Характеристика консервантов, используемых при консервировании растительных кормов

СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ

 

Руководитель темы,

зав. сектора качества кормов,

канд. биол. наук                ________________Е.Г. Артемук (введение, раздел 1, 2,

подпись, дата                                    заключение)

 

Зав. лаборатории биохимии ________________Ю.Г. Мисюта (введение, раздел 1, 2,

                                                 подпись, дата                                         заключение)

 

Инженер-химик

1 категории                       _________________Г.П. Чекризов (раздел 2)

подпись, дата

 

Мл. науч. сотр.                 _________________А.Д. Пухаева (раздел 2)

подпись, дата

 

Мл. науч. сотр.                 _________________И.Н. Капелько (раздел 2)

подпись, дата

 

Мл. науч. сотр.                 _________________О.А. Якимук (раздел 2)

подпись, дата

 

Мл. науч. сотр.                 _________________Н.Н. Олехнович (раздел 2)

подпись, дата

 

Мл. науч. сотр.                 _________________А.В. Шипук (раздел 2)

подпись, дата

 

Мл. науч. сотр.                 _________________Ю.С. Шепелюк (раздел 2)

подпись, дата

 

 

Нормоконтролер               _________________Ю.Г. Мисюта

подпись, дата

 

 

РЕФЕРАТ

Отчет 26 с., 10 табл., 8 источников.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ КОНСЕРВАНТЫ, ХИМИЧЕСКИЕ КОНСЕРВАНТЫ, СИЛОСОВАНИЕ, МОЛОЧНОКИСЛОЕ БРОЖЕНИЕ, ПИТАТЕЛЬНАЯ ЦЕННОСТЬ КОРМОВ.

Цель работы – оценка химического состава, качества и питательности растительных кормов, заготавливаемых с использованием консервантов.

Методы исследования: теоретический анализ литературных источников, научно-хозяйственные опыты по силосованию растительной массы, методы зоотехнического анализа кормов.

Проведенные исследования показали, что применение биологического консерванта «Лаксил» при силосовании злаковой травосмеси и кукурузы привело к заметному снижению потерь сухого вещества и протеина, обеспечивало повышение общей питательности растительных кормов. Так, снижение потерь сырого протеина в сенаже из злаковой травосмеси составило 0,8–0,9%, в кукурузном силосе – 0,5–1,2%. Опытные образцы растительных кормов, заготовленные с применением консерванта, отличаются более высоким содержанием кормовых единиц в натуральном корме (на 0,01–0,08 к.ед.) по сравнению с контрольными образцами, приготовленными без консерванта. Внесение бактериального препарата «Лаксил» при силосовании кукурузы в фазе восковой спелости зерна улучшало соотношение кислот брожения, ограничивало образование масляной кислоты и оптимизировало рН. Использование биологического консерванта «Лаксил» при консервировании злаковой травосмеси и кукурузы оказало положительное влияние на процесс силосования и сохранность питательных веществ в этих растительных кормах, что позволяет рекомендовать использование препарата «Лаксил» для силосования растительного сырья с целью получения качественного корма с максимальной сохранностью питательных веществ.

Область применения: сельское хозяйство, кормопроизводство.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Нормативные ссылки.. 5

ВВЕДЕНИЕ.. 6

1 ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСЕРВАНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ КОНСЕРВИРОВАНИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ КОРМОВ.. 8

2 БИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНСЕРВАНТ «ЛАКСИЛ»: ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ  ПРИ ЗАГОТОВКЕ ТРАВЯНИСТЫХ КОРМОВ.. 15

заключение.. 25

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 26

 

 

Нормативные ссылки

В настоящем отчете о научно-исследовательской работе использованы ссылки на следующие стандарты:

1. ГОСТ 13496.15–97 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания сырого жира.

2. ГОСТ 13496.2–91 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Метод определения сырой клетчатки.

3. ГОСТ 13496.4–93 Корма, комбикорма, комбикормовое сырьё. Методы определения содержания азота и сырого протеина.

4. ГОСТ 13496.17–95 Корма. Методы определения каротина.

5. ГОСТ 23637–90 Сенаж. Технические условия.

6. ГОСТ 26176–91 Корма, комбикорма. Методы определения растворимых и легкогидролизуемых углеводов.

7. ГОСТ 26180–84 Корма. Методы определения аммиачного азота и активной кислотности (рН).

8. ГОСТ 26226–95 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения сырой золы.

9. ГОСТ 26570–95 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения кальция.

10. ГОСТ 26657–97 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания фосфора.

11. ГОСТ 27548–97 Корма растительные. Методы определения содержания влаги.

12. ГОСТ 27995–88 Корма растительные. Методы определения меди.

13. ГОСТ 27996–88 Корма растительные. Методы определения цинка.

14. ГОСТ 27997–88 Корма растительные. Методы определения марганца

15. ГОСТ 27998–88 Корма растительные. Методы определения железа.

16. ГОСТ 28458–90 Корма растительные. Методы определения йода

17. СТБ 1223–2000 Силос из кормовых растений. Общие технические условия.

ВВЕДЕНИЕ

В организации кормления крупного рогатого скота важное значение имеет качество травянистых кормов и, прежде всего, их питательность, которая зависит от химического состава и переваримости кормов [1]. Улучшение качества силоса на сегодняшний день является приоритетной задачей в кормопроизводстве. Важнейшим условием создания прочной кормовой базы является приготовление высококачественных кормов на основе использования новых прогрессивных технологий, обеспечивающих максимальный выход питательных веществ с единицы земельной площади с сохранностью их в процессе хранения более 90 %. Силосование является одним из важнейших способов сохранения питательных веществ скоропортящихся зеленых кормов. Силосованные корма благоприятно влияют на здоровье животных и повышение их продуктивности. В хороших силосных сооружениях силос хранится долгие годы без существенных изменений. Это позволяет в благоприятные для урожайности годы создать необходимые его запасы и тем самым избавить животноводство от пагубных последствий неурожайных лет [2].

В настоящее время за рубежом, главным образом в западноевропейских странах значительную долю травяного силоса заготавливают с применением как химических, так и биологических консервантов. В последние годы в нашей стране и за рубежом возрос интерес к использованию при силосовании кормов биологических консервантов на основе молочно- и пропионовокислых бактерий как экологически чистых, безвредных для людей и окружающей среды препаратов, не требующих специальных мер защиты. В качестве новых биологических консервантов используются различные бактериальные закваски, способные ферментировать широкий набор растительных углеводов растительного сырья и в особенности крахмала, декстринов и пентоз. В результате этого биологические препараты нового поколения щадящее действуют на сохранность простых сахаров, которые при обычном силосовании расходуются на образование органических кислот силоса [3].

Продуктивность дойных коров и себестоимость получаемого молока прямо зависят от качества объемистых (грубых) кормов – сенажа и силоса [4]. Использование качественного консерванта всегда резко сокращает длительность процесса силосования, снижает потери питательных веществ и, что особенно важно, сохраняет энергию корма, всегда повышает мясомолочную продуктивность.

Промежуточные отчеты:

1. по первому этапу “Анализ научно-методической литературы по вопросу использования различных видов консервантов при заготовке растительных кормов. Планирование закладки научно-хозяйственных опытов в крупнотоварных хозяйствах АПК Брестской области” от 26.06.2007 г.

2.  по второму этапу “ Закладка научно-хозяйственных опытов в хозяйствах Брестской области по изучению влияния консервантов на процесс силосования и сохранность питательных веществ в кормах” от 28.09.2007 г.

 

 

ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСЕРВАНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ КОНСЕРВИРОВАНИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ КОРМОВ

Силосование – один из распространенных и надежных способов консервирования кормов – зеленых растений, влажного зерна, корнеклубнеплодов, бахчевых культур, отходов овощеводства, полеводства и пищевой промышленности. В настоящее время трудно представить зимние рационы сельскохозяйственных животных без силосованных кормов. Силос хорошего качества охотно поедают крупный и мелкий рогатый скот, молодняк, а также свиньи и птица [5].

Основное преимущество силосования состоит в том, что доброкачественный силос по своей питательной и биологической ценности почти не отличается от исходного сырья. При правильной заготовке и хранении потери питательных веществ в силосе, как правило, незначительны и не превышают 8-10%. Это по существу неизбежные потери, возникающие при дыхании и брожении растительной массы. Потерь корма и питательных веществ при консервировании полностью избежать невозможно.

В силосованном корме количество клетчатки, жира, минеральных элементов, каротина почти не изменяется. Уменьшается лишь содержание сахара на 60-90% и белка – до 50%. Сахар расходуется на образование органических кислот, а белок частично гидролизуется до полипептидов, аминокислот. Кислоты по своим энергетическим свойствам незначительно уступают простым сахарам и легко усваиваются животным. Образовавшиеся простые азотсодержащие соединения сохраняют протеиновую ценность и также хорошо используются животными [5].

Силосование позволяет при существующей технике и технологии сравнительно легко и быстро заготавливать большое количество силоса почти независимо от погодных условий, создавать 1,5–2-летние запасы кормов, значительно улучшать вкусовые качества отдельных растений, которые в свежем виде или в виде сена плохо поедаются скотом (осока, полынь, камыш, тростник, ботва картофельная и др.). Следует отметить также, что переваримость основных питательных веществ силосованных растений незначительно изменяется по сравнению со свежескошенной массой.

Консервирование кормов – обработка кормов для предохранения их от порчи при длительном хранении. Порча вызывается главным образом жизнедеятельностью микроорганизмов, а также нежелательной активностью некоторых ферментов, входящих в состав кормов. Поэтому все способы консервирования кормов сводятся к уничтожению микроорганизмов, способных снизить кормовые достоинства или испортить корм, и разрушению ферментов или к созданию неблагоприятных условий для их активности.

Силосование – сложный биологический процесс, в основе которого лежит интенсивное образование органических кислот из сахаров растений в результате жизнедеятельности микроорганизмов. При силосовании зеленых кормов в хранилище попадает большое количество эпифитной микрофлоры, видовой состав которой весьма разнообразен и зависит от вида сырья, времени года, погоды, степени загрязненности и многих других факторов.

Главным фактором, обеспечивающим успех силосования, является создание в силосуемой массе таких условий, в которых преимущество в развитии получают желательные, полезные микроорганизмы, продуцирующие в первую очередь молочную кислоту. Молочнокислые бактерии размножаются без доступа кислорода при температуре от 7 до 65°С, оптимальная температура – 25-30°С. Молочнокислое брожение протекает с небольшими потерями сахара, порядка 3%. Энергетическая ценность молочной кислоты равняется 659 ккал против 677 ккал сахара. Таким образом, успешное развитие молочнокислых бактерий протекает при достаточном количестве сахара в сырье, в анаэробных условиях и оптимальной температуре массы 25—35°С [5].

Молочнокислое брожение – единственный желаемый процесс разложения веществ в корме, так как при этом молочнокислые бактерии превращают растительные сахара очень быстро и с наименьшими потерями энергии (около 3-5%) в молочную кислоту. Все другие процессы обмена веществ связаны с большими потерями и поэтому нежелательны. Преимущества молочнокислого брожения при консервировании состоят в cледующем [6]:

• сама молочная кислота является ценным питательным веществом для животных;

• молочная кислота как средство консервирования подавляет другие процессы разложения, как, например, расщепление протеина;

• ни при каком другом брожении рН не снижается так быстро, как при молочнокислом брожении;

• за исключением дрожжей в процессе консервирования нейтрализуется деятельность всех других микроорганизмов;

• сложные углеводы (клетчатка, крахмал), а также протеины и витамины не разлагаются.

Таким образом, для успешного силосования свежескошенной травы необходимо за короткий срок обеспечить повышение кислотности массы до рН 4,0–4,2, хорошей трамбовкой удалить воздух из силосохранилища и обеспечить герметичное хранение силоса.

Одним из эффективных мероприятий по улучшению качества брожения в силосуемой массе, повышения аэробной стабильности, снижения образования силосного сока, улучшения кормовой ценности, которое особенно важно в хозяйствах с высокоудойными стадами коров, является применение консервирующих добавок различного типа. В определенной мере они могут компенсировать низкое содержание сухих веществ в силосуемой массе.

Применение консервантов позволяет:

· увеличить сохранность кормов;

· полностью сберечь их энергетическую ценность;

· провести успешную заготовку кормов даже при неблагоприятных погодных условиях;

· обеспечить высокую поедаемость и усвояемость полученного корма;

· увеличить надои и привесы мясного скота на откорме;

· улучшить вкусовые качества молока;

· повысить жирность и содержание белка в молоке;

· обеспечить экономию средств на закупке комбинированных и концентрированных кормов.

Для улучшения качества силосованного корма предлагаются два вида консервантов – химические и биологические, которые позволяют сохранить до 90-95% питательных веществ в готовом корме по сравнению с исходной массой.

Химические консерванты в аэробных условиях ограниченное время надежно тормозят развитие плесени.

В качестве химических консервантов используют неорганические (серная, соляная, фосфорная) и органические (муравьиная, пропионовая, бензойная) кислоты, их смеси и соли. Неорганические кислоты и их соли действуют своими подкисляющими свойствами независимо от содержания сахара в силосуемом материале. Однако они вызывают коррозию, требуют высоких норм расхода, снижают поедаемость силоса и повышают количество силосного сока, их применение весьма ограничено.

Органические кислоты, их смеси и соли обладают не только подкисляющим, но и бактериостатическим действием. Нейтральные соли, как, например нитрат натрия, бензоат натрия, формиат натрия, пропионат натрия, не являются коррозийными, действуют бактериостатически, но требуют хотя бы минимального содержания сахара для обеспечения молочнокислого брожения. Среди химических консервантов довольно известны такие, как AIV3 +, AIV 2000. Консерванты марки AIV3 +, AIV 2000 – патентованные химические консерванты финской фирмы «Kemira Oyj» (дилер в Беларуси - ООО «Полымя»), которая прочно удерживает абсолютное первенство на мировом рынке в реализации известнейших химических консервантов для приготовления высококачественных травяных кормов и консервирования плющенного зерна.

Консервант-обогатитель разработан РУП «Институт животноводства НАН Беларуси» (патенты № 7802). Состоит из добавки кормовой минеральной комплексной (ДКМК) и карбамида. В состав ДКМК (ТУ РБ 00028493.411-95) входят сапропель, доломит, поваренная соль, фосфогипс, источники фосфора и другие биологически активные вещества. Вторым компонентом консерванта-обогатителя является карбамид (мочевина) с содержанием не менее 46% азота и не более 0,3% биурета, обладающий 100% рассыпчатостью.

В кукурузном силосе, обработанном консервантом-обогатителем, большее количество растворимых сахаров превращается в молочную кислоту во время силосования, а молочная кислота более эффективно используется в рубце, чем растворимые сахара. При этом в процессе ферментации меньше теряется белка растений, корм лучше сохраняется, снижаются потери при вторичной ферментации, повышается эффективность использования корма.

Применение химических консервантов позволяет с одной тонны засилосованной растительной массы получать на 20-40 кормовых единиц больше, чем без химического консервирования. Однако, вследствие малой доступности, высокой стоимости, агрессивности и токсичности минеральные и органические кислоты, смеси и препараты на их основе имеют ограниченное применение.

Заготовительный сезон по кормозаготовке прошлого и нынешнего года характеризуется высокой востребованностью биопрепаратов. Это объясняется не только их экологической безопасностью, но и более дешевой стоимостью, чем химические консерванты. За последние годы достигнут значительный прогресс в вопросе создания и эффективного использования специально отселекционированных штаммов молочнокислых бактерий для повышения качества силоса из свежескошенных и провяленных трав. В мировой сельскохозяйственной науке и практике существует твердое убеждение, что бактериальные закваски при соблюдении всех технологических требований не уступают по эффективности химическим консервантам.

Биологические консерванты – препараты или компоненты биологического происхождения, которые обладают ферментными или фитонцидными свойствами и используются для силосования зеленых кормов. Консервирование зеленых кормов с использованием биологических консервантов не оказывает токсичного действия на окружающую среду и микрофлору желудочно-кишечного тракта животных, не требует применения защитных средств при их применении и заметно снижает опасность коррозийного поражения техники. Биологические консерванты, в отличие от большинства химических, не нарушают целостность растительных клеток, что обеспечивает лучшую сохранность клеточного сока, богатого питательными веществами. Среди биологических консервантов можно выделить три основные группы: бактериальные, ферментные и фитонцидные (растительного происхождения). Бактериальные - это препараты (закваски) на основе специально подобранных штаммов молочнокислых или пропионовокислых бактерий, которые используются для консервирования растительного сырья. Из-за низких норм расхода и особенно энергетического положительного действия препараты молочнокислых бактерий нашли в последние годы наибольшее практическое применение.

Для силосования используются штаммы L.plantarum, L.cosei, S.lactis Subsp. diastaticus и др., обладающие значительной ферментативной активностью. Хорошие результаты достигнуты при применении препаратов, в состав которых входят S.faectium совместно с лактобациллами. При кормлении сельскохозяйственных животных силосом, приготовленным на этих бактериях, лучше подавляется рост вредных микроорганизмов в кишечном тракте, возрастает продуктивность.

В Беларуси применяются такие биологические консерванты, как Лаксил (Беларусь), Биотроф, Лактофлор (Россия), Бонсилаге, Лабоксил, Био-Сил, (Германия), Микробелсил (Словакия). На территории Беларуси ввоз и применение консервантов разрешается только после регистрации в республике. Перечень зарегистрированных препаратов приведен в таблице 1.

Оптимизация процессов брожения в силосе с помощью биопрепаратов Био-Сил, Лабоксил, Бонсилаге (производство Германия) имеет свои особенности. Так Бонсилаге, содержащий специально подобранные штаммы молочнокислых бактерий, эффективен при обработке трав с невысоким содержанием сухого вещества (меньше 30%), а также при силосовании люцерны при обязательном содержании сухого вещества в исходной массе 35-45%. Использование Бонсилаге предпочтительнее перед другими, т.к. он обеспечивает быстрое снижение кислотности, стабилизирует содержание питательных веществ, особенно высококачественного белка. Оптимальное действие Лабоксила и Био-Сила проявляется уже при 25-40% содержании сухого вещества, однако необходимо достаточное количество углеводов в исходной массе (злаковые, злаково-бобовые, кукуруза).

Таблица 1 Перечень консервантов, зарегистрированных в республике Беларусь [7]

Название (тип)	Производитель	Норма внесения, на тонну силосуемой массы	Тип и назначение
Лаксил (биологический)	Институт микробиологии НАН Беларуси	0,066 л	для силосования растительного сырья, в т.ч. трудносилосуемого
Силлактим (биологический)	Институт микробиологии НАН Беларуси	0,066 л	для силосования растительного сырья, в т.ч. кукурузы
Микробелсил (биологический)	“Медиофарм” (Чехия), Институт животноводства НАН Беларуси	8–12 г	для консервирования силоса
Пионер Р 1188 (химический)	Пионер Хай-Бред Интернешнел, Инк. (США, Германия)	3 л	для консервирования силоса
Бонсилаге (биологический)	Г.В. Шауманн (Германия)	1–2 г	для консервирования силоса
Биотроф (закваска)	ООО “Биотроф” (Россия)	0,066 л	для консервирования сочных и провяленных кормов, а также плющеного зерна
Биомакс 5 (биологический)	Христиан Хансен (Дания)	1 г	для консервирования силоса

 

Биопрепараты типа Биотроф российского производства (аналоги Кофасил-Лак, Лактофлор), созданные на основе особых осмотолерантных штаммов молочнокислых бактерий, находят все более широкое распространение в сельскохозяйственной практике. При силосовании подвяленных злаково-клеверных смесей, а также бобовых (кроме люцерны) Биотроф обеспечивает быстрое подкисление корма до рН 4,3 и ниже, сокращение потерь питательных веществ в 2,0-2,5 раза.

В Беларуси в конце 90-х годов группой ученых были разработаны отечественные бактериальные препараты Силлактим и Лаксил. Биологические препараты Силлактим и Лаксил рекомендованы для силосования злаковых и бобово-злаковых травосмесей, кукурузы.