Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОДГОТОВКИ ЗЕРНА НА КОРМОВЫЕ ЦЕЛИ

ВАК РФ 06.01.12, Кормопроизводство и луговодство

Автореферат диссертации по теме "УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОДГОТОВКИ ЗЕРНА НА КОРМОВЫЕ ЦЕЛИ"

ЩЕКУТЬЕВА Наталья Александровна

На правах рукописи

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОДГОТОВКИ ЗЕРНА НА КОРМОВЫЕ ЦЕЛИ

Специальность 06.01.12 - кормопроизводство и луговодство 06.02.02 — кормление сельскохозяйственных животных и технология

кормов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва-2006

Работа выполнена в СЗНИИ молочного и лугопастбищного хозяйства Вологодской области Вологодского района

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент Капустин Николай Иванович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Кобозев Илья Васильевич

доктор сельскохозяйственных наук, Победнов Юрий Андреевич

Ведущая организация: Смоленская государственная

сельскохозяйственная академия

I I I

Защита состоится «_» _200...г. в _на заседании

диссертационного совета К. 220 043 01 при РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева

Адрес- 127550, Москва, Тимирязевская ул, д 49 , Тел /факс 976-24-92

Учёный совет РГАУ-МСХА имени К. А Тимирязева

С диссертацией можь чакомиться в ЦНБ РГАУ - МСХА имени К. А. Тимирязева.

Чвтореферат разослан _ > _200...г.

Учёный секретарь

диссертационного совета ..........Н Г. Тазина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время применяемые в хозяйствах Северо-Западной зоны технологии заготовки и хранения кормов и подготовки их к скармливанию недостаточно совершенны. В результате чего, потери питательных веществ при их осуществлении достигают 25-30% и выше.

Несовершенство применяемых технологий заготовки и хранения кормов является одной. из основных причин недостатка витаминов, и других биологически активных веществ в рационах животных в стойловый период, что влечёт за . собой нарушение физиологических и, в частности, воспроизводительных функций животных, в следствии чего - наблюдается снижение их продуктивности, уменьшение выхода телят на 100 коров и т. д. Эффективным способом устранения этих причин является использование в кормлении животных пророщенного зерна. Однако рекомендуемые в настоящее время способы проращивания зерна имеют ряд существенных недостатков. Это, прежде всего большие потери питательных веществ на дыхание прорастающего зерна, которые достигают 20-25%. Кроме этого, часть невсхожих зёрен при проращивании загнивает, микроорганизмы, участвующие в этом процессе, вырабатывают токсины, которые снижают качество готового корма и могут привести к отравлению животных.

Необходимостью устранения недостатков существующих технологий проращивания зерна и была обусловлена необходимость проведения данных исследований.

Целью исследований являлась разработка приёмов и способов, обеспечивающих сокращение потерь питательных веществ в процессе проращивания зерна и снижение затрат на его производство.'

Для осуществления поставленной цели было необходимо решить следующие задачи: ,

1. Разработать способы, обеспечивающие сокращение потерь питательных веществ в процессе . проращивания зерна, путем использования различных видов субстратов, таких как верховой торф, сапропель, мох-сфагнум.

2. Изучить сравнительную эффективность используемых субстратов при их совместном и раздельном применении.

3. Установить оптимальное соотношение и взаиморасположение зерна и субстрата при проращивании.

4. Определить , оптимальный период. проращивания зерна, обеспечивающий наибольший выход брологшнтгн , аштптшт-——

- РГАУ-МС1а |

имени К.Л. Тимирязева |

веществ при минимальных потерях питательных веществ и наименьших материальных затратах

5. Определить потери сухой массы и питательных веществ при проращивании в зависимости от вида субстрата

6 Установить оптимальную влажность зерна в период проращивания

7 Изучить изменение химического состава проращиваемого зерна в зависимости от продолжительности периода проращивания и вида субстрата

8 Изучить возможность исключения или снижения интенсивности освещения зерна в первые 2-4 дня проращивания

9. Изучить влияние освещения на процесс проращивания зерна и выращивания гидропонной зелени

10. Усовершенствовать конструкцию лотков и их взаиморасположение на стеллажах в целях повышения качества проращиваемого зерна и увеличения его выхода с единицы полезной площади помещения для проращивания

11 Установить влияние температуры внутри помещения на скорость, интенсивность процесса прорастания зерна и развития процессов порчи невсхожих зёрен

12 Провести производственную проверку усовершенствованной технологии проращивания зерна и изучить его переваримость методом m vitro

Научная новизна проведённых исследований заключается в том, что в целях сокращения потерь питательных веществ и замедления порчи невсхожих зерен в процессе проращивания зерна впервые использованы субстраты, включающие верховой торф, сапропель и мох-сфагнум, обладающие фунгицидным и бактерицидным действием, ускоряющие процесс прорастания зерна и используемые в качестве нетрадиционных видов кормовых средств в кормлении различных видов животных

Кроме того, в целях сокращения энергетических и материальных затрат, увеличения выхода готового корма с единицы полезной площади помещения для проращивания и повышения его качества, впервые предложены, экспериментально обоснованы и апробированы в производстве новые технологические параметры осуществления процесса проращивания зерна такие как температурный режим и режим освещения, сокращение периода проращивания, новая конструкция лотков Научная новизна разработки

подтверждена тремя патентами на изобретение № 2230459, № 2230460, № 2230461, полученными в 2004 году.

Практическая ценность работы. Разработанная технология проращивания зерна позволяет значительно снизить затраты на его осуществление, уменьшить себестоимость полученного пророщенного зерна, благодаря сокращению периода проращивания, уменьшению потерь питательных веществ, увеличению выхода готового корма с единицы полезной помещения. • .

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на: межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и аспирантов (Молочное 2002, 2005), юбилейной научно-практической конференции, посвященной 60-летию факультета агрономии и лесного хозяйства (Молочное 2003), юбилейной научно-практической конференции, посвященной 60-летию факультета агрономии и лесного хозяйства (Молочное 2003), на Емельяновских чтениях в СЗНИИМЛПХ в 2006 году, а также ежегодно докладывались на ученых советах агрономического факультета. Результаты работы прошли производственную проверку в ОПХ «Куркино» Вологодского района и колхозе «Аврора» Грязовецкого района Вологодской области.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 120 страницах компьютерного текста, содержит 25 таблиц, 3 рисунков. Список литературы включает 167 источников.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования по теме диссертационной работы были проведены в отделе кормопроизводства ГНУ Северо-Западный НИИ молочного и лугопастбищного хозяйства (ГНУ СЗНИИМЛПХ) в период 2000-2005 гг. Определение' качественных показателей пророщенного зерна вместе с субстратом и зелёными . проростками, а также химические ; анализы по изучению питательности готового корма, и анализы субстратов проведены в химической лаборатории СЗНИИМЛПХ и агрохимцентра «Вологодский» (п. Молочное) по общепринятым методикам. Математическая обработка полученных-экспериментальных данных проведена методом дисперсионного анализа (Доспехов Б. А.) с использованием системы АЫОУА программы Р7Б ВМОР Статистического пакета программ. '

Для решения поставленных задач было проведено 11 лабораторных опытов в четырёхкратной повторности.

В опыте 1 определяли необходимую температуру воды и продолжительность заманивания зерна для обеспечения оптимальных условий его проращивания Для этого зерно ячменя, замачивали в воде определенной температуры на б, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, и 24 часа и ставили в термостат для поддержания температуры воды.

В опыте 2 изучали необходимость освещения в первые 3—4 суток проращивания, а также влияние различных источников освещения на выход готового корма, длину проростков, содержание витаминов и каротина в пророщенном зерне

Опыты 3-6 включали каждый по девять вариантов. В этих опытах изучали влияние различных доз субстрата (0,5; 1, 2, 5, 7, 10, 30, 50% от массы сухого зерна) на процесс проращивания зерна и выращивания гидропонной зелени Целью данного опыта являлось установить оптимальную дозу субстрата для проращивания зерна при продолжительности проращивания 5 и 10 дней

Опыт 7 включал 5 вариантов по изучению влияния вида субстрата на процесс проращивания зерна и скорость роста проростков.

Опыт 8 состоял из 9 вариантов по изучению эффективности и целесообразности послойного расположения зерна ячменя и субстрата при проращивании, в целях его экономии

Опыт 9 состоит из 5 вариантов по изучению потерь сухого вещества и элементов питания в процессе проращивания зерна и выращивания гидропонной зелени на исследуемых субстратах Продолжительность опыта 10 дней. Учеты по потерям сухого вещества проводили через каждые 3 дня

Опыты 10 проводился с целью определения оптимальной температуры при проращивании зерна, обеспечивающей минимальную степень порчи невсхожих зёрен без снижения скорости прорастания Для этого процесс проращивания зерна на различных видах субстратов проводили при пяти градациях температуры: +10, +13, +15, +18, +20°С. Продолжительность опыта 10 дней Схема опыта включала 5 вариантов

Опьгг 11 состоял из 5 вариантов по определению оптимальной влажности зерна в процессе его проращивания в зависимости от вида субстрата. Для установления оптимальной влажности зерно ячменя в опьгге увлажняли до 40, 50,60,70,80% путем замачивания в воде Продолжительность опыта 10 дней.

В ходе опытов проводили наблюдения за ростом и развитием проростков зерна в зависимости от вида субстрата, от процентного соотношения зерна и субстрата, от послойного расположения зерна и субстрата при проращивании, от условий проращивания (температура, влажность, свет) .

В ходе исследований были изучены химический состав и питательность пророщенного зерна вместе с субстратами и отдельно зелёных проростков, определена переваримость сухого вещества методом in vitro.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Определение необходимой температуры воды и продолжительности замачивания зерна для обеспечения оптимальных условий его проращивания

На основании проведённых исследований было установлено, что только после 8-10 часов нахождения в воде зерно приобретало необходимую для прорастания влажность около 60%. Температура воды при замачивании оказала существенное влияние на всхожесть зерна. Так, если при использовании воды с температурой от +10 до +20®С количество всхожих зёрен после замачивания было в среднем 83-87%, то при температуре от +25 до +35°С — 48-75%.

Исследования показали, что уже после 8 часов замачивания зерна в тёплой воде с температурой от +30 до +35°С оно закисало и почти полностью теряло всхожесть. Поэтому замачивать зерно следует в воде с температурой от+10 до +20°С.

Влияние освещения на процесс проращивания зерна и выращивания 1 гидропонной зелени-

Результаты' опытов показали, что использование дополнительного освещения в первые три дня проращивания не оказало существенного влияния на длину и массу проростков по сравнению с зерном, пророщенным в темноте. Анализ результатов исследований, представленный в таблице 1 показывает, что масса и длина проростков после трёх суток проращивания были практически одинаковы во всех вариантах, как при проращивании зерна: на свету, так и в темноте.

1. Влияние освещения на рост и развитие проростков ячменя в первые

три дня проращивания

Источник освещения Масса . Масса . Длина

исходного зерна, г проростков, кг/м2 проростков, см

Естественный свет (контроль) 100 2,68 1,86

Лампа ЛБ 100 2,42 1,84

Проращивание зерна в 100 2,42 1,84

темноте

В ходе проведённых опытов было установлено, что рост . и развитие растений в период от,4 до 10 дней зависит от источников освещения. Так, под действием красных лучей был обеспечен хороший ростовой эффект — длина проростков составила 7,9 см, а их масса 4,64 кг/м2; при воздействии синего

света - рост растений был на уровне контрольного варианта (длина проростков 7,6см, масса проростков 4,43 кг/м1) - в контроле длина проростков 7,6 см, а их масса 4,38 кг/м'.

Результаты изучения оптимального соотношения зерна и субстрата

при проращивании В результате опыта было установлено, что с возрастанием дозы субстрата с 0,5 до 50% происходит значительное увеличение выхода и длины проростков с 1 м1 полезной площади При проращивании зерна течение 5 дней при дозе субстрата 0,5% масса зеленых проростков составила в среднем 1 кг/мг, а длина проростков — 4,2 см. При дозе субстрата 50% данные показатели были следующими: 1,8 кг/м1 и 8,2 см соответственно Аналогичная зависимость сохранялась и после 10 дней проращивания. Это можно объяснить тем, что прорастающее зерно, по видимому, использует питательные вещества не только содержащиеся в зерне, но и из субстратов. Поэтому при увеличении дозы субстрата с 0,5 до 50% проростки получают больше питательных элементов и стимуляторов роста.

В контрольных вариантах, где субстраты не применялись, данные показатели были значительно ниже. Так выход и длина проростков после 5 дней проращивания составили в контроле в среднем 0,83 кг/м1 и 3,2 см, а после 10 дней проращивания — 2,01 кг/м1 и 6,4 см

Несмотря на хорошие результаты в вариантах с повышенным содержанием субстрата (10; 30, 50%) его дозу при проращивании следует ограничить двумя процентами от массы зерна (по сухому веществу), в связи с тем, что нормами кормления животных количество скармливаемого верхового торфа и сапропеля ограничено 200-300г на голову в сутки

Влияние вида субстрата на процесс проращивания зерна и скорость роста проростков Цель исследований заключалась в том, чтобы установить влияние различных видов субстратов на процесс проращивания зерна и выявить лучший субстрат, под действием которого, при проращивании зерна за одно и тоже время можно получить наибольший выход готового корма и длину проростков

В результате проведённых исследований было установлено, что при проращивании зерна на субстратах выход готовой продукции был значительно выше по сравнению с контрольным вариантом Так масса готового корма, полученная в результате проращивания зерна на верховом торфе и сапропеле составляла 23,8 и 22,1 кг/м1 соответственно Это на 14-23% больше по сравнению с контрольным вариантом, где данный показатель равен 19,4 кг/м1. В этих же вариантах длина зелёных проростков равнялась - на верховом торфе -11,8 см, на сапропеле - 11,5 см - это также превосходит контроль в 1,7 раза

субстратов. Кроме того, благодаря наличию в торфе и сапропеле стимуляторов роста — гуматов, при его использовании возрастает скорость развития проростков.

Мох-сфагнум хорошо удерживает влагу, благодаря чему зерно равномерно увлажняется, поверхность его не пересыхает, а внутри массы проращиваемого зерна поддерживается влажность близкая к оптимальной. Поэтому и длина проростков и выход готового корма в этом варианте были выше не только по сравнению с контролем, но и по сравнению с вариантами, где в качестве субстратов использовали верховой торф и сапропель. Однако, самые лучшие показатели были отмечены в'варианте с комбинированным субстратом, где выход готового корма составил 24,8 кг/м1 это на 26% выше по сравнению с контролем и в 1,2 раза больше по сравнению с остальными вариантами.

Поэтому по результатам комплексной оценки длины и выхода проростков с 1 м1 в процессе проращивания зерна лучшим видом субстрата следует считать комбинированный субстрат, включающий смесь сапропеля, верхового торфа и мха-сфагнума в соотношении 1:1:1. Добавка его к массе зерна в количестве 2% (по сухому веществу) обеспечивает более интенсивное прорастание, выход зелёных проростков с 1 м2 возрастает с 2,2 кг в контроле до 3. Данный субстрат улучшает водно-воздушный режим в массе проращиваемого зерна, замедляет процессы плесневения и загнивания невсхожих зёрен.

Влияние послойного размещения зерна и субстрата на результаты

проращивания

При выращивании гидропонной зелени используется большое количество зерна. Это не всегда экономически выгодно для сельскохозяйственных предприятий. Поэтому в целях экономии зерна, а также для выяснения эффективности послойного размещения зерна и субстрата в процессе его проращивания, был проведён специальный опыт.

В ходе этого опыта зерно проращивали в слое 1, 2, 3, 4 и 5 см на комбинированном субстрате. '

В результате проведённых исследований было установлено, что при проращивании зерна в слое 1-2 см выход проростков составил в среднем 3,5 кг/м1, это в 1,4 раза больше по сравнению с вариантами, где слой зерна составил 3-5см. По-видимому, с уменьшением слоя зерна при проращивании для прорастающих зёрен имеется возможность в большей степени использовать питательные вещества из субстрата. А за счёт орошения верхний слой субстратов постоянно находится в увлажнённом состоянии, что способствует более быстрому и дружному прорастанию зерна.

■ - По результатам проведённых исследований можно сделать следующие выводы: выращивать гидропонную зелень наиболее целесообразно при 1—2 см.

Это позволяет обеспечить максимальный выход зелёных проростков, предотвратить процессы плесневения зерна, в 2- 3 раза сократить расход зерна по выращиванию зелени с длиной ростков 10-15см без уменьшения выхода их массы с 1 м\

Определение оптимальных условий (влажности и температуры) проращивания зерна и выращивания гидропонной зелени в зависимости от вида субстрата Высокая температура и влажность в массе проращиваемого зерна создают благоприятные условия для интенсивного развития плесени и процессов его гниения. Поэтому важной задачей при проращивании зерна и выращивании из него зелени является обеспечение условий получения чистого в санитарном отношении продукта

Наиболее эффективными мерами в борьбе с плесенью и процессами гниения при выращивании гидропонной зелени является снижение температуры и поддержание оптимальной влажности в слое проращиваемого зерна.

Так, если при проращивании зерна в контрольном варианте при температуре воздуха +20"С в течение 10 суток количество загнивших зёрен было 24%, то при снижении температуры до +10°С процент загнивших зёрен снизился в 2,1 раза и составил 11%.

Наименьшее количество колоний плесени на зерне было в варианте с мхом-сфагнумом и комбинированным субстратом В этих же вариантах появление плесени на 8% зёрен, при проращивании зерна при температуре +10вС в течение 10 суток В результате проращивания зерна на верховом торфе и сапропеле при тех же условиях количество заплесневевших зёрен было 9 и 10% соответственно.

Снижение температуры при проращивании зерна с +-20 до +13°С практически не оказывает существенного влияния на скорость роста проростков. Так, если при +20°С длина проростков в контроле была 6,4см, то при температуре +10°С она составила 6,2 см То же самое можно сказать и о проращивании зерна на верховом торфе, сапропеле, мхе-сфагнуме и комбинированном субстрате

Таким образом, по результатам проведённых опытов можно сделать заключение о том, что проращивание зерна следует проводить при температуре от +10 до +15°С. Такая температура практически не замедляет скорость роста проростков, в тоже время интенсивность процессов плесневения и гниения зерна при этом существенно снижается Кроме того, поддерживать температуру внутри помещения от +10 до +15вС в зимних условиях значительно проще, чем +25°С, которая рекомендовалась ранее

■ Большое влияние на интенсивность Плесневения • и гниения оказывает влажность зерна и субстратов. Так при влажности зерна и субстрата 70-80% происходит • уменьшение длины ' и' Массы проростков по сравнению с остальными вариантами опыта, а также возрастает интенсивность развития гнилостных процессов в массе зерна. Намного меньше процент заплесневевших зёрен наблюдался в вариантах с комбинированном субстратом (верховой торф + сапропель + мох-сфагнум. В варианте с мхом-сфагнумом загнивших зёрен не было совсем.

Анализ результатов исследований показывает, что при влажности зерна и субстрата 40-50% наблюдается усиление процесса плесневения корма. Причём наиболее интенсивный процесс плесневения отмечен в контроле — в среднем 21%, а наиболее низкий в опытах с комбинированным субстратом и мхом-сфагнумом. - в среднем 9,6%. Это объясняется тем, что мох хорошо удерживает влагу, поверхность зерна не пересыхает, поэтому и количество заплесневевших зёрен по сравнению с другими вариантами было меньше.

В результате исследований было установлено, что оптимальная влажность зерна и субстрата при проращивании составляет 60%. При такой влажности зерно не подвергается процессам плесневения и гниения, поэтому интенсивно протекают биохимические процессы в зерне, влияющие на рост и развитие проростков. ' - * ' • - '

Определение потерь сухого вещества в зависимости от вида субстрата и продолжительности проращивания зерна -

Прорастающее зерно интенсивно дышит, расходуя запасные питательные вещества, потери которых к концу проращивания достигают 25-28%. И чем дольше период проращивания, тем больше эти потери (табл. 2). ' • < ' '

- 2. Потери сухого вещества в зависимости от вида субстрата и

продолжительности проращивания зерна, % к сухому веществу

Варианты, виды субстрата Потери сухого вещества в зависимости от срока проращивания

3 суток 5 суток 10 суток

Зерно, пророщенное без субстрата ' (контроль) ■ 4,3 26,7 29,5

Зерно+2% верхового торфа ' - 2,7 ' 20,6 24,1

Зерно+2% сапропеля 1,1 16,8 21,3

Зерно+2% мха-сфагнума 1,7 17,8 22,2

Зерно+2%комб.с-т (торф верховой + + сапропель + мох-сфагнум) ' ' 1,0 11,4 18,1

НСР05 1,2 1,8 1,6

В целях сокращения потерь питательных веществ из зерна были использованы субстраты из верхового торфа, сапропеля и мха-сфагнума Все эти компоненты используются в качестве нетрадиционных кормовых средств в кормлении, а содержащиеся в них питательные вещества могут поглощаться корнями прорастающего зерна, в результате чего обеспечивается сокращение потерь питательных веществ зерна.

Анализ результатов исследований показывает, что в течение первых трёх суток проращивания потери сухого вещества в опытных вариантах были невелики и изменялись от 1,0 до 2,7% Они были существенно ниже, чем в контроле, где потери составляли 4,3% В последующие трое суток проращивания (7—10 день) потери сухого вещества из зерна резко возросли, что обусловлено ростом интенсивности дыхания прорастающего зерна

Таким образом, в результате небольших потерь сухого вещества в первые трое суток проращивания (от 1 до 2,7%) следует считать, что наиболее целесообразно проращивать зерно в течение 4—5 суток до образования проростков длиной 3—5 см.

Химический состав зерна и готового корма в зависимости от вида субстрата

Химический состав пророщенного зерна ячменя изменялся в зависимости от вида используемого субстрата и количества дней проращивания (табл. 3)

Увеличение срока проращивания с 5 до 10 дней привело к значительным колебаниям соотношения крахмал: сахар Так, при проращивании зерна в течение пяти дней содержание сахара в среднем по вариантам составило 22,6%, крахмала — 25,1% Но уже на десятые сутки проращивания зерна уровень содержания легкогидролизируемых Сахаров в среднем по вариантам опыта вырос в 1,3 раза и составил 30,5%, а содержание крахмала уменьшилось в 1,8 раза и составило 13,7%. Накопление Сахаров происходит в результате интенсивного гидролиза крахмала, поэтому при увеличении содержания сахара в пророщенном зерне, количество крахмала снижается.

На основании проведённых исследование по изучению динамики химического состава зерна, пророщенного на различных видах субстратов, можно сделать вывод том, что наиболее высокое содержание протеина и сахара, имеет зерно, пророщенное на комбинированном субстрате и мхе-сфагнуме. Содержанию жира было выше в зерне, пророщенносм на субстратах верхового торфа и сапропеля

Экономическая эффективность новой технологии проращивания зерна на кормовые цели показывают, что проращивание зерна ячменя по новой технологии является экономически выгодной (табл 4)

3. Динамика изменения химического состава пророщенного зерна ячменя в зависимости отвила субстрата

и срока проращивания, в % к сухому веществу

Г" ' 1 | Наименование корма 1 св, г/кг | (Сед ОЭ 1 в 1 кгс Мжьг [ I в вз I В с>лом веществе % |

Сырая зоаа Сырой протеин Сырой жир Сырая клет ка БЭВ 1

Всего ВТ ч | 1 крахмал сахар | |

5 дней проращивания

Зерно, пророщенное без субстрата (контроль) 299 11,9 1,13 3,21 13,82 4,04 3,33 75,6 20,4 28 1 |

Зерно+2% верхового торфа 316 12,2 1,19 3,32 14,55 | 2,55 4,44 75,14 15,78 \ 2з2 1

Зерно+2% сапропеля 296 11,8 1,12 4,66 15,18 3,64 391 72 61 33,23 | 23 7 |

Зерно+2% мха-сфагнума 381 12,4 1,22 I 2,91 14 91 5,18 42 72 8 18,9 | 22 8 I

Зерно+2%комбинирован с т 354 120 1,15 ' 3,62 15,81 4,41 4,17 71,99 24 9 | 25 2

10 дней проращивания

Зерно, пророщенное без субстрата (контрочь) 165 12,2 | 1,19 3,14 17,72 1 3,47 | 3 56 71 86 . I 32 5 | 19 3

Зериот2% верхового торфа 265 12 3 1,22 3,53 19,41 5 21 1 4,73 1 67 10 20 4 ' 13 4 1

Зерно+2% сапропеля 281 11,6 1,05 4 98 18 17 3,98 4.15 68,72 35 14 113 !

Зерно+2% мха сфагнума 304 11.9 ' 1.14 3,39 19 52 4 85 1 4 43 | 67,81 29 24 11 8 }

Зерн01-2%комбинирован с-т | 339 118, 1,10 ' 3 73 18,28 | 3 8 1 4,32 | 69 87 36,12 , 12 *

4. Экономическая оценка эффективности новой технологии проращивания 1 тонны зерна ячменя

на кормовые цели

J6 п/п Показатели " Традиционная технология Новая технология ' _ Разница, '" ±

1 Кол-во дней проращивания зерна ' 10 ■• 5 -5

2 Затраты на подготовку 1т зерна, руб. 150 150 -

. 3 Затраты на подготовку субстратов на 1 т зерна, руб. - /Л?

4 Затраты на энерго-и теплоносители за весь период проращивания •750 . 312 -438

5 Итого материальных затрат, руб. 900 Ш -Ш

б Потери с. в. в процессе проращивания 1т зерна, кг 2 if 114 •W

' 7" Кол-во скармливаемого с. в. с 1т пророщенного. зерна 7йГ ' 886

8 Нормативные затраты на производство 1л молока, к. ед. - М -9,9

9 Получено молока от скармливаемого пророщенного зерна, кг Ц 3 " 9/4. -'' '

10 Доход от реализации полученного молока, руб. ' - 1941 8/я +1/0.

11 Себестоимость полученного молока, руб. 5W sm ч

12 Прибыль от реализации полученного молока, руб. 1М з ш +№

13 Эконом, эффективность от применяемых технологий проращ. 1т зерна, руб. 28,4% щи

На подготовку субстратов на каждую тонну зерна используется 70 руб, затраты на энерго- и теплоносители в среднем в 2,4 раза меньше по сравнению с традиционной технологией Это можно объяснить тем, что по новой технологии период проращивания зерна длиться 5 дней (традиционной 10 дней) В результате чего происходит экономия электроэнергии и отопления. Экономическая эффективность от внедрения усовершенствованной технологии проращивания 1 тонны зерна ячменя составляетчто на ^¿,/Уо больше по сравнению с традиционной

Результаты зоотехнической оценки способов проращивания зерна методом

IN VITRO

Зоотехническая оценка технологии проращивания зерна на субстратной основе проведена путём изучения переваримости сухого вещества методом in vitro Переваримость сухого вещества определяли после пяти дней проращивания при образовании проростков длиной 2—3 см и после 10 дней проращивания при длине ростков 12—17 см.

В основу данного метода положено моделирование в лабораторных условиях, процессов пищеварения происходящих в организме жвачных животных В результате проведенных исследований было установлено, что наиболее высокую переваримость сухого вещества имело зерно пророщенное на сапропелевом и комбинированном субстрате - 80 и 80,2% соответственно при 5 днях проращивания и 83,4 и 78,1% соответственно при 10 днях проращивания зерна В контрольном варианте, где использовалась традиционная технология проращивание зерна без использования субстрата, переваримость зерна после 10 суток проращивания составляла 64,9%, то есть была ниже на 15,1% Это, по-видимому, обусловлено уменьшением доли эндосперма в связи с его расходованием на процессы дыхания и относительным возрастанием доли клетчатки, имеющей низкий коэффициент переваримости.

Совершенствование оборудования для осуществления технологического процесса проращивания В настоящее время наиболее часто применяют лотки со сплошным дном и высотой стенок 5-6 см Однако на таких лотках наблюдается застаивание воды в нижней части лотка, что приводит к его порче и образованию вредных для животных соединений

Поэтому нами были предложены лотки аналогичной конструкции, но с перфорированным дном Для этого на всей площади дна лотка делают

небольшие отверстия диаметром 3—4мм на расстоянии 10—15 см друг от друга. При этом избыток воды при поливе стекает через отверстия на зерно, находящееся в лотках ниже расположенного яруса. Для сбора избытка воды под лотками нижнего яруса делают полог из плёнки или листового железа, или оставляют в лотках этого яруса сплошное дно.' А для стекания воды их располагают с наклоном вперёд. • .

. В целях увеличения выхода пророщенного зерна при ограниченном объёме помещения предлагается использовать кассетный способ расположения лотков. . . , ' - ■ " '

При этом лотки объединяют в кассеты по 5—7 штук. Расстояние между лотками в кассете составляет 2—3 см, а между кассетами 50-60 см. При загрузке зерна в лотки, его орошении и выгрузке готового продукта переднюю часть лотков в кассете поочерёдно опускают. В задней части лотки закрепляют на петлях или шарнирах. Для кассетного способа проращивания зерна следует использовать лотки с высотой стенок 5см и перфорированным дном. Лотки в кассетах располагают наклонно, для сбора воды нижний лоток в каждой кассете делают со сплошным дном.

Кассетный способ расположения лотков по сравнению с ярусным, при котором ■ расстояние между лотками составляет 50—70 см, позволяет в одинаковом по объёму помещении получить в 3—4 раза большее пророщенного зерна, чем при традиционном расположении лотков на расстоянии 50 см друг от друга. - \< ' ■-<

ВЫВОДЫ

1. Традиционно используемые в производстве способы проращивания зерна • имеют ряд существенных недостатков, основными из которых являются

большие потери питательных веществ на дыхание, достигающие 28% и высокие материальные затраты, связанные с осуществлением процесса проращивания. На устранение недостатков; существующей технологии и . были направлены исследования, результаты которых представлены в . диссертационной работе. ..

2. Исследования показали, что устранить ряд имеющихся недостатков технологии позволяет использование в качестве субстрата

■ нетрадиционных видов кормовых средств, таких как сапропель, верховой торф, мох-сфагнум, которые позволяют существенно улучшить

параметры технологического процесса. В частности снизить потери питательных веществ более, чем в 2 раза, замедлить и даже приостановить процесс порчи невсхожих зёрен, обеспечить более быстрое и дружное прорастание в результате улучшения водно-воздушного режима в массе проращиваемого зерна и использования проростками элементов питания, содержащихся в субстрате.

3 Предназначенное для проращивания зерно необходимо замачивать в воде с температурой от +15 до +20°С в течение 8-10 часов. Более высокая температура воды и более длительный период замачивания приводит к снижению всхожести, а при более низкой температуре воды замедляется процесс прорастания

4 После замачивания зерно необходимо освободить от воды и смешать с субстратом Доза субстрата составляет 2% от массы зерна по сухому веществу Лучшим видом субстрата является смесь сапропеля, верхового торфа и мха-сфагнума в соотношении 1:1:1. Оптимальная влажность зерна в процессе проращивания составляет 60% При более низкой влажности активизируются процессы плесневения невсхожих зерен, а при более высокой, ускоряется их загнивание.

5. Исследования показали, что воздействие света на зерно в первые три дня проращивания не приводят к существенному ускорению процесса его прорастания, поэтому в целях экономии электроэнергии проращивания зерна в течение этого периода можно вести без дополнительного интенсивного освещения

6. Влияние спектрального состава также значительно влияет на рост и развитие проростков и на содержание витаминов и биологически активных веществ Красные лучи обеспечили хороший ростовой эффект растений, при синих - рост растений был на уровне контрольного варианта, ультрафиолетовые лучи угнетающе действовали на развитие растений ячменя Под действием красных и синих лучей синтез витаминов Е и В2 в зерне протекал наиболее интенсивно, чем при естественном освещении Если в зерне, проросшем под естественным освещением, содержание витамина Е было 62,0 мг/кг, то в вариантах с красными и синими лучами его содержание составило 88,3 и 78,5 мг/кг. Под действием красных лучей возросло и содержание витамина В2, а

синие лучи способствуют наибольшему накоплению каротина в зелёных проростках. ' 1 • -. •

7. • В связи с тем, что основное количество биологически активных веществ

накапливается в прорастающем зерне ■ в течение первых 1-2! суток, период его проращивания можно сократить с рекомендованных ранее 10-12 суток до 4—5 суток без снижения. выхода витаминов и других биологически активных соединений: ' ' -

8. Температуру воздуха внутри помещения следует снизить до +12...+15°С.

Такое снижение температуры не приводит к существенному замедлению прорастания, но резко замедляется процесс развития плесневых грибов и гнилостных бактерий в массе прорастающего зерна.

9. . При выращивании зелёных проростков длиной 12—15 см в целях

экономии зерна может быть использован послойный способ размещения

. зерна и субстрата. При этом слой зерна может быть уменьшен до 1—2 см, а масса зелёных проростков остаётся практически такой же как и при слое зерна 4—5 см. -

10 Анализ химического состава растительных образцов, полученных на различных видах субстратах при 10 днях проращивания зерна показал, что наибольшее содержание протеина (18,28%), сахара (36,12%) _ получено в зерне, пророщенном на комбинированном субстрате по сравнению с контрольным вариантом, где содержание данных питательных веществ было следующим — протеин 17,72%, сахара 32,5%.

11. Разработанная технология позволяет осуществлять процесс проращивания зерна в приспособленных помещениях животноводческих ферм и комплексов, не прибегая к строительству. специальных дорогостоящих цехов для проращивания.

12 Осуществление процесса проращивания зерна . по предлагаемой технологии экономически, выгодно, так как при его осуществлении не только улучшается процесс - прорастания зерна, но и сокращаются затраты. Экономическая- эффективность от внедрения усовершенствованной технологии проращивания 1 тонны зерна ячменя составляет 57%, что на 28,4% больше по сравнению с традиционной.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1 Для проращивания зерна и получения гидропонной зелени следует использовать зерно с высокой всхожестью не ниже 90% Перед проращиванием зерно необходимо погрузить в воду на 8—10 часов для того, чтобы оно приобрело необходимую для проращивания влажность около 60% Рекомендуемая температура воды для замачивания зерна от+10 до+20°С

2 Для получения готового корма высокого качества зерно при проращивании должно постоянно поддерживаться во влажном состоянии путём его ежедневного орошения В целях предупреждения плесневения и гниения невсхожих зёрен процесс проращивания необходимо вести при температуре +10 +15°С, а влажность зерна должна составлять 55-60%. Наиболее целесообразно проращивать зерно в течение 4-5 суток до образования проростков длиной 3—5 см. Потери питательных веществ при этом сокращаются в 4—5 раз, а физиологический эффект его при скармливании не ниже зерна с зелёными ростками, так как биологически активные вещества, за исключением каротина накапливаются в зерне в первые 2—4 дня после начала прорастания

3 Лучшие результаты при проращивании обеспечивает субстрат из верхового торфа, сапропеля и мха-сфагнума в соотношении 1:1:1, который при выращивании зелёных проростков обеспечивает сокращение потерь сухой массы и питательных веществ в процессе проращивания с 4,3% до 1% при трех сутках проращивания и 29,5% до 18,1% при проращивании в течение 10 дней или в 1,6 раза и повышает эффективность самого процесса проращивания Пророщенное зерно скармливают вместе с ростками и субстратом стельным и сухостойным коровам в дозе по 1,5-2 кг на голову в сутки

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1 Щекутьева Н А, Капустин Н И. Изменения, происходящие в процессе проращивания зерна на кормовые цели// Сб науч трудов Эффективные технологии в молочном животноводстве и переработке молока - Вологда-Молочное, 2002 - С 196-198.

Щекутьева Н. А., Капустин Н. И. Совершенствование способов проращивания зерна и получения из него зелёных проростков// Сб. науч. трудов. Эффективные технологии в молочном животноводстве и переработке молока. — Вологда-Молочное, 2002. - С. 198-200. Щекутьева Н. А., Капустин Н. И. Сокращение затрат и повышение эффективности проращивания зерна на кормовые цели// Юбил. сб. науч. статей к 60-летию факультета агрономии и лесного хозяйства. Вопросы совершенствования полевого - кормопроизводства. и технологий возделывания лесных культур. — Вологда-Молочное, гООЗ.-С.ЗОт-ЗЗ.

. Щекутьева Н. А., Капустин Н. И. Сокращение потерь питательных веществ при проращивании зерна на кормовые цели// Сб. межвуз. науч. , трудов. Новые технологии , в ' производстве сельскохозяйственной продукции. — Вологда-Молочное, 2005. — С. 167-169.

, Щекутьева Н. А., Капустин Н. И , Новая ресурсосберегающая технология производства проращивания зерна на кормовые цели // Кормопроизводство. — 2006. — №12. - С. 24—26. Щекутьева Н. А., Капустин Н. И. Эффективность использования верхового торфа, сапропеля и мха-сфагнума. при проращивании зерна на кормовые цели// Сб. трудов ВГМХА. Наука — производству. Вологда-Молочное, 2006.-Т.З.-С. 184. . . ' Пат. №2230459 Российская Федерация. Способ получения корма из фуражного зерна/ Щекутьева Н. А., Капустин Н. И.; заявитель и патентообладатель Вологодская. государственная академия им. Н.В. Верещагина. - 2004.

Пат. №2230460 Российская Федерация. Способ получения корма из фуражного зерна/ Щекутьева Н. А., Капустин Н. И.; заявитель и патентообладатель Вологодская государственная . академия им. Н.В. Верещагина. - 2004.

Пат. №2230461 Российская Федерация. Способ получения корма из фуражного зерна/ Щекутьева Н. А., Капустин Н. И.; заявитель и патентообладатель Вологодская государственная академия им. Н.В. Верещагина.-2004. .

Заказ 4° 352 -Р Тираж 100 экз Подписано в печать 13 12 2006 г ИЦ ВГМХА 160555, г Вологда, п Молочное ул Емечьянова, 1