Научные и практические основы оптимизации ресурсного потенциала сорговых культур в степной зоне Южного Урала при производстве говядины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Научные и практические основы оптимизации ресурсного потенциала сорговых культур в степной зоне Южного Урала при производстве говядины

Введение

В системе мероприятий, направленных на увеличение эффективности производства мяса, в частности, говядины, важное место отводится укреплению кормовой базы и организации полноценного кормления животных.

Особо остро проблема с обеспеченностью кормами общественного животноводства ощущается в сухостепной зоне Южного Урала. Ввиду сложившихся природно-климатических условий ассортимент культивируемых здесь кормовых культур ограничен, а их урожайность по годам весьма не стабильная. Из силосных культур наибольшее распространение получила кукуруза, из зернофуражных - ячмень. В последние годы для заготовки сена и сенажа все большее распространение находит суданская трава.

В то же время, по мнению Б.А. Рунова (1975), И. Лупашко (1979), А.В.Кислова (2000) большим подспорьем в создании прочной кормовой базы могут служить сорговые культуры, отличающиеся исключительной засухоустойчивостью и соленовыносливостью, а по урожайности и продуктивному действию не уступающие кукурузе. В частности, по данным ВНИИ кормов (Г.С. Голубева, 1983), в засушливых районах степной зоны сорго на 35-40% продуктивнее кукурузы, хотя в оптимальных погодных условиях урожайность последней несомненно выше.

В виде зеленой массы использовать сорговые культуры, особенно зернового и в ранней фазе вегетации, следует с осторожностью и ограниченно из-за содержания в них синильной кислоты. Однако их с успехом можно использовать для заготовки силоса, сенажа и сена, которые имеют сравнительно высокую питательную ценность и хорошее продуктивное действие. При этом выход зеленой массы может составлять 200-250 ц/га, а зерна (сорго зерновое) - 35-40 ц/га, что в среднем выше, чем при посеве ячменя (Г.И. Левахин, В.А. Айрих, Ю.М.Сидоров, 2006).

Именно эти качества способствовали широкому распространению сорговых культур, которые в современном мировом земледелии по площади и валовому сбору занимают третье место после кукурузы и ячменя. А в отдельных странах - лидирующее (F.A.O., 1981).

Сорговые культуры, а это сорта сахарного и зернового, суданская трава и сорго-суданковые гибриды, могут стать весьма перспективными для степной зоны Южного Урала, что позволяет укрепить кормовую базу и разнообразить кормление животных. До последнего времени их использование сдерживалось отсутствием четкой агротехники возделывания и недостаточной изученностью технологии заготовки кормов впрок применительно к местным природно-климатическим условиям и их продуктивное действие. Решению этой проблемы и посвящена данная многолетняя работа.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы, которая выполнялась в соответствии с тематическими планами НИР Всероссийского НИИ мясного скотоводства по Федеральной научно-технической программе «Говядина» (задание 1996-2000 и «Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по развитию агропромышленного комплекса Российской Федерации (задание 2001-2005 гг.) являлось комплексная оценка ресурсного потенциала сорговых культур и разработка научных основ новых подходов повышения биоэнергетической ценности и продуктивного действия при производстве говядины основных кормовых средств Южного Урала при различной технологии их заготовки. При этом решались следующие задачи:

- определить оптимальные сроки уборки сорговых культур в степной зоне Южного Урала, с учетом получения высокого качества кормов и наибольшего выхода питательных веществ с единицы площади;

- установить питательную и энергетическую ценность различных кормов, заготовленных из сорговых культур в различные фазы вегетации;

- определить коэффициенты переваримости питательных веществ изучаемых кормов у молодняка крупного рогатого скота;

- провести сравнительную оценку энергетической ценности основных кормов степной зоны Южного Урала и установить продуктивное использование их молодняком крупного рогатого скота;

- выявить влияние различных кормов из сорговых культур в сравнении с традиционными (кукуруза, ячмень) на интенсивность роста бычков, мясную продуктивность и качество продукции;

- дать агроэнергетическую оценку кормов из сорговых культур в условиях Южного Урала и их продуктивную отдачу при выращивании молодняка;

- определить экономическую эффективность заготовки и использования кормов из сорговых культур при производстве говядины на Южном Урале.

Научная новизна работы. Впервые в условиях степной зоны Южного Урала проведена комплексная оценка сорговых культур и кормов, заготовленных из них по различной технологии и в разные фазы вегетации. Выявлена закономерность накопления питательных веществ и энергии в сорговых растениях и их сохранность в процессе заготовки тех или иных видов кормов. Определены коэффициенты переваримости питательных веществ и использования энергии кормов из сорговых культур, а также продуктивное действие изучаемых кормовых средств и их влияние на мясную продуктивность молодняка крупного рогатого скота и качество мяса. Дано научное обоснование повышения биоэнергетической ценности кормов и их продуктивного действия.

Практическая значимость работы заключаетя в том, что для степной зоны Южного Урала определен новый источник кормов для общественного животноводства, позволяющий заметно укрепить кормовую базу. Это сорговые культуры, которые даже в засушливые годы отличаются высокойурожайностью и дают значительный выход питательных веществ и энергии с единицы площади.

Проведенные исследования в цепи «почва-растение-корм-животное-продукция» позволили определить применительно к местным условиям, агротехнику возделывания сорговых культур, оптимальные сроки скашивания растений и технологию заготовки кормов, продуктивное их действие при выращивании молодняка крупного рогатого скота и влияние на качественные показатели мяса.

Полученные данные дают возможность конкретно для каждого хозяйства определять структуру кормового севооборота, используя сложившуюся в данном регионе урожайность сорговых культур и результаты комплексной оценки их биоэнергетической ценности. Выбирать технологии заготовки кормов и своевременно ее корректирвать, а также прогнозировать продуктивное действие рационов.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований нашли свое отражение в монографии «Мясное скотоводство» (Оренбург, 2000), в «Рекомендациях по технологии мясного скотоводства» (Россельхозакадемия-ВНИИМС, Оренбург, 2000), в «Рекомендациях по комплексной оценке кормовых культур и кормов, заготовленных из них, зоны Южного Урала» (Утв.секцией мясного скотоводства РАСХН, Москва-Оренбург, 2006), учебном пособии «Повышение продуктивного действия силосованных кормов при выращивании молодняка крупного рогатого скота» (Уфа-Оренбург, 2006), «Рекомендациях по оптимизации ресурсного потенциала сорговых культур в сухостепной зоне Южного Урала при производстве говядины» (Оренбург, 2008), монографии «Оптимизация использования биоресурсов сорговых культур при производстве говядины» (Оренбург, ОГАУ, 2006) и внедрены в хозяйствах Оренбургской области.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и положительно оценены на региональных и межрегиональных (Оренбург, 1996, 1998, 1999, 2000), Всероссийских (Оренбург, 2000, 2002, 2003, 2004, 2006, Уфа, 2005; Волгоград, 2006) и международных научно-практических конференциях, на коллегии Департамента животноводства и племенного дела МСХ РФ (М., 2003, 2004, 2006), на выездном заседании Отделения зоотехнии РАСХН (Краснодар, 2004), на секции мясного скотоводства и производства говядины Россельхозакадемии (М., 2006), на деловых втречах со специалистами СНГ (Кустанай, 2002; Харьков, 2004; Оренбург, 2003-2006), на расширенном совещании научных сотрудников и специалистов отдела кормления сельскохозяйственных животных ВНИИМС (Оренбург, 2008) и отмечены дипломами Всероссиских выставок в ВВЦ (М., 2001, 2003, 2005).

Положения, выносимые на защиту:

? Энергетическая ценность и продуктивная отдача силосованного корма из зернового сорго, приготовленного в фазу восковой спелости зерна выше, чем из аналогичного корма из сахарного сорго и кукурузы, энергозатраты на возделывание последней имеют высокую окупаемость обменной энергии растения, чем у сорговых культур;

? Посевы зернового сорго в степной зоне Южного Урала увеличивают выход обменной энергии с посевной площади, энергозатраты на ее возделывание окупаются обменной энергией корма, качество кормов и их продуктивное действие ниже, чем из кормов, заготовленных из ячменя;

? Технология заготовки кормов из суданской травы, различной фазы вегетации, значительно повлияла на их химический состав и энергетическую ценность, наиболее оптимальной по качеству корма и продуктивному действию является - сенажирование;

? Экономические аспекты повышения биоэнергетической ценности и продуктивного действия основных кормовых средств сорговых культур степной зоны Южного Урала.

Публикация результатов исследований. По результатам исследований опубликовано 60 научных работ, включая монографии, рекомендации (утвержденных РАСХН), учебное пособие и восемь статей в центральных научных изданиях, рекомендованных для докторских диссертаций.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 300 страницах компьютерной верстки, содержит 113 таблиц, 13 рисунков и 7 приложений. Список использованной литературы включает 469 наименований источников, в том числе 90 на иностранных языках.

1.Материал и методы исследований

Исследования проводились в ОПХ «Экспериментальное» Всероссийского НИИ мясного скотоводства в 1996 -2006 гг. Исследовались основные кормовые культуры степной зоны Южного Урала: кукуруза, ячмень, суданская трава, зерновое и сахарное сорго - определялась их урожайность, выход питательных веществ и энергии с единицы площади посевов, продуктивная отдача на животных.

Выращиваемые культуры по фазам вегетации убирались на сено, силос, сенаж, зерно. Зеленую массу заготавливали из ячменя, суданской травы, сорго, сено - из суданской травы, сенаж - из суданской травы, силос - из кукурузы, сахарного и зернового сорго, суданской травы, зерносенаж - из зернового сорго и ячменя, на зерно убирали культуры - ячмень, сорго.

В растениях и кормах по общепринятым методикам определяли химический состав (П.Т.Лебедев, А.Т.Усович, 1976; Е.А.Петухова, Р.Ф.Бессабарова и др., 1981; В.А.Разумов, 1986; А.И.Ермаков, 1987), переваримость сухого вещества (in vitro), растворимость (in vivo) и расщепляемость (in situ) протеина, энергетическую ценность (Н.Г.Григорьев и др., 1984, 1985).

С целью изучения продуктивного действия кормов, способности животных к перевариванию их питательных веществ и энергии проводились физиологические и научно-хозяйственные опыты, а наилучшие варианты апробировались в хозяйствах Оренбургской области.

Для этого подбирались бычки мясных пород (герефорды, казахская белоголовая, мясные симменталы) старше 8-мес. возраста, из которых по принципу аналогов формировались группы по 10-12 голов в каждой.

Рис. 1 Схема проведения исследований

Переваримость питательный веществ животными изучалась по общепринятой методике дифференцированных и прямых балансовых опытов (А.И.Овсянников, 1976). Химический состав кормов, их остатков, кала и мочи определяли в комплексной аналитической лаборатории ВНИИМС.

Использование обменной энергии подопытными животными изучали с помощью функций, предложенных ARC (1964,1984), А.П.Калашниковым и др. (1985), Н.Г.Григорьевым и др. (1989).

В крови и сыворотке крови подопытных животных были определены кислотная емкость по Неводову, гемоглобин - гемометром Сали, общее количество лейкоцитов и эритроцитов в счетной камере Горяева, общий белок - рефрактометрическим методом, белковые фракции - методом электрофореза на бумаге (Колб В.Г., Камышников В.С., 1982), общий кальций - комплексометрическим методом (Васильева Е.А, 1974), фосфор - по Бригсу (Лебедев П.Г., Усович А.Т., 1976);

При проведении экспериментов животных ежемесячно индивидуально взвешивали, в начале и конце опытов изучали гематологические показатели.

Мясную продуктивность подопытных животных изучали по результатам контрольных убоев в конце опытов по методике ВАСХНИЛ, ВИЖ ВНИИМП (1977).

Качественную характеристику мяса определяли на основе анализа средних проб мякоти туши и длиннейшего мускула спины по методике ВНИИМС (1984). По данным химического анализа изучали белковую, энергетическую и пищевую ценность мяса.

Экономическая эффективность производства и использования различных видов кормов определялась по методике МСХ СССР, ВАСХНИЛ (1983).

Основные данные, полученные в опытах, обработаны методом вариационной статистики (Г.Ф.Лакин, 1990).

Некоторые исследования проводились совместно с научными сотрудниками А.Н.Назиным, М.И.Шоковым и Ю.Н.Сидоровым.

2.Результаты собственных исследований

2.1 Сравнительная оценка энергетической ценности и эффективности использования сорговых культур

Динамика урожайности и структуры зеленой массы сорго и кукурузы. Наибольший выход зеленого корма с одного гектара в период цветения отмечался у сахарного сорго 234,7 ц, что на 12,8% (Р<0,05) было больше, чем для кукурузы и на 63,8% (Р<0,001) по сравнению с зерновым сорго. Но к периоду молочной спелости зерна, выход зеленой массы кукурузы вырос до 272,1 ц/га и превысил уровень сахарного сорго на 7,3% (Р<0,05), а зернового на 68,9% (Р<0,001). Данная закономерность сохранилась до фазы восковой спелости зерна и даже с учетом того, что урожайность кукурузы от молочно-восковой к восковой фазе вегетации снизилась на 23,2 ц/га, она все же превосходила по этому показателю сахарное сорго на 26,6 ц/га или 9,2% (Р<0,05), зерновое сорго на 90,1 ц/га или на 40,0% (Р<0,001).

Менее ценный состав зеленой массы анализируемых культур был у сахарного сорго (табл.1). В частности, его надземная часть состояла на 68,8-69,8% из стеблей, причем их удельное содержание было почти неизменным на протяжении всех 4^х фаз вегетации.

Таблица 1.Динамика структуры вегетативных частей зеленой массы, %

Зеленая масса кукурузы и зернового сорго, напротив, содержала меньше стеблей соответственно 69,5-30,8 и 53,7-45,9%.Кроме того, по мере развития растений этих культур удельная доля стеблей в общей массе урожая снижалась с 69,5% в период цветения кукурузы до 30,8% в период ее восковой спелости. Для зернового сорго это выразилось падением удельного содержания стеблей в общем урожае с 53,7 до 45,9%.

Вместе с тем, все сравниваемые культуры были сходны в том, что процентная доля листьев в их зеленой массе снижалась по мере развития растений с 20-30% в период цветения до 11-19% к восковой спелости зерна. Наибольшее же содержание листьев в поздние фазы вегетации отмечалось для зернового сорго 16,5% в молочно-восковую и 18,9% в восковую, что достоверно превышало уровень сахарного сорго и кукурузы, у которых доля листьев не превышала 11,4-14,5%. В период поздних фаз вегетации растения кукурузы и зернового сорго состояли из большей массы початков (метелок) на 17,0-35,5% больше, чем урожай сахарного сорго.

Динамика химического состава зеленой массы культур. Для всех культур свойственно увеличение содержания сухого вещества в растениях и некоторое падение уровня сырого протеина (табл. 2). В период цветения зеленая масса кукурузы содержала 14,95% сухого вещества, что соответственно в 1,6 и 1,4 раза меньше, чем у зернового и сахарного сорго. В фазу молочно-восковой спелости при содержании в кукурузе сухого вещества 26,23%, в сахарном и зерновом сорго этот показатель составил соответственно 29,07 и 33,04%. Вместе с тем, если в последующий период от молочно-восковой спелости содержание сухого вещества в целых растениях сорго оставалось практически неизменной (28,44-32,18%), то в кукурузе оно резко возросло и составило 39,68%.

Сухое вещество целых растений кукурузы содержало меньше протеина, чем у зернового и сахарного сорго, но больше жира.

Таблица 2. Динамика содержания сухого вещества в растениях сравниваемых культур, %

Содержание сырого протеина в сухом веществе кукурузы изменялось от 11,77% в фазу цветения до 8,96% в молочную спелость и 7,55-9,07% в молочно-восковую и восковую фазы вегетации, а содержание жира соответственно с 3,41 до 2,46; 2,54 и 3,30%. В сухом веществе зернового и сахарного сорго на протяжении анализируемого периода содержалось практически одинаковое количество протеина - 10,25-11,91 и 8,22-8,70%, жира на уровне 2,48-2,65 и 2,00-2,37% соответственно. Причем в зерновом сорго вышеназванных веществ было больше, чем в сахарном. Для всех анализируемых культур отмечалось снижение содержания клетчатки в сухом веществе растений по мере их развития. Для кукурузы это выразилось в падении ее уровня с 25,08% в период цветения до 19,42% в фазе восковой спелости, зернового сорго с 26,71 до 17,71%, что объясняется снижением содержания клетчатки в сухом веществе генеративных органов этих культур. Наибольшее содержание БЭВ в период поздних фаз вегетаций было в кукурузе и зерновом сорго 63-64%, что на 5-7% выше, чем в сахарном сорго.

Растения кукурузы и сорго содержали значительное количество легкогидролизуемых углеводов, причем в поздние фазы вегетации наибольшее количество сахара отмечалось в сорговых, крахмала - в кукурузе. Для всех сравниваемых культур при переходе от молочно-восковой к восковой спелости отмечалось падение сахара и крахмала, как в целых растениях, так и в отдельных его частях. Причем у всех культур оно было примерно одинаково по сахару 2,24-2,96%, по крахмалу 0,13-0,20%. Однако такой уровень легкогидролизуемых углеводов вполне обеспечивал оптимальные условия приготовления силоса хорошего качества.

Энергетическая питательность зеленой массы культур. Как свидетельствовали результаты исследований, зеленая масса испытуемых культур по содержанию валовой энергии отличалась незначительно. В частности, сухое вещество кукурузы в фазе цветения содержало ее 18,7 МДж/кг, что на 0,3-0,4 МДж/кг выше, чем в сорго. В фазу молочно-восковой, восковой спелости у кукурузы величина этого показателя составила 18,7-18,8 МДж/кг против 18,0-18,4 МДж/кг СВ у зернового и сахарного сорго.

Общим для всех культур было небольшое падение содержания валовой энергии в сухом веществе растений при переходе их от фазы цветения в фазу молочной спелости зерна, но затем её динамика была различной и содержание валовой энергии в кукурузе возросло, а в сорговых же осталось неизменным или продолжало снижаться. Совершенно по иному изменялась доступность валовой энергии растений для обмена. Сухое вещество сорго по мере развития растений постепенно становилось все более питательным, в растениях же кукурузы этот процесс проходил скачкообразно. В частности, концентрация обменной энергии (КОЭ) в сухом веществе зернового сорго периода цветения составляла 9,6 МДж/кг, молочной спелости 10,1, молочно-восковой 10,6 и восковой спелости 10,7 МДж/кг, в растениях сахарного сорго она равнялась соответственно 8,6; 9,4; 9,8 и 9,6 МДж/кг СВ. Для кукурузы отмечено снижение содержания обменной энергии в сухом веществе с 10,0 МДж/кг в период цветения до 9,8-9,7 в фазы молочной и молочно-восковой спелости с последующим резким скачком ее значений до 10,9 МДж/кг при восковой спелости зерна.

3.Энергетическая ценность и продуктивное действие силосов из сахарного сорго, заготовленных в различные фазы вегетации

В 1 кг сухого вещества силоса молочно-восковой спелости по сравнению с силосом более поздних сроков заготовки обнаруживается более высокое содержание переваримого протеина, сырого жира и сахара. В то же время, в силосе восковой спелости больше безазотистых экстрактивных веществ, в частности крахмала. Сухое вещество силоса, заготовленного в молочно-восковой спелости зерна, переваривается на 64,5%, а в восковой - только на 57,7%, или на 6,8% ниже. В восковую спелость наблюдается снижение переваримости практически всех питательных веществ. Так, переваримость органического вещества снижается на 7,9%, сырого протеина - на 22,14%, сырого жира - на 19,01%, сырой клетчатки - на 7,02% и БЭВ - на 6,95%. Следует отметить, что переваримость протеина в силосе из сорго даже в молочно-восковой спелости сравнительно низкая. По сравнению с кукурузным, заготовленным в той же фазе вегетации, разница по этому показателю составляет 11,82% в пользу кукурузы. С возрастом растений, эта разница становилась еще значительнее.

Содержание валовой энергии в сухом веществе сравниваемых силосов практически одинаково - 18,3-18,4 МДж/кг. Концентрация же обменной энергии (содержание ее в 1 кг сухого вещества) в силосе, заготовленном в фазу молочно-восковой спелости зерна, составляет около 10,15 МДж, а в фазу восковой спелости - снижается до 8,92 МДж. В натуральных кормах наибольшее количество валовой, переваримой энергии содержится в силосе, заготовленном в фазу восковой спелости зерна, что обусловлено более высоким содержанием в нем сухого вещества. Энерго-протеиновое отношение сравниваемых силосов примерно одинаково - 0,09, что значительно ниже необходимого уровня. Это указывает на необходимость балансирования рационов, включающих силос из сахарного сорго, по протеину.

Эффективность использования силосов из сахарного сорго в составе рационов бычков. Бычки, получавшие силос из сорго молочно-восковой спелости, по сравнению с их аналогами, которым скармливало силос в восковой спелости зерна, потребляли больше сырого протеина на 5,7%, сырого жира - на 8,4%, сырой клетчатки - на 6,2% и безазотистых веществ - на 4,0%. Включение в состав рационов бычков силосов, заготовленных в разные фазы вегетации, оказало неодинаковое влияние на переваримость ими питательных веществ.

Таблица 3. Коэффициенты переваримости питательных веществ рационов с силосами из сахарного сорго, %

В рационе с силосом, заготовленным в фазе молочно-восковой спелости (І гр.), коэффициенты переваримости всех питательных веществ были выше, чем в рационе с силосом восковой спелости (ІІ гр). По сухому веществу эта разница составляла 3,33%, органическому - 3,73, сырому жиру - 9,07, сырому протеину - 7,11, сырой клетчатки - 3,24 и БЭВ - 3,04%.

Различия в потреблении и переваривании кормов сказываются на поступлении обменной энергии в организм животных, которое составило соответственно 65,7 и 59,5 МДж в сутки. Однако, на 100 кг живой массы животные потребляли практически одинаковое ее количество - 22-24 МДж. На синтез продукции животные І и ІІ групп использовали соответственно 49,2 и 45,0% обменной энергии корма, калорийность их прироста составляла в среднем 13,0 и 9,6 МДж, а на 1 кг массы в І группе затрачено 77,7 МДж обменной энергии, во ІІ группе 88,0 МДж.

Животные І группы лучше росли и развивались, и к концу опыта их живая масса была на 15,8 кг выше, чем у аналогов из ІІ группы, получавших в составе рационов силос из сорго, заготовленный в фазу восковой спелости зерна. Животные, получавшие силос из сорго, заготовленного в молочно-восковой спелости, имели среднесуточные приросты на уровне 846 г, или на 20,09% выше, чем у молодняка ІІ группы. Это позволило получить от них к концу опыта дополнительно 15,6 кг прироста.

3.1 Сравнительная оценка биологической ценности и качества силосов из различных культур

Химический состав силосов. Результаты органолептической оценки показали, что во всех вариантах был получен силос хорошего качества (табл. 4). В частности, наименьшее значение рН отмечалось для силоса, приготовленного из зернового сорго молочной спелости - 4,0, во всех остальных случаях водородный показатель составлял - 4,2. Исходя из содержания кислот в образцах, наихудшим по качеству был силос из зернового сорго молочной спелости.

Таблица 4. Химический состав силосов, г/кг НВ

Этот корм включал некоторое количество масляной кислоты - 0,03%, что свидетельствует об отклонении от нормального течения процесса силосования. Наибольшее содержание сырого протеина отмечалось в силосе из зернового сорго 29,7-35,3 г/кг, наименьшее - из сахарного 23,0. Кукурузный силос с содержанием 30,5 г протеина занимал по этому показателю промежуточное положение. В то же время уровень протеина в силосе из зернового сорго различных периодов вегетации был не постоянным и по мере развития растений увеличивался. В частности силос, заготовленный из этой культуры в молочной спелости, содержал протеина 29,7 г/кг натурального вещества, молочно-восковой - 31,6 и восковой - 35,3 г, хотя при пересчете на абсолютно сухое вещество его относительное содержание постепенно снижалось с 10,7 до 9,7%.

Фаза вегетации растений зернового сорго в период его уборки оказывала заметное влияние на содержание сырой клетчатки в готовом корме. Силоса, заготовленные в период молочно-восковой спелости, содержали 75,0 и 92,9 г сырой клетчатки в расчете на один килограмм корма, то силос из сахарного сорго и кукурузы только 63,1 и 74,3 г соответственно.

Переваримость питательных веществ и энергетическая ценность силосов. Как показали результаты опытов, переваримость протеина и клетчатки силосов из зернового сорго постоянно повышалась от молочной к восковой спелости. Так, коэффициенты переваримости сырого протеина увеличились с 55,52% для силоса из сорго молочной спелости до 62,52% молочно-восковой и 63,98% восковой спелости зерна. Степень переваримости клетчатки составила соответственно 60,71; 67,68 и 69,70%. Переваримость силоса из зернового сорго, заготовленного в фазы молочно-восковой и восковой спелости оказалась выше, чем у корма из сахарного сорго и кукурузы, убранных в оптимальные фазы вегетации. Такие силоса превосходили два других по переваримости сухого вещества на 2,04-5,74%, сырого протеина на 10,52-19,11% (Р<0,05). Наименьшую переваримость имел силос из сахарного сорго, коэффициенты переваримости, которого составили всего 66,86% по сухому веществу и 44,87% по сырому протеину. Напротив, переваримость сырого жира была более высокой и превышала этот показатель силоса из зернового сорго на 6,91-7,08%, а кукурузы на 10,16% (Р<0,05). Сырая клетчатка сравниваемых видов силоса переварилась достаточно хорошо - на 60-70%, причем для кукурузы и сахарного сорго переваримость этого вещества была примерно одинаковой - 63,74-63,81%, но несколько хуже, чем у зернового сорго молочно-восковой и восковой спелости зерна (на 3,94-5,96%). Иной была градация коэффициентов переваримости БЭВ. Если БЭВ зернового сорго и кукурузы переваривались примерно одинаково - на 79,99-81,89%, то степень использования данной группы веществ из силоса сахарного сорго была на 7,47-5,99% ниже.

По результатам балансовых опытов была рассчитана энергетическая ценность испытуемых силосов.

При относительно ровном уровне валовой энергии в сухом веществе силосов 18,2-18,9 МДж/кг, концентрация переваримой энергии в кормах из зернового сорго была наибольшей 12,80-13,18 МДж/кг СВ, против 12,70 в кукурузном силосе и 12,16 МДж/кг в корме из сахарного сорго. Силос, заготовленный из сахарного сорго, содержал энергию наименее доступную для обмена, значение концентрации обменной энергии в нем составляло 10,13 МДж/кг, что на 0,39 МДж меньше, чем в кукурузном силосе и на 0,70-0,73 МДж (Р<0,05) в силосе из зернового сорго молочно-восковой и восковой спелости. Уровень обменной энергии в силосе из зернового сорго молочной спелости был также достаточно высок - 10,58 МДж/кг СВ, но несколько меньше, чем в силосах более поздних фаз вегетации. При примерно равном объеме чистой энергии поддержания 21,53-22,34 МДж/гол/сут, наибольшее количество чистой энергии отложили в своем теле бычки, получавшие корм из зернового сорго поздней фазы вегетации - 17,57 МДж/гол, что соответственно на 25,1% больше.

3.2 Питательная ценность силосов из различных культур в составе рациона

Характеристика контрольного рациона. Сравнение изучаемых кормов производилось при скармливании их в составе рациона, половину которого составлял базовый набор кормов - контрольный рацион. Состав последнего разработан во ВНИИМС и апробирован при испытании более, чем пятидесяти кормовых средств (Г.И. Левахин, 1996). Его продуктивное действие позволяет получать от опытного молодняка 1000-1100 граммов среднесуточного прироста.

Фактическая поедаемость кормов была достаточно высокой - 90% для сена, 96,7% для силоса и 100% для концентрированных кормов. Непосредственное поступление питательных веществ и энергии в организм подопытных животных контрольной группы незначительно отличалось от предполагаемого. Структура истинного рациона по питательности включала сено 23%, силос 19%, концентраты 58%. Такое соотношение обеспечивало сравнительно высокую переваримость питательных веществ. В частности, степень переваримости сухого вещества составляла 71,59%., сырого протеина 62,56%. В результате концентрация обменной энергии рациона изменялась а пределах 10,7-11,1 МДж/кг СВ (в среднем 10,97 МДж/кг). Это позволило получить от животных контрольной группы высокую продуктивность и на ее фоне сравнить испытуемые корма.

Переваримость питательных веществ рационов. Для изучения влияния испытуемого силоса ими заменялись (по поедаемости) половина контрольного рациона. Такая замена половины контрольного рациона испытуемыми кормами привела к некоторым изменениям в переваримости питательных веществ (табл. 5). Так, для рационов с включением силоса из зернового сорго, заготовленного в фазу молочной спелости зерна, было отмечено снижение степени переваримости питательных веществ от уровня, зафиксированного для контрольного рациона. По сухому веществу оно составило 2,53%, сырому протеину - 3,38 и БЭВ - 2,35%. В то же время, переваримость сырой клетчатки и жира повысилась соответственно на 6,32 и 4,70%.

Наиболее полно переваривалось сухое вещество рационов, содержащих силос из зернового сорго, молочно-восковой и восковой спелости зерна. Разница между ними и рационом на основе силоса из зернового сорго молочной спелости составляла по переваримости органического вещества - 2,46-2,53%, сырого протеина - 3,37-4,13%, сырой клетчатки - 5,10-6,32% (р<0,05).

Различия по переваримости питательных веществ контрольного рациона и рационов, включавших силоса из зернового сорго молочно-восковой и восковой спелости зерна, были незначительными, за исключением сырой клетчатки, переваримость которой была на 11,42-12,64% (р<0,01) выше в последних. Питательные вещества двух других рационов, содержавших в своем составе силоса из сахарного сорго и кукурузы, использовались животными несколько хуже.

Таблица 5. Коэффициенты переваримости питательных веществ силосов, %

В частности, наличие в их составе силоса из сахарного сорго снизило переваримость сухого вещества на 2,61%, а силоса из кукурузы на 0,54% от уровня контроля. Заметно упала переваримость сырого протеина. Если коэффициент видимой переваримости этого вещества в контрольном рационе составил 62,56%, то в рационе с силосом из сахарного сорго он снизился на 8,03% (р<0,01), а в кукурузном - на 3,66% (р<0,05). Достоверным было снижение переваримости и БЭВ для группы бычков, получавших в составе рациона силос из сахарного сорго, до 77,66, против 83,28% в контроле (р<0,05). В то же время, отмечался некоторый рост переваримости сырой клетчатки и жира во всех испытуемых рационах. Коэффициенты переваримости сырой клетчатки для рациона с силосом из сахарного сорго и кукурузы были соответственно на 10,17 и 7,15% (р<0,05) выше, чем в контрольной группе. Для сырого жира эта разница составила 7,77 (р<0,01) и 1,76% соответственно.

Продуктивное использование энергии рационов. Качественное различие сравниваемых кормов выражалось в их энергетической ценности. Так, среди рационов с включением силосов из зернового сорго различных периодов вегетации наиболее ценным оказался рацион, включавший корм, заготовленный в фазу восковой спелости. В первую очередь, это следует из результатов учета потребления валовой энергии опытными животными.

Так, за период балансового опыта бычки данной группы потребили с кормами 129,7 МДж/гол/сут валовой энергии, что на 12,0 (р<0,01) и 13,6% (р<0,01) было больше, чем это имело место в группах, получавших силоса из зернового сорго молочно-восковой и молочной спелости соответственно. Разница по переваримой и обменной энергии была еще более значительной и составила 12,3-17,8 и 12,3 и 17,6% (р<0,01) соответственно. В результате бычки, получавшие в составе рациона силос из зернового сорго восковой спелости, отложили в теле 17,57 МДж/гол чистой энергии, молочно-восковой спелости - 15,03, молочной - только 13,35 МДж/гол/сут. В итоге при равном объеме чистой энергии поддержания 21,53-22,34 МДж/гол/сут наибольшее количество чистой энергии отложили в своем теле бычки, получавшие корм из зернового сорго поздней фазы вегетации 17,57 МДж/гол, что соответственно на 25,1% (р<0,01) и 34,8% (р<0,05) было больше, чем у животных, содержавшихся на силосах из кукурузы и сахарного сорго.

Использование азота рационов. Повышение энергетической питательности силоса из зернового сорго от молочной к восковой спелости не было подкреплено аналогичным увеличением отложения азота в теле подопытных бычков. И даже при большем потреблении азота с кормами, включавшими силос из зернового сорго восковой спелости 128,9 г/гол/сут против 116,3-116,5 г в двух других случаях, ретенция этого вещества в тело была одинаковая по всем трем вариантам рациона 36,3-37,1 г/гол. Это обстоятельство было вызвано значительными потерями азота с мочой у бычков, получавших силос зернового сорго восковой спелости. Они достигали в этой группе 40,71 г/гол/сут. В то же время из рационов с включением силосов из сахарного сорго и кукурузы усвоение азота было более низким и при примерно равном поступлении этого элемента с кормом в 116-119 г/гол/сут, его отложение в первом случае составило всего 25,17, во втором 33,47 г/гол. Это соответственно на 66,1 (р<0,01) и 24,9% (р<0,05) было меньше, чем для рациона с включением силоса из зернового сорго восковой спелости зерна.

Продуктивное действие силосов в составе рациона. По результатам исследований установлено, что поедаемость испытуемых кормов была примерно одинаковой во всех опытных группах: 1212,8 кг/гол для силоса из зернового сорго, 1202,1 - сахарного сорго и 1246,4 кг/гол для кукурузного силоса. В то же время, благодаря более высокому содержанию сухого вещества в корме из зернового сорго фактическое потребление сухого вещества среди опытных групп было наибольшим в I опытной группе 883,1 кг/гол, что на 6,5% больше, чем во II и на 3,5% чем в III опытной группе. Два других испытуемых корма поедались несколько хуже. Силос из сахарного сорго составлял только 40,7% фактического рациона, кукурузы 45,7% по сухому веществу.

Это обстоятельство и более высокая питательная ценность силоса из зернового сорго привели к тому, что подопытный молодняк I опытной группы, потребив с кормами 9599,3 МДж/гол обменной энергии, превзошел по этому показателю бычков II опытной группы на 11,5%, III опытной - на 5,8%. Содержание обменной энергии за период опыта в фактическом рационе контрольной группы было несколько большим и составило 10309,2 МДж/гол.

Вместе с тем, фактический рацион животных I опытной группы отличался несколько большим содержанием сырой клетчатки 21,1% от сухого вещества, против 17,0% в контрольной, 19,2 - во II и 20,0% в III опытной группе. Но это не оказало существенного влияния на его питательность и обменность валовой энергии (ОЭ/ВЭ). В частности, показатель обменности валовой энергии наибольшим оказался в рационе, содержавшем силос из зернового сорго (59,23%). Несколько меньшей она была во II (57,01) и (58,32%) III опытных группах. Силос из сахарного сорго отличался более низкими показателями протеиновой питательности, в частности, значение энергопротеинового отношения в группе, получавшей этот силос, составило 0,10 против 0,11 для рациона с кукурузным и 0,12 силосом из зернового сорго.

Подопытные бычки, получавшие в составе рациона силос из зернового сорго, превосходили своих сверстников из других опытных групп по интенсивности роста. К концу эксперимента средняя живая масса молодняка I опытной группы составила 408,8 кг, что на 2,2% больше, чем во II и 3,0% в III опытной группах. В то же время бычки контрольной группы развивались более интенсивно. К концу исследований их средняя живая масса составила 434,7 кг, что на 25,9 кг (р<0,01), 34,6 (р<0,01) и 37,9 кг (р<0,01) больше, чем соответственно в I, II и III опытных группах. Наименее продуктивным оказался силос из сахарного сорго. Бычки, получавшие его в составе рациона, неизменно уступали сверстникам двух других опытных группах по интенсивности роста. За весь период с 9 до 13-месячного возраста бычки I опытной группы достоверно превосходили сверстников из II опытной по величине абсолютного прироста на 11 кг/гол (р<0,01) или на 10,6%. В то же время, разница между молодняком II и III опытных групп не была достоверной и составила 6,1 кг, или 5,9% в пользу животных, получавших в составе рациона кукурузный силос. Статистически недостоверной была и разница по абсолютному приросту за опыт и между бычками I и III опытных групп, где она составила всего 4,9 кг, или 4,5%.

За опыт от бычков I опытной группы было получено 935 г среднесуточного прироста, II - 845 и III опытной - 895 г. Это было достоверно меньше (р<0,001), чем в контрольной группе, где данный показатель составил 1177 г.

3.3 Агроэнергетическая оценка сравниваемых культур

Агроэнергетическая оценка производства зеленой массы. Для проведения агроэнергетической оценки нами были составлены технологические карты всех производственных процессов возделывания испытуемых культур, и на их основе рассчитаны затраты энергии. Почти не отличающаяся агротехника выращивания кукурузы и сорго, а также достаточно похожий набор сельскохозяйственных машин и орудий предопределил одинаковые для всех трех культур затраты энергии. В частности, на основную обработку почвы понадобилось 1385 МДж/га, на внесение удобрений - 15348 МДж/га и т.д. Следовательно, до уборки растений потребовалось затратить на 1 га около 23129 МДж энергии различных форм труда для всех трех культур. В то же время, разница в урожайности культур повлияла на уровень затрат энергии при транспортировке зеленой массы. В итоге на производство зеленой массы зернового сорго потребовалось затратить 25376 ГДж/га, сахарного - 26467 и кукурузы - 26778 ГДж/га. При сопоставлении этих данных с выходом доступной для животных энергии (ОЭ), полученной с посевной площади, было установлено, что на 1 МДж энергии, затраченный на возделывание растений, зерновое сорго при уборке его в период восковой спелости зерна позволяет получить 3,06 ГДж обменной энергии в зеленой массе, сахарное (молочно-восковая спелость) - 2,95 ГДж, кукуруза (восковая спелость) - 5,09 ГДж.

Для объективного сравнения этих культур необходимо прибегнуть к математической обработке наших данных, позволяющих учесть все возможные варианты в рассматриваемой системе. Прежде, чем сделать это, следует условно принять, что питательность зеленой массы растений, находящихся в одной фазе вегетации при изменениях урожайности культуры по годам остается величиной постоянной, что дает нам возможность использовать данные по концентрации обменной энергии в зеленой массе растений, полученные в процессе полевых исследований. В этом случае коэффициент возврата затраченной энергии "К" находится по формуле:

где: ОЭ - обменная энергия, полученная с посевной площади, ГДж/га;

ЗЭ - затраченная энергия на возделывание культур, ГДж/га.

Исходя из того, что затраченная до момента уборки энергия (ЗЭ) для всех трех культур была практически одинакова, то ее значения можно выразить как:

ЗЭ = 23129 + Х, МДж/га

где: Х - количество необходимой энергии для транспортировки зеленой массы.

Учитывая то, что набор механизмов, выполняющих эту операцию для сорго и кукурузы один - МТЗ-80, 2ПТС-4 и затраты энергии для них будут прямопропорциональны урожайности (Ур), мы легко можем найти, что Х х 0,011 х Ур.

где - 0,011 - коэффициент затрат на транспортные средства

Таким образом, коэффициент возврата примет вид: ОЭ / (23135+0,011хУр), а учитывая то, что ОЭ = Ур х КОЭн, где: КОЭн - концентрация обменной энергии в натуральном веществе корма, МДж/кг.

Это уравнение и является основной функцией, связывающей урожайность зеленой массы растений в определенные фазы вегетации с коэффициентом возврата затраченной энергии. Подставляя в него произвольные значения урожайности культур, мы обнаруживаем, что зависимость "К" и "Ур" прямопропорциональна. Рассматривая "К" в уравнении прямой как tg угла ее наклона прямой, можно обнаружить, что наиболее стабильной культурой по окупаемости затрат энергии является сахарное сорго. Для него тангенс угла наклона прямой мало изменчив и составляет 0,009-0,011. Аналогичная закономерность свойственна и зерновому сорго, для которого "К" в период молочно-восковой и восковой спелости также неизменен - 0,013.

В то же время эффективность использования кукурузы в качестве кормовой культуры резко возрастает по мере вегетации растений, от молочной до молочно-восковой и особенно восковой спелости зерна. На этом отрезке рост урожайности кукурузы определяет удвоенный рост значения коэффициента возврата энергии, относительно молочной спелости соответственно - с 0,008 до 0,010 и 0,015, Это обстоятельство и тот факт, что по мере созревания початков кукурузы от молочно-восковой до восковой спелости совокупность точек характеризующих эту культуру перемещается на графике зависимости "К" от "Ур", влево от сорговых культур, свидетельствует о том, что эффективность возделывания кукурузы на корм страдает от ранней уборки, больше чем у последних.

Агроэнергетическая и продуктивная оценка производства силоса из сравниваемых культур. По данным многолетних наблюдений, средний выход сухого вещества зернового сорго составляет 65 ц/га, сахарного сорго 84,7, кукурузы 86,4 ц/га. Учитывая то, что потери сухого вещества при силосовании и хранении корма с учетом вытекшего сока и порчи верхнего слоя составили для зернового сорго фазы восковой спелости 12,9%, для сахарного 21,5% и для кукурузы 17,8%. Общий выход сухого вещества готового корма составляет для них соответственно 56,62 ц/га, 66,49 и 71,0 ц/га (табл. 6).

Таблица 6. Выход питательных веществ с посевной площади сравниваемых культур при уборке на силос в оптимальные сроки вегетации с 1 га

Оценивая продуктивное действие сравниваемых кормов в составе рациона, можно установить, что для зоны Южного Урала 1 га пашни, засеянной зерновым сорго и убранным на силос в фазу восковой спелости, способен дать 5,31 ц прироста бычков с 9- до 13-месячного возраста, сахарным сорго в фазу молочно-восковой спелости 6,22 ц и кукурузой восковой спелости - 6,85 ц прироста живой массы.

Анализируя затраты энергии на возделывание кормовых культур с последующей заготовкой и скармливанием силоса, мы получили, что в год проведения исследований общие затраты на весь цикл работ составили для зернового сорго 29516 МДж/га, сахарного 32604 и кукурузы 33516 МДж/га.

С учетом выхода обменной энергии, находим коэффициент возврата затрат энергии. Он составляет для силоса, заготовленного из зернового сорго 2,08, сахарного сорго - 2,07 и кукурузы - 2,23. Кукуруза, убранная в фазу восковой спелости зерна, как кормовая культура является менее энергоемкой, чем сорговые культуры.

Экономическая эффективность производства и использования силосов. Расчет совокупных затрат на возделывание культур, произведенный нами по технологической карте, показал, что при самых значительных издержках на выращивание кукурузы - 462543 руб./га, себестоимость 1 ц зеленой массы этой культуры составила только 1404,2 рубля против 1551,9 руб. для сахарного и 1919 рублей для зернового сорго. Вместе с тем, себестоимость 1 ц готового силоса из кукурузы равняясь 2039,1 руб. и превышала затраты на силос из сахарного сорго на 131,3 рубля, хотя и была меньше, чем у зернового сорго, где этот показатель составил 2408,6 руб. за центнер.

Высокая питательность силоса из зернового сорго предопределила низкий уровень затрат на единицу доступной для обмена энергии и переваримого протеина 6,1 руб./МДж и 106,6 руб./кг соответственно. Эта величина была ниже, чем у силосов из кукурузы и сахарного сорго. Причем наиболее дорогой оказалась энергия и переваримый протеин сахарного сорго 6,7 руб. за 1 МДж обменной энергии и 184,9 руб. за 1 кг протеина. Это и определило большую величину затрат на производство прироста живой массы у бычков, получавших силос из сахарного сорго. Так, даже при минимальном уровне затрат на выращивание одного подопытного животного 298728 рублей, против 302400 руб. в группе, получавшей кукурузный силос, и 304371 руб. в группе, получавшей силос зернового сорго, себестоимость производства 1 ц прироста во ІІ группе была самой высокой - 287239 руб./ц, или на 12330 руб. выше, чем в ІІІ и на 22569 руб. по сравнению с І опытной группой. В результате наибольшая прибыль была получена при использовании в составе рациона силоса из зернового сорго - 98129 руб./гол, несколько ниже она была при использовании кукурузного силоса - 82950 руб. и наименьшей в группе, получавшей силос сахарного сорго - только 65272 руб./гол. Рентабельность при этом изменялась от 32,24% до 27,43 и 21,85% соответственно.

3.4 Использование зернового сорго в качестве зернофуражной культуры

При выполнении этих исследований проводилась сравнительная оценка питательности и продуктивного действия зерна сорго Камышинское-75 и ячменя - Донецкий 8. Испытуемые сорта растений характеризовались одинаковой долей органического вещества в абсолютно сухой массе зерна 97,7-97,8%, но различным его составом. Так, зерно ячменя содержало 16,7-17,0% сырого протеина, превосходя аналогичный показатель для зернового сорго на 4,3-4,4%. По всем другим показателям оно уступало сорго. В первую очередь ячмень содержал больше клетчатки, порядка 4,34% СВ, тогда как в зерне сорго ее уровень не превышал трех процентов. Зерно сорго содержало больше резервных углеводов. Доля БЭВ в нем превосходила аналогичный показатель зерна ячменя на 4,0-4,5%.

Изучение переваримости и продуктивного действия проводилось на фоне контрольного рациона путем 30% его замены на испытуемый корм. Потребление ячменя и дробленого сорго за период опыта составляло 270 кг/гол за опыт, в то время как поедаемость недробленого зернового сорго бычками І опытной группы была на 67,5 кг ниже. Это отразилось на фактическом потреблении сухого вещества. Наибольшим оно было во ІІ и ІІІ опытных группах составив соответственно 790,3 и 777,2 кг, превышая аналогичный показатель І опытной группы на 7,1-5,3%. Причем в сухом веществе фактического рациона животных І опытной группы недробленое сорго составляло только 23,0%, тогда как потребление дробленого сорго бычками ІІ опытной группы равнялось 28,6%, а ячменя ІІІ опытной - 29,4%.

Наименьшее количество доступной для обмена энергии за период опыта извлекали из корма бычки І опытной группы 6399,3 МДж/гол., что на 31,4% было меньше, чем по ІІ опытной группе. Наибольший же уровень ее потребления был в группе, получавшей ячмень - 8774,6 МДж/гол.

Переваримость питательных веществ и энергетическая ценность зерна сравниваемых культур. Зерно сорго по сравнению с ячменем оказалось менее усвояемым (табл.7).

Таблица 7. Переваримость питательных веществ зерна сорго и ячменя, %

Ячмень достоверно превосходил сорго по переваримости всех питательных веществ, за исключением сырого жира. Так, переварамость сухого вещества ячменя была на 17,07% (Р<0,001), сырого протеина - на 17,34% (Р0,05), а БэВ - на 15,19% (Р<0,001), выше чем у сорго.

Переваримость недробленого сорго была еще меньшей. Его сухое вещество, которое переварилось только на 15,7% или на 46,69% (Р<0,001) хуже, чем дробленого. Это позволяет предположить крайне низкую переваримость оболочки зерна сорго, сырая клетчатка, которого практически не переваривалась животными, тогда как переваримость клетчатки у ячменя составляла 10,3%. Переваримость БЭВ недробленого сорго так же была достаточно низкой и составила только 28,72%, что было достоверно меньше (Р<0,001), чем у дробленого сорго. Подопытные животные были не способны эффективно использовать питательные вещества недробленого сорго. В результате содержание переваримой энергии в этом корме не превышало 4,32, а обменной 3,72 МДж/кг СВ, тогда, как в дробленом зерне сорго эти показатели составляли соответственно 12,09 и 10,32 МДж/кг СВ. Энергетическая ценность использованного ячменя оказалась еще более высокой: 14,45 МДж/кг СВ для переваримой и 12,16 МДж/кг для обменной энергии. По всем показателям ячмень достоверно (Р<0,001) превосходил дробленое сорго. Доля обменной энергии в переваримом протеине ячменя от общего ее объема, составила 16%, и превышала аналогичный показатель у дробленого сорго на 5% (Р<0,001).