочно-восковой спелости зерна ячменя. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, И.А. Шишкина// Вестник Нижегородского университета имени Н.И. Лобачевского 2013. №2(1) С. 129-134.

Методические рекомендации:

14. Мансуров А.П. Рекомендации по применению биологических химических препаратов для консервирования плющеного зерна. /H.H. Кучин, И.А. Малеев, А.П. Мансуров, Е.Ю. Герасимов, Н.И. Рыбин// Н. Новгород. 2008. -15с.

15. Мансуров А.П. Рекомендации по консервированию зерна повышенной влажности химическими и биологическими препаратами. /H.H. Кучин, О.В. Цыкунова, И.А. Малеев, А.П. Мансуров, Е.Ю. Герасимов, Н.И. Рыбин// Н. Новгород. 2009. - 22с.

В сборниках научных работ и материалах конференций:

16. Мансуров А.П. Применение заквасок молочнокислых бактерий при силосовании провяленных трав как основа функционального кормления. /А.П. Мансуров, В.А. Жирнов, Г.И. Григорьева// Инфекционные и инвазионные болезни животных в современных условиях: Материалы научно - практической конференции по итогам НИР НГСХА за 2001-2004гг. 18-19 марта 2004г. Н.Новгород. 2004. - С.282-284.

17. Мансуров А.П. Эффективность бактериальной закваски «Вносил» при силосовании. /П.А. Кондратьев, А.П. Мансуров, H.H. Кучин, Д.И. Кургузи-ков// Научные основы повышения продуктивности животных и качества животноводческой продукции. Материалы региональной научно-практической конференции. НГСХА - Н.Новгород, 2005. - С.61-62.

18. Мансуров А.П. Технология получения высококачественного консервированного зерна с применением бактериальных заквасок. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, Н.И. Рыбин, И.Я. Ванькова, В.А. Жирнов// Научные основы повышения продуктивности животных и качества животноводческой продукции. Материалы региональной научно-практической конференции. НГСХА -Н.Новгород, 2005. - С.63-68.

19. Мансуров А.П. Силосование кормов при неблагоприятных погодных условиях с применением бактериальных заквасок. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, И.А. Шишкина, В.А. Жирнов// Разработка и внедрение технологий и технических средств для АПК Северо-Восточного региона Российской Федера-

ции: Материалы Международной научно-практической конференции. - Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2007. - С.257-259.

20. Мансуров А.П. Испытания закваски для силосования «Биосил» производства ООО «Биоавтоматика» в хозяйствах Нижегородской области. /А.П. Мансуров, В.А. Жнрнов, И.А. Шишкина// Совершенствование технико-эксплуатационных процессов энергетических средств в сельском хозяйстве и на транспорте. Сборник научных трудов. - Н. Новгород. 2007. - С.88-94.

21. Мансуров А.П. Силосование клевера лугового с биологическими препаратами. /А.П. Мансуров, В.А. Жнрнов, О.В. Цыкунова, A.A. Мансуров// Проблемы и перспективы развития растениеводства и лесного дела в современных условиях: Сборник материалов юбилейной научно-практической конференции факультета агрономии и лесного хозяйства, посвященной 65-летию факультета и 10-летию специальности «Лесное хозяйство». - Вологда - Молочное: ИЦВГМХА, 2008. - С.28-31.

22. Мансуров А.П. Приготовление силоса из отавы люцерны с комбинированным составом химических и биологических добавок. /А.П. Мансуров// Проблемы и перспективы развития растениеводства и лесного дела в современных условиях: Сборник материалов юбилейной научно-практической конференции факультета агрономии и лесного хозяйства, посвященной 65-летию факультета и 10-летаю специальности «Лесное хозяйство». - Вологда - Молочное: ИЦВГМХА, 2008. - С.31-34.

23. Мансуров А.П. Новый биопрепарат для силосования клевера лугового. /H.H. Кучин, О.В. Цыкунова, А.П. Мансуров, A.A. Мансуров// Совершенствование технологий производства и повышение качества продукции растениеводства: Сборник научных трудов. Н.Новгород, 2008. - С.73-77.

24. Мансуров А.П. Консервирование зерна повышенной влажности биологическими добавками. /H.H. Кучин, О.В. Цыкунова, А.П. Мансуров, A.A. Мансуров, Н.И. Рыбин// Совершенствование технологий производства и повышение качества продукции растениеводства: Сборник научных трудов /НГСХА, Н.Новгород, 2008. - С.77-80.

25. Мансуров А.П. Приготовление силоса из люцерны жёлтой с комбинированным составом биологических добавок. /А.П. Мансуров// Современные проблемы АПК. (Материалы Всероссийской научно-практической конференции). Майкоп. 2008. - С.276-279.

26. Мансуров А.П. Использование консервирующих и обогащающих смесей при силосовании кукурузы. /H.H. Кучин, В.И. Козлов, Н.И. Рыбин, А.П. Мансуров// Научное обеспечение животноводства и кормопроизводства: Всероссийская научно-практическая конференция (4-6 июня 2008 года). - Саранск, 2008. - С.298-302.

27. Мансуров А.П. Результаты силосования козлятниково-кострецовых смесей. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, О.В. Цыкунова// Научное обеспечение животноводства и кормопроизводства: Всероссийская научно-практическая конференция (4-6 июня 2008 года). - Саранск, 2008. - С.302-305.

28. Мансуров А.П. Биопрепараты при силосовании многолетних бобовых трав. /Н.Н Кучин., А.П. Мансуров// Основы повышения эффективности сель-

скохозяйственного производства Евро-Северо-Востока России. Материалы научно-практической конференции к 60-летию ГНУ Костромской НИИСХ. Кострома. 2008.-С.113-116.

29. Мансуров А.П. Результаты использования химических и биологических препаратов для консервирования фуражного зерна повышенной влажности. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, Е.Ю. Герасимов// Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных: сборник материалов юбилейной научно-практической конференции, г. Ярославль 17-19 июня 2009г. - Ярославль, 2009. - С. 116-120.

30. Мансуров А.П. Силосование клевера лугового биологическими препаратами. /H.H. Кучин, О.В. Цыкунова, А.П. Мансуров, Е.Ю. Герасимов// Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных: сборник материалов юбилейной научно-практической конференции, г. Ярославль 17-19 июня 2009г. - Ярославль, 2009. - С. 121-124.

31. Мансуров А.П.. Использование штаммов молочнокислых бактерий для силосования многолетних бобовых трав. /H.H. Кучин, Н.И. Рыбин, А.П. Мансуров// Актуальные проблемы заготовки, хранения и рационального использования кормов. Материалы Международной научно- практической конференции посвященной 100-летию со дня рождения доктора сельскохозяйственных наук, профессора С.Я. Зафрена. (19-20 августа 2009г, г. Москва) - М.: ФГУ РЦСК. 2009. - С.58-62.

32. Мансуров А.П. Изменения содержания сухого вещества и его сохранности при силосовании многолетних бобовых трав с добавками. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров// Научное обеспечение повышения эффективности отрасли животноводства в условиях Евро-Северо-Востока России: сборник материалов научной сессии, г. Кострома, 2-3 июля 2009г. - Кострома, 2009. - С 103-108.

33. Мансуров А.П. Консервирование кормов. /H.H. Кучин., А.П. Мансуров, Е.Ю. Герасимов// Пути совершенствования агротехнологий на Северо-западе России. Материалы Международной научно-практической конференции посвященной 100-летию образования ГНУ Псковского НИИСХ. Псков 1-5 июля 2010 г. Псков, 2010. - С 125-131.

34. Мансуров А.П. Приготовление силоса из козлятника восточного с различными препаратами. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров// Инновации в сельском хозяйстве. Межвузовский сборник научных трудов, посвященный 15-летию высшего аграрного образования в Калининградском государственном техническом университете (КГТУ). Калининград, 2010,- С 188-193.

35. Мансуров А.П. Влияние биодобавок на степень подкисления зерносе-нажа при разных сроках уборки укосной массы. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, И.А. Шишкина// Ресурсосберегающие технологии и технические средства в агропромышленном комплексе. Материалы международной научно-практической конференции Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. Н. Новгород, 2010. - С. 276-281.

36. Мансуров А.П. Эффективный способ сохранения фуражного зерна повышенной влажности. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, A.A. Мансуров//. По-

волжье Arpo. Межрегиональный журнал агробизнеса. №1 (1) февраль 2010. -С. 33.

37. Мансуров А.П. Влияние биопрепаратов, состава смесей однолетних бобово-злаковых трав и сроков их использования на кислотообразование и кислотность силосов. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, И.А. Шишкина// Сборник статей международной научно-практической конференции - Кострома, 2011. -С. 162-166.

38. Мансуров А.П. Степень уплотнения, химические и биологические препараты при консервировании фуражного зерна повышенной влажности. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, Е.Ю. Герасимов, Е.С. Андреева// Сборник статей международной научно-практической конференции. - Кострома, 2011. -С.166-171.

39. Мансуров А.П.. Энергетическая и экономическая оценка производства силоса из однолетних бобово-злаковых трав. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, И.А. Шишкина// Вестник НГИЭИИ №5(6) - Княгинино НГИЭИИ, 2011.- С.85-99.

40. Мансуров А.П. Влияние биопрепаратов, состава смесей однолетних бобово-злаковых трав и сроков их использования на кислотообразование и кислотность силосов. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, В.А. Жирнов// Нижегородский аграрный вестник. Н. Новгород, февраль 2012. - С.314-317.

41. Мансуров А.П. Степень уплотнения, химические и биологические препараты при консервировании фуражного зерна повышенной влажности. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, Е.Ю. Герасимов, В.А. Жирнов// Нижегородский аграрный вестник. Н. Новгород, февраль 2012.- С.324-329.

42. Мансуров А.П., Технологические и экономические преимущества использования препарата «Биосил НН» при силосовании вико-ячменных смесей. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, И.А. Шишкина// Международная научно-техническая конференция «Научно - технический прогресс в сельскохозяйственном производстве» 10-11 октября 2012г. Республика Беларусь г. Минск. С. 136-140.

43. Мансуров А.П., Экономические аспекты использования биопрепаратов при заготовке силосов. /H.H. Кучин, А.П. Мансуров, A.A. Мансуров// Международная научно-практическая конференция. «Развитие агропромышленного сектора Нечерноземья в условиях вступления России в ВТО» 28 ноября 2012г. Смоленск. 2012. - С.283-286.

44. Мансуров А.П. Влияние технологических приёмов на состав и качество брожения при силосовании многолетних бобовых трав. /H.H. Кучин, С.Н. Завиваев, А.П. Мансуров, И.А. Шишкина// Материалы 17 международной научно-практической конференции студентов и молодых учёных «Социально экономические проблемы развития муниципальных образований». Княгинино НГИЭИ. - 2012.- С.53-59.

Подписано в печать 10.04.2013 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать цифровая. Усл. печ. л. 2. Тираж 100 экз.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии ННГУ им. Н.И. Лобачевского. 603000, г. Нижний Новгород, ул. Б. Покровская, 37

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Мансуров, Александр Петрович, Лобня

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия

На правах рукописи

05^013^0^84

Экз. №

МАНСУРОВ АЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЁМОВ ПОДГОТОВКИ И КОНСЕРВИРОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ПРЕПАРАТАМИ МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ

Специальность 06.02.08 - кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Москва - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Список использованных сокращений...............................................5

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................6

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ..............................................................14

1.1 Теоретические и практические предпосылки расширения объёмов производства силосованных кормов.................................................14

1.2 Микрофлора процесса силосования. Её роль в обеспечении сохранности исходного качества растительного сырья...............................................34

1.3 Исключительная роль молочнокислых бактерий в микробиологических процессах силосования...........................................................44

1.4 Роль силосных добавок в системе мер по коррекции процесса

консервирования растительного сырья..................................................59

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.......................................................82

2 ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ..............................................................................82

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОПРЕПАРАТОВ ПРИ СИЛОСОВАНИИ МНОГОЛЕТНИХ БОБОВЫХ ТРАВ.............................91

3.1 Изменение технологических свойств силосной массы на разных

стадиях развития и в процессе провяливания..........................................91

3.1.1 Химический состав.....................................................................92

3.1.2 Питательность...........................................................................97

3.2 Исследование влияния препаратов из одиночных штаммов бактериальных культур на процесс консервирования...............................102

3.2.1 Органолептические показатели.....................................................102

3.2.2 Степень подкисления.................................................................107

3.2.3 Размеры образования органических кислот.....................................115

3.2.4 Дополнительные показатели качества брожения..............................144

3.2.5 Оценка качества брожения при силосовании многолетних бобовых

трав............................................................................................149

3.2.6 Химический состав и питательность силосов..................................154

3.3 Исследование влияния препаратов из сочетания различных

штаммов бактериальных культур на процесс консервирования...................165

3.3.1 Влияние комплексных биопрепаратов на качество брожения..............165

3.3.2 Влияние биопрепарата «Биосил НН» на химический состав и питательность силосов из многолетних бобовых трав...............................173

3.4 Производственная проверка эффективности использования препарата «Биосил НН» при силосовании трав.....................................................178

3.5 Экономическая эффективность применения препарата «Биосил НН»

при силосовании трав......................................................................181

4 ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОПРЕПАРАТОВ ПРИ СИЛОСОВАНИИ СМЕСЕЙ ОДНОЛЕТНИХ БОБОВО-3ЛАКОВЫХ ТРАВ..........184

4.1 Оценка консервирующих свойств исходного сырья для силосования......184

4.2 Качество брожения.....................................................................188

4.3 Химический состав силосов...........................................................212

4.4 Питательность силосов.................................................................227

4.5 Заготовка силоса из смесей однолетних бобово-злаковых трав с

новым биопрепаратом в условиях производства......................................236

4.6 Эффективность использования силоса из смесей однолетних трав

с «Биосил НН» в рационах дойных коров..............................................240

5 ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОПРЕПАРАТОВ

ПРИ КОНСЕРВИРОВАНИИ ЗЕРНА ПОВЫШЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ.......244

5.1 Определение оптимального состава биопрепарата..............................245

5.2 Уточнение дозы внесения.............................................................248

5.3 Влияние биопрепаратов на качество консервирования зерна ячменя

в продолжительном опыте................................................................255

5.4 Определение влияния соотношений штаммов бактериальных культур

в составе нового препарата на качество процесса консервирования.............260

5.5 Результаты производственных испытаний нового биопрепарата при

хранении зерна ячменя повышенной влажности и эффективность его

использования в рационах дойных коров..............................................267

6 СОЗДАНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ

БИОПРЕПАРАТОВ...........................................................................271

ВЫВОДЫ......................................................................................278

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ....................................................281

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................282

ПРИЛОЖЕНИЯ...............................................................................317

Список использованных сокращений

БЭВ - безазотистые экстрактивные вещества

ВРУ - водорастворимые углеводы.

ГМС - гидролизатно - молочная среда.

КВФБ- козлятник восточный в фазе бутонизации.

КВФЦ - козлятник восточный в фазе цветения.

КЛФБ - клевер луговой в фазе бутонизации.

КЛФЦ - клевер луговой в фазе цветения.

ЛПФБ - люцерна посевная в фазе бутонизации.

ЛПФЦ - люцерна посевная в фазе цветения.

ЛГУ - легко гидролизуемые углеводы.

ЛЖК - летучие жирные кислоты

МДС - молочно дрожжевая среда.

МКБ - молочнокислые бактерии.

ОК - органические кислоты

ОЭ - обменная энергия

ПДС- полная дрожжевая среда

ГШ - переваримый протеин

РП - растворимый протеин

СВ - сухое вещество.

СП - сырой протеин

СКл - сырая клетчатка

L. lactis - Lactococcus lactis АМС.

L. species - Lactobacillus species - 23.

L. casei - Lactobacillus casei.

ВВЕДЕНИЕ

Интенсификация производства продукции животноводства в условиях рыночной экономики требует разработки новых и совершенствования существующих технологий заготовки высококачественных кормов, изыскания резервов в создании прочной кормовой базы и организации на этой основе полноценного сбалансированного кормления скота.

Важнейшая роль в её создании принадлежит объёмистым кормам, доля которых в их валовом производстве достигает 60% по сухому веществу (Хрупов A.A., 2007). При этом в зимнее - стойловый период основным объёмистым кормом является силос (до 30-50% по сухому веществу), а основным концентрированным кормом - фуражное зерно (Фицев А.П., 2007; Бондарев В.А., Панов A.A., 2008; Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова J1.C., 2009).

Изучение различных растительных основ, используемых для приготовления силоса, показывает их неодинаковую пригодность для данной технологии из-за особенностей биохимического состава и условий выращивания.

В нашей стране основным сырьём для приготовления высокопротеиновых энергонасыщенных силосованных кормов наиболее пригодными являются многолетние бобовые и бобово-злаковые травы. В ранние фазы вегетации они обладают высокой энергетической питательностью (10.2-11.2 МДж ОЭ) богаты макро и микроэлементами. Именно такой растительный материал должен составлять основу производства кормов для жвачных животных (Косолапов В.М., Бондарев В.А., Клименко В.П., 2008). Сложность получения силосованных кормов высокого качества из этих растений, заключается в плохой их силосуе-мости из-за высокой буферности и избыточной влажности.

Однолетние травы и их смеси наибольший выход питательных веществ в укосной массе дают на стадии восковой спелости зерна. В это время их влажность близка к оптимальной, однако содержание сахара часто бывает недостаточным для проведения силосования традиционным способом (Панов A.A., Ро-

гачевская Н.С., 2009).

Максимальный выход питательных веществ в фуражном зерне накапливается в фазу восковой спелости. Однако при такой степени спелости влажность зерна составляет 25-35% и наиболее дешёвым способом его сохранения является консервирование и герметичное хранение (Кучин H.H., Жирнов В.А., Рыбин Н.И., 2004; 2005 и др.).

Несмотря на достаточную изученность технологических приёмов консервирования различного растительного сырья, солидный опыт использования различных консервирующих средств, на практике, на протяжении многих лет в большинстве регионов России качество силосуемых кормов остаётся низким.

В связи с этим дальнейшее совершенствование технологий консервирования растительного сырья с целью получения высококачественного корма, близкого по переваримости питательных веществ к исходному материалу, с минимальными потерями питательных веществ, при снижении затрат финансовых и материально-технических средств является важной задачей.

Одним из наиболее перспективных способов улучшения качества консервирования растительного сырья является применение биопрепаратов, состоящих в первую очередь из гомоферментативных молочнокислых бактерий - естественных микроорганизмов молочно-кислого брожения, которое является основой благоприятного исхода процесса консервирования растительных кормов (Победнов Ю.А., 2003; Победнов Ю.А., Мамаев A.A., 2003; Косолапов В.М., Бондарев В.А., 2009 и др.).

Однако ассортимент отечественных специализированных биопрепаратов для консервирования кормов крайне скуден. Малочисленны также исследовательские работы, посвящённые этой проблеме. Кроме того, в силу слабого учёта специфических реакций различного растительного сырья на инокуляцию, результаты их использования не всегда бывают удовлетворительными. Серьёзного анализа причин, по которым были получены отрицательные результаты, проведено мало. Следствием этого стало искусственное занижение использования мол очно-кислых бактерий для этих целей.

В связи с этим, особую актуальность приобретают вопросы эффективности биопрепаратов из различных молочнокислых бактерий, определение их влияния на процесс консервирования различного растительного сырья в зависимости от сроков их заготовки и способа оптимизации влажности, а также их влияния на сохранность энергетической и протеиновой питательности исходной растительной массы.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в разработке научно обоснованных способов консервирования наиболее энергонасыщенных и высокопротеиновых растительных кормов с применением препаратов, состоящих из различных сочетаний и соотношений штаммов молочнокислых бактерий, по эффективности их влияния на качество брожения и сохранность питательной ценности растительных кормов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- провести сравнительную оценку эффективности консервирования многолетних бобовых и однолетних бобово - злаковых трав, зерна ячменя повышенной влажности с биопрепаратами, составленными как из отдельных различных штаммов молочнокислых бактерий, так и различных их сочетаний и соотношений, в сравнении с применяемыми в настоящее время биологическими препаратами и химическими консервантами;

- выявить оптимальный состав биопрепарата и установить дозу его внесения;

- определить консервирующее действие нового биопрепарата на растительном сырье разной силосуемости в зависимости от сроков его скашивания и параметров влажности;

- разработать параметры технологий консервирования и выявить эффективность действия разработанного препарата на качество брожения, сохранность питательной и энергетической ценности консервируемого растительного сырья;

- разработать технологию производства, нормативно-техническую доку-

ментацию и технологию применения нового биопрепарата;

- провести испытания нового биопрепарата в лабораторных и производственных условиях в сельскохозяйственных предприятиях Нижегородской области;

- дать технико-экономическую оценку разработанным способам консервирования и усовершенствованным технологиям приготовления кормов повышенной энергетической питательности с применением разработанного препарата;

Научная новизна. Получены результаты сравнительных испытаний влияния биопрепаратов, состоящих из различных культур молочнокислых бактерий, и их сочетаний и соотношений на процесс консервирования многолетних бобовых, однолетних бобово-злаковых смесей, заготовляемых в различные фазы своего развития, и зерна ячменя повышенной влажности.

Разработан состав, дозы внесения и испытан в производственных условиях новый препарат «Биосил НН» для консервирования многолетних бобовых, однолетних бобово-злаковых трав и консервирования зерна повышенной влажности.

Впервые научно обоснована и экспериментально подтверждена пригодность биопрепарата «Биосил НН» для силосования.

Проведена оценка влияния препарата «Биосил НН» на качество брожения, питательность и сохранность кормов и доказано экономическое преимущество его применения для консервирования растительного сырья.

Разработана лабораторная и производственная технология получения нового препарата.

Практическая значимость. Определены технологические параметры многолетних бобовых трав, обеспечивающие оптимальное качество брожения при использовании биопрепарата «Биосил НН». Усовершенствованная технология консервирования многолетних бобовых трав с использованием этого препарата увеличивает энергетическую ценность силоса на 0,9 МДж обменной энергии и на 1,9-4,5% протеиновую питательность. Широкие производственные

испытания биопрепарата при консервировании многолетних бобовых трав и скармливание силоса в рационах молочных коров позволяло снизить расход кормов на производство молока на 9,6%, повысить рентабельность его производства на 3,4%. Способ силосования с использованием «Биосил НН» не ухудшает экологического состояния окружающей среды и не требует использования специальных мер защиты обслуживающего персонала.

Установлены сроки использования вико- и люпино-ячменных смесей для заготовки высококачественного силоса, превосходящего по концентрации обменной энергии в сухом веществе силос, приготовленный в другие сроки. Применение препарата «Биосил НН» при силосовании смесей однолетних трав повышало выход готового корма на 9,9 % при увеличении в нём количества сухого вещества на 11,8%, переваримого протеина на 28,9%, обменной энергии на 17,1% и снижало себестоимость корма на 9,1%. Молочная продуктивность коров при скармливании им такого силоса увеличивалась на 9,3%, выход жира на 9,4 и белка на 12,2%.

Применение нового биопрепарата для консервирования плющеного зерна ячменя повышенной влажности позволяло снизить технологические затраты на 21,8% за счет исключения его досушивания до стандартной влажности и дробления. Одна кормовая единица такого зерна стоила на 3,5% дешевле, чем у зерна стандартной влажности. Использование консервированного зерна в рационах дойных коров повышало рентабельность производства молока на 13,7%.

Реализация результатов исследования. Препарат «Биосил НН» прошёл государственную регистрацию в федеральной службе по ветеринарному и фи-

ч

тосанитарному надзору РФ:

- получено свидетельство о государственной регистрации препарата;

- согласованы технические условия на препарат;

- утверждена инструкция по применению препарата;

Результаты исследований внедрены в хозяйствах нижегородской области: СПК «Дубенское» Вадского района, СПК «Кузьминский» Краснооктябрьского района, СПК «колхоз им. К. Маркса» Гагинского района, СПК «Кузьминка» Крас-

нооктябрьского района, СПК «Уразовский» Краснооктябрьского района, ООО «Зерно» Краснооктябрьского района.

Результаты исследований по применению созданного биопрепарата вошли в следующие нормативные документы:

1. Рекомендации по применению биологических химических препаратов для консервирования плющеного зерна. ГНУ Нижегородский научно-исследовательский проектно-технологический институт АПК Россельхозакаде-мии. Н.Новгород. 2008.

2. Рекомендации по консервированию зерна повышенной влажности химическими и биологическими препаратами. Министерство сельского хозяйства и продовольственных ресурсов Нижегородской области. Нижний Новгород. 2009.

Разработанный препарат в 2000 - 2012 годах прошёл испытания при консервировании 820 тыс. тонн растительных кормов в 34 хозяйствах Нижегородской области.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и одобрены - на международных и всероссийских научно-практических конференциях: «Разработка и внедрение технологий и технических средств для АПК Северо-Восточного региона Российской Федерации» (Киров, 2007); «Современные проблемы АПК» (Майкоп, 2008); «Актуальные проблемы заготовки, хранения и рационального использования кормов» (Москва, 2009); «Научное обеспечение животноводства при реализации государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 гг. » (Саранск, 2008); «Пути совершенствования агротехнологий на Северо-западе» (Псков, 2010); «Ресурсосберегающие технологии и технические средс�