WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

Цугкиева Валентина Батырбековна

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

РСО-Алания

Специальность 06.02.02 – Кормление сельскохозяйственных животных и

технология кормов





Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук


























Владикавказ –2008



Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный  университет»

Научный консультант:  - заслуженный деятель науки РФ, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор Тменов Ирбек Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

  Боярский Людвиг Генрихович

  доктор сельскохозяйственных наук, профессор

  Злыднев Николай Захарович

  доктор сельскохозяйственных наук, профессор

  Караев Асланбек Харитонович

Ведущая организация: ГНУ Северо-Кавказский научно-исследовательский 

институт животноводства

Защита состоится  «  »_________________2008  г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д220.023.02 при ФГОУ ВПО  «Горский государственный аграрный университет» по адресу: 362040, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37, зал заседаний диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Горского ГАУ.

Автореферат разослан « »__________________2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, профессор Каиров В.Р.

1.Общая характеристика работы.



Актуальность проблемы. Организация полноценного сбалансированного кормления сельскохозяйственных животных и птицы – необходимое условие для повышения их продуктивности. При этом большое значение имеет обеспечение кормовых рационов биологически полноценным протеином, основными источниками которого до недавнего времени счи­тались зернобобовые культуры, жмыхи, отруби и другие отходы промышленности, в недостаточной степени обеспечивающие сельскохозяйственных животных белком, что в значительной степени сдерживало рост производства продуктов животноводства.

Производство кормового про­теина  возможно увеличить, прежде всего, за счет расширения посевов зерно­бобовых и других высокобелковых культур (сои, люцерны, клевера, рапса, амаранта и др.), повышения их урожайности, а также увеличения производства кормов животного происхождения. Однако возможности расширения посевных площадей под бобовые культуры ограничены и климатические особенности разных регионов не позволяют выращивать столько высокобелковых кормов, сколько необходимо для животноводства. Ограничены и ресурсы кормов животного происхождения, кроме того стоимость их в последние годы значительно возросла.

В решении проблемы белкового дефицита важная роль отводится производству кормовых дрожжей, получаемых из отходов сельского хозяйства, пищевой промышленности, лесоперерабатывающей промышленности, торфа и др. При этом растительная масса является наиболее перспективным сырьем для получения белка микробиологического синтеза, так как ресурсы ее постоянно восполняются путем фотосинтеза.

В связи с возросшей потребностью в продуктах микробиологического синтеза дальнейшее развитие получила биотехнология.

Несмотря на наличие в РСО–Алания большой сырьевой базы (крупного маисового комбината по переработке кукурузы, спиртовых и консервных заводов), отходы этих предприятий использовались нерационально. И только в 1982 году группой ученых (А.Н. Илялетдинов, И.Д. Тменов, Б.Г. Цугкиев, Ю.С. Кушнарев и др.) начались исследования по разработке технологии производства кормовых дрожжей на основе кукурузного глютена. В результате этих исследований разработана технология дрожжевания глютена (авторские свидетельства СССР №1317704 (1987) и №1419149 (1988), позволившие увеличить его протеиновую питательность по сравнению с исходным сырьем, в два раза.

В Северной Осетии были проведены комплексные исследования по использованию жидких кормовых дрожжей из глютена в кормлении крупного рогатого скота и свиней (Р.С. Засеев (1983), В.Р. Каиров (1988), Р.Б. Темираев (1990, 1991), И.Д. Тменов, Б.Г. Цугкиев (1992,1994, 1996), Ю.С. Кушнарев, Г.Н. Чохатариди (1992,1994), М.Э. Кебеков (1993, 1996), Б.С.Калоев, 1994, П.Ш. Цадзикидзе (1996),. Полученные результаты свидетельствуют об эффективном действии дрожжеванного глютена на продуктивность сельскохозяйственных животных и оплату корма. Был введен в строй крупный завод по производству жидких кормовых дрожжей на территории Бесланского маисового комбината, производительностью 2 тыс. тонн в сутки.

Одним из приоритетных направлений развития науки в области биотехнологии также является поиск альтернативных сырьевых ресурсов, что связано с нынешними проблемами обеспечения спиртовых заводов традиционными крахмало- или сахаросодержащими видами сырья.

Многочисленными отечественными и зарубежными исследователями показана перспективность использования сильфии пронзеннолистной, топинамбура и батата для производства этанола, лекарственных препаратов, продуктов диетического и лечебного питания, а также в качестве кормовых культур.

Важнейшим направлением интенсификации полевого кормопроизводства может стать интродукция новых растений из других регионов страны и дикой флоры, а также расширение площадей под многолетними травами, которые, по сравнению с однолетними кормовыми культурами, низкозатратны, оптимально используют агроклиматические ресурсы зоны, оказывают положительное влияние на плодородие почвы. В связи с вышеизложенным совершенствование структуры площадей многолетних трав, с целью расширения видового состава в полевом кормопроизводстве, будет способствовать интенсификации кормопроизводства в Республике Северная Осетия-Алания.

Исследования являются составной частью тематического плана  научно-исследовательской работы ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» (№ гос.регистрации 08.98.000.31.64).

Целью наших исследований явилась разработка интенсивных технологий  производства традиционных и нетрадиционных кормов, изучение их химического состава и кормовых достоинств.

В связи с этим решались следующие задачи:

- разработать технологию производства и изучить качество кормовых дрожжей, производимых из зеленой массы горца сахалинского, послеспиртовой зерновой барды, а также на основе глютена с использованием яблочных выжимок и фуражного зерна;

- определить зависимость качества кормовых дрожжей, выращенных на послеспиртовой хлебной барде от технологии производства этилового спирта,  вида исходного сырья и добавок микроэлементов;

- изучить эффективность использования кормовых дрожжей, производимых из различного сырья, в животноводстве;

- разработать технологии производства кормов из сильфии пронзеннолистной, топинамбура сорта Интерес и батата, интродуцированных в РСО-Алания и изучить их кормовые достоинства;

- установить экономическую эффективность производства и использования кормов из нетрадиционных растений. 

Научная новизна исследований состоит в том, что впервые в условиях РСО-Алания изучено качество кормовых дрожжей в зависимости от вида исходного сырья и технологии производства спирта. Впервые разработана технология дрожжевания зеленой массы горца сахалинского, а также глютена с фруктовыми выжимками, фуражным зерном и определено их качество.

Разработана технология производства жидких кормовых дрожжей с использованием муки из зеленой массы сорго и установлена их эффективность в кормлении лактирующих коров.

Установлено действие зерновой барды и жидких кормовых дрожжей из нее на динамику роста и кишечную микрофлору поросят.

Расширились границы возделывания сильфии пронзеннолистной, топинамбура и батата в результате их интродукции в Республику Северная Осетия-Алания и разработана агротехника их возделывания применительно к местным агроклиматическим условиям.

Разработаны технологии производства кормов из сильфии пронзеннолистной, топинамбура сорта Интерес и батата и изучена их питательность.

Практическая ценность диссертации состоит в том, что определена зависимость питательной ценности и химического состава кормовых дрожжей от используемой технологии производства  этилового спирта и вида исходного сырья. Даны рекомендации по: производству кормовых дрожжей из хлебной барды, зеленой массы горца сахалинского, фуражного зерна, муки из зеленой массы сорго, а также глютена с яблочными выжимками; использованию жидких кормовых дрожжей в кормлении поросят и свиней.

Научно обоснованы и разработаны технологии производства кормов из нетрадиционных кормовых растений – сильфии пронзеннолистной, топинамбура сорта Интерес и батата.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на: Международной научно-практической конференции «Растительные ресурсы и биотехнеология в агропромышленном комплексе» (Владикавказ, 1998); Международной научно-практической конференции «Современные проблемы формирования стратегии устойчивого развития регионального АПК» (Владикавказ, 2003); Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии и природопользования» (Ставрополь, 2005);  Международной научно-практической конференции  «Достижения зоотехнической науки и практики  - основа развития производства продукции животноводства» (Волгоград, 2005); Международной научно-практической конференции  «Актуальные вопросы применения удобрений в сельском хозяйстве» (Владикавказ, 2005); Юбилейной ХLV Международной научно-технической конференции «Достижения науки – агропромышленному производству» (Челябинск, 2006); Международной научно-практической конференции «Рациональное использование биоресурсов в АПК» (Владикавказ, 2006).

Публикация результатов исследований. По результатам диссертационного исследования опубликовано 35 научных работ, в том числе 9 – в рецензируемых журналах.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 330 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, включающих 5 разделов с 55 таблицами и 4 рисунками, заключение, выводы и предложения; список использованной литературы включает 542 названий.

На защиту выносятся следующие основные положения диссертационной работы:

1.Результаты изучения химического состава и питательной ценности кормовых дрожжей в зависимости от вида исходного сырья и технологии производства спирта.

2. Технология производства кормовых дрожжей из зеленой массы горца сахалинского, глютена с фруктовыми выжимками, фуражным зерном и их качество.

3. Влияние микроэлементов на качество кормовых дрожжей при включении их в состав питательной среды.

4. Результаты использования жидких кормовых дрожжей в кормлении сельскохозяйственных животных.

5. Технология производства кормов из сильфии пронзеннолистной, топинамбура сорта Интерес и батата и их кормовая ценность в условиях РСО-Алания.

6. Показатели урожайности и сбора питательных веществ с единицы посевной площади сильфии пронзеннолистной, топинамбура сорта Интерес, батата.

7. Экономическая эффективность интенсификации кормопроизводства в условиях РСО-Алания.

2.Материал и методика исследований

При выполнении диссертационной работы материалом для исследований послужили образцы глютена, производимого Бесланским маисовым комбинатом и городским крахмальным заводом, послеспиртовой зерновой барды, получаемой на Осетинском спиртовом заводе, фуражного зерна, фруктовых выжимок, нетрадиционных кормовых растений, интродуцируемых и изучаемых в коллекционном питомнике НИИ биотехнологии Горского ГАУ, а также соли микроэлементов: цинк сернокислый, йодистый калий, медь сернокислая, кобальт хлористый.

Для изучения эффективности использования жидких кормовых дрожжей (ЖКД), произведенных из различного сырья, были проведены научно-хозяйственные опыты на коровах и поросятах.

Научно-хозяйственный опыт по изучению воздействия жидких кормовых дрожжей из травяной муки сорго был проведен на молочной ферме ОПХ «Михайловское» СКНИИГиПСХ РСО-Алания в зимний стойловый период. Для этого по принципу пар-аналогов были сформированы две группы полновозрастных коров черно-пестрой породы на 5-6 месяце лактации (контрольная и опытная) по 25 голов в каждой (А.И.Овсянников, 1976).

В течение 30 дней был проведен предварительный опыт, по завершению которого были окончательно сформированы подопытные группы.

В соответствии со схемой опыта коровы контрольной группы получали основной рацион (сено, силос, сахарную свеклу, дерть кукурузную и 3 кг травяной муки из сорго в виде теплого пойла), а опытной - эквивалентное по питательности количество жидкие кормовые дрожжи из сорго. Продолжительность опыта составила 3 месяца.

В ходе проведения опыта определяли уровень молочной продуктивности подопытных коров, а в молоке по общепринятым методикам - содержание жира и белка, сухого вещества, СОМО, сахара, золы, кальция и фосфора.

Научно-хозяйственный опыт по изучению воздействия жидких кормовых дрожжей (ЖКД), производимых из хлебной послеспиртовой барды, на рост и микрофлору кишечника был проведен на племенной свиноферме учебно-опытного хозяйства Горского ГАУ. Для опыта были сформированы три группы поросят крупной белой породы по методу пар-аналогов в возрасте 75 дней (контрольная и две опытные), по 10 голов в каждой.

Молодняк контрольной группы получал к основному рациону (ОР) 1,5 кг свежей хлебной послеспиртовой барды, а поросята опытной группы - 1,5 кг ЖКД из хлебной послеспиртовой барды (за счет замены части ОР по питательности). Продолжительность опыта составила 60 дней.

В ходе научных исследований определили динамику живой массы подопытных поросят –индивидуальным взвешиванием в месяц один раз, сохранность поголовья -  счетным путем; микрофлору пищеварительного тракта в конце опыта - по общепринятым методикам. Для определения кишечной микрофлоры было убито по 3 головы поросят из каждой подопытной группы.

Исследования, связанные с химическим составом и питательностью послеспиртовой зерновой барды, глютена, фруктовых выжимок и зернофуража, муки из зеленой массы сорго, а также кормовых дрожжей, производимых с использованием перечисленных компонентов и усовершенствование технологии производства кормовых дрожжей осуществлялись на Республиканском дрожжевом заводе.

Интродукция в РСО-Алания сильфии пронзеннолистной, топинамбура сорта Интерес и батата осуществлена на экспериментальной базе НИИ биотехнологии Горского ГАУ.

Материалом для исследования изучаемых растений послужили пробы зеленой массы и клубни топинамбура сорта Интерес и клубни батата (мелкие, средние и крупные), пробы зеленой массы сильфии пронзеннолистной, отобранные до бутонизации, в фазах бутонизации и цветения, а также образцы силоса из зеленой массы сильфии пронзеннолистной и топинамбура в 2002-2004 г.г. Отбор проб для анализов проводился по общепринятой методике. Анализы проводились в трехкратной повторности.

При  изучении зависимости качества кормовых дрожжей от вида исходного сырья и технологии производства спирта материалом для исследований послужили: послеспиртовая хлебная барда, полученная из различного сырья с использованием разных технологий производства спирта на Осетинском спиртовом заводе; кукурузный глютен Бесланского маисового комбината и Владикавказского крахмального завода; фруктовые выжимки Владикавказского консервного завода, фуражное зерно и готовые кормовые дрожжи.

Химическому анализу было подвергнуто 2520 проб образцов зеленой массы, клубней, силоса из зеленой массы топинамбура, 192 пробы клубней батата, 390 проб зеленой массы сильфии пронзеннолистной, 30 образцов силоса из зеленой массы сильфии пронзеннолистной, 465 проб послеспиртовой барды и кормовых дрожжей. В исследуемых образцах по общепринятым методикам определяли первоначальную влагу, протеин, жир, клетчатку, БЭВ, золу, кальций, фосфор, а сахар в образцах барды и кормовых дрожжей - по методу Бертрана.

Для оценки хозяйственно-биологических качеств сильфии пронзеннолистной и топинамбура нами изучалось содержание органических веществ в зеленой массе и клубнях этих растений, а для характеристики уровня органических веществ в исследуемых образцах растений  определяли содержание кислот – титрометрическим методом; витамина С – по ГОСТ 139698.

Содержание дубильных веществ устанавливали методом титрования перманганатом калия по Н.И. Гринкевичу (1983), базирующийся на окислении дубильных вещест, сапонинов - методом количественного определения глициризиновой кислоты, основанной на осаждении глицирризиновой кислоты из экстракта 25 %-м раствором аммиака (Н.И. Гринкевич 1983), концентрацию фенолгликозидов - методом, основанным на йодометрическом титровании гидрохинона, полученного после гидролиза арбутина (Н.И. Гринкевич 1983, антрагликозидов - калориметрическим методом (Н.И. Гринкевич 1983).

При исследовании  минерального состава зеленой массы и клубней топинамбура, зеленой массы сильфии пронзеннолистной определяли содержание железа, меди, марганца, цинка, магния, серы, хрома, никеля, алюминия,свинца по общепринятым методикам; NO3  - по Х. Починку-Гриссу; NO-2 - по Х. Починку-Гриссу; SO2-4 – количественным весовым методом.

Урожайность клубней и зеленой массы топинамбура сорта Интерес, клубней батата и зеленой массы сильфии пронзеннолистной устанавливали методом квадратов. Определение рН силосов проводили потенциометрическим методом.

Для количественного определения концентрации в силосах из топинамбура и сильфии пронзеннолистной органических кислот (молочной, уксусной, масляной) использовали метод Леппера-Флига, ГОСТ 2363.8-79.

При контролировании технологических параметров производства кормовых дрожжей использовано 2849 проб кормовых дрожжей и послеспиртовой барды, в которых определяли: рН – потенциометрическим методом; температуру – методом термометрии и число дрожжевых клеток – методом подсчета в камере Горяева.

Химическому анализу было подвергнуто 300 проб  кормовых дрожжей, произведенных с добавлением йодистого калия, меди сернокислой, цинка сернокислого, кобальта хлористого и комплекса этих микроэлементов.

В изучаемых пробах определяли содержание сухого вещества и протеина.

При физико-химической оценке кормовых дрожжей устанавливали внешний вид, цвет, запах, массовую долю сухого вещества и  содержание в нем «сырого» протеина и золы, наличие живых клеток продуцента - высевом на твердую питательную среду.

Данные исследований были обработаны статистически с использованием методов вариационной статистики (Е.К. Меркурьева,1972; Б.А. Доспехов,1979).                

3.Результаты собственных исследований

3.1.Теоретические основы использования нетрадиционных источников сырья в кормопроизводстве РСО-Алания.

Как известно, высокоэффективным средством восполнения дефицита белка в кормовых рационах животных являются кормовые дрожжи, для культивирования которых успешно используются различные источники сырья растительного происхождения.

Состав и питательность дрожжей зависят от качества ис­ходного сырья: содержания в нем сухих веществ, наличия крахмала и сахара, органических кислот, вида и качества зерна, технологической схемы производства основной продукции.

Кормовые дрожжи  являются биологически полноценным кормом, хорошим источником протеина, витаминов, минеральных веществ. Они повышают биологическую ценность белков других кормов за счет содержащихся в них незаменимых аминокислот, а являясь богатым источником витамина Д2, успешно используются в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы, а также в комбикормовой промышленности  (Б.Я. Нейман, 1983).

Кормовые дрожжи обладают важными свойствами: быстро растут, белок дрожжей по содержанию аминокислот приближается к кормам животного происхождения, а при обогащении их метионином и витамином В12 не уступают животному белку. В сухом веществе кормовых дрожжей содержится 50-60% «сырого» и 40-50% пере­варимого протеина. Стоимость 1 т протеина кормовых дрожжей значительно ниже, чем цельного молока и обрата (К.А. Калунянц и др., 1980).

Дрожжевые клетки растут в сотни раз быстрее, чем растения и животные и производство их выгодно отличается от выращивания растительного белка тем, что не зависит от сезонных факторов и погодных условий. В природе нет ни одного вида растений, который мог бы сравниться с дрожжами в быстроте накопления биологически полноценных белковых веществ (Р.В.Гивартовский, 1941).

Особо следует отметить, что коэффициент переваримости про­теина дрожжей у крупного рогатого скота, овец и свиней высокий и колеблется от 83 до 91% (Б.Я. Нейман, 1983).

Минеральные вещества кормовых дрожжей находятся в легкоус­вояемой форме. В 1 кг  сухого вещества дрожжей содержится: фосфора - 12-15 г, кальция - 3-8 г, железа - 18-17 мг, меди - 16-30 мг, цинка - 20-70 мг, кобальта - 1,4-2,2 мг (К.А.Калунянц и др.1980).

Положительное действие кормовых дрожжей на продуктивность животных связано с благотворным влиянием их на секрецию желез желудочно-кишечного тракта, на моторику кишечника, улучшением витаминной и минеральной обеспеченности и повышением резистентности, а, следовательно, и эффективности использования питательных веществ кормового рациона (А.И.Козлов,1959; И.Г.Шевелев,1974).

Многочисленными исследованиями как отечественных, так и зарубежных авторов установлено, что в обеспечении сельскохозяйственных животных питательными веществами успешно можно использовать такие растения, как топинамбур, батат и сильфия пронзеннолистная, которые представляют собой неприхотливые высокоурожайные, обеспечивающие значительный выход сухого вещества и его составляющих питательных компонентов с единицы площади посева. 

Сильфия пронзеннолистная – многолетнее растение из центральной части Северной Америки, где оно обитает на влажных местах высокотравных прерий, является нетрадиционной культурой, представляющей интерес для кормопроизводства. В СССР сильфия изучалась с 1957 года, а в Ботаническом саду АН МССР – с 1974 года (М.В.Григоровская, 1988).

Из сильфии добывают душистый скипидар, обладающий стимулирующим и антисептическим свойствами. На сильфию как лекарственное и полезное растение указывают Folch A.R. (1957), Sokolov V.S., D.J.Critsak (1972), и Bentel E. (1951).

По сравнению с другими видами силосных культур сильфия пронзеннолистная пока не получила широкого распространения в производстве, но площади полей с ее посадками с каждым годом увеличиваются на Украине, Белоруссии, Казахстане, Узбекистане, России. Пристальное внимание в последние годы ей стали уделять в Германии, Франции, Венгрии, Швейцарии и Новой Зеландии. В мире в настоящее время создано более 20 сортов данного растения.

Научные исследования и передовой опыт свидетельствуют в пользу расширения площадей под сильфией пронзеннолистной на корм. По мнению А.А.Абрамова (1992) это доказывают такие факторы, как низкая себестоимость корма по сравнению с традиционными силосными культурами, многолетнее использование растения, применение на почвах, подвергаемых ветровой и водной эрозиям, предотвращение или уменьшение культурой опасности эрозии почвы,  более низкие затраты на покупку семян, горюче-смазочных материалов, удобрений и средств защиты, пластичность, невысокая требовательность к условиям произрастания на легких почвах, в зонах с суровыми зимами и засухами в начале лета, улучшение структуры почвы, накопление органического вещества в почве, высокая урожайность зеленой массы – по 100 т и более с 1 га.

Сильфия пронзеннолистная обладает хорошей пластичностью и может выращиваться в различных почвенно-климатических условиях (А.А. Абрамов и Н.А.Стадничук, 1988). По мнению М.Д. Романдиной и В.Н. Скляр (1987), наиболее подходящей для нее является зона с повышенной увлажненностью и не очень суровыми зимами. Сильфия пронзеннолистная хорошо акклиматизируется в различных зонах и может расти на влажных, болотистых почвах на севере и юге страны.

Богатая сахарами зеленая масса сильфии хорошо силосуется. На силос ее убирают в начале бутонизации. Для снижения влажности ее силосуют чаще всего в смеси с гуменными или другими менее влажными кормами, добавляя их в зависимости от влажности силосуемых компонентов (И.А.Даниленко, 1972).

Таким образом, зеленая масса сильфии пронзеннолистной  с большим удельным весом листьев, высоким содержанием протеина и витаминов может широко использоваться в кормлении животных. Эта культура способна стать важным звеном в системе зеленого конвейера, а также хорошим источником сырья при заготовке силоса и травяной муки. Внедрение ее в производство обогатит ассортимент ценных в кормовом отношении силосных культур.

Другой перспективной кормовой культурой является топинамбур, который представляет собой растение комбинированного использования.

В настоящее время в мировой практике, в том числе и в России,  топинамбур широко используется как пищевое, лекарственное и кормовое растение и проводится большая селекционная работа по выведению новых сортов топинамбура и внедрению в практику уже проявивших себя положительно сортов данного растения.

Мировой и отечественной наукой, как отмечают З.И. Усанова и А.Р. Борова (1993), накоплен значительный экспериментальный материал по изучению культуры топинамбура, получены новые высокопродуктивные сорта и гибриды, разработаны технологии получения из него инулина, фруктозы, фруктозных сиропов, этанола и других производных инулина, расширены исследования по использованию топинамбура и продуктов его переработки в пищевых, лечебных, технических целях и как ценный корм для всех видов сельскохозяйственных животных.

Как считают В.Ф Пивоваров и др.(2002), зеленая масса топинамбура содержит 22 – 32% сухого вещества, а клубни – 19 – 30%. В 1 кг клубней содержится 0,23 – 0,24 корм. ед. , а в зеленой массе – 0,2 – 0,25 корм. ед., т.е. выше цветущего клевера. Клубни содержат 0,069% кальция и 0,052% фосфора. В сухом веществе зеленой массы содержится: 6,7% протеина, 1,3% жира, 26,2% клетчатки, 12,4% золы, 53,3% БЭВ, 1,4% кальция, 0,1% фосфора, 47,7 мг/кг каротина. Силос содержит: 2,1% протеина, 0,4% жира, 3,1% клетчатки, 1,9% золы и 8,9% БЭВ. На долю инулина приходится до 80% сухого вещества. Урожайность зеленой массы топинамбура сорта Интерес в разных регионах колеблется от 30 до 100 т/га, а клубней  - от 5 до 30 т/га.

Ряд авторов приводит материалы о том, что топинамбур – растение многостороннего использования (В.Ф. Доценко (1993); Л.П. Пащенко и Е.А. Назинцева (1993); В.Н. Голубев, И.В. Волкова, Х.М. Кушалаков (1995); Е.В. Назарова и Т.Г. Мухамеджанова (1997); З.И. Усанова (1991), В.Н. Зеленков (1997).

Ценной в технологическом отношении сахаросодержащей культурой является батат.

Батат – важная продовольственная культура в развивающихся странах тропического и субтропического климата. Высокие пищевые и кормовые достоинства, универсальность использования, высокая урожайность способствовали его распространению во многих странах. Клубни батата используются  в пищу в вареном, печеном, жареном виде. По содержанию углеводов и кальция они значительно превосходят картофель. 1 кг корневых клубней батата по питательной ценности в 1,5 раза выше 1 кг картофеля. Выход спирта из батата в 1,5 раза больше, чем из картофеля. (Г.В. Устименко-Бакумовский, 1980).

Родина батата - Мексика и Центральная Америка. В Европу батат был завезен Христофором Колумбом. В СНГ возделывается в Средней Азии, на Северном Кавказе, на Украине, на Дону и Нижней Волге. В средней полосе успешно выращивается в небольших масштабах на приусадебных участках под пленкой (М.Орехов, Д.Диль, 2001).

Высокие продовольственные качества батата делают эту культуру перспективной для возделывания в районах Северного Кавказа с субтропическим и умеренным климатом.

В условиях Республики Северная Осетия-Алания батат перспективен и как кормовая культура, так как может обеспечивать значительный выход с единицы пахотной площади как зеленой массы, так и клубней, богатых питательными веществами.

3.2.Кормовые дрожжи

Изучая качество кормовых дрожжей, выращиваемых на заводе кормовых дрожжей ''Владикавказский'', как материал для исследований брались пробы барды и жидких кормовых дрожжей, в которых определялись: азот протеина, сахар, остаточный азот, число дрожжевых клеток, сухое вещество.

В результате проведенных исследований нами установлена зависимость качества кормовых дрожжей от вида исходного сырья и технологии производства спирта.

Впервые разработана технология производства кормовых дрожжей на питательной среде, основными компонентами которой являются кукурузный глютен, фруктовые выжимки и фуражное зерно, а также изучено влияние на качество кормовых дрожжей микроэлементов, вносимых в питательную среду.

Установлено, что наиболее оптимальной для производства кормовых дрожжей является послеспиртовая зерновая барда, которая получается при производстве этилового спирта по полупрерывной технологии (рис.1).

При непрерывной же технологии (рис.2) производства спирта в дрожжевой суспензии с использованием послеспиртовой зерновой барды число дрожжевых клеток в 1 мл суспензии составляет всего 559 млн, то есть в два раза меньше.

Содержание переваримого протеина в кормовых дрожжах при полупрерывной технологии производства спирта было равно 27,6 г/л, а при непрерывной технологии - 23,8 г/л, то есть на 3,8 г меньше (табл.1).

При среднесуточной производительности завода 350 т жидких кормовых дрожжей, после введения непрерывной технологии производства спирта, завод кормовых дрожжей стал производить из того же количества барды  на 1330 кг протеина меньше в сутки.

Таблица 1. Сравнительные показатели состава послеспиртовой зерновой  барды и жидких кормовых дрожжей, произведенных на ее основе.

Технология производства спирта

Содержится в барде, %

Содержится в жидких кормовых дрожжах, %

протеина

сухого вещества

содержание  протеина в сухом веществе

протеина

сухого вещества

содержание  протеина в сухом веществе

Полупрерывная

1,45±0,03

8,2±0,16

17,91±0,45

2,76±0,03

7,8±0,16

35,38±0,91

Непрерывная

  1,40±0,02

7,9±0,15

17,93±0,37

2,38±0,02

  7,5±0,14

31,73±0,76

Изучив влияние микроэлементов на качество кормовых дрожжей установлено (табл.2), что при внесении в питательную среду йодистого калия и хлористого кобальта качество готовой продукции по химическому составу практически не отличалось, тогда как внесение в питательную среду сернокислой  меди,  сернокислого цинка и их смеси способствовало увеличению в кормовых дрожжах  «сырого» протеина  на 14,52% по сравнению с контролем, а смесь микроэлементов – на 13,59%.

Установлено, что в результате дрожжевания в барде существенно возрастает концентрация в сухом веществе протеина – на 10,15%, или на 101,5 г/кг (табл.3).

Таблица 2. Некоторые показатели жидких кормовых дрожжей, выращенных на барде с добавлением микроэлементов






Микроэлементы

Содержание сухих веществ, %


Содержание «сырого» протеина, %


контроль


опыт


в воздушно-сухом

состоянии,%

в продукте натуральной

влажности,%

В корме

натуральной

влажности, г/л


контроль


опыт

в % к контролю


контроль


опыт


контроль


опыт


Йодистый калий

Сернокислая медь

Сернокислый цинк

Хлористый кобальт

Комплекс этих  микроэлементов


6,84

6,74

6,70

6,74

6,60


6,80

6,75

6,9

6,68

6,86


29,97

30,41

30,29

29,82

33,18


29,55

31,70

34,69

29,19

39,35


98,59

104,24

114,52

97,88

118,59


2,05

2,05

2,03

2,01

2,19


2,01

2,14

2,39

1,95

2,70


20,5

20,5

20,3

20,1

21,9


20,1

21,4

23,9

19,5

27,0

Таблица 3. Химический состав питательной среды и жидких кормовых дрожжей,  производимых из послеспиртовой зерновой барды, %


Вид образца


Вода


Сухое вещество

Содержится в сухом веществе

«сырого» протеина

«сырого» жира

«сырой» клетчатки

БЭВ

«сырой» золы


Ca


P

Питательная среда

93,02

6,98

±0,14

21,32

±0,60

4,81

±0,24

10,19

±0,26

53,66

±0,82

10,02

±0,16

0,63

±0,04

0,21

±0,07

Кормовые дрожжи

92,70

7,30

±0,16

31,47

±0,71

3,34

±0,17

9,84

±0,64

45,07

±1,22

10,28

±0,02

0,64

±0,08

1,35

±0,05

Нами разработаны принципиальные схемы и технологические инструкции производства кормовых дрожжей из кукурузного глютена с добавлением в него яблочных выжимок и фуражного зерна пшеницы. При этом описана технология обработки каждого компонента питательной среды. Произведен подбор оптимальных штаммов культур дрожжей для производства кормовых дрожжей по предложенным нами технологиям: Candida tropicalis – 36, Candida parapsilosis – 17A, Trichosporon cutaneum – Иссыкский селекции Института микробиологии и вирусологии АНКазахстана. Установлено, что питательная среда, приготовленная из кукурузного глютена и яблочных выжимок, позволяет повысить концентрацию протеина в сухом веществе кормовых дрожжей на 44,1%.

В 1 кг сухого вещества кормовых дрожжей содержалось 453,5 г  «сырого» протеина  против 234,9 г в питательной среде, то есть прирост  «сырого» протеина  составил 93%, что подтверждает то, что яблочные выжимки богаты легко доступными для дрожжевых клеток питательными веществами – углеводами, органическими кислотами и др. При производстве кормовых дрожжей из глютена, фруктовых выжимок и фуражного зерна пшеницы в 1 кг сухого вещества питательной среды содержалось 186,4 г, т.е. прирост  сырого протеина  равен 154% (табл. 4).

Установлено, что жидкие кормовые дрожжи, производимые на питательной среде, компонентами которой являются кукурузный глютен, яблочные выжимки и фуражная пшеница в соотношении 70% / 15% / 15% (по сухому веществу) представляют собой высокобелковую добавку в рационы  сельскохозяйственных животных и содержат в сухом веществе «сырой» золы 5,44%;  «сырого» протеина - 47,38%; сырого жира – 4,22%; «сырой» клетчатки – 13,04%; БЭВ – 29,92%; кальция – 0,24%; фосфора – 0,53% (табл.4).

Таблица 4. Химический состав питательной среды и кормовых дрожжей, производимых из кукурузного глютена, яблочных выжимок и пшеничных отходов в соотношении 70 : 15 : 15 (по сухому веществу)


Вид образца



Вода, %


Сухое вещество, %

Содержится в сухом веществе, %

«сырого» протеина

«сырого» жира

«сырой» клетчатки

БЭВ

«сырой» золы

  Ca

P

Питательная среда

89,13

10,87

±0,18

18,64

±0,13

4,96

±0,06

13,99

±0,15

57,31

±0,74

5,10

±0,05

0,26

±0,01

0,38

±0,01

Кормовые дрожжи

89,58

10,42

±0,11

47,38

±0,32

4,22

±0,06

13,04

±0,05

29,92

±0,39

5,44

±0,08

0,24

±0,01

0,53

±0,01

Незначительно ниже (45,35%) содержание протеина в сухом веществе жидких кормовых дрожжей при использовании в качестве питательной среды кукурузного глютена и яблочных выжимок в соотношении 70% / 30% (по сухому веществу) (табл.5).

Таблиц 5. Химический состав питательной среды и кормовых дрожжей, производимых из кукурузного глютена и яблочных выжимок в соотношении 70 : 30 (по сухому веществу)


Вид образца

Вода, %

Сухое вещество, %

Содержится в сухом веществе, %

«сырого» протеина

«сырого» жира

«сырой» клетчатки

БЭВ

«сырой» золы

Ca

P

Питательная среда

84,75

15,25

±0,16

23,49

±0,16

5,84

±0,08

14,63

±0,13

48,38

±0,22

7,66

±0,11

0,42

±0,01

0,47

±0,02

Кормовые дрожжи

85,72

14,28

±0,21

45,35

±0,18

5,10

±0,09

13,37

±0,07

27,92

±0,33

8,26

±0,10

0,44

±0,01

0,55

±0,01





Изучая зависимость содержания протеина в жидких кормовых дрожжах от вида исходного зерна, установлено, что наибольшим содержанием протеина (34,11%) отличается сухое вещество жидких кормовых дрожжей при использовании для производства этилового спирта зерна кукурузы, что, вероятно, объясняется его химическим составом, благоприятным для культивирования дрожжей (табл.6).

Таблица 6. Некоторые показатели жидких кормовых дрожжей в зависимости

от вида исходного зерна

Вид исходного сырья

Содержится

сахара, %

Кол-во дрожжевых клеток в дрожжевой суспензии, млн/мл

Содержится в дрожжах

в барде

в дрожжевой суспензии

сухих веществ, %

протеина

в натур. состоянии, %

в сухом веществе, %

Рожь

0,49±0,03

0,17±0,01

764±43,16

7,46±0,14

2,35±0,03

31,95±0,99

Кукуруза

0,42±0,01

0,13±0,01

956±33,75

7,39±0,13

2,50±0,02

34,11±0,71

Пшеница

0,37±0,02

0,12±0,01

444±24,25

7,3±0,13

2,16±0,03

29,86±0,8

Изучая технологические параметры жидких кормовых дрожжей в зависимости от способа производства этилового спирта, установлено, что при полупрерывном способе производства этилового спирта содержание дрожжевых клеток в суспензии было на 592 млн/мл больше, чем при непрерывном способе производства (табл.7), что, прежде всего, связано со степенью разваривания органических веществ, входящих в состав сухого вещества исходного сырья. При полупрерывном разваривании зерна происходит более глубокое расщепление органических соединений, входящих в состав зерна, вследствие чего они легче усваиваются клетками дрожжей.

Таблица 7. Средние показатели технологических параметров кормовых дрожжей, производимых на Северо-Осетинском республиканском дрожжевом заводе


Технология

производства

спирта


n

Значение pH среды

ТемператураC

Кол-во дрожжевых

клеток в дрожжевой суспензии,

млн/мл

в барде

в  дрож-

жерастильном чане

подаваемой питательной

среде

в дрож-

жерастиль-

ном чане


Полупрерывная

Непрерывная


1105

1744


3,93

4,125


4,53

4,84


36,40

37,65


34,80

38,25


1151

559

Результаты производства кормовых дрожжей из травяной муки сорго и их использования в рационах лактирующих коров.

Одним из наиболее перспективных источников сырья для по­лучения биосинтетического белка служит растительная масса, так как ресурсы ее, в отличие от углеводородов нефти и газов, из ко­торых производят значительное количество БВК, постоянно вос­полняются путем фотосинтеза. В связи с этим представляет боль­шой интерес изучение вопроса использования травяной муки из сорго в стадии восковой спелости зерна для выращивания кормо­вых дрожжей в производственных условиях.

Питательная ценность сорго, без учета места произраста­ния и фазы спелости, в среднем колеблется от 0,112 до 0,394 корм. ед. и от 5,8 до 10 г переваримого протеина (Томмэ М. Ф., 1969).

Ввиду того, что в нем содержится большое количество саха­ра, оно является хорошим сырьем для выращивания биомассы кормовых дрожжей.

Проведение микробиологического синтеза белка на питательной сре­де из сорго осуществляли в лабораторных условиях, а затем отрабатывали технологию их производства на заводе кормовых дрож­жей в г. Владикавказе.

Для установления пригодности использования сорговой муки для биосинтеза белка было поставлено несколько опытов по вы­ращиванию кормовых дрожжей на вытяжках с различным про­центным содержанием муки: 6, 7, 8, 9 и 10%.

Результаты, полученные при выращивании дрожжей на вы­тяжке из сорговой муки (табл.8) свидетельствуют, что наиболее ин­тенсивный рост и развитие дрожжевых клеток наблюдалось на питательной среде, для приготовления которой использовали 10% травяной муки из сорго – 723 млн., дрожжевых клеток/мл.

При культивировании дрожжей на вытяжках из сорговой муки было установлено, что наибольший выход биомассы дрожжей обеспечивается на вытяжках с концентрацией сорговой муки 10% - 1738,5 мг в 1 л питательной среды.

Содержание «сырого» протеина в образцах с концентрацией сорговой муки 6, 7, 8, 9, 10% составило соответствен­но 35; 42,5; 40,5; 45,2; 46,0% (в сухом веществе).

Таблица 8. Количество дрожжевых клеток в 1 мл суспензии 

Концентрация сорго, %

6

7

8

9

10

Содержание сахара, %

0,33±0,022

0,45±0,026

0,54±0,03

0,75±0,036

0,80±0,014

Число дрожжевых клеток, млн/мл

323,7±82,2

540,38±80,06

640,46±84,58

700,0±99,8

723,31±218,68

Выход биомассы, мг/л

792,3±165,6

923,1±150,9

1130,8±213,6

1369,2 ±272,0

1738,5±307,0

После того, как в лабораторных условиях была установлена лучшая концентрация сорговой муки (10%), которая обеспечивала оптимальный выход биомассы дрожжей, дальнейшая отработка технологии была осуществлена на Северо-Осетинском республиканском заводе кормовых дрожжей. Жидкие кормовые дрожжи из сорговой муки производились в большом ап­парате чистой культуры (АЧК)  емкостью 3 тонны с использованием следующих операций: в АЧК смешивались 3 т воды и сорговой муки; полученную массу доводили до кипения; смесь охлаждали до температуры 36–38°С и добавляли раствор диаммонийфосфата из расчета 5 кг на 1 тонну питательной среды; устанавливали рН 4,1–4,5 внесением серной кислоты; в готовую питательную среду для получения биомассы дрожжей вносили чистую культуру дрожжей из расчета 5% от объема питательной среды.

Культивирование дрожжей осуществляли при непрерывной аэрации из расчета 50–60 кубометров воздуха на 1 м3 питательной среды в час. После окончания процесса дрожжевания получен­ные кормовые дрожжи подвергали термолизу.

В исследованиях использованы культуры дрожжей Candida tropicalis штамм 36, Candida parapsilosis штамм 17А, Trichosporon cutaneum штамм Иссыкский селекции Института микробиологии и вирусологии АН Каз ССР.

Показатели жидких кор­мовых дрожжей из сорговой муки, произведенных в АЧК приведены в таблице 9.

Из анализа данных таблицы 9 следует, что в 1 мл готовой продук­ции содержалось, в среднем, 358 млн. дрожжевых клеток. Содержание сахара в питательной среде до дрожжевания составило 0,41%, а после дрожжевания – 0,17%. Количество протеи­на в жидких кормовых дрожжах, произведенных с использовани­ем травяной муки из сорго, составило в среднем 18 г/л.

Таблица 9. Показатели дрожжей из сорговой муки, произведенных в полупроизводственных условиях 

Содержание сахара в питательной среде, %

рН среды

Количество  дрожжевых клеток,

  млн./мл

до дрожжевания

после дрожжевания

до дрожжевания

после дрожжевания

0,41±0,06

0,17±0,06

4,4±0,43

5,4±0,77

358,0±56,95

Результаты опыта в ОПХ «Михайловское» (табл.10) показали, что жидкие кормовые дрожжи из травяной муки сорго оказали положительное воздействие на молочную продуктивность коров опытной группы. Так, за три месяца опыта молочная продуктивность составила 12 кг в сутки в контрольной группе, а у аналогов из опытной группы - 13,0, т.е. на 8,3% больше, при большем содержании жира на 0,1%.

Таблица 10. Молочная продуктивность и содержание жира в молоке подопытных коров.

Группа

В начале опыта

Месяцы опыта

В среднем за опыт

февраль

март

апрель

удой, кг

% жира

удой, кг

% жира

удой, кг

% жира

удой, кг

% жира

удой, кг

% жира

Контрольная

Опытная

В % к контрольной

13,1

13,1

100,0

3,6

3,6

100,0

13,1

13,2

100,8

3,6

3,6

100,0

12,3

13,7

111,4

3,8

3,9

+0,1

10,5

12,1

115,2

3,7

3,9

+0,2

12,0

13,0

108,3

3,7

3,8

+0,1

При пересчете на молоко базисной жирности (3,6%) за весь период опыта (89 дней) в контрольной группе на 1 корову было надоено 1097,7 кг молока, а в опытной – 1221,3 кг, т.е. на 123,6 кг, или 11,3% больше. Следовательно,  за 3 месяца опыта в опытной группе коров валовый удой молока базисной жирности был выше на 3090 кг.

При скармливании коровам жидких кормовых дрожжей, полученных на основе травяной муки из сорго, установлено, что этот вид корма охотно и без остатка поедается коровами до 30 кг в сутки.

Важными составляющими качества молока являются сухое вещество, белок, СОМО, сахар, Са, Р. Полученные результаты (табл.11) свидетельствуют о положительном воздействии кормовых дрожжей на состав молока.

Таблица 11.  Содержание белка, СОМО, сахара, золы Са и Р в молоке подопытных коров.


Группы

В среднем за опыт, %

белок

сухое

вещ-во

СОМО

сахар

зола

Са

Р

Контрольная

Опытная

В сравнении с контролем

3,01

3,06

+0,05

12,09

12,15

+0,06

8,390

8,350

-0,040

4,489

4,900

+0,011

0,670

0,673

+0,003

0,190

0,191

+0,001

0,112

0,117

+0,005

Действие зерновой послеспиртовой барды и жидких кормовых дрожжей, произведенных на ее основе, на рост и микрофлору кишечника поросят.

Нормальная кишечная микрофлора является облигатной и выполняет ряд защитных функций, которые связаны с ее антагонистическими свойствами, способностью синтезировать витамины, участвовать в ферментативных процессах и др. Однако изучению нормальной кишечной микрофлоры свиней уделяется недостаточное внима­ние. В научной литературе приводятся данные о микробном «пейзаже», который обычно изучался только в содержимом отдельных участков пищеварительного тракта, в большинстве случаев прямой кишки. При этом исследования проводились по отдельным родам микроорганизмов.

Исходя из сказанного, детальное изучение микрофлоры желудочно-кишечного тракта здоровых поросят различного возраста изучена на фоне влияния жидких кормовых дрожжей на динамику их живой массы.

В кормлении поросят были использованы дерть кукурузная, дерть ячменная, жмых подсолнечный, барда пшеничная свежая, жидкие кормовые дрожжи (ЖКД) из пшеничной барды и минеральные подкормки.

При нормальных условиях содержания и обеспеченности животных питательными и минеральными веществами установлено (табл. 12), что кабанчики и свинки, получавшие в рационе жидкие кормовые дрожжи, превосходили поросят контрольной группы по среднесуточному приросту на 32,0 – 30 г или на 11,7 – 10,3% (Р>0,95). В среднем превосходили аналогов  контрольной группы по живой массе на 1,5 кг, по среднесуточному приросту – на 23 г (Р>0,95).

Таблица 12. Живая масса и приросты поросят

Группа

Живая масса, кг

Прирост

в начале опыта

в конце опыта

за весь период, кг

среднесуточный, г

Кабанчики

Контрольная

22,61±3,14

38,99±4,94

16,38±1,85

273,0±30,9

Опытная

22,73±3,06

41,02±4,67

18,29±1,68

305,±22,74

В % к контрольной

100,5

105,2

111,7

111,7

Свинки

Контрольная

22,4±3,63

39,9±5,21

17,5±2,02

292,0±33,67

Опытная

22,4±3,69

40,8±6,27

18,4±2,34

321,6+39,06

В % к контрольной

100,0

102,3

105,2

110,3

Таблица 13.  Расход кормов поросятами на 1 кг прироста

Показатели

Группа

1-опытная

2-пытная

Живая масса, кг

в начале опыта

22,5±3,31

22,6±3,31

в конце опыта

39,4±4,91

40,9±5,40

Прирост за весь период опыта

абсолютный, кг

16,9±1,97

18,3±2,05

среднесуточный, г

282,0±32,77

305,0±32,61

Потреблено на 1 голов,у в среднем

ЭКЕ

106,8

107,7

обменной энергии, МДж

1067,7

1077,0

переваримого протеина, г

12165

11934

Израсходовано на

1 кг прироста живой массы

ЭКЕ

6,3

5,9

в % к контролю

100,0

93,7

обменной энергии, МДж,

63,2

58,9

в % к контролю

100,0

93,2

переваримого протеина,г:

719,8

634,8

в % к контролю

100,0

88,2

Молодняк сравниваемых групп потребил примерно одинаковое количество основных питательных веществ. Однако расход их на 1 кг прироста живой массы существенно различался  и составил по ЭКЕ у поросят контрольной группы на 6,3% больше, чем у аналогов  опытной группы.

Таким образом, включение в состав кормового рациона поро­сят жидких кормовых дрожжей, полученных на основе послеспиртовой зерновой барды увеличило живую массу и приросты поросят по сравнению с аналогами из контрольной группы, что, вероятно, связано  с более высокой биологической ценностью белка и улучшением состава микрофлоры пищеварительного тракта.

Отрывочные проти­воречивые сведения о взаимосвязи состава рациона и кишечной микрофлоры явились предпосылкой для их изуче­ния, так как резидентная микро­флора кишечника играет важную роль в процессе пищеварения. Для этой цели были сформированы 3 группы поросят: контрольная, поросята которой получали хозяйственный рацион, 1-опытная группа, получавшая послеспиртовую  зерновую барду и 2-опытная группа, получавшая ЖКД из послеспиртовой зерновой барды и было убито по 3 головы поросят из каждой под­опытной группы.

В peзультатe проведенных нами исследований было установлено, что пищеварительный тракт поросят в возрасте 4-месяцев интенсивно заселен лактобактериями. Однако их число значительно больше в толстом отделе ки­шечника, чем в содержимом желудка и участков тонкого ки­шечника, что, вероятно, связано с тем, что в верхних отделах пищеварительного тракта микроорганизмы более подвержены бактерицидному воздействию пищеварительных соков.

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.

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

Содержится в 1 кг

в/с

нат.

в/с

нат.

в/с

нат.

в/с

нат.

в/с

нат.

в/с

нат.

в/с

нат.

при натуральной влажности

в сухом веществе

ЭКЕ

обменной

энергии, МДж

ЭКЕ

Обменной

энергии, МДж

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

0,14

1,4

1,3

12,98

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

0,17

1,7

1,4

13,46

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

0,15

1,5

1,3

13,23

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

0,15

±0,004

1,53

±0,010

1,3

±0,030

13,22

±0,020

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

0,20

2,0

1,4

13,57

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

0,19

1,9

1,3

12,89

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

0,20

2,0

1,3

13,20

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

0,19

±0,004

1,97

±0,004

1,3

±0,016

13,22

±0,025

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

0,20

2,7

1,4

13,78

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

0,19

1,9

1,1

10,84

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

0,20

2,1

1,1

10,94

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

0,20

±0,008

2,23

±0,030

1,2

±0,008

11,85

±0,120

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

0,19

±0,030

1,88

±0,050

1,3

±0,030

13,26

±0,030

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

0,18

±0,020

1,83

±0,010

1,3

±0,010

12,55

±0,010

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

0,19

±0,030

1,87

±0,020

1,2

±0,010

12,22

±0,090

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

0,21

2,48

0,99

9,92

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

228,27±20,21

228,38±34,02

24,17±0,95

66,15±9,95

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

117,31±

2,20

0,89±

0,01

2,30±

0,1

0,34±

0,01

0,015±

0,001

39,35±

0,61

6,72±

0,25

М±m

Зеленая масса в фазе цветения

2,42±

0,02

0,0040±

0,0001

0,91±

0,01

0,49±

0,01

11,30±

0,38

192,54±

1,95

321,35±

4,88

8,32±

0,39

2,18±

0,06

0,19±

0,01

0,042±

0,0015

12,26±

0,58

72,54±

1,60

– 1,32 %, антраценпроизводных (в пересчете на истезин) – 0,238 %, сапонинов (в пересчете на глициррезиновую кислоту) –10,25 %, фенолгликозидов (в пересчете на арбутин) – 1,90 %.

В результате проведенных исследований установлено, что клубни топинамбура,  выращенные  в  агроклиматических условиях  Республики Северная  Осетия-Алания,  в  своем составе содержат значительные количества жизненно важных для протекания различных физиологических процессов в организме человека и животных органических соединений.

Качество силоса из топинамбура. Одним из наиболее распространенных, доступных и надежных способов консервирования зеленых сочных кормов является силосование, позволяющее сохранить корма с минимальными потерями и свойствами, близкими к исходному сырью, чему способствует строгое соблюдение технологии консервирования зеленой массы растений.

В Северной Осетии основной силосной культурой является кукуруза, которая в прежние годы обеспечивала высокие урожаи зеленой массы. Однако в последнее время кукуруза на силос в республике дает, чуть более 100 ц/га зеленой массы, что и явилось обоснованием исследований по изысканию нетрадиционных растений, способных обеспечивать более высокий выход зеленой массы с единицы посевной площади, а это может играть важное значение для животноводства с учетом малоземельности республики.

Нашими исследованиями установлено, что в силосе из зеленой массы топинамбура наличие сухого вещества составляет 26,67 %, в котором содержится протеина – 14,31; жира – 4,98; клетчатки – 26,07; золы – 14,21; БЭВ – 40,43; кальция – 1,74 и фосфора – 0,41. Угар питательных веществ в опытных образцах силоса был равен менее 5 %.

Силос из зеленой массы топинамбура получается хорошего качества; средняя кислотность в нем  составляет 0,97% при отсутствии масляной кислоты и соотношении молочной  и уксусной кислот 60,94 :39,06%. Цвет образцов силоса – зеленый; структура – плотная; качество – хорошее; рН – 4,68; запах – ржаного хлеба, квашеных овощей и фруктов.

При определении продуктивности топинамбура нами выявлено, что урожайность зеленой массы была равна (ц/га): в 2002 – 675,6; 2003 – 568,3; 2004 – 624,0. Урожай клубней в те же годы достигал, соответственно: 453,4; 676,0 и 584,0 ц/га, что  по сравнению с другими регионами, объясняются благоприятностью  агроклиматических условий РСО-Алания для возделывания данной культуры.

Нами определена питательность 1 кг зеленой массы топинамбура сорта Интерес в РСО-Алания и установлено (табл. 23), что 1 кг зеленой массы характеризуется, в среднем за 3 года, содержанием при натуральной влажности 0,26 ЭКЕ для крупного рогатого скота (КРС) и 0,18 ЭКЕ для свиней. Обменная энергия составила при этом 2,5 и  1,84 МДж, а в сухом веществе соответственно, 9,77 и 6,95 МДж.

Таблица 23. Питательность 1 кг зеленой массы топинамбура

Год

урожая

При натуральной влажности

В сухом веществе

энергетических кормовых единиц

обменной энергии, МДж

энергетических кормовых единиц

обменной энергии, МДж

для КРС

для свиней

для  КРС

для свиней

для КРС

для свиней

для  КРС

для свиней

2002

0,25

0,18

2,64

1,87

0,94

0,66

9,85

6,99

2003

0,25

0,17

2,66

1,75

0,92

0,65

9,65

6,83

2004

0,24

0,18

2,48

1,90

0,93

0,67

9,80

7,03

M ± m

0,25±0,004

0,18±0,004

2,59±0,070

1,84±0,056

0,93±0,007

0,66±0,07

9,77±0,074

6,95±0,075

В таблице 24 размещены материалы по определению питательности клубней топинамбура сорта Интерес, согласно которым в 1 кг клубней топинамбура при натуральной влажности содержится, в среднем, 0,31 ЭКЕ для КРС и 0,36 ЭКЕ для свиней. Обменная энергия при этом составляет 3,13  и 3,55 МДж, а в сухом веществе –13,24 и 14,96 соответственно.

Сопоставляя питательность клубней топинамбура с питательностью клубней картофеля необходимо отметить, что по всем показателям картофель уступает топинамбуру.

Таблица 24. Питательность 1 кг  клубней топинамбура

Год

урожая

При натуральной влажности

В сухом веществе

Энергетическая кормовая единица

Обменная энергия, Мдж

Энергетическая кормовая единица

Обменная энергия, Мдж

для КРС

для свиней

для КРС

для свиней

для КРС

для свиней

для  КРС

для свиней

2002

0,33

0,37

3,25

3,70

1,33

1,50

13,32

15,00

2003

0,35

0,40

3,50

3,95

1,34

1,51

13,40

15,12

2004

0,26

0,30

2,64

3,00

1,30

1,48

13,00

14,77

M ± m

0,31±

0,03

0,36±

0,033

3,13±

0,314

3,55±

0,349

1,32±

0,015

1,50±

0,011

13,24±

0,150

14,96±

0,126

Клубни картофеля (справочные данные)

0,28

0,32

2,82

3,19

1,28

1,45

12,82

14,5

В последнее десятилетие огромное значение уделяется  выращиванию в разных регионах нашей страны растений, содержащих значительное количество инулина, имеющего важное значение в питании людей, страдающих сахарным диабетом, способствуя снижению инсулинзависимости больных. К числу этих растений относятся топинамбур и батат, успешно интродуцированные в РСО-Алания.

В результате проведенных нами исследований отмечено, что в среднем за 3 года содержание инулина в клубнях топинамбура было равно 19,03 % и значительно меньшим было в корнеклубнях батата – до 6,2 %. По данным же И.П. Чепурновой (2001), Л.Д. Ерашовой и др.(2002) этот показатель в клубнях топинамбура достигает 14-16 %, а по данным В.Н. Голубева и др.(1995) - 11,71 %.

Следовательно, в агроклиматических условиях Республики Северная  Осетия-Алания содержание инулина в клубнях топинамбура существенно превосходит данные ряда других исследователей.

Нами установлено, что в условиях опытного поля НИИ биотехнологии Горского ГАУ средняя урожайность зеленой массы топинамбура за 3 года составила 622,63 ц/га, в которых содержалось 164,84 ц сухого вещества,  в том числе протеина – 27,22 ц, клетчатки – 46,74 ц, БЭВ – 59,46 ц, жира – 8,63 ц и золы –22,79 ц (табл.25). 

Сопоставляя данные по урожайности зеленой массы топинамбура сорта Интерес и кукурузы необходимо отметить, что по выходу сухого вещества с площади 1 га топинамбур превосходит кукурузу на 138,54 ц, или в 6,3 раза. По выходу основных питательных компонентов, составляющих сухое вещество, топинамбур также многократно превосходит кукурузу, что дает основание считать более предпочтительным выращивание в республике топинамбура сорта Интерес, как силосной культуры взамен традиционной кукурузы.

В условиях РСО-Алания  урожайность клубней топинамбура, в среднем за 3 года, составила 571,1 ц/га, в которых содержалось 135,26 ц сухого вещества и в том числе 7,37 ц – протеина, 6,03 ц – клетчатки, 114,87 ц – БЭВ, 1,71 ц – жира и 5,27 ц - золы (табл. 25)

Таблица 25. Выход питательных веществ с 1 га посева топинамбура и картофеля

Годы урожая


Масса сухого вещества

Содержится в сухом веществе, ц/га

Урожайность


протеина

клетчатки

БЭВ

жира

золы

Зеленая масса

2002

675,6

180,99

30,33

52,42

63,92

9,86

24,46

2003

568,3

144,29

24,07

42,68

48,93

7,73

20,91

2004

624,0

169,23

27,27

45,11

65,53

8,30

23,02

М±m

622,63±

38,06

164,84±13,29

27,22±

2,22

46,74±

3,59

59,46±

6,49

8,63±

0,78

  22,79±

1,27

Клубни

2002

453,4

110,78

6,50

4,59

94,24

1,41

4,04

2003

676,0

176,38

9,85

6,68

151,89

2,02

5,94

2004

584,0

118,61

5,78

6,83

98,47

1,69

5,84

М±m

571,1±

78,62

135,26±25,41

7,37±

1,54

6,03±

0,89

114,87±

22,79

1,71±

0,22

5,27±

0,76

Клубни картофеля  (по справочным данным)


М

141,5

(в сред.за 3 года)

31,41

2,55

1,13

25,75

0,14

1,84

Средняя урожайность клубней картофеля в РСО-Алания за 3 года составила 141,5 ц/га, в которых содержалось 31,41 сухого вещества и в том числе протеина - 2,55 ц,  клетчатки - 1,13 ц, БЭВ - 25,75 ц, жира - 0,14 ц и золы - 1,84 ц.

Сравнивая выход питательных веществ с площади 1 га посадки превосходство клубней топинамбура над клубнями картофеля по выходу сухих веществ достигает 104,13 ц, или в 4,35 раза. Существенное превосходство по выходу отдельных питательных веществ с единицы пахотной площади также очевидно, что подтверждает целесообразность возделывания топинамбура в Северной Осетии, как кормовой культуры.

3.3.3.Батат

В результате интродукции в Республику Северная Осетия-Алания батата установлено, что средняя урожайность клубней данного растения составила 530,5 ц/га, в которых содержится 161,75 ц сухих веществ, в том числе протеина - 9,22 ц, жира – 3,02 ц, клетчатки – 9,7 ц, золы – 4,94 4 и БЭВ – 134,87 ц (табл.26).

В связи с тем, что в республике в настоящее время практически не возделываются кормовые корнеплоды, для сравнения урожайности и выхода питательных веществ с 1 га пахотной площади нами взят картофель, средняя урожайность которого за последние 3 года составила 141, 5 ц/га, в том числе 31,13 ц сухого вещества. В составе сухого вещества выход сырого протеина был 2,55 ц, сырого жира – 0,14 ц, сырой клетчатки – 1,13 ц, БЭВ – 25,75 ц  и золы –1,84 ц.

Таблица 26. Выход питательных веществ с 1 га батата и картофеля, ц

Урожайность

Обменная

энергия,

МДж

Содержание в сухом веществе, ц

Энергетические

кормовые единицы

клубни

в.т.ч.

сухого

вещества

протеина

клетчатки

БЭВ

жира

золы

для КРС

для свиней

для

КРС

для свиней

Клубни батата

530,5

161,75

257580

221218

9,22

9,7

134,87

3,02

4,94

25758

22122

Клубни картофеля

141,5

31,13

39903

45138,5

2,55

1,13

25,75

0,14

1,84

3990,3

4514,0

Сопоставляя содержание питательных веществ в клубнях батата и клубнях картофеля необходимоотметить, что по содержанию сухих веществ в урожае клубней с площади в 1 га батат превосходит картофель на 130,62 ц, или в 5,3 раза.

Как топинамбур, так и батат является растением комбинированного использования. Клубни его характеризуются хорошей питательностью, они используются как в пищевых, так и кормовых целях. Кроме того, они содержат инулин, что их делает ценным продуктом для больных, страдающих сахарным диабетом.

Исследуя содержание в клубнях батата питательных веществ нами определено наличие в них 30,49 %  сухого вещества, в котором концентрация «сырого» протеина, «сырого» жира, «сырой» клетчатки, «сырой» золы, БЭВ, кальция и фосфора составляет соответственно 5,70;  1,87;  5,98;  3,06;  83,39;  0,72; и  1,56%

Используя разные методы хранения клубней батата: в сухом помещении при температуре +8 - +10°С, в ящиках с песком, в холодильной камере при +2 - +4°С и пищевой пленке  «Саран» нами установлено, что наименьшая потеря влаги, а, следовательно, и массы клубней, происходит при их хранении в пленке «Саран».  Порча клубней батата быстрее наступает при их хранении в холодильной камере при  температуре +2 - +4°С.

При определении зависимости урожая клубней батата от плотности посадки выявлено, что урожайность клубней батата колебалась от 204 ц/га при плотности посадки  40 тыс. растений/га до 960 ц/га при плотности посадки 20 тыс. растений/га.

Следовательно интродукция топинамбура сорта Интерес и батата в РСО-Алания существенно укрепит кормовую базу для животноводства, так как обе культуры являются высокопродуктивными и сбалансированными питательным веществам, по выходу которых с единицы посевной площади они многократно превосходят традиционно выращиваемые в республике кормовые культуры.

Выводы

1.Одним из методов интенсификации кормопроизводства в условиях РСО-Алания является расширение видового состава возделываемых растений за счет нетрадиционных кормовых культур (сильфии пронзеннолистной, топинамбура, батата), а также дрожжевание отходов крахмального производства (глютена), спиртового производства (послеспиртовой барды), консервного производства (яблочных выжимок) и натуральных кормов (фуражного зерна, зеленой массы горца сахалинского, травяной муки из сорго). 

2.Наиболее эффективными культурами дрожжей, обеспечивающими наибольший прирост протеина являются Candida tropicalis 36, Candida parapsilosis 17 A, Trichosporon cutaneum Иссыкский  селекции Института микробиологии и вирусологии АН Казахстана. Оптимальной средой для производства жидких кормовых дрожжей является послеспиртовая зерновая барда, получаемая при полупрерывном способе производства этилового спирта, которая обеспечивает рост дрожжевых клеток в количестве 1151 млн. в 1 мл, тогда как при непрерывной технологии - только 559 млн. в 1 мл, т.е. в 2 раза меньше.

3.При производстве жидких кормовых дрожжей на глютене наиболее оптимальной является среда, в которой содержится 70% глютена, 15% яблочных выжимок и 15% пшеницы, которая обеспечивает содержание в сухом веществе 47,4% протеина.

4.Использование в кормлении коров и поросят жидких кормовых дрожжей способствует повышению их продуктивности на 8-11,7% с одновременным снижением затрат кормов на единицу продукции на 9-10% и улучшением состояния микрофлоры поросят.

5.Сильфия пронзеннолистная в условиях Республики Северная Осетия-Алания представляет собой интенсивную кормовую культуру с широкими возможностями использования, обеспечивающую средний урожай зеленой массы до 1212 ц/га при содержащих 43,37 ц/га ЭКЕ, выход сухого вещества с 1 га составляет 228,28 ц, в том числе протеина – 24,17 ц, жира 8,49 ц, клетчатки 66,14 ц, БЭВ 105,16 ц,  золы 24,32. 

6.Зеленая масса сильфии пронзеннолистной богата органическими соединениями: содержание витамина С в фазе цветения составляет 78,42 мг%; наличие в ней дубильных веществ колеблется в пределах 34,39 %, антраценпроизводных – 0,43 %, сапонинов – 13,55 %, фенолгликозидов – 5,72 %, а высокое содержание БЭВ предопределяет легкую силосуемость зеленой массы в фазе полного цветения, силос из которой отвечает требованиям  корма хорошего качества, содержащего «сырого» протеина -13,08%, «сырого» жира – 4,53%, «сырой» клетчатки – 31,79%, БЭВ – 40,11%, «сырой» золы – 10,49%, Са – 1,36%, Р – 0,27%.

7.Урожайность зеленой массы топинамбура сорта Интерес в условиях РСО-Алания составляет 568,3 - 675,6 ц/га и содержит в своем составе  26,43 % сухого вещества, которое состоит из  16,59% протеина, 5,25% – жира, 28,44% – клетчатки, 35,68% – БЭВ, 13,54% – золы, 1,61% – кальция и 0,38% – фосфора.

8.В связи с тем, что зеленая масса топинамбура сорта Интерес в своем составе содержит значительное количество углеводов, она является перспективным сырьем для производства силоса, который характеризуется значительным содержанием сухого вещества – 26,67%,  включающего 14,31 % «сырого» протеина, 4,98 % «сырого» жира, 26,07 % «сырой» клетчатки, 40,43 % БЭВ, 14,21 % «сырой» золы.

9.Урожайность клубней топинамбура составляет 453,4 – 676,0 ц/га. Клубни топинамбура сорта Интерес в условиях РСО-Алания характеризуются средним содержанием 23,60 % сухого вещества, в состав которого входят  5,47%  протеина, 1,28% – жира; 4,59%– клетчатки; 4,01% – золы; 84,65% – БЭВ; 0,41% – кальция и 0,23% – фосфора.

10.В республику Северная Осетия-Алания успешно интродуцирован батат, как нетрадиционное растение комплексного использования, средняя урожайность клубней которого составляет  530,5 ц/га, а выход сухого вещества с 1 га достигает 161,75 ц и в том числе протеина – 9,22 ц, клетчатки – 9,7 ц, БЭВ – 134,87 ц, жира - 3,02 ц, золы – 4,94 ц.

11.Установлено, что с уменьшением размера клубней батата повышается  содержание «сырого» протеина и «сырой» клетчатки и снижается количество «сырого» жира и «сырой» золы. Свежевыкопанные клубни батата в среднем содержат в составе сухого вещества протеина 5,7%; жира – 1,87%; клетчатки – 5,98%; БЭВ – 83,39% и золы – 3,06%. В процессе хранения клубней батата в течение 12 месяцев в их сухом веществе  повышается содержание, %: «сырого» протеина – на 54,56; «сырого» жира – на 11,76; «сырой» клетчатки – на 38,29; «сырой» золы – на 20,59; Са – на 6,94; Р – на 3,85, а содержание БЭВ, наоборот, снижается на 7,5 %.

11.Высокая урожайность и сравнительно большой выход питательных веществ с единицы посевной площади позволят эффективно использовать в кормопроизводстве Республики Северная Осетия-Алания сильфию пронзеннолистную (зеленая масса, силос, травяная мука), топинамбур и батат (клубни, зеленая масса на силос).

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

1.При производстве жидких кормовых дрожжей в качестве питательной среды целесообразно использовать кукурузный глютен, яблочные выжимки и фуражное зерно в соотношении 70:15:15 (по сухому веществу), а также зеленую массу горца сахалинского и травяную муку из сорго.

2.Для повышения продуктивности коров и поросят рекомендуются включать в их рационы жидкие кормовые дрожжи из травяной муки сорго и послеспиртовой хлебной барды.

3.В связи с тем, что сильфия пронзеннолистная является в местных условиях высокоурожайной кормовой культурой, необходимо ее интенсивно внедрять в кормовые севообороты, так как, убирая ее на зеленый корм в фазе бутонизации – начале цветения, а на силос – в фазе полного цветения, обеспечивает значительный выход питательных веществ с единицы посевной площади, надземная масса её легко силосуется в чистом виде и способствует получению силоса хорошего качества, существенно превосходя традиционную для РСО-Алания кормовую культуру – кукурузу. 

4.Высокая урожайность надземной и подземной биомассы, а также  значительный выход питательных веществ с единицы посевной площади нетрадиционных кормовых культур – топинамбура и батата предопределяет необходимость расширения их ассортимента.

Список

трудов, опубликованных по теме диссертации

  1. Гагиева Л.Ч., Цугкиева В.Б.  Сезонная динамика накопления нитратов и нитритов в кормовых растениях  // Растительные ресурсы и биотехнология в агропромышленном комплексе: Тез.докл. Междунар. научно-практической конф. – Владикавказ. – 1998. – С. 128-129.
  2. Гагиева Л.Ч., Цугкиева В.Б.  Уровень загрязнения некоторых видов лекарственных растений Северной Осетии тяжелыми металлами // Растительные ресурсы и биотехнология в агропромышленном комплексе: Тез.докл. Междунар. научно-практической конф. – Владикавказ. – 1998. – С. 129-131.
  3. Гагиева Л.Ч., Цугкиева В.Б.  Корреляция соотношения белковых веществ в некоторых кормовых и лекарственных растениях  // Растительные ресурсы и биотехнология в агропромышленном комплексе: Тез.докл. Междунар. научно-практической конф. – Владикавказ. – 1998. – С. 127-128.
  4. Тменов И.Д., Цугкиева В.Б. Кормовые дрожжи - экологически чистый источник протеина. – Владикавказ: РИО Минприроды, 1999. – 62 с.
  5. Цугкиев Б.Г., Тменов И.Д., Цугкиева В.Б.  Технология производства кормовых дрожжей. – Владикавказ: РИО Минприроды, 1999. – 94 с.
  6. Цугкиева В.Б., Цугкиева Е.Б., Дзантиева Л.Б. Изучение возможности использования топинамбура в пищевой промышленности. // Тезисы докладов Четвертой научной конференции. – Владикавказ, 2001. – С.43.
  7. Басаев Б.Б., Басиев К.А., Бесолов Ф.О., Цугкиева В.Б. и др. Система ведения агропромышленного производства. – Владикавказ.: Иристон, 2002. – 524-548 с.
  8. Дзебоева С.М., Цугкиева В.Б.,  Цугкиева Е.Б. Содержание питательных веществ в кормовых дрожжах в зависимости от вида исходного сырья // Известия Горского ГАУ. – Т. 39. – Владикавказ, 2002. – С.87.
  9. Цугкиева В.Б., Тохтиева Л.Х. Использование лекарственных растений, выращенных в условиях НИИ биотехнологии в бродильной промышленности // Современные проблемы формирования стратегии устойчивого развития регионального АПК: Матер. Междунар. научно-практич. конф.– Владикавказ, 2003. – С.217-218.
  10. Цугкиева В.Б., Цугкиева Е.Б. Влияние микроэлементов на качество кормовых дрожжей // Вестник научных трудов молодых ученых Горского ГАУ. Вып.1. –Владикавказ, 2003. – С.44.
  11. Дзантиева Л.Б., Цугкиев Б.Г., Цугкиева В.Б. Батат – новая перспективная нетрадиционная пищевая культура в условиях РСО-Алания // Изв. Горского ГАУ. – Т.41. – 2004. – С.26-27.
  12. Тменов И.Д., Цугкиев Б.Г., Цугкиева В.Б. Использование кормовых дрожжей. – Владикавказ: Изд.Горского ГАУ, 2005. – 71 с.
  13. Тменов И.Д., Цугкиева В.Б. Повышение продуктивности кур-несушек при вскармливании им жидких кормовых дрожжей из гречихи сахалинской // Достижения зоотехнической науки и практики – основа развития производства продукции животноводства: Матер. Междунар. научно-практ. конф.  – Волгоград, 2005. – С. 273-275.
  14. Тменов И.Д., Цугкиева В.Б., Тохтиева Л.Х. Воздействие жидких кормовых дрожжей из гречихи сахалинской на откормочные качества цыплят-бройлеров // Достижения зоотехнической науки и практики – основа развития производства продукции животноводства: Матер. Междунар. научно-практ. конф.  – Волгоград, 2005. – С. 271-273.
  15. Цугкиев Б.Г., Басаев Т.Б., Цугкиева В.Б. и др. Стратегия экологизации земледелия в Северной Осетии // Изв. Горского ГАУ. – Т. 42. – Владикавказ, 2005. – С.22-23.
  16. Тменов И.Д.,Цугкиева В.Б. Рекомендации по использованию жидких кормовых дрожжей из гречихи сахалинской в кормлении цыплят -  бройлеров, ремонтного молодняка и кур несушек. – Владикавказ: Изд. Горского ГАУ, 2005. – 24 с.
  17. Тменов И.Д., Цугкиева В.Б., Тохтиева Л.Х. Использование комбикормов, обогащенных вытяжкой из зеленой массы гречихи сахалинской в кормлении цыплят-бройлеров и кур-несушек // Актуальные вопросы экологии и природопользования: Сб. матер. Междунар. научно-практ. конф. – Ставрополь: Агрус, 2005. – Т.2. – С. 445-448.
  18. Цугкиев Б.Г., Цугкиева В.Б., Маргиева Ф.Т. Сильфия пронзеннолистная - перспективная кормовая культура для Северной Осетии // Актуальные вопросы экологии и природопользования: Сб. матер. Междунар. научно-практ. конф. – Ставрополь: Агрус, 2005. – Т.2. – С. 448-451с.
  19. Цугкиев Б.Г., Цугкиева В.Б., Тменов И.Д. Производство кормовых дрожжей. – Владикавказ: Изд.Горского ГАУ, 2005. – 128 с.
  20. Цугкиева В.Б. Влияние микроэлементов на качество кормовых дрожжей //ИЛ ЦНТИ. – Владикавказ,2005. – № 68-144-04.
  21. Цугкиева В.Б. Агротехника возделывания сильфии пронзеннолистной в РСО-Алания // Актуальные вопросы применения удобрений в сельском хозяйстве: Матер. Междунар. научно-практ. конф. – Владикавказ, 2005. – С.186-188.
  22. Тменов И.Д., Цугкиева В.Б. Воздействие ЖКД из гречихи сахалинской на продуктивность несушек  // Птицеводство. – 2006. – № 6. –  С. 20.
  23. Тменов И.Д., Цугкиева В.Б. Тохтиева Л.Х. Жидкие кормовые дрожжи – источник белка // Птицеводство – 2006. – № 4. – С. 33.
  24. Цугкиев Б.Г., Дзабиев Т.А., Цугкиева В.Б. Хадикова Т.Б. Использование топинамбура с. Скороспелка при выращивании молодняка свиней. – Владикавказ: Изд.Горского ГАУ, 2006. – 88 с.
  25. Цугкиев Б.Г., Цугкиева В.Б., Дзантиева Л.Б. Питательность клубней батата в условия РСО – Алания // Изв.  Горского ГАУ. – Т. 43. – Ч.1. – Владикавказ, 2006. – С. 18.
  26. Цугкиева В.Б., Маргиева Ф.Т. Сильфия пронзеннолистная – ценная кормовая культура // Рациональное использование биоресурсов в АПК: Матер. Междунар. научно-практ. конф. – Владикавказ, 2006. – С. 156-157.
  27. Цугкиева В.Б. Сильфия пронзеннолистная в Северной Осетии // Земледелие. – 2006. – №3. – С. 35.
  28. Цугкиева В.Б. Содержание питательных веществ в силосе из зеленой массы сильфии пронзеннолистной // Кормопроизводство. – 2006. – № 8. – С. 32.
  29. Цугкиева В.Б., Маргиева Ф.Т.Содержание органических соединений в сильфии пронзеннолистной // Изв.  Горского ГАУ.- Т. 43. – Ч.2.-  Владикавказ, 2006. – С. 16.
  30. Цугкиева В.Б., Цугкиев Б.Г., Дзантиева Л.Б. Содержание питательных веществ в зеленой массе топинамбура сорта Интерес // Кормопроизводство. – 2006. – № 6. – С.27.
  31. Цугкиева В.Б., Цугкиев Б.Г., Маргиева Ф.Т. Содержание питательных веществ в сильфии пронзеннолистной  // Кормопроизводство. – 2006. –№ 6. – С. 29.
  32. Цугкиева В.Б. Питательные вещества клубней топинамбура // Земледелие. – 2006. – № 4. – С. 33.
  33. Цугкиева В.Б., Дзантиева Л.Б. Культура батата в Северной Осетии // Земледелие. – 2007. – № 3. – С.27.
  34. Цугкиева В.Б. Концентрация минеральных веществ в сильфии пронзеннолистной  // Земледелие. – 2007. –№ 2. – С.27.
  35. Тменов И.Д., Цугкиева В.Б. Рекомендации по технологии возделывания топинамбура и сильфии пронзеннолистной в условиях РСО-Алания. –Владикавказ: Изд. Горского ГАУ, 2008. – 12 с.





© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.