Научное обоснование и практическое использование методов интенсификации кормопроизводства и повышения качества производимых кормов в условиях РСО-Алания

Исследование качества кормовых дрожжей, производимых из зеленой массы горца сахалинского, послеспиртовой зерновой барды и на основе глютена. Разработка технологии производства кормов из сильфии пронзеннолистной, топинамбура сорта Интерес и батата.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 29.01.2018
Размер файла 327,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Так, если в содержимом верхних отделов пищеварительного тракта поросят 1-опытной группы число лактобактерий колеблется от 0,29 в двенадцатиперстной кишке до 7,73 млн. м/тел в 1 г в подвздошной кишке, то в содержимом нижних отделов эти колебания составляют от 18,1 млн.м/тел. в 1 г в проксимальном отделе ободочной кишки до 58,3 млн. м/тел в 1 г в дистальном отделе ободочной кишки.

У животных 2-опытной группы эти колебания составляют соответственно от 0,27 до 8,20 млн. м/тел и от 10,66 до 36,0 млн.м/тел в. У поросят же контрольной группы колебания составили 0,31-7,2 млн. м/тел в 1 г в верхних отделах и 9,06-33,0 млн. м/тел. в 1 г в нижних отделах пищеварительного тракта свиней.

Следовательно, включение в рацион поросят барды и кормовых дрожжей почти никакого влияния не оказывало на микрофлору желудка и тонкого кишечника, в то время как в толстом кишечнике изменения микрофлоры были более значительны, особенно в ободочной кишке.

Так, если в 1 г содержимого дистального отдела ободочной кишки поросят 1 - опытной группы количество лактобактерий составило в среднем 58,3 млн. м/тел, то у аналогов контрольной группы - только 33,0 млн. м/тел в 1 г. В проксимальном отделе ободочной кишки количество лактобактерий было в 2 раза больше по сравнению с поросятами контрольной группы.

Выявлена значительная зависимость количества кишечной палочки в содержимом пищеварительного тракта от состава рациона.

Если в содержимом желудка поросят 1-опытной группы содержалось 0,6 тыс. м/тел кишечной палочки, то этот показатель в контроле составил 3,40 тыс. м/тел в 1 г, т.е. в 5,7 раз больше, а из содержимого желудка поросят 2-опытной группы кишечная палочка не высеяна. В двенадцатиперстной кишке молодняка 2-опытной группы кишечной палочкине выявлено, а у поросят 1-опытной и контрольной групп число кишечной палочки было почти одинаковым - 1,1 тыс. - 1,03 тыс. м/тел в 1 г.

В содержимом тощей кишки самая высокая обсемененность кишечной палочкой выявлена у поросят контрольной группы - 205,33 тыс. м/тел в 1 г против 63,16 тыс. м/тел в в 1-й и 68,66 тыс. м/тел во 2-й группе, т. е. в 3,2 и 3,0 раза больше, соответственно.

В подвздошной кишке колебания численности кишечной палочки почти такие же, как и в предыдущих участках пищеварительного тракта.

В содержимом слепой кишки поросят 1-опытной группы количество кишечной палочки достигало 808,33 тыс. м/тел. в 1 г, что в 11,0 и 16,2 раза больше, чем у поросят 2-опытной и контрольной групп.

В содержимом дистального отдела ободочной кишки поросят 1-опытной группы число кишечной палочки составило 1533 тыс.м/тел. в 1 г, что больше, чем во 2-й опытной и контрольной группах в 16,4 и 19,2 раза. В проксимальном отделе ободочной кишки и прямой кишке это превосходство было 6,4 -15,8 и 1,92 - 3,0 раза.

Что касается числа энтерококков, то в отношении этой группы микроорганизмов не установлено какой-либо закономерности в содержимом тонкого и толстого кишечника.

На обсемененность содержимого пищеварительного тракта поросят стафилококками состав рациона оказал незначительное влияние, хотя их число в содержимом пищеварительного тракта поросят 1-опытной группы несколько ниже, чем у поросят 2-опытной и контрольной групп.

Исследуя зависимость числа спорообразующих аэробов от состава рациона мы установили, что в содержимом ободочной и прямой кишок поросят 1-опытной группы, получавших зерновую барду, их количество значительно выше, чем в содержимом этих же кишок поросят 2-опытной и контрольной групп.

Если в дистальном отделе ободочной кишки поросят 1-опытной группы, количество спорообразующих аэробов было 62,0 тыс. м/тел. в 1 г, то у поросят 2-опытной группы - в 11 раз меньше, в проксимальном отделе ободочной кишки - 5,1 раза (92,0 тыс. м/тел. в 1 г против 18,0 тыс. м/тел. в 1 г), а в прямой кишке - в 2 и 3,2 раза (17,33 тыc. м/тел. в 1 г, против 8,66 и 5,33 тыс. м/тел. в 1 г). В то же время в содержимом желудка и тонкого кишечника спорообразующих аэробов было несколько меньше, чем у поросят 2-опытной и контрольной групп.

При определении числа клостридий перфрингенс установлено, что в содержимом желудка эти микроорганизмы в наибольшем количестве встречаются у поросят 2-опытной группы - 0,55 тыс. м/тел. в 1 г (0,16 и 0,34 тыс. м/тел. в 1 г в 1-опытной и контрольной группах).

В содержимом двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок поросят всех групп клостридии перфрингенс не обнаружены. В слепой и дистальном отделе ободочной кишок их количество было также выше у поросят 2-опытной группы, получавших кормовые дрожжи.

Из приведенных выше результатов исследований следует, что добавление в рацион поросят зерновой послеспиртовой барды и кормовых дрожжей, производимых из послеспиртовой зерновой барды, существенно влияет на «микробный пейзаж» желудочно-кишечного тракта, хотя не установлена закономерная зависимость числовых показателей некоторых микроорганизмов в составе «микробного пейзажа».

Выявлено закономерное снижение числа клеток микроорганизмов группы кишечной палочки в содержимом желудка и тонкого кишечника и их увеличение в содержимом толстого кишечника при скармливании поросятам кормовых дрожжей и послеспиртовой зерновой барды.

Также установлено, что скармливание поросятам кормовых дрожжей способствует закономерному повышению в содержимом их пищеварительного тракта числа клеток энтеробактерий и снижению числа клеток стафилококков.

Использование зеленой массы горца сахалинского для производства кормовых дрожжей. В природной флоре Северной Осетии произрастают представители разных семейств растений с высокими кормовыми достоинствами. Однако особое место могут найти интродуценты из флоры разных регионов России и других стран.

Одним из таких растений является горец сахалинский, интродуцированный в Северную Осетию профессором Б.Г.Цугкиевым с о.Сахалин в 1985 году.

Нами предложена технология производства микробного белка из зеленой массы горца сахалинского. Горец сахалинский - Poligonum sachalinense F. Shmidt, родиной которого, как считают В.И. Васильев (1939) и М.В. Черныщев и др. (1967) является Япония, в пределах России распространен в дикой флоре на о. Сахалин, преимущественно по берегам рек, обочинам канав, вдоль дорог, иногда образуя большие заросли, в составе травостоя, используемого для силосования, он занимает ведущую позицию.

Исследованиями научных сотрудников НИИ биотехнологии Горского ГАУ установлено, что средняя ежегодная урожайность зеленой массы горца сахалинского в агроклиматических условиях Северной Осетии составляет 1300 - 1500 ц/га, при высоком содержании в надземной зеленой массе безазотистых экстрактивных веществ, в том числе и усвояемых сахаров, что и послужило предпосылкой для ее использования в качестве сырья для приготовления питательной среды с целью биосинтеза микробного белка.

Нами предложена технология производства микробного белка из зеленой массы горца сахалинского по способу, аналогичному дрожжеванию сорговой муки. При производстве микробного белка из зеленой массы горца сахалинского также были использованы культуры дрожжей Candida tropicalis штамм 36, Candida parapsilosis штамм 17А, Trichosporon cutaneum штамм Иссыкский селекции Института микробиологии и вирусологии АН Каз ССР.

В процессе выполнения научных исследований нами были подвергнуты химическому анализу образцы жидких кормовых дрожжей, производимых из зеленой массы горца сахалинского (табл. 14).

Таблица 14

Содержание питательных веществ в сухом веществе зеленой массы горца сахалинского до бутонизации и в жидких кормовых дрожжах (ЖКД) из нее, %

Вид корма

Концентрация

сухого вещества

Содержится в сухом веществе

«сырого»

протеина

«сырого» жира

«сырой» клетчатки

БЭВ

«сырой» золы

Са

Р

ЖКД из горца

сахалинского

10,14

38,25

4,95

26,98

21,23

8,59

1,01

0,54

Зеленая масса горца

сахалинского

24,57

12,73

4,38

27,18

48,34

7,37

1,06

0,59

Из анализа таблицы 14 следует, что сухое вещество горца сахалинского в фазе бутонизации отличается высоким содержанием БЭВ (48,34%), что позволило произвести из зеленой массы данного растения жидкие кормовые дрожжи с существенным содержанием протеина в сухом веществе - 38,25%, т.е. произошло увеличение протеина в сухом веществе в 3 раза.

Необходимо отметить, что зеленая масса горца сахалинского представляет собой ценное сырье для производства питательной среды с целью культивирования дрожжей для накопления их биомассы. При этом необходимо отметить, что зеленая масса данного растения в своем составе содержит в оптимальных количествах элементы, необходимые для питания дрожжевых клеток. Кроме того, данное сырье в процессе приготовления из него питательной среды не требует глубокого гидролиза имеющихся в нем органических соединений.

Для определения воздействия жидких кормовых дрожжей, производимых из зеленой массы горца сахалинского по технологии, разработанной нами, на птицефабрике ''Северо - Осетинская'' Пригородного района РСО-Алания были проведены научно-хозяйственные опыты на цыплятах-бройлерах кросса ''Смена'' и курах-несушках аспиранткой А.Кокоевой (2003) и установлено, что частичная замена растительного белка основного рациона кур-несушек белком жидких кормовых дрожжей, производимых по разработанной нами технологии из зеленой массы горца сахалинского, оказала положительное воздействие на выводимость и сохранность цыплят, а также на морфологические и биохимические показатели крови кур-несушек, при снижении расхода корма на 6,8 %.

Следовательно, для повышения продуктивности цыплят-бройлеров, кур-несушек и экономии затрат кормов на единицу продукции рекомендуется в комбикорма вводить жидкие кормовые дрожжи из горца сахалинского.

3.3 Результаты интродукции в РСО-Алания сильфии пронзеннолистной, топинамбура сорта Интерес и батата

При оценке кормовых достоинств любого растения основополагающим является содержание в нем сухих веществ в фазе уборочной спелости и состав сухого вещества, уровень наличия в нем питательных компонентов.

Кроме того, важнейшее значение имеет введение в кормовые севообороты новых, нетрадиционных растений, которые в большинстве случаев значительно превосходят традиционно используемых в кормовых целях растения, как по урожайности, так и по количеству и качеству сухого вещества. Многие из нетрадиционных кормовых растений являются многолетними, неприхотливыми к агроклиматическим условиям конкретных регионов.

3.3.1. Сильфия пронзеннолистная

Расширение площадей под сильфией пронзеннолистной в последние годы еще раз подтверждает перспективность ее внедрения в качестве нетрадиционной кормовой культуры.

Основные достоинства сильфии пронзеннолистной - высокая урожайность и многолетнее использование на одном месте. По содержанию питательных веществ она не уступает многим традиционно используемым кормовым культурам, а наличие значительного количества сахаров обусловливает хорошую силосуемость данной кормовой культуры.

Технология возделывания сильфии пронзеннолистной на корм. Плантации сильфии пронзеннолистной целесообразно размещать на прифермских и кормовых севооборотах, вблизи от мест силосования, что значительно снижает расходы на транспортировку зеленой массы и себестоимость корма в целом.

Лучшими предшественниками для сильфии пронзеннолистной являются посевы многолетних бобовых растений, пропашных культур, а также все виды паров.

Предпосевная подготовка почвы под посевы сильфии пронзеннолистной заключается во внесении, при необходимости, извести, органических (45-50 тонн навоза) и минеральных (N60,P60,K60) удобрений, двухкратном лущении, вспашки до 30 см и бороновании на глубину до 10 см. По мере развития сорняков необходимо проводить культивацию, совмещенную с боронованием на глубину 8-10 см.

Особое значение для сильфии пронзеннолистной имеют сроки посева.. Семена сильфии пронзеннолистной можно высевать в почву как осенью, так и весной. Оптимальной глубиной заделки семян данного растения в почву, как нами установлено, является 1,5-2,0 см. На тяжелых и влажных почвах семена следует сеять более поверхностно (1-1,5 см), а на легких и сухих -на большую глубину ( 2 см).

В условиях РСО-Алания целесообразно осуществлять широкорядный посев этой культуры с междурядьями 70 см с нормой высева 10-12 кг семян, что обусловлено смыканием рядов через 2-3 года и тем, что основополагающее значение для формирования биомассы имеет площадь питания и густота стояния стеблей.

Уход за посевами еенеобходимо начинать с весеннего прикатывания почвы, в результате чего снижается испарение влаги, увеличивается контакт семян с почвой, что способствует более дружным всходам. С появлением всходов, в стадии двух-трех пар настоящих листочков рекомендуется проводить повсходовое боронование зубовыми боронами. После того, как обозначатся ряды, целесообразно осуществлять междурядные обработки без прореживания всходов. Первую культивацию необходимо проводить на глубину 5-7 см, а повторные - до 10-12 см. С целью получения устойчивых растений в первый год жизни, что обеспечивает их высокие урожаи в последующем, во время одной из весенних культиваций необходимо вносить азотные удобрения из расчета 55-70 кг действующего вещества, а под последнюю культивацию - К60 и Р60. На плантациях старше двух лет необходимо ранней весной осуществлять боронование с последующим внесением минеральных удобрений в дозе (кг/га) N70-90, Р70-90, К70-90. До 20 тонн навоза на 1 га вносится методом разброса один раз в 3-4 года. После внесения удобрений посадки необходимо дисковать поперек рядков под углом атаки междурядий на глубину до 8 см.

В зависимости от целей последующего применения зависит и срок уборки урожая зеленой массы сильфии пронзеннолистной, которая используется на силос, зеленый корм, травяную муку. Наиболее благоприятным для силосования является фаза цветения, когда содержание сахаров в растениях значительно превышает сахарный минимум, в силу чего до 2-х раз повышается и количество молочной кислоты, по сравнению с другими кислотами. На зеленый корм, травяную муку и резку целесообразно её убирать в ранние фазы развития растений - до бутонизации или в ее начале.

Определяя содержание питательных веществ в зеленой массе сильфии пронзеннолистной в 2002 году установлено, что со сменой фенофаз наблюдаются изменения в составе сухого вещества растения (табл.15). Содержание самого сухого вещества в зеленой массе сильфии пронзеннолистной по мере развития растений возрастает и достигает своего пика в фазе цветения - 19,53%. Содержание же протеина, наоборот, падает с 15,08% в фазе стеблевания до 9,13% в фазе цветения, наличие жира также возрастает по мере смены фенофаз с 2,96% до 3,16%, уровень клетчатки возрастает от 23,79 % в фазе стеблевания до 28,84 % в фазе бутонизации и до 32,08 % в фазе цветения, БЭВ - от 47,48% до 46,08%.

Содержание золы по мере старения растения снижается от 10,69% до 9,55%. Такое уменьшение концентрации прослеживается и в отношении кальция и фосфора.

Таким образом, выявлено, что в 2002 году в зеленой массе сильфии пронзеннолистной, по мере смены фенофаз, наблюдались закономерные изменения: содержание сухого вещества, жира и клетчатки возрастало, а содержание протеина, золы, БЭВ, кальция и фосфора - снижалось, что согласуется с данными М.Д.Романдиной (1970).

Аналогичная закономерность по содержанию питательных веществ прослеживается в 2003 и в 2004 г.г.

Из результатов проведенных нами исследований следует, что в зеленой массе сильфии пронзеннолистной содержится достаточно много фосфора и кальция, причем отношение кальция к фосфору колеблется в широких пределах: от 6,4:1 до 11:1.

По нашим данным среднее содержание ЭКЕ в 1 кг сухого вещества сильфии пронзеннолистной в разные фазы развития растений составляет: при стеблевании - 1,3; при бутонизации - 1,3 и во время цветения - 1,2; наличие обменной энергии равно, соответственно, 13,22; 13,22 и 11,85 МДж.

В 1 кг сухого вещества зеленой массы сильфии пронзеннолистной, в среднем за вегетацию содержалось в 2002, 2003 и 2004 г.г. соответственно ЭКЕ - 1,3; 1,3 и 1,2; ОЭ - 13,26; 12,55 и 12,22.

По справочным данным в сухом веществе зеленой массы кукурузы содержится: ЭКЕ- 0,99 и ОЭ- 9,92 МДж.( А.М. Венедиктов и др., 1988).

Наличие минеральных элементов в кормовых культурах обусловлено, в первую очередь, видовыми и биологическими особенностями растений и воздействием экологических факторов. Учитывая значимость некоторых макро-и микроэлементов для нормального протекания физиологических процессов в организме животных, нами определено содержание в зеленой массе сильфии пронзеннолистной: S2-, (SO2-), нитратов (NO), нитритов (NO), катионов: Al3+, Fe (общ.), Zn2+, Mg2+, Ni2+, Mn2+, Cu2+, Cr2+, Pb2+. При этом установлено, что в сухом веществе сильфии пронзеннолистной среднее содержание серы, которая участвует в солевом обмене, в фазе цветения возросло до 3,35 г/кг. Содержание же сульфатов, наоборот, по мере старения растения снижается - от 0,004 г/кг в фазе стеблевания до 0,002 г/кг в фазе цветения. По данным М.Т.Таранова и А.Х.Сабирова (1987) общее содержание серы в растительных кормах колеблется от 1 до 10 г в 1 кг сухого вещества, что согласуется с нашими данными.

38

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 15

Средние показатели содержания питательных веществ в сухом веществе сильфии пронзеннолистной по фазам вегетации в 2002-2004 гг., %

Фаза развития растения

Годы

Содержание сухих веществ в зеленой массе

«сырой» протеин

«сырой» жир

«сырая» клетчатка

«сырая» зола

БЭВ

Са

Р

в/с

нат.

в/с

нат.

в/с

нат.

в/с

нат.

в/с

нат.

в/с

нат.

в/с

нат.

Стеблевание

2002

10,76

15,08

1,61

2,96

0,32

23,79

2,54

10,69

1,14

47,48

5,15

4,42

0,47

0,62

0,07

2003

12,60

16,52

2,08

3,19

0,40

18,61

2,34

12,67

1,59

49,01

6,19

4,47

0,56

0,28

0,03

2004

11,32

16,57

1,87

5,05

0,57

23,28

2,64

11,46

1,30

43,64

4,94

4,45

0,50

0,56

0,03

М± m

11,56

± 0,67

16,06

±0,6

1,85

±0,17

3,73

± 0,81

0,43

±0,09

21,89

± 2,02

2,51

±0,11

11,61

± 0,71

1,34

±0,16

46,71

± 1,96

5,46

± 0,47

4,45

± 0,02

0,51

± 0,03

0,46

± 0,13

0,05

± 0,02

Бутонизация

2002

14,71

12,42

1,80

3,09

0,45

28,84

4,25

9,59

1,40

46,06

6,81

3,16

0,45

0,51

0,07

2003

14,68

14,49

2,13

4,00

0,59

23,80

3,50

15,29

2,25

42,42

6,21

3,25

0,47

0,35

0,05

2004

15,07

14,74

2,22

4,99

0,75

25,39

3,85

9,67

1,45

45,21

6,80

3,12

0,47

0,49

0,07

М± m

14,82

±0,15

13,88

±0,90

2,05

±0,16

4,03

±0,67

0,61

±0,11

26,01

±1,83

3,86

±0,49

11,52

±2,32

1,70

±0,33

44,56

±1,35

6,60

±0,24

3,18

±0,05

0,46

±0,01

0,45

±0,06

0,06

±0,01

Цветение

2002

19,53

9,13

1,77

3,16

0,62

32,08

6,29

9,55

1,87

46,08

8,98

2,41

0,47

0,46

0,09

2003

17,54

12,83

2,24

4,31

0,75

26,37

4,63

11,34

1,95

45,15

7,97

3,10

0,54

0,30

0,05

2004

19,28

10,27

1,98

3,81

0,73

27,89

5,37

11,23

2,16

46,80

9,04

2,87

0,55

0,29

0,05

М±m

18,78

±0,77

10,74

±1,34

2,00

±0,16

3,76

±0,41

0,70

±0,05

28,78

±2,09

5,43

±0,59

10,71

±0,71

1,99

±0,11

46,01

±0,59

8,67

±0,43

2,79

±0,25

0,52

±0,03

0,35

±0,07

0,06

±0,02

В среднем за вегетацию

2002

15,0

±3,11

12,21

±2,11

1,73

±0,07

3,07

±0,07

0,46

±0,11

28,24

±2,96

4,36

±1,33

9,94

±0,46

1,47

±0,26

46,54

±0,58

6,98

±1,36

3,33

±0,72

0,46

±0,01

0,53

±0,06

0,08

±0,008

2003

14,94

±1,76

14,61

±1,31

2,15

±0,06

3,83

±0,41

0,58

±0,12

22,93

±2,80

3,49

±0,81

13,10

±1,42

1,93

±0,23

45,53

±2,35

6,79

±0,72

3,61

±0,53

0,52

±0,03

0,31

±0,02

0,04

±0,008

2004

15,22

±2,82

13,86

±2,29

2,02

±0,13

4,62

±0,49

0,68

±0,07

25,52

±1,64

3,95

±0,97

10,79

±0,69

1,64

±0,33

45,21

±1,12

6,93

±1,46

3,48

±0,60

0,51

±0,03

0,45

±0,09

0,06

±0,01

Кукуруза молочно-восковой спелости (справочные данные)

25,0

8,4

2,1

2,4

0,6

22,0

5,5

5,2

1,3

62,2

15,5

0,48

0,12

0,32

0,08

По нашим данным ( табл.16) концентрация нитратов в образцах зеленой массы сильфии пронзеннолистной в фазе стеблевания составила 738,17 мг/кг, а в фазе цветения она несколько снизилась -до 692,3 мг/кг. Отмечено и снижение нитритов - от 12,26 мг/кг до 9,61 мг/кг по мере смены фенофаз, что несколько выше ПДК (Л.В.Донченко и В.Д.Надыкта, 1999).

Определяя концентрацию алюминия в сухом веществе зеленой массы установлено, что по мере смены фенофаз произошло увеличение алюминия более чем в 2 раза - от 0,25 мг/кг в фазе стеблевания до 0,56 мг/кг в фазе цветения, что значительно ниже данных Л.В. Донченко и В.Д.Надыкта (1999).

По мере старения растений уровень никеля в зеленой массе сильфии пронзеннолистной существенно снизился - от 0,72 мг/кг в фазе стеблевания до 0,40 мг/кг в фазе цветения, т.е. в 1,8 раза.

Обязательным компонентом сухого вещества кормов является магний, который содержится в них в виде органических солей и минеральных кислот. Концентрация этого макроэлемента в изучаемом растении, по мере смены фенофаз, повышается - от 0,19 г/кг в фазе стеблевания до 0,27 г/кг в фазе цветения, что значительно ниже данных М.Г. Таранова и А.Х. Сабирова (1987).

Одним из важных микроэлементов является железо, количество которого в кормах зависит, в основном, от вида растения и типа почвы и колеблется от 80 до 200 мг/кг, а по мере развития растения его количество снижается (М.Г.Таранов и А.Х.Сабиров, 1987).

Полученные нами данные по концентрации железа в сухом веществе зеленой массы сильфии пронзеннолистной частично согласуются с литературными и составляют 153,8 мг/кг в фазе стеблевания и 517,9 мг/кг в фазе цветения, марганца соответственно 43,86 мг/кг и 92,07 мг/кг, меди - 3,80-2,57 мг/кг против 6,7-14,5 мг/кг по данным М.Т.Таранова и А.Х.Сабирова (1987), цинка - 12,59 - 6,36 и хрома -0,013 - 0,043 мг/кг, что значительно ниже МДУ.

При изучении минерального состава изучаемого нами растения установлено, что в условиях Республики Северная Осетия-Алания в сухом веществе сильфии пронзеннолистной накопление свинца достигает значительных показателей - от 48,38 мг/кг в фазе стеблевания до 32,93 мг/кг в фазе цветения, т.е. значительно выше МДУ, что объясняется влиянием техногенной зоны г.Владикавказа.

Следующим этапом наших исследований было установление содержания органических соединений в сильфии пронзеннолистной, к которым относятся и фенолгликозиды, флавоноиды, сапонины, витамин С, полисахариды, алкалоиды и антраценпроизводные вещества.

Из результатов наших исследований (табл.17) следует, что количество антраценпроизводных, по мере старения растений, возрастало и в фазе стеблевания составило в среднем 0,38%, а в фазе цветения - 0,43%.

Витамины играют важную роль в жизни растения. В исследуемых образцах зеленой массы сильфии пронзеннолистной содержание витамина С достаточно высокое, причем, оно увеличивается по мере смены фенофаз: в фазе стеблевания витамина С в зеленой массе сильфии пронзеннолистной содержалось 69,45 мг%, а в фазе цветения его количество возросло до 78,42 мг%, что значительно выше данных, приведенных в работе С.В.Панова (1978).

Содержание дубильных веществ составило от 17,38 % в фазе стеблевания до 34,39 % в фазе цветения, фенолгликозидов - от 5,33 % до 5,72 %, сапонинов - от 2,37 % до 13,55 %.

К группе органических соединений относятся также фенольные вещества, содержание которых возрастает по мере развития растения: так, в фазе стеблевания оно составило 5,33 %, а в фазе цветения - 5,72 %.

Таблица 16

Содержание минеральных веществ в сухом веществе сильфии пронзеннолистной

Номер образца

Фаза вегетации

S2-

г/кг

SO42- г/кг

NO3- мг/кг

NO2- мг/кг

Mg2+ г/кг

Аl3+ мг/кг

Fe(общ.) мг/кг

Zn2+ мг/кг

Cu2+ мг/кг

Ni2+ мг/кг

Mn2+ мг/кг

Cr2+ мг/кг

Pb2+ мг/кг

стеблевание

М±m

1,26

± 0,04

0,004

± 0,001

738,17

± 39,07

12,26

± 0,41

0,19

± 0,01

0,25

± 0,02

153,82

± 10,41

12,59

± 0,62

3,80

± 0,32

0,72

± 0,03

43,86

± 1,24

0,013

± 0,001

48,38

± 0,92

цветение

М±m

3,35

± 0,02

0,002

± 0,0004

692,3

± 11,55

9,61

± 0,26

0,27

± 0,02

0,56

± 0,03

517,9

± 5,48

6,36

± 0,54

2,57

± 0,26

0,40

± 0,02

92,07

± 1,01

0,043

± 0,002

32,93

± 0,84

Таблица 17

Показатели содержания органических соединений в сильфии пронзеннолистной

№ п/п

Фаза вегетации

Общая кислотность, %

Содержание витамина С, мг/%

Дубильные вещества, %

Антрацен производные (в пересчете истезин), %

Сапонины (в пересчете на глицирризи-новую кислоту), %

Фенолгли-козиды (в пересчете на арбутин),%

в/с

нат.

в/с

нат.

абс. с/м

до бутонизации

М±m

1,43

± 0,03

0,21

± 0,02

60,82

± 0,76

6,62

± 0,21

69,45

± 0,54

17,38

± 0,29

0,38

± 0,02

2,37

± 0,15

5,33

± 0,22

цветение

М±m

2,03

± 0,02

0,36

± 0,04

72,00

± 0,84

12,98

± 0,45

78,42

± 0,82

34,39

± 0,42

0,43

± 0,04

13,55

± 0,31

5,72

± 0,29

В условиях РСО-Алания в сухом веществе сильфии пронзеннолистной содержание органических кислот составляет 0,21 % в фазе стеблевания, а в фазе цветения возрастает до 0,36 %.

Таким образом, наши данные о содержании органических соединений в сильфии пронзеннолистной еще раз потвердили, что эта культура способна стать важным звеном в системе зеленого конвейера, а также хорошим источником сырья при заготовке силоса.

Экспериментально полученными данными установлено, что по урожайности, которая колебалась в разные годы от 1118 до 1285 ц/га и значительно выше данных А.И.Руденко (1982), А.В.Гришунина (1987), А.А.Абрамова (1992), кормовым достоинствам и выходу питательных веществ с 1 га сильфия пронзеннолистная превосходит многие кормовые культуры и может составить серьезную конкуренцию традиционно используемым растениям по обеспечению животных питательными веществами с меньшими затратами.

Зеленая масса сильфии является прекрасным сырьем для приготовления силоса, обладающего высокими кормовыми достоинствами, хорошими органолептическими и химическими показателями.

Проведенные нами анализы показали, что силоса, заложенные в начале цветения (15 июля), содержали в среднем 17,12 % сухого вещества,содержащего: протеина - 10,18 %, жира - 6,77 %, клетчатки - 27,97 %, золы - 9,98 %, БЭВ - 45,10 %, кальция - 1,91 %, фосфора - 0,30 %, а в стадии полного цветения (31 июля), соответственно, 22,18; 13,08; 4,53; 31,79; 10,49; 40,1; 1,36 и 0,27 %.

Следовательно, наилучшими показателями отличались силоса, заложенные в стадии полного цветения, что объясняется биохимическими процессами, протекающими в растении в данной фазе своего развития.

По урожайности, кормовым достоинствам и выходу питательных веществ с 1 га сильфия пронзеннолистная превосходит кукурузу, клевер, люцерну и многие другие кормовые культуры.

На опытном участке НИИ биотехнологии урожайность сильфии пронзеннолистной, в среднем за три года, составила 1212 ц/га. Выход сухого вещества при этом достигал 228,27 ц/га, в том числе: протеин - 24,17, клетчатка - 66,15, жир - 8,49, БЭВ - 105,16 и кормовых единиц - 43,54 ц/га (табл.18).

Таблица 18

Продуктивность сильфии пронзеннолистной в фазе цветения и кукурузы на силос (на 1 га)

Год

Урожайность, ц/га

Обменнаяэнергия, МДж

Содержится в сухом веществе зеленой массы, ц/га

зеленой массы

в т.ч. сухого вещ-ва

протеина

клетчатки

БЭВ

жира

золы

ЭКЕ

Сильфия пронзеннолистная

2002

1270

248,0

238,76

22,64

79,57

114,29

7,84

23,69

23,88

2003

1115,2

195,61

204,08

25,10

51,58

88,32

8,43

22,18

20,40

2004

1251

241,19

233,94

24,77

67,29

112,88

9,19

27,08

23,39

М±m

1212,1

59,87

228,2720,21

228,3834,02

24,170,95

66,159,95

105,16

10,36

8,49

0,48

24,32

1,78

22,04

5,30

Кукуруза на силос

В среднем

150,0

37,5

35,10

3,15

8,25

23,25

0,9

1,95

3,51

Сравнивая показатели по выходу питательных веществ традиционной для Северной Осетии кормовой культуры - кукурузы, необходимо отметить, что при средней урожайности 150 ц/га (данные ЦСУ за 2002-2004 г.г.) выход сухих веществ с 1 га составил 37,5 ц/га, который имел в своем составе: протеина - 3,15, клетчатки - 8,25, жира - 0,9, БЭВ - 23,25, золы - 1,95 ц/га (табл.18). Выход же питательных веществ с 1 га сильфии пронзеннолистной превышает на 208,04 ц/га тот же показатель в кукурузе.

Такая же закономерность наблюдается по всем составным частям сухого вещества: протеин - на 21,94, клетчатка - на 61,04, жир - на 7,9, БЭВ - на 94,8 ц/га.

Анализ материалов таблицы 18 свидетельствует о целесообразности выращивания сильфии пронзеннолистной в условиях лесолуговой зоны РСО - Алания. Объясняется это высокой урожайностью зеленой массы сильфии пронзеннолистной, сбором достаточного количества питательных веществ с единицы посевных площадей, по которым она значительно превосходит традиционную кормовую культуру - кукурузу, обеспечивающую при средней урожайности зеленой массы 150 ц/га выход 3,51 ц ЭКЕ с 1 га.

Подводя итог результатов исследований необходимо отметить, что питательная ценность изучаемого растения достаточно высокая и может составить серьезную конкуренцию традиционно используемым в РСО-Алания кормовым культурам, в том числе и кукурузе, зеленая масса которой занимает основной удельный вес при производстве силоса для животных. Несомненными преимуществами данного растения являются многолетность его возделывания на одном участке, неприхотливость к агроклиматическим условиям, высокая пластичность, значительный выход питательных веществ с единицы пахотной земли и она с успехом может быть включена в кормовые севообороты.

3.3.2.Топинамбур

В последнее десятилетие большое внимание уделяется изучению и введению в хозяйственный оборот топинамбура, как растения с высоким биологическим потенциалом, используемого в виде зеленой массы, витаминной муки и клубней, как в кормовых, так и технических целях.

Технология возделывания топинамбура. Как кормовую культуру топинамбур целесообразно возделывать в полевых и прифермских севооборотах. По нашим данным топинамбур можно культивировать на одном участке до 10 лет.

Лучшими предшественниками топинамбура являются многолетние и однолетние бобовые травы.

Почва на участках под топинамбур обрабатывается, начиная с лущения, а затем проводится вспашка зяби на глубину 25-30 см, после чего культиватором-окучником нарезаются гребни на расстоянии 60 - 70 см. Весной, по мере прогревания почвы, зябь боронуют, а в случае необходимости проводится восстановление гребней до высоты 18-20 см.

Перед посадкой топинамбура под основную вспашку на участок вносится от 60 до 90 т/га навоза и по 4-6 ц фосфорно-калийных удобрений, а азотные удобрения из расчета 2,5-3,5 ц/га под культивацию. В связи с тем, что кислые почвы негативно сказываются на урожае топинамбура, их необходимо раскислять любым из известных способов, лучше всего известью.

Основополагающее значение для предполагаемого урожая топинамбура имеют размеры и качество высаживаемых клубней. Высокие урожаи обеспечивает посадка крупных клубней. Крупными считаются клубни весом свыше 50 г, средними от 30 до 50 г и мелкими - до 30 г. При посадке мелких клубней в лунке желательно размещать по 2 штуки, что способствует повышению урожая и клубней, и надземной биомассы.

Выращивают топинамбур клубнями, приступая к посадке рано весной, на 8--10 дней раньше картофеля.

Оптимальным способом посадки топинамбура является широкорядный с междурядьями 60-70 см, с расстоянием 25-50 см между гнездами, что находится в прямой зависимости от плодородия почвы, количества осадков и сорта топинамбура. В зависимости от качества почвы на 1 га высаживается от 40 до 60 тыс. клубней топинамбура, с глубиной заделки до 10 см. Наибольшее количество клубней высаживается на плодородных участках. Норма посадки клубней топинамбура на 1 га составляет 1,5 - 2 тонны, в зависимости от размера клубней, расстояния между рядами и гнездами в рядах.

В связи с тем, что после дождей на посадках топинамбура может образовываться корка, которая способна препятствовать появлению всходов, необходимо до появления всходов проводить 2-3 боронования средними боронами, что способствует также уничтожению сорняков. Когда растения только появляются, можно провести по всходам одно боронование легкими боронами. Междурядную обработку (культивацию) посевов топинамбура целесообразно проводить при высоте растений не более 15 см. Первая культивация сопровождается подкормкой растений топинамбура. Культивация повторяется через 2 недели во время образования столонов при высоте растений до 40 см, в связи с чем при второй обработке (культивации) междурядий целесообразно в качестве рабочих органов культиватора использовать окучники для присыпки почвы к основанию стеблей, что способствует укреплению растений топинамбура, образованию корней и новых клубней, а также улучшает аэрацию почвы и её температурный режим.

Глубина первой культивации должна быть до 12 см, а второй- до 10 см.

Мы считаем целесообразным снимать урожай зеленой массы один раз за период вегетации, так как двухкратный съем зеленой массы значительно снижает урожай клубней даже на старых плантациях топинамбура. Высота среза должна быть выше первой - второй пары листьев, так как отрастание топинамбура идет из пазухи листьев

Целесообразно уборку клубней топинамбура проводить весной до начала роста глазков.

Клубни топинамбура убираются картофелекопателями. Необходимо учитывать, что картофелекопалки эффективнее работают весной, так как в это время клубни легко отделяются от столонов и земли.

В условиях Республики Северная Осетия-Алания целесообразно использовать способность клубней перезимовывать в почве с последующей весенней уборкой, так как хранение в буртах клубней топинамбура, выкопанных осенью, трудоемко.

Химический состав зеленой массы топинамбура сорта Интерес мы изучали в фазе цветения, так как в этой фазе зеленая масса топинамбура накапливает значительное количество питательных веществ, а также успевает сформироваться урожай клубней. Исследования проводились на экспериментальном участке НИИ биотехнологии ФГОУ ВПО «Горский ГАУ» в период с 2002-2004 гг.

В результате наших исследований было установлено, что среднее содержание сухого вещества в зеленой массе топинамбура колебалось от 25,39 % до 27,12 %, при среднем показателе 26,43 % (табл.19).

Одним из основных питательных компонентов сухого вещества зеленых растений является протеин. В сухом веществе зеленой массы топинамбура уровень протеина по результатам наших исследований колеблется от 16,11 % до 16,76 %, при среднем показателе 16,59 %.

В научной литературе нет единого мнения по содержанию в зеленой массе топинамбура клетчатки, которая имеет важное значение в кормлении животных, прежде всего жвачных, в рубце которых данное вещество, после расщепления его рубцовой микрофлорой, становится источником синтеза белка и летучих жирных кислот. По нашим данным в сухом веществе зеленой массы топинамбура на долю клетчатки приходится 26,63 - 29,70 %, что согласуется с данными В.Ф. Пивоварова и др.(2002) - 26,2 % и В.Г. Гриценко и А.В. Гриценко (1998) - 26,24 %.

В кормлении животных важное значение придается наличию в кормах жира, который является для животного организма основным энергетическим материалом. Зеленая масса топинамбура в составе сухого вещества содержит, в среднем, 5,25 % жира при колебаниях от 4,89 % до 5,44 %, золы - от 13,43% до 13,63%, концентрация кальция в ней варьирует от 1,52 % до 1,66 %, при среднем показателе 1,61%, фосфора - от 0,37% до 0,39% при среднем показателе 0,38%, БЭВ - от 33,03% до 38,75%, при среднем содержании 35,68%.

Таблица 19

Содержание питательных веществ в зеленой массе топинамбура

Показатели

Состояние

растения

Год исследования

M±m

2002

2003

2004

Сухое вещество

натуральн.

26,79

25,39

27,12

26,43±0,65

«Сырой» протеин

возд.-сух.

16,76

16,69

16,11

16,59±0,25

натуральн.

4,49

4,23

4,37

4,36±0,09

«Сырой» жир

возд.-сух.

5,44

5,42

4,89

5,25±0,22

натуральн.

1,46

1,36

1,33

1,38±0,05

«Сырая» клетчатка

возд.-сух.

28,98

29,70

26,63

28,44±1,14

натуральн.

7,76

7,51

7,23

7,50±0,19

«Сырая» зола

возд.-сух.

13,55

13,43

13,63

13,54±0,07

натуральн.

3,62

3,38

3,69

3,66±0,11

БЭВ

возд.-сух.

35,27

33,03

38,75

35,68±2,04

натуральн.

9,46

8,61

10,50

9,52±0,67

Са

возд.-сух.

1,52

1,66

1,66

1,61±0,06

натуральн.

0,41

0,42

0,45

0,43±0,01

Р

возд.-сух.

0,37

0,38

0,39

0,38±0,007

натуральн.

0,10

0,10

0,10

0,10±0,0

В настоящее время клубни топинамбура очень широко используются для производства инулинсодержащих препаратов для людей, страдающих сахарным диабетом, для приготовления продуктов диетического и детского питания. Кроме того, они являются прекрасным углеводсодержащим кормом для кормления сельскохозяйственных животных, прежде всего свиней, а также сырьем для производства этилового спирта и дрожжей.

Изучая химический состав клубней топинамбура нами установлено (табл. 20), что в них содержится, в среднем, 23,6 % сухого вещества при колебаниях от 20,3% до 26,13 %.

Изучая наличие в сухом веществе клубней топинамбура отдельных компонентов нами установлено содержание в нем, в среднем, 5,47 % «сырого» протеина, при колебаниях 4,86 - 5,93 %. Содержание жира в сухом веществе клубней топинамбура колеблется от 1,14 % до 1,43 %, при среднем показателе 1,28 %, что вдвое больше, чем по данным В.Н. Голубева и др. (1995), но согласуется со сведениями В.Н. Зеленкова и др. (1998), клетчатки - от 3,82 до 5,77 % при среднем значении 4,59 %, золы - от 3,39 до 4,95 %, при среднем показателе 4,01 %, кальция, в среднем, 0,41 %, фосфора - 0,23 % и БЭВ, в среднем - 84,65 %.

Таблица 20

Содержание питательных веществ в клубнях топинамбура с.Интерес, %

Показатели

Состояние

растения

Год исследования

2002

2003

2004

M±m

Сухое вещество

натуральн.

24,38

26,13

20,31

23,60±2,12

«Сырой» протеин

возд.-сух.

5,93

5,63

4,86

5,47±0,39

натуральн.

1,43

1,46

0,99

1,29±0,19

«Сырой» жир

возд.-сух.

1,26

1,14

1,43

1,28±0,10

натуральн.

0,31

0,30

0,29

0,30±0,007

«Сырая» клетчатка

возд.-сух.

4,19

3,82

5,77

4,59±0,73

натуральн.

1,01

0,99

1,17

1,06±0,07

«Сырая» зола

возд.-сух.

3,68

3,39

4,95

4,01±0,59

натуральн.

0,89

0,88

1,00

0,92±0,05

БЭВ

возд.-сух.

84,94

86,02

82,99

84,65±1,09

натуральн.

20,74

22,50

16,86

20,03±2,05

Са

возд.-сух.

0,39

0,36

0,48

0,41±0,04

натуральн.

0,09

0,09

0,09

0,09±0,00

Р

возд.-сух.

0,23

0,20

0,25

0,23±0,20

натуральн.

0,06

0,05

0,05

0,05±0,004

Существенное отрицательное влияние на живой организм оказывает избыток поступления в него нитратов, нитритов и тяжелых металлов. ПДК для нитратов в зеленых кормах составляет 500 мг/кг, а для нитритов - 10 мг/кг.

Полученные данные, приведенные в таблице 21 показали, что в сухом веществе зеленой массы топинамбура в фазе цветения накопление нитратов достигает 192,54 мг/кг, а в клубнях - 327,41 мг/кг, т.е. значительно ниже ПДК. Что же касается нитритов, то их концентрация и в зеленой массе, и в клубнях была выше ПДК и составила, соответственно 12,26 и 39,35 мг/кг.

Определив содержание макро- и микроэлементов в топинамбуре сорта Интерес нами установлено, что серы, алюминия, никеля, марганца, железа, меди, цинка, магния, хрома и свинца в сухом веществе зеленой массы содержится, соответственно: 2,42; 0,91; 0,49; 11,30; 321,35; 8,32; 2,18; 0,19; 0,042 и 72,54 мг/кг, а в клубнях: 0,95; 0,38; 1,16; 32,29; 117,31; 0,89; 2,30; 0,34; 0,015 и 6,72 мг/кг.

Показатель концентрация никеля в клубнях топинамбура, полученный нами, сопоставим с данными Г.А.Романенко и др. (1999), которые считают, что в клубнях топинамбура содержание никеля равно 1,3 мг/кг. Данные указанных авторов по наличию в клубнях топинамбура марганца (10,5 мг/кг) ниже нами полученных, а по наличию меди (3,9 мг/кг), цинка (15,8 мг/кг), магния (0,9мг/кг), наоборот, выше.

Следует отметить, что концентрация микроэлементов, в том числе и тяжелых металлов в зеленой массе и клубнях топинамбура ниже МДУ, за исключением свинца, который выносится из почвы и аккумулируется в зеленой массе в количестве 72,54 мг/кг, тогда как максимальная доза составляет 50 мг/кг.

Учитывая, что клубни топинамбура находят широкое применение в различных областях деятельности человека, мы посчитали важным изучить содержание в них органических соединений и установили (табл.22), что в массе натуральной влажности в клубнях топинамбура содержится: аскорбиновой кислоты - 3,68 мг/%, дубильных веществ

Таблица 21

Показатели содержания органических соединений в клубнях топинамбура с. Интерес, %

Номера

Общая кислотность

Содержание витамина С, мг %

Дубильные вещества, %

Антрацен производные (в пересчете на истезин), %

Сапонины в пересчете на глицирризиновую кислоту), %

Фенолгликозиды

(в пересчете на арбутин), %

в воздушно сухой массе

в массе натур. влажности

в воздушно сухой массе

в массе натур. влажности

в абсолютно сухой массе

М±m

1,15±

0,014

0,18±

0,02

22,81±

0,01

3,68±

0,023

26,01±

0,03

1,32±

0,015

0,238±

0,0012

10,25±

0,013

1,90±

0,0099

Таблица 22

Показатели минерального состава топинамбура с. Интерес

Номер

образца

Фаза вегетации

S2+

мг/кг

SO2+

мг/кг

Al3+

мг/кг

Ni2+

мг/кг

Mn 2+

мг/кг

NO-3

мг/кг

Fe (общ)

мг/кг

Cu2+

мг/кг

Zn2+

мг/кг

Mg2+

мг/кг

Cr6+

мг/кг

NO-2

мг/кг

Pb2+

мг/кг

М±m

Клубни

0,95±

0,008

0,00078±

0,0001

0,38±

0,007

1,16±

0,008

32,29±

0,72

327,41±

6,49


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.