Влияние скармливания амаранта в составе силосов из кукурузы и сахарного сорго на обмен веществ и рубцовое пищеварение бычков, выращиваемых на мясо

Жданов, Руслан Радикович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Влияние скармливания амаранта в составе силосов из кукурузы и сахарного сорго на обмен веществ и рубцовое пищеварение бычков, выращиваемых на мясо
ВАК РФ 06.02.08, Кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

Автореферат диссертации по теме "Влияние скармливания амаранта в составе силосов из кукурузы и сахарного сорго на обмен веществ и рубцовое пищеварение бычков, выращиваемых на мясо"

На правах рукописи

ЖДАНОВ РУСЛАН РАДИКОВИЧ

ВЛИЯНИЕ СКАРМЛИВАНИЯ АМАРАНТА В СОСТАВЕ СИЛОСОВ ИЗ КУКУРУЗЫ И САХАРНОГО СОРГО НА ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И РУБЦОВОЕ ПИЩЕВАРЕНИЕ БЫЧКОВ, ВЫРАЩИВАЕМЫХ НА МЯСО

06.02.08 — кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Оренбург-2013

005545109

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства Россельхозакадемии»

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор

Мещеряков Александр Геннадьевич

Официальные оппоненты: Кудашева Александра Васильевна,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ГНУ ВНИИМС Россельхозакадемии, старший научный сотрудник отдела научно-технической информации и патентове-денья

Лебедев Святослав Валерьевич,

доктор биологических наук, заведующий лабораторией сельскохозяйственной биоэле-ментологии Института биоэлементологии Оренбургский государственный университет

Ведущее предприятие - ГНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт животноводства Россельхозакадемии»

Защита диссертации состоится «20» декабря 2013 г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 006.040.01 при ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства Россельхозакадемии» по адресу: 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29; тел./факс (3532) 77-46-41, vniims.or@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства Россельхозакадемии».

Автореферат разослан « 19 » ноября 2013 г. и размещен на сайте http:// vak.ed.gov.ru

Ученый секретарь Ажмулдинов

диссертационного совета Елемес Ажмулдинович

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из основных регионов производства сельскохозяйственной продукции в Российской Федерации является сухо-степная зона Южного Урала. Однако, резко континентальный климат зоны требует постоянного поиска путей повышения эффективности земледелия.

Большое значение в зональном растениеводстве сухостепной зоны Южного Урала приобретает правильный подбор засухоустойчивых культур, способных формировать высокие и стабильные урожаи (Ю.Н. Сидоров, 2002; A.B. Кудашева и др., 2010). К числу таких культур, способных давать гарантированные высокие урожаи не только в зоне сухих степей, но и в полупустыне, с выпадением 250-300 мм осадков в год относится амарант (Ю.Н. Сидоров, 2002). Используя активную инсоляцию солнца и большие ресурсы тепла, амарант способен давать устойчивые урожаи зерна, силоса и зеленой массы, превышающие в условиях засушливого климата продуктивность большинства полевых культур в 2-3 раза (А.Н. Асташов, 2005).

Кроме того, существенным фактором, ограничивающим наращивание животноводческой продукции, является дефицит качественного белка в кормах. Нерешенность белковой проблемы в кормопроизводстве приводит к ежегодному перерасходу зерна в размерах 20-25 млн. тонн (В.И. Фисинин, 2012).

Поэтому, выходом из создавшегося положения является увеличение производства растительного белка, дефицит которого не может быть преодолен за счет традиционных кормовых культур. Большим резервом в решении увеличения производства и повышения качества кормов служит введение в практику сельского хозяйства новых нетрадиционных кормовых растений. Одним из таких растений является кормовой амарант. По качественным и количественным показателям: содержанию белка, аминокислот, витаминов, кормовой амарант превосходит продукцию кормовых и пищевых культур, используемых традиционно.

В связи с этим весьма актуальна разработка основных приёмов возделывания амаранта в чистых и смешанных посевах в условиях сухостепной зоны Оренбургской области на кормовые цели.

Цель и задачи исследования. Целью данных исследований, которые выполнялись по тематическому плану НИР Всероссийского НИИ мясного скотоводства в соответствии с «Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по развитию АПК РФ на 20062010 гг.» — задание от 06.03.01, являлось научно-практическое обоснование создания в условиях сухостепной зоны Южного Урала высокопродуктивных агрофитоценозов амаранта в смешанных посевах с кукурузой и сахарным сорго и эффективность использования кормов, приготовленных из изучаемых культур в рационах бычков, выращиваемых на мясо.

Для достижения поставленной цели ставились следующие задачи:

1. Изучить особенности роста и развития, определить параметры фотосинтетической деятельности амаранта в чистых и смешанных посевах с кукурузой и сахарным сорго;

2. Дать сравнительную оценку химического состава и переваримости питательных веществ «in vitro» изучаемых силосов;

3. Провести биоэнергетическую оценку изучаемых приемов возделывания амаранта в чистом виде и в смеси с кукурузой и сахарным сорго на силос в сухостепной зоне Южного Урала;

4. Установить действие силоса изучаемых культур на способность использовать питательные вещества и энергию корма подопытными животными;

5. Изучить азотистый обмен, степень интенсивности микробиологических процессов по отдельным показателям жидкости рубца;

6. Оценить мясную продуктивность бычков и качество говядины при скармливании изучаемых силосов;

7. Определить экономическую эффективность скармливания амаранта в составе силосов из кукурузы и сахарного сорго в рационах бычков, выращиваемых на мясо.

Научная новизна. Впервые в сухостепной зоне Южного Урала проведены сравнительные исследования эффективности возделывания и продуктивного действия амаранта в смесях с кукурузой и сахарным сорго. Подобраны оптимальные сочетания способа посева и соотношения компонентов в смесях.

Изучено влияние скармливания амаранта в составе силоса из кукурузы и сорго сахарного на переваримость питательных веществ, рубцовое пищеварение, обмен азота и энергии рационов бычков, выращиваемых на мясо.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработаны способы посева и соотношения компонентов в смесях кукурузы и сахарного сорго с амарантом в условиях сухостепной зоны Южного Урала, обеспечивающие получение 35-40 т/га высококачественного силоса.

В результате проведенных исследований установлено, что скармливание в рационах молодняка крупного рогатого скота амаранта в составе силоса из сорго сахарного и кукурузы обеспечило увеличение мясной продуктивности, соответственно на 5,6 и 9,8%.

Доказана высокая экономическая и биоэнергетическая эффективность выращивания амаранта в смеси с сахарным сорго и использования силоса в кормлении животных. Полученные экспериментальные данные будут использованы при подготовке методических рекомендаций по скармливанию силоса из сорго сахарного и кукурузы в смеси с амарантом молодняку крупного рогатого скота, выращиваемого на мясо.

Положения, выносимые на защиту:

1. Особенности роста, развития и формирования урожая зеленой массы посевами амаранта в чистом виде и в смесях.

2. Сравнительная оценка химического состава и переваримости питательных веществ «in vitro» изучаемых силосов.

3. Влияние скармливания амаранта в составе силосов из кукурузы и сахарного сорго на потребление, усвоение питательных веществ, обмен азота и энергии бычками, выращиваемых на мясо;

4.Мясная продуктивность, качество мяса и затраты питательных веществ на их производство в связи со скармливанием изучаемых силосов в рационах бычков, выращиваемых на мясо.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на межрегиональных научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов (Краснодар, 2009, Оренбург, 2010); расширенном заседании научных сотрудников отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов ВНИИМСа (2013).

Публикация материалов. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи в периодических изданиях, в том числе две в рекомендованном ВАК РФ для публикации основных результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата наук.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований и их обсуждения, выводов и предложений, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 23 таблицы, 3 рисунка и 12 приложений. Список использованной литературы включает 205 источника, в том числе 37 — иностранных.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалы и методы исследований

Экспериментальная часть работы выполнялась в 2010-2012 годах на опытном поле ФГУП СПО «Оренбургский аграрный колледж», расположенном в пригородной микрозоне г. Оренбурга. Эксперименты заключались в проведение серии лабораторно-полевых, физиологических и научно-хозяйственных опытов. С целью сравнительного изучения кукурузы и сорго сахарного в смешанных посевах с амарантом при богарном возделывании в степной зоне Южного Урала применялись сорта и гибриды, районированные в этой зоне кукуруза (Р1 РОСС 209МВ), Амарант - Багряный, сорго - Волжское 4). Сравнительная продуктивность амаранта, кукурузы и сорго сахарного в чистом виде и в их смеси на силос проводилась по схеме:

Вариант 1. Сахарное сорго;

Вариант 2. Кукуруза;

Вариант 3. Амарант;

Вариант 4. Сорго сахарное + амарант (чередующимися рядами);

Вариант 5. Сорго сахарное + амарант (смесью семян);

Вариант 6. Сорго сахарное + кукуруза (чередующимися рядами).

Размер делянок - 25-50 м2, защитных полос - 1,5 м; расположение делянок - систематическое. Повторность - четырехкратная. Посевы сорго изучали на фоне рекомендуемой зональной агротехники возделывания. Предшественником была — паровая озимь.

В опытах проводили следующие важнейшие учеты и наблюдения: фенология, полнота всходов, густота стояния растений, засоренность посевов, интенсивность роста растений, облиственность, кустистость, высота и толщина стеблей, учет урожая и определение качества корма.

Лабораторные исследования проводились в испытательном центре ВНИИМС. Динамику накопления зеленой и сухой массы учитывали, начиная с фазы кущения, через каждые 10 дней путем срезания и взвешивания растений с учетной площадки в 1 м2. Питательность кормовой массы определяли по содержанию белка, жира, клетчатки, безазотистых экстрактивных веществ и переваримого протеина. По урожайности зеленой массы рассчитывали выход питательных компонентов с одного гектара.

Для проведения физиологических исследований было отобрано 9 бычков казахской белоголовой породы 12-месячного возраста. Подопытные бычки по принципу аналогов были разделены на 3 группы по 3 головы в каждой и в течение 30 дней находились в условиях подготовительного периода (табл. 1). Далее животные были постепенно переведены на режим опыта, предусматривавшего включение в состав типовых рационов бычков I группы силоса из кукурузы, II группы - силос из сахарного сорго, III -силос из сахарного сорго в смеси с амарантом и IV - силос из кукурузы в смеси с амарантом. Все рационы составлены на основе детализированных норм кормления (Калашников А.П., и др., 2003) с планируемым уровнем продуктивности животных 900-1000 г среднесуточного прироста.

Таблица 1 — Схема физиологического опыта

Группа Кол-во животных, гол. Возраст, мес Продолжительность периода, сут.

Подготовительного - 301 Основного - 8

Характер кормления

1 3 12 ОР ОР +силос из кукурузы

II 3 12 ОР ОР + силос из сахарного сорго

III 3 12 ОР ОР + силос из сахарного сорго в смеси с амарантом

IV 3 12 ОР ОР + силос из кукурузы с смеси с амарантом

Химический состав кормов, их остатков изучался по методикам (Петухова Е.А. и др., 1981; Ермаков А.И., 1987) в независимой аккредитованной испытательной лаборатории ГНУ «Всероссийский НИИ мясного скотоводства» (аккредитация Госстандарта России - Poc.RU №000121 ПФ59 от 29.09.2012 г. до 29.09.2014 г.).

По результатам балансовых опытов были рассчитаны коэффициенты переваримости питательных веществ, эффективность использования азотистой части рациона и баланс минеральных веществ.

С целью определения влияния изучаемых рационов на рубцовое пищеварение у интактных животных с помощью зонда брали пробы рубцовой жидкости (до кормления и через 3 часа), рН определяли ионометром ЭВ-74, аммиак - в чашках Конвея, количество ЛЖК - методом паровой дистилляции в аппарате Маркгама содержание уксусной, пропионовой, масляной кислот - методом газожидкостной хроматографии.

Исследования по оценке действия изучаемого фактора на рост, развитие, мясную продуктивность животных были проведены на 45 бычках казахской белоголовой породы, разделенных по принципу аналогов в возрасте 9 мес. на 3 группы по 15 голов в каждой. Контроль за ростом подопытного молодняка осуществляли путем ежемесячного индивидуального взвешивания бычков утром до кормления и поения. В конце опыта был проведен контрольный убой трех бычков из каждой группы по методике ВНИИМСа (1984) и изучен химический состав средней пробы мяса и длиннейшей мышцы спины. В образцах длиннейшей мышцы спины определяли влагу, жир, белок, золу, рН водной вытяжки, оксипролин, триптофан в средней пробе мяса - содержание влаги, жира, общего азота. По завершении исследований, на основании данных по затратам на выращивание бычков и стоимости реализованной продукции была определена экономическая эффективность использования изучаемых рационов при интенсивном выращивании бычков на мясо.

Основные данные, полученные в исследованиях, обработаны методом вариационной статистики по Н.А.Плохинскому (1969) с использованием компьютерной программы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Динамика площади листьев и продуктивность работы фотосинтетического аппарата

Результаты наших исследований показывают, что у сорго сахарного, кукурузы и амаранта, как и у всех поздних кормовых культур, на начальных этапах развитие листовой поверхности замедленное (Табл. 2). Так, через месяц после всходов (30 июня) площадь листьев в чистых посевах составляла у сорго сахарного - 3,7; у кукурузы - 3,8 и у амаранта - 4,2 тыс. м2/га. Затем начался интенсивный прирост листовой поверхности и в фазе молочной спелости зерна (середина августа) она достигла максимальных значений -в посевах кукурузы - 39,1; сорго сахарного — 42,5 и амаранта - 44,5 тыс. м2/га. После прохождения растениями кормовых культур фазы молочной спелости зерна отмечается снижение площади листьев посевов за счет их усыхания в нижнем ярусе, особенно заметное у кукурузы. Вероятно, за счет лучшего использования растениями всего пространства агроценоза заметно выше шло нарастание площади листовой поверхности в смешанных посевах изучаемых кормовых культур - с самого начала вегетации она превышала показатели чистых посевов в 1,2-1,5 раз.

Динамика формирования площади листьев в посевах кормовых культур и смесей, тыс. м2/га

(среднее за 2010-2012 гг.)

№ п/п Кормовые культуры и их соотношения ЮЛ/1 30.У1 ЮЛ/П ЗОЛ/И Ю.УШ 20Л/Ш ЗОЛ/Ш

всего в т.ч. всего в т.ч. Всего в т.ч. всего в т.ч. всего в т.ч. всего в т.ч. всего в т.ч.

1 Сорго сахарное 1,5 - 3,7 - 20,1 - 30,1 - 36,1 - 42,5 - 39,3 -

2 Кукуруза 2,1 - 3,8 - 18,2 - 26,1 - 32,1 - 39,1 - 34,2 -

3 Амарант 1,8 - 4,2 - 22,4 - 33,0 - 41,5 - 44,5 - 41,1 -

4 Сорго сахарное + амарант (чередующимися рядами) 2,6 1,0 1,6 5,7 2,7 3,0 31,6 15,7 15,9 37,5 18,5 19,0 43,6 21,6 22,0 48,6 23,1 25,5 45,4 21,8 23,6

5 Сорго сахарное + амарант (смесью семян) 3,2 1,2 2,0 7,7 3,5 4,2 34,2 17,0 17,2 40,5 19,5 21,0 45,2 21,1 24,1 50,0 21,5 28,5 47,0 21,0 26,0

6 Сорго сахарное + кукуруза (чередующимися рядами) 2,8 1,3 1,5 6,3 3,0 3,3 25,5 14,0 11,5 33,7 19,2 14,5 40,9 24,1 16,8 44,1 24,6 19,5 40,7 23,5 17,2

Наивысшие показатели листовой поверхности отмечены при выращивании сорго сахарного с амарантом, посеянных смесью семян (5 вариант) — 50,0 тыс. м2/га в фазу молочной спелости зерна в среднем за 2010-2012 гг. Чуть ниже была площадь листьев у смеси сорго сахарное + амарант, посеянных чередующимися рядами — 48,6 тыс. м2/га в среднем за три года. Кроме того необходимо отметить, что в смешанных посевах максимальная площадь листьев растений сохранялась более длительное время, чем в чистых.

В течение первого месяца вегетации сорго сахарное уступает кукурузе и амаранту по площади листьев в смешанных посевах с ними. В этот период кукуруза и амарант обеспечивают до 2/3 площади листьев от общего показателя посевов. Затем положение по изучаемым смесям различно. В посевах сорго сахарного с амарантом чередующимися рядами (вариант 4) вклад названных культур в общую площадь листьев (48,6 тыс. м2/га) приблизительно одинаков: амарант - 25,5 и сорго сахарное — 23,1 тыс. м2/га в момент максимального развития листьев в фазу молочной спелости зерна в среднем за 2010-2012 гг.

При посеве сорго сахарного с амарантом смесью семян (вариант 5) заметно большую долю в общей величине листовой поверхности агроце-ноза (50,0 тыс. м2/га) обеспечили растения амаранта — 28,5 тыс. м2/га, в то время как сорго сахарное - 21,5 тыс. м2/га. У смеси сорго сахарного с кукурузой, выращиваемых чередующимися рядами (вариант 6), общая площадь листьев в 44,1 тыс. м /га в фазу молочной спелости зерна складывалась соответственно из 24,6 и 19,5 тыс. м2/га, то есть заметно преобладали листья сорго сахарного.

Сравнительный анализ формирования продуктивности

Результаты наших исследований показывают, что наивысший сбор кормовых единиц обеспечила двухкомпонентная смесь сорго сахарное + амарант, посеянная смесью семян — 7,92 т корм. ед. с 1 га при высоком сборе переваримого протеина — 1,08 т/га и оптимальном обеспечении протеином каждой кормовой единицы — 136 г. (Табл. 3)

Второе место по питательной ценности кормовой массы заняла двухкомпонентная смесь сорго сахарное + амарант, выращиваемая чередующимися рядами. Сбор кормовых единиц составил 7,29 т/га, переваримого протеина — 0,97 т/га и обеспеченность протеином каждой кормовой единицы — 133 г.

Самый высокий сбор переваримого протеина и обеспеченность им 1 кормовой единицы был отмечен на чистых посевах амаранта — 1,20 т корм, ед./га и 171 граммов в среднем за 2010-2012 гг. По общему урожаю зеленой массы и сбору кормовых единиц посевы амаранта значительно превосходили сорго сахарное и кукурузу, но значительно уступали смешанным агроценозам сорго сахарного с амарантом.

Таблица 3 Продуктивность сорго сахарного в чистых и смешанных посевах в Оренбургской области

Кормовые культуры и их соотношения Урожайность зеленой массы, Т/га В среднем

2010 г. 2011 г. 2012 г. Среднее Выход к.ед., Выход перевариваемого протеина

Т/га

Сорго сахарное 31,6 32,4 34,0 32,7 6,68 0,64

Кукуруза 28,9 31,5 26,8 29,1 5,81 0,61

Амарант 25,5 41,0 32,0 32,8 7,04 1,20

Сорго сахарное + амарант (чередующимися рядами) 33,2 38,5 36,0 35,9 7,29 0,97

Сорго сахарное + амарант (смесью семян) 36,5 41,5 39,0 39,0 7,92 1,08

Сорго сахарное + кукуруза (чередующимися рядами) 32,0 33,5 30,8 32,1 6,46 0,67

Наиболее продуктивный в чистых посевах амарант обеспечивал урожайность зеленой массы 32,8 т/га в среднем за три года, то агроценоз сорго сахарного с амарантом, посеянный смесью семян, дал урожайность 39,0 т/га или выше на 6,2 т/га (на 19%). Высокая урожайность отмечена и при выращивании смеси сорго сахарного с амарантом чередующимися рядами - 35,9 т/га. Прибавка урожайности по сравнению с чистым посевом амаранта - 3,1 т/га или 9,5%.

Химический состав изучаемых силосов и переваримость питательных веществ «in vitro»

Лабораторные исследования показателей химического состава изучаемых силосов показали, что количество протеина больше концентрировалось в смеси амаранта с сахарным сорго — 16,5%, что в среднем выше чем в силосе из сахарного сорго на 5,8 % (Р <0,05) (табл. 4).

При изучении показателя обменной энергии силос второго и четвертого варианта имел одинаковое значение - 9,56 МДж, что выше чем в силосе из кукурузы на 10,3%, а по отношению к смеси амаранта с сахарным сорго ниже на 2,1%.

Таблица 4 — Химический состав и энергетическая ценность силосов,% СВ

Культура Сухое Вещество Сырой Протеин Сырой Жир БЭВ Сырая Клетчатка Кальций Фосфор ОЭ, МДж

Силос из кукурузы 20,7 7,5 4,3 57,9 23,7 0,1 0,3 9,67

Силос из сахарного сорго 21,2 8,7 3,8 56,4 23,1 0,2 0,4 10,06

Силос из сорго сахарного в смеси с амарантом 21,9 10,5 4,0 56,5 24,0 0,4 0,7 10,11

Силос из кукурузы в смеси с амарантом 21,0 9,3 3,9 53,3 24,1 0,2 0,5 9,86

Изучение переваримость сухого вещества и других питательных веществ методом «in vitro» является неотъемлемой частью сравнительной оценки кормовых культур (табл. 5).

Таблица 5 — Переваримость питательных веществ силосов "in vitro", %

Показатели Силос из кукурузы Силос из сахарного сорго Силос из сорго сахарного в смеси с амарантом Силос из кукурузы в смеси с амарантом

Сухое вещество 66,1±0,56 71,5±0,26 72,0±0,70 70,4±0,41

Сырой протеин 52,8±0,41 53,0±0,87 57,8±0,35 56,4±0,41

Сырая клетчатка 45,4±0,41 49,0±0,77 51,0±0,82 48,4±0,41

Переваримость сухого вещества силоса из сахарного сорго была выше по сравнению с данным кормом из кукурузы на 5,4% (Р <0,05), а показатель переваримости сырого протеина находился практически на одном уровне и составлял в среднем 53,9%, тогда как сухое вещество силоса с включением амаранта переваривалось на 72,0 и 70,4%, что выше на 0,5 и 4,3% чем у силоса в чистом виде соответственно.

При посеве изучаемых культур самые высокие затраты приходились на остаток расхода энергии, связанные с основной обработкой почвы и затратами на семена, которые составляли соответственно - 31,2 и 40,1% (табл. 6).

Наибольший удельный вес в структуре энергозатрат при посеве занимали горюче-смазочные материалы (23,8%), машины и оборудование (12,9%). Затраты энергии на удобрения и гербициды составляли в среднем соответственно 10,4 и 8,1%, а на живой труд не превышали 3,9%.

Таблица 6 - Биоэнергетическая оценка возделывания сорго сахарного, кукурузы, амаранта в чистом виде и в смешанных посевах

(среднее за 2010-2012 гг.)

Показатель Урожайность зеленой массы, т/га Затраты совокупной энергии на возделывание, тыс. ГДж/га Приращение энергии, тыс. ГДж/га Коэффициент энергетической эффективности, %

Сахарное сорго 31,0 16,66 36,04 2,16

Кукуруза 27,2 15,87 30,37 1,91

Амарант 32,5 17,22 41,28 2,40

Сорго сахарное + амарант (череду-ющ. рядами - 3:1) 34,7 18,56 41,35 2,23

Кукуруза + амарант (чередующ. рядами - 3:1) 28,5 18,20 31,13 1,71

Сорго сахарное + кукуруза (чередующ. рядами - 3:1) 26,3 17,76 26,95 1,52

Неодинаковая урожайность зеленой массы и затраты совокупной энергии повлияли на агроэнергетические коэффициенты. В частности, данный показатель был максимален при возделывании амаранта- 2,4%, что выше чем у кукурузы и сахарного сорго соответственно на 0,49 и 0,24%.

Экономический анализ позволил установить, что использование амаранта в смешанных посевах является эффективным способом, позволяющий не только получить корм с высоким содержанием протеина и энергии, но и окупить затраты при богарном выращивании этих культур в течение года, соответственно.

Оценка продуктивного действия силоса из сорго сахарного и кукурузы в смеси с амарантом в рационах бычков

Корма и кормление подопытных животных

Структура рационов в процессе проведения опытов находилась на одном уровне и по группам не отличалась (табл. 7). В структуре рационов животных наибольший удельный вес по питательности составляли сочные и грубые корма 67,5 % и 32,5 % приходилось на долю концентрированных кормов.

Животные всех групп за период проведения физиологического опыта на фоне равноценных по общей питательности рационов (7,38-7,77корм. ед.) потребляли практически одинаковое количество сухого вещества (7,33-7,53 кг), переваримого протеина (791-813 г), жира (278-311 г), клет-

чатки (1685-1815 г), кальция (68-74 г), фосфора (31-36 г), каротина (261-295 мг).

Таблица 7— Фактические рационы кормления подопытных бычков, кг/сут.

Корма Группа

1 II III IV

Сено ковыльное, кг 2,7 2,7 2,8 2,8

Силос из сорго сахарного, кг 12,5 - - -

Силос из кукурузы, кг - 12,6 - -

Силос из сорго сахарного в смеси с амарантом, кг — — 13,5 -

Силос из кукурузы в смеси с амарантом, кг — — — 13,5

Тыква, кг 6 6 6 6

Комбикорм, кг 2,5 2,5 2,5 2,5

Шрот подсолнечный, г 120 120 - -

В рационе содержится: сухого вещества, кг обменной энергии, МДж переваримого протеина, г сырого жира, г сырой клетчатки, г КОЭ, МДж/кг 7,33 86,6 791 284 1687,6 7,29 86,2 795 278 1685,3 7,49 92,1 813 288 1815,2 7,53 91,9 804 300 1798,7

Характеристика рубцового пищеварения у подопытных животных

Результаты изучения динамики работы рубца свидетельствуют о нормальном физиологическом состоянии подопытного молодняка (табл. 8).

Таблица 8 -Характеристика показателей жидкости рубца через 3 часа после кормления, ммоль/л

Группа

1 | II | III | IV

До кормления

рН 7,0 6,9 7,0 7,0

общее количество ЛЖК, ммоль/ в 100 мл 9,4 9,5 9,4 9,5

Соотношение кислот, %:

уксусная 58,00 58,10 57,70 58,20

пропионовая 21,60 21,50 21,70 21,60

масляная 20,40 20,40 20,60 20,20

МНз, ммоль/л 14,34 13,97 14,23 15,02

Через три часа после кормления

рН 6,5 6,4 6,4 6,5

общее количество ЛЖК, ммоль/ в 100 мл 10,8 10,7 11,6 11,5

Соотношение кислот, %:

уксусная 62,60 62,80 66,10 66,00

пропионовая 19,20 19,30 17,40 17,20

масляная 18,20 17,90 16,50 16,80

N1-13, ммоль/л 20,46 21,03 17,87 18.12

Из данных таблицы видно, что у всех подопытных бычков в рубцовой жидкости спустя 3 часа после кормления увеличилось общее количество летучих жирных кислот (ЛЖК) на 15 -23%. Более выражено, увеличение у бычков III и IV опытных групп, которые получали силос из сорго сахарного и кукурузы в смеси с амарантом в соотношении 3:1. У этих животных в рубцовой жидкости установлен более высокий уровень уксусной кислоты, при снижении доли пропионовой и масляной кислот. Увеличение уксусной кислоты и уменьшение пропионовой и масляной кислот в рубцовой жидкости бычков III, IV опытных групп могло обусловить усиление ацетата и, следовательно, использование продуктов брожения в направлении увеличения продуктивности.

Переваримость и использование питательных веществ рационов

По результатам балансового опыта было установлено, что скармливание изучаемых силосов оказывает неодинаковое влияние на переваривание питательных веществ кормов рационов (табл. 9).

Таблица 9 -Коэффициенты переваримости питательных веществ рационов подопытными бычками, %

Показатели Группа

1 II III IV

Сухое вещество 72,83±0,71 72,63±0,74 74,80±0,73 74,68±0,72

Органическое вещество 74,87±0,46 74,80±0,39 76,45±0,87 76,38±0,67

Протеин 66,30±0,33 65,30±0,45 67,87±0,61 67,48±0,56

Жир 68,28±0,34 68,45±0,75 70,87±0,87 69,23±0,81

Сырая клетчатка 60,76±0,46 60,76±0,54 62,23±0,43 62,03±0,87

БЭВ 75,45±1,66 75,34±1,43 78,73±1,39 78,54±1,41

Бычки опытных групп, которые получали силос из сорго сахарного, кукурузы в смеси с амарантом в соотношении 3:1 лучше переваривали сухое вещество - на 1,85-2,17%, органическое вещество - на 1,35-1,58%, протеин -на 1,80-4,01%, жир - на 1,00-2,59 , к 1,27-1,47%, БЭВ - на 3,09-3,39%.

Обмен азотистых веществ в организме подопытных бычков

Скармливание в составе рациона изучаемых силосов оказали заметное влияние на величину отложения и степень использования азота подопытным молодняком (табл. 10).

Отложение азота в теле животных, получавших силос из сорго сахарного, кукурузы в смеси с амарантом в соотношении 3:1 было наибольшим. В частности, бычки III и IV опытных групп отложили этого элемента больше на 11,4 и 10,2% по сравнению с контролем.

Таблица 10 — Баланс азота в организме подопытных бычков, г/гол./сут.

Группа Принято с кормом, г Выделено, г Отложено

в кале в моче Всего в теле, г использовано, %

от принятого от переваренного

1 116,2+1,23 39,2±1,66 36,8±1,12 76,0±1,06 40,2±1,21 34,6±1,45 52,2±1,67

II 115+1,18 39,4±1,11 37,2±1,54 76,6±0,68 39,0±1,98 33,7±1,76 51,2±0,97

III 118,7+1,34 38,1 ±1,75 35,8±1,76 73,9±1,23 44,8±1,21 37,7±1,83 55,6±1,28

IV 117,8+1,43 38,3±0,86 35,2±1,04 73,5±1,77 44,3±1,47 37,6±1,38 55,7±1,65

Обмен энергии в организме подопытных животных

В период проведения балансового опыта животные всех групп потребляли практически одинаковое количество валовой энергии, с небольшой разницей 1,37-3,08% (Р>0,05), в пользу бычков III и IV групп (табл. 11).

Таблица 11 — Поступление и характер использования энергии, МДж /гол/сут.

Показатель Группа

I II III IV

Валовая энергия 172,81 ±1,04 173,76±1,01 175,13±0,87 176,84±0,40

Переваримая энергия 127,87±0,43 128,68±0,76 133,62±0,20 134,40±0,69

Обменная энергия 96,87±0,51 98,59±0,56 101,62±0,42** 102,7±0,36**

В т.ч. сверхподдержание 50,23±0,76 51,62±0,91 53,85±0,66 53,89±0,22

Чистая энергия: поддержания 32,64±0,34 33,73±0,25 34,34±0,25 34,75±0,19

Продукции 17,66±0,47 18,96±0,34 19,90±0,2 7 20,01 ±0,14

Обменность валовой энергии, % 56,06±0,16 56,74±0,10 58,02±0,08" 58,08±0,11**

Примечание: **-Р<0,01

Так, переваримость валовой энергии наибольшей была в III и IV группе и составила в среднем 76,15%, что на 2,2% превышала данный показатель по II группе. Аналогичная тенденция наблюдалась и в отношении обменной энергии, которую бычки III и IV групп потребляли на 3,07% и 4,17% (Р<0,05) больше по сравнению с I группой (г=0,9865; 0,9510).

Некоторое превосходство III и IV групп над I по насыщенности рациона доступной для обмена энергией определило и более высокую эффективность её превращения в организме животных. В частности, установлено повышение уровня обменной энергии сверхподдержания в III и IV группе на 4,36% (Р>0,05) по отношению к I группе.

Результаты научно-хозяйственного опыта

Структура рационов, применяемых в научно-хозяйственных исследованиях, были аналогичны тем, что применялись в физиологических опытах. Потребление кормов подопытным молодняком была не одинакова. Так, бычки I группы поедали сена ковыльного 63-70%, II группы 72%. В III и IV группах поедаемость сена равнялась 78%, а силоса 87%. В среднем за сутки на голову приходилось 93-103 МДж обменной энергии и 1050-1110 г переваримого протеина Энерго-протеиновое отношение составляло 0,18 и было одинаковым во всех группах. Сахаро-протеиновое отношение находилось на уровне 0,8, а отношение кальция к фосфору было в пределах нормы и составляло 1,8.

При постановке животных на научно-хозяйственный опыт показатели живой массы были на одном уровне (табл. 12).

Таблица 12 —Живая масса и приросты подопытных животных

Показатели Группа

1 II III IV

Живая масса на начало опыта, кг 257,7±5,5 255,5±6,3 256,5±5,4 258,1±5,6

на конец опыта, кг 386,2±6,4 392,5±7,1 410,3±6,1 407,8±6,6

Абсолютный прирост, кг 128,5±5,7 137,0±6,1 153,8±4,7 149,7±4,6

Среднесуточный прирост, г 857±27,3 914±22,4 1026±19,7* 998±18,6

В целом за период проведения научно-хозяйственного опыта среднесуточные приросты живой массы у бычков I и II групп были ниже соответственно на 29,8; 26,4 и 12,3; 9,3 % по сравнению с животными III и IV групп (Р<0,05).

Исследования показали, что в 1 мм3 крови бычков I и II опытной группах содержалось 7,6 и 7,5 млн. эритроцитов, что на 0,2-0,3 10|2/л меньше, чем в III и IV группах животных (табл. 13).

Таблица 13 - Гематологические показатели подопытных животных

Показатели Группа

I II III IV

Количество эритроцитов, 1012/л 7,6±0,1 7,5±0,1 7,8±0,2* 7,7±0,1

Лейкоцитов, 109/л 8,6±0,2 8,6±0,1 8,8±0,3 8,7±0,2

Гемоглобин, г/л 10,6±0,07 10,6±0,06 10,7±0,3 10,6±0,09

Общий белок, г/л 88,0±0,06 87,0±0,10 89,0±0,08* 88,0±0,10

Каротин, моль/л 382,1±16,8 388,9±19,1 390±17,2* 391,1 ±16,6*

Резервная щелочность, об. % С02 55,6±42,1 56,9±37,1 58,1 ±41,9* 56,8±39,6

Кальций, моль/л 9,3±0,1 9,2±0,09 9,4±0,1 9,4±0,02

Фосфор, моль/л 6,5±0,07 6,4±0,1 6,6±0,2 6,5±0,09

Примечание: * - Р<0,05

Количество лейкоцитов в крови подопытных животных соответствовало физиологической норме, что свидетельствует о нормальных физиологических процессах в организме. Не установлено существенных различий по количеству лейкоцитов между животными контрольной и опытных групп. Разница по этому показателю составляет 0,1-0,2 109/л в пользу бычков опытных групп.

Содержание гемоглобина в крови бычков всех групп было практически одинаковым и колебалось в пределах 10,6-10,7 г/л.

В нашем случае максимальный убойный выход был отмечен у молодняка III группы — 58,2%, который превосходил по этому показателю бычков из I II групп соответственно на 1,1 и 0,6% (табл. 14).

Таблица 14 - Результаты контрольного убоя подопытных животных в 16-месячном возрасте

Показатель Группа

1 II III IV

Предубойная масса, кг 368,0±2,87 373,0±2,65 390,0±2,50 386,0±2,33

Масса парной туши, кг 201,3±1,27 205,2±0,77 216,5±0,65 213,5±2,17

Выход туши,% 54,7±0,18 55,0±0,20 55,5±1,02 55,3±0,34

Масса внутреннего жира-сырца, кг 8,6±0,31 9,7±0,34 10,5±0,17 10,1±0,28

Выход внутреннего жира-сырца, % 2,4±0,24 2,6±1,16 2,7±0,13 2,6±0,15

Убойная масса, кг 209,9±1,32 214,9±1,07 227,0±0,31 223,6±2,23

Убойный выход. % 57,1 57,6 58,2 57,9

.Затраты в опытных группах животных составили соответственно 8,68; 8,79 корм. ед. на 1 кг прироста живой массы. Дополнительная прибыль от реализации мяса по группам бычков составила 969; 880 и 643; 504 рублей на 1 голову в сравнении с животными из контрольной и II опытной группы (табл. 15).

Таблица 15 — Экономическая эффективность выращивания подопытного молодняка, руб./гол. (в ценах 2013 г.)

Показатели Группа

Бычки

I II III IV

Абсолютный прирост, кг/гол 128,5 137,0 153,8 149,7

Производственные затраты 9000 9000 9000 9000

в том числе на корма 5490 5400 5328 5382

Сумма выручки 10280 10960 12304 11976

Прибыль 1280 1960 3304 2976

Уровень рентабельности, % 14,3 21,8 36,8 33,1

В наших опытах самый высокий уровень рентабельности получен при скармливании амаранта в составе силоса из сахарного сорго- 36,8%, что на 22,5 и 15,0% больше, чем в I и II группах и на 3,7% выше, чем этот показатель соответственно в 1Угруппе.

3. ВЫВОДЫ

1. Почвенно-климатические условия сухостепной зоны Южного Урала при применении эффективных элементов технологии возделывания и правильном подборе компонентов позволяют в богарных условиях получать урожаи высококачественной зеленной массы смешанных посевов сорго сахарного и кукурузы с амарантом на уровне 35-40 т/га.

2 Наивысший сбор кормовых единиц обеспечил агроценоз сорго сахарное + амарант, посеянный смесью семян, - 7,92 т корм. ед. с 1 га при высоком сборе переваримого протеина - 1,08 т/га и оптимальном обеспечении протеином 1 корм. ед. — 136 г. Второе место по питательной ценности кормовой массы заняла смесь сорго сахарное + амарант, выращиваемая чередующимися рядами, — 7,29 т корм. ед. с 1 га, 0,97 т/га переваримого протеина и обеспеченность протеином 1 корм. ед. - 133 г.

3. Наибольшее содержание протеина находилось у силоса из сахарного сорго с включением амаранта — 10,5%, что выше чем у силоса из сахарного сорго и кукурузы на 1,8 и3,0% соответственно.

4. Скармливание молодняку крупного рогатого скота силоса из сорго сахарного, кукурузы в смеси с амарантом заметно улучшает переваримость питательных веществ и обеспечивает более высокое отложение в теле азота и чистой энергии продукции соответственно на 2,0; 14,9; 4,0 и 5,1%

5. Уровень аммиака в рубце имеет прямую взаимосвязь с качеством протеина амаранта. В преджелудках животных, получавших в составе рационов силос с включением амаранта по сравнению с контрольной и I -группой образовывалось меньше этого метаболита на 14,6 и 16,1%.

6. Включение в рационы молодняка крупного рогатого скота, выращиваемого на мясо, силоса из сорго сахарного, кукурузы в смеси с амарантом способствует увеличению среднесуточных приростов живой массы, соответственно на - 12,9; 14,4% и 11,1; 12,6% по сравнению с животными контрольной группы. У животных опытных групп был выше убойный выход соответственно на - 2,4; 2,0% (56,5; 56,3% против 54,1% в контрольной группе).

7. Наивысшей эффективностью возврата затрат энергии при выращивании на богаре была зафиксирована у амаранта и сахарного сорго, которая составляла соответственно 240 и 216% по агроэнергетическому коэффициенту. В то время как смесь сахарного сорго с амарантом (чередующимися рядами — 3:1) имела данный показатель в значении - 223% , что выше смеси с кукурузой на 52 %.

8. Наибольший уровень рентабельности был зафиксирован в III опытной группе -36,8%, что превышал данный показатель I, II и IV групп соответственно на 22,5, 15,0 и 3,7%.

4. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В целях совершенствования кормопроизводства сухостепного Оренбуржья и улучшения кормления сельскохозяйственных животных рекомендуется:

1. Расширять посевы амаранта в смеси с сорго сахарным, позволяющие получать в летний и осенний периоды стабильные урожаи зеленой массы и силоса;

2. В смешанных посевах сорго сахарного с амарантом чередующимися рядами применять соотношения культур соответственно 3:1;

3. Для балансирования рационов по протеину рекомендуется скармливание амаранта в составе силосов из сорго сахарного и кукурузы до 60% по питательности рациона, позволяющая повысить продуктивность, мясные качества и рентабельность выращивания бычков на мясо соответственно на 29,7. 2,6 и %.

СПИСОК ОСНОВНЫХ НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Агеев И.М. Сравнительный аминокислотный состав бобовых культур /И.М. Агеев, А.Г. Мещеряков, P.P. Жданов // Сборник научных трудов юбилейной международной науч.-практ. конф., посвященной 40-летию СКНИИЖ, Краснодар - 2009. - С. 170-172.

2. Жданов P.P. Влияние скармливания рационов с включением сахарного сорго в смеси с амарантом на рубцовое пищеварение бычков / P.P. Жданов, Ю.И. Левахин, А.Г. Мещеряков// Сборник научных трудов региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбургской области- Ч. 2. - Оренбург, 2010. - С. 128-130.

3. Мещеряков А.Г. Особенности роста, развития и формирования продуктивности сорго сахарного в чистых и смешанных посевах / А.Г. Мещеряков, P.P. Жданов// Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2013. - №4(42). - С. 233-237.

4. Жданов P.P. Оценка продуктивного действия силоса из сахарного сорго и кукурузы в смеси с амарантом в рационах бычков / P.P. Жданов, А.Г. Мещеряков// Современные проблемы науки и образования . - 2013. -№7 (51); URL: www.science-education.ru/113-10711.

ЖДАНОВ Руслан Радикович

06.02.08 - Кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Подписано в печать 05.11.2013 г. Формат 60x841/16. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ 60

Типография ГУ «Региональный центр развития образования» 460000, г. Оренбург, ул. Краснознаменная, д. 5

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Жданов, Руслан Радикович, Оренбург

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт мясного

скотоводства

На правах рукописи

о 42 от г зп —

ЖДАНОВ РУСЛАН РАДИКОВИЧ

06.02.08 -кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и

технология кормов

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

}

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор А.Г. Мещеряков

ОРЕНБУРГ- 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.....................................................................................4

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ................................................................8

1.1 Значение амаранта как кормовая культура..................................8

1.2 Использование кормов из амаранта и сахарного сорго в рационах сельскохозяйственных животных...................................................14

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ...............................................29

2.1. Материалы и методы исследований................................................29

2.2. Результаты лабораторно-полевых исследований...............................37

2.2.1. Особенности роста и развития растений.......................................37

2.2.2. Динамика площади листьев и продуктивность работы фотосинтетического аппарата............................................................38

2.2.3. Закономерности формирования надземной биомассы.......................41

2.2.4. Формирование продуктивности амаранта в чистых и смешанных посевах..........................................................................................43

2.2.5. Химический состав изучаемых силосов и переваримость питательных веществ «in vitro»............................................................................44

2.3. Результаты физиологических исследований....................................45

2.3.1. Корма и кормление подопытных животных..................................45

2.3.2. Переваримость питательных веществ рационов подопытных бычков.47

2.3.3. Обмен азотистых веществ и макроэлементов в организме бычков.......50

2.3.4. Продуктивное использование энергии рационов подопытными животными....................................................................................52

2.3.5. Рубцовое пищеварение...............................................................54

2.4. Результаты научно-хозяйственного опыта..................................55

2.4.1. Гематологические показатели крови бычков...........................55

2.4.2. Интенсивность роста подопытного молодняка........................58

2.4.3. Результаты контрольного убоя подопытных животных...............61

-2-

2.4.4. Биоэнергетическая эффективность выращивания амаранта в

чистых и смешанных посевах........................................................65

2.4.5. Экономическая эффективность.............................................67

3. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ................................69

4. ВЫВОДЫ................................................................................80

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.................82

6.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...........................................................83

7.ПРИЛОЖЕНИ Я.......................................................................103

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных регионов производства сельскохозяйственной продукции в Российской Федерации является сухостепная зона Южного Урала. Однако, резко континентальный климат зоны требует постоянного поиска путей повышения эффективности земледелия.

Цель и задачи исследования. Целью данных исследований, которые выполнялись по тематическому плану НИР Всероссийского НИИ мясного скотоводства в соответствии с «Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по развитию АПК РФ на 2006-2010 гг.» - задание от 06.03.01, являлось научно-практическое обоснование создания в условиях сухостепной зоны Южного Урала высокопродуктивных агрофитоценозов амаранта в смешанных посевах с кукурузой и сахарным сорго и эффективность использования кормов, приготовленных из изучаемых культур в рационах бычков, выращиваемых на мясо.

Для достижения поставленной цели ставились следующие задачи:

1. изучить особенности роста и развития, определить параметры фотосинтетической деятельности амаранта в чистых и смешанных посевах с кукурузой и сахарным сорго;

2. дать сравнительную оценку химического состава и переваримости питательных веществ «in vitro» изучаемых силосов;

3. провести биоэнергетическую оценку изучаемых приемов возделывания амаранта в чистом виде и в смеси с кукурузой и сахарным сорго на силос в сухостепной зоне Южного Урала;

4. установить действие силоса изучаемых культур на способность использовать питательные вещества и энергию корма подопытными животными;

5. изучить азотистый обмен, степень интенсивности микробиологических процессов по отдельным показателям жидкости рубца;

6. оценить мясную продуктивность бычков и качество говядины при скармливании изучаемых силосов;

7. определить экономическую эффективность скармливания амаранта в составе силосов из кукурузы и сахарного сорго в рационах бычков, выращиваемых на мясо.

Реализация результатов исследований. Разработанная технология приготовления и использования амаранта в составе силосов из сорго сахарного и кукурузы в рационах крупного рогатого скота внедрена в ФГУП СПО «Оренбургский аграрный колледж», Оренбургского района Оренбургской области (110 голов молодняка крупного рогатого скота казахской белоголовой породы).

Положения, выносимые на защиту:

- особенности роста, развития и формирования урожая зеленой массы посевами амаранта в чистом виде и в смесях.

- сравнительная оценка химического состава и переваримости питательных веществ «in vitro» изучаемых силосов.

- влияние скармливания амаранта в составе силосов из кукурузы и сахарного сорго на потребление, усвоение питательных веществ, обмен азота и энергии бычками, выращиваемых на мясо;

- мясная продуктивность, качество мяса и затраты питательных веществ на их производство в связи со скармливанием изучаемых силосов в рационах бычков, выращиваемых на мясо.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1. Значение амаранта как кормовой культуры

Амарант - ценная кормовая, лекарственная, пищевая, зерновая, овощная и техническая культура. Зеленая масса амаранта, урожайность которой превышает 1000 ц/га, используется в животноводстве в свежем виде, для приготовления силоса, чаще с другими культурами, и для получения белково-витаминной муки и концентратов. По аминокислотному балансу листья амаранта приближаются к листьям люцерны, но превосходят последние по содержанию лизина. Белок листьев амаранта по своему аминокислотному составу близок к идеальному и как следствие имеет высокую пищевую ценность (Камалихин, В.Е., 1996).

Достаточно высокая урожайность семян (до 30 ц/га) позволяет получать из них белковый концентрат. По результатам исследований американских ученых использование семян амаранта особенно эффективно при выращивании бройлеров. Причем содержание холестерина в мясе существенно понижается (Лапин A.A., Хируг С.С. и др, 2008). Калорийность семян амаранта выше, чем у гречки.

Выдающейся особенностью амаранта является то, что он на одну единицу синтеза сухой массы тратит намного меньше воды по сравнению с другими широко распространенными сельскохозяйственными культурами .

Из семян амаранта можно получать прекрасное масло, обладающее рядом полезных свойств - бактерицидным, противоопухолевым, противоожоговым. Кроме этого масло содержит до 8% сквалена - высоко ненасыщенного углеводорода. Высокое содержание сквалена в масле гарантирует его эффективное применение как ранозаживляющего и регенерирующего средства в медицине и парфюмерии.

Семена амаранта содержат уникальный крахмал, гранулы которого

имеют размер приблизительно 1 мкм с достаточно гладкой поверхностью.

-8-

Гранулы крахмала других культур в несколько раз больше. Такой размер гранул крахмала делает его перспективным для использования в косметике (R. Saunders, R. Becker, 1984).

Амарант достаточно широко используется в питании населением ряда стран. Молодые листья амаранта богаты белком, каротином, микро- и макроэлементами (по содержанию последних амарант очевидно является чемпионом), витаминами (А, С, Е, рибофлавин, фолиевая кислота, рутин). Зелень амаранта способна выводить радионуклиды и тяжелые металлы из организма.

Некоторые виды амаранта с багряными листьями и повислыми большими метелками используются в качестве декоративных при озеленении городов во многих странах мира. В последние годы их можно встретить и на клумбах наших городов.

История амаранта во многом трагична. До открытия Колумбом Америки зерновой амарант в течение тысячилетий был одним из основных продуктов питания индейцев. Его пищевое значение было также велико как кукурузы и бобов. Однако если две последние культуры были завезены в Европу и получили там широкое распространение, то амарант был запрещен конкистадорами. Можно сказать, что Колумб открыл Америку, но закрыл амарант.

В новое время одним из первых попытался привлечь внимание к амаранту наш соотечественник, академик Н.И. Вавилов после поездки в Мексику в 1930 году. Однако понадобилось еще почти 60 лет, чтобы его планы по интродукции амаранта начали претворяться в жизнь (Вавилов Н.И., 1926, 1932)

Возрождение интереса к амаранту в мире - во многом заслуга ученых Центра Родейла в штате Пенсильвания. Центром был создан коллекционный фонд семян амаранта, технологии его возделывания и некоторых видов переработки.

Сегодня амарантом занимаются во многих странах мира. В магазинах США, Аргентины, Польши можно купить печенье, макароны, хлебцы, пасту, соус, произведенные либо с добавками амаранта, либо полностью из амаранта

Систематические биохимические исследования амаранта как источника наиболее сбалансированного по незаменимым аминокислотам белка для полноценного развития человека, животных и птицы и биохимических основ интродукции начали интенсивно развиваться в СССР с середины 8 Ох годов И. Магомедовым.

За последние годы исчезли противники этой культуры, созданы и районированы на территории СНГ новые сорта (Стерх, Легинь, Скиф, Ультра, Ацтек, Атлант, Кремовый ранний, Валентина и др.), внесенные в реестры стран, однако, в отличие от других стран, амарант достаточно медленно получает прописку на Российских полях. И это происходит в то время, когда мы покупаем продукты питания и корма за рубежом, хотя имеется культура, которая могла бы обеспечить страну дополнительным количеством качественных кормов и полноценных продуктов питания.

Для успешного использования потенциала растения, как неоднократно отмечалось нами, необходимо развивать комплексную переработку семян и листьев амаранта на нужды не только пищевой и кормовой промышленности.

Амарант в России только тогда станет конкурентноспособным сое и кукурузе, когда один гектар его посевов будет замещать по гектару зерновых, технических и лекарственных культур. Для этого необходимо завершить изучение его химического состава и создать соответствующие технологии переработки семян и листья стеблевой массы.

В настоящее время практически не используются уникальные возможности амаранта в фитомелиорации, в рекультивации почв, а в этих областях ему нет равных.

Наконец, амарант в генной инженерии может служить прекрасным

донором генов для создания новых трансгенных растений с уникальными

-10-

свойствами. Исследования в этом направлении уже идут. Примером могут служить последние работы индийских ученых по созданию трансгенного картофеля с внедрением гена ответственного за синтез альбумина в амаранте.

После общей характеристики перейдем к более узкой области использования амаранта. Как уже говорилось, амарант кроме уникального белка, содержит сквален, используемый в медицине и парфюмерии и добываемый из печени акул, в технологически значимых количествах витамин Р (рутин), потребности в котором по РФ составляют около 300 тонн, и который ввозится в Россию как пищевой краситель, незаменимый по качеству крахмал и ряд других практически важных продуктов. Далее необходимо более подробно остановиться на пектинах.

В пищевой промышленности пектины используются в качестве студнеобразователей при производстве кондитерских изделий - зефира, мармелада, желейных сортов конфет, пастилы, начинок для карамелей.

В консервной промышленности - для улучшения консистенции джемов, фруктовых желе, конфетюров, для сгущения томатного пюре и томатного соуса.

В молочной промышленности как эмульгаторы - в майонезах, сметане, кисло-молочной продукции, в кремах для тортов, мягких сортах мороженого и для консервирования молока.

В хлебопечении как добавка при выпечке нечерствеющих сортов хлеба.

Кроме желирующих свойств пектины обладают биологически активными свойствами и относятся к веществам, которые усваиваются в организме, так как под действием фермента пектиназы подвергаются гидролизу до простейших компонентов - сахара и тетрагалактуроновой кислоты. Исследованиями установлено, что у здоровых людей выделяется всего лишь 3.5-5% непереваренного пектина. Доказана возможность лечебного использования пектина.

Особый интерес представляет способность пектиновых веществ

образовывать нерастворимые комп

Информация о работе

Жданов, Руслан Радикович
кандидата биологических наук
Оренбург, 2013
ВАК 06.02.08

Диссертация

Влияние скармливания амаранта в составе силосов из кукурузы и сахарного сорго на обмен веществ и рубцовое пищеварение бычков, выращиваемых на мясо - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы