Эффективность приготовления и использования в рационах животных силоса из сорго сахарного при возделывании его в условиях нечерноземной зоны (стр. 1 )

На правах рукописи

ДУБОРЕЗОВ Иван Васильевич

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В РАЦИОНАХ ЖИВОТНЫХ СИЛОСА ИЗ СОРГО САХАРНОГО ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЕГО В УСЛОВИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

06.02.08 – Кормопроизводство, кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Дубровицы, 2013

Работа выполнена в отделе кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов Государственного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства
Российской академии сельскохозяйственных наук.

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

член-корреспондент РАСХН

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук,

заведующий отделом консервирования и

хранения кормов

ГНУ ВИК Россельхозакадемии

доктор биологических наук, профессор,

профессор кафедры кормления животных,

РГАУ-МСХА имени

Ведущая организация – ФГБОУ Российская академия менеджмента в животноводстве животноводстве

Защита диссертации состоится «18» июня 2013 г. в 1000 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 006.013.01 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук.

Адрес института: Московская область, Подольский район, пос. Дубровицы, ГНУ ВИЖ, т/; .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии.

Автореферат разослан «14» мая 2013 г.

Ученый секретарь Совета Д 006.013.01 доктор биологических наук

 

1.  ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1.  Актуальность темы. Силос в рационах скота занимает по питательности до 50% и более от всех объемистых кормов. В Нечерноземной зоне основной силосной культурой является кукуруза. Вместе с тем эта культура имеет ряд недостатков - она достаточно энергозатратна, требовательна к агрофону питания, теплу, влаге, бедна протеином и имеет высокую стоимость элитных семян, приобрести которые не всегда представляется возможным. Все это отражается на стоимости получаемых из нее кормов и, соответственно, на повышении себестоимости животноводческой продукции.

В связи с этим возникает необходимость подбора и испытания новых и известных кормовых культур для приготовления силоса, характеризующихся высокой и стабильной урожайностью, обладающих хорошими кормовыми достоинствами, технологичностью заготовки и хранения, но менее требовательных к агроклиматическим условиям, средствам химизации и энергозатратам.

По мнению ряда отечественных и зарубежных исследователей таким требованиям может соответствовать кормовое сорго. В настоящее время в нашей стране сорго возделывают в засушливых регионах, где особо остро ощущается недостаток зеленых кормов в период засухи. В Нечерноземной зоне в полевых севооборотах сорго сахарное ранее не практиковалось, хотя перспективы его использования в животноводстве привлекают внимание.

Проведение комплексных исследований в научно-производственных и лабораторных условиях по изучению эффективности включения сорго сахарного в кормовые севообороты в условиях Нечерноземной зоны, приготовления из него силоса и использования его в рационах крупного рогатого скота представляется новым и актуальным этапом исследований, направленных на улучшение кормовой базы.

1.2.  Цель исследований: изучить в условиях Нечерноземной зоны возможность возделывания сорго сахарного для приготовления силоса и определить агро-зоотехническую и экономическую эффективность его использования

Задачи исследований:

- изучить в условиях полевого кормопроизводства Нечерноземной зоны возможность возделывания различных видов сорго - сахарного, травянистого, зернового и определить урожайность зеленой массы;

- изучить морфологический и химический состав сорго сахарного;

- определить выход питательных веществ с 1-го гектара посева сорго сахарного и кукурузы;

- изучить интенсивность процессов брожения силосуемой массы сорго сахарного в сравнении с кукурузой при различных вариантах консервирования;

- провести органолептическую оценку сравниваемых вариантов силоса и изучить его химический состав;

- определить поедаемость силоса опытных вариантов, переваримость питательных веществ и его продуктивное действие на животных;

- рассчитать экономическую эффективность возделывания сахарного сорго, приготовления из него силоса, скармливания его в рационах бычков и баранчиков.

1.3. Научная новизна. Впервые в полевых условиях Нечерноземной зоны проведены исследования по изучению эффективности возделывания сорго сахарного для приготовления силоса и дана оценка его продуктивного действия в сравнении с кукурузой.

1.4. Практическая значимость работы заключается в том, что в условиях Нечерноземной зоны производству предложена для возделывания новая кормовая культура – сорго сахарное и рекомендовано использование ее для приготовления силоса в чистом виде и в смеси с клевером красным.

1.5. Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на:

- научных конференциях отдела кормления ГНУ ВНИИ животноводста (п. Дубровицы, 2010, 2012 г. г.);

- научно-практических семинарах со специалистами ФГУП Э/Х «Кленово-Чегодаево» 2009, 2010 гг.);

- на 13-ой Российской агропромышленной выставке «Золотая осень-2011» (разработка «Руководство по возделыванию сорго сахарного и использованию его на силос в условиях Московской области» удостоена диплома и бронзовой медали);

- Международной конференции Кормовая база КРС – 2июня 2012 г). - Москва, Международная промышленная академия.

1.6. Основные положения, выносимые на защиту:

- в условиях Нечерноземной зоны возделывание сорго сахарного позволяет получать высокий урожай зеленой массы при выходе сухого вещества более 13 т/га;

- силос из сорго сахарного характеризуется хорошей энергетической ценностью – до 9,4 МДж ОЭ и по продуктивному действию в рационах бычков и баранчиков не уступает кукурузному силосу;

- возделывание сорго сахарного для приготовления силоса технологически и экономически целесообразно.

1.7. Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в ФГУП Э/Х «Кленово-Чегодаево» Подольского района Московской области.

1.8. Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 3 - в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки.

1.9. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов исследований, заключения, выводов, предложений производству и списка используемой литературы. Материал изложен на 109 страницах компьютерного набора, содержит 39 таблиц, 5 рисунков. Список литературы включает 155 источников, в т. ч. 18 на иностранных языках.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для решения поставленных задач проведены полевые исследования в условиях ФГУП Э/Х «Кленово-Чегодаево», лабораторные исследования - в условиях лаборатории технологии приготовления кормов, опыты на фистульных бычках и растущих баранчиках – в условиях физиологического двора отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов ВИЖа по общей схеме, представленной на рис. 1.

 

Рис.1. Общая схема исследований

Полевые опыты по посеву и выращиванию сорго проведены в системе кормового севооборота хозяйства. В 2008 году проведены рекогносцировочные посевы различных видов сорго. В 2009 году на опытных делянках одного поля площадью по 10 га каждая провели посевы сорго и кукурузы. Кукурузу (гибрид Ставропольская 1) посеяли 26 мая, сорго сахарное (сорт Волжское 51), сорго травянистое (сорт Юбилейная 20), сорго зерновое (сорт Перспективныйиюня. Посев сорго проводился сплошным способом, кукурузы – широкорядным способом. Норма высева семян сорго – 23 кг, кукурузы – 27 кг. Глубина заделки семян кукурузы и сорго 3-5 см.

Агротехнические мероприятия провели в соответствии с технологической схемой возделывания для данных культур.

Морфологический состав, биологическую урожайность изучаемых культур проводили путем учета массы на метровых площадках в 3-х повторностях по диагонали поля.

Для изучения биохимических процессов брожения, в зависимости от технологических способов обработки силосуемой массы, в лабораторных условиях заложено 4 варианта силоса. В первом варианте заложена кукуруза, во втором – сорго сахарное, в третьем – сорго сахарное, консервированное химическим препаратом «АИВ-2000+» в дозе 3 литра на тонну массы, в четвертом – сорго сахарное в смеси с клевером красным в соотношении 1:1 по массе. Закладка силоса проведена в трех повторностях в стеклянные сосуды объемом 0,5 дм3 в соответствии с существующими рекомендациями.

Параллельно на физиологическом дворе ВИЖа заложили четыре варианта экспериментального силоса в бетонированные емкости объемом 2,6 м3, по 2 тонны в каждом варианте.

Зоотехническую и физиологическую оценку рационов с сорговым силосом провели на 4-х группах бычков черно-пестрой породы в возрасте 7-8 месяцев (по 3 головы в каждой), прооперированных с наложением на рубец фистул.

Животные в опытные группы отобраны по принципу аналогов, живая масса на момент постановки эксперимента составляла около 200 кг.

На фоне зоотехнического эксперимента проведен (совместно с лабораторией физиологии) опыт по переваримости кормов рациона.

Для определения энергетической ценности и продуктивного действия силоса проведен опыт на 12 головах баранчиков породы ромни-марш в возрасте 6 месяцев. Продолжительность опыта составила 120 дней. На втором месяце эксперимента провели прямой опыт по изучению переваримости питательных веществ по методике

В исследованиях применяли методические рекомендации и общепринятые методики по проведению зоотехнических исследований. Анализы проведены в отделе биохимических и химико-аналитических исследований ВИЖа.

Цифровые данные, полученные в исследованиях, обрабатывали вариационно-статистическим методом с использованием персонального компьютера. При этом вычисляли следующие величины: среднеарифметическую (М), ошибку среднеарифметической (±m) и показатель существенной разницы (P). Результаты исследований считали достоверными при P≤0,05, что соответствует первому порогу достоверности.

Экономическую эффективность определяли на основе опытных данных и бухгалтерского учета хозяйства по общепринятой методике расчета экономического эффекта от внедрения научных разработок в производство.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Полевые исследования

Учет биологической урожайности показал, что максимальный сбор зеленой массы получен у сорго сахарного - 748 центнеров. Это значительно выше, чем у других видов сорго и даже кукурузы, урожайность которой составила 667 центнеров с 1 га, что на 12,1% меньше, чем у сорго сахарного (табл. 1).

Таблица 1

Культура	Влажность зеленой массы, %	Урожайность, ц/га
зеленая масса	сухое вещество
Кукуруза - контроль	80,7	667	128,7
Сорго сахарное	82,1	748	134,3
Сорго травянистое	80,4	565	110,7
Сорго зерновое	74,8	376	94,8

Биологическая урожайность кукурузы и сорго

Минимальная урожайность оказалась у сорго зернового – 376 ц/га, что на 49,8% меньше, чем у сорго сахарного. Урожайность сорго травянистого оказалась ниже сорго сахарного на 34,5%, кукурузы – на 10,9%. Выход сухого вещества у сорго сахарного составил 134,3 ц и превысил показатель сорго зернового на 41,7%, сорго травянистого - на 21,3%, кукурузы - на 4,4%.

Изучение динамики формирования биологического урожая сорго сахарного по фазам вегетации показало, что в ранних стадиях развития растений идет интенсивное формирование листовой массы, как фотосинтезирующего органа, обеспечивающего дальнейший интенсивный рост стеблей и накопление запасных углеводов.

С периода выхода в трубку и до молочно-восковой спелости зерна отмечено интенсивное приращение зеленой массы, количество которой практически удвоилось - с 372 до 748 ц/га. Это произошло в основном за счет увеличения массы стеблей, удельный вес которых возрос с 63,2 до 76,7%. Удельный вес листьев в растениях снизился с 36,8 до 20,6% (табл. 2).

Таблица 2

Морфологический состав сорго сахарного по фазам вегетации, %

Фаза вегетации	Стебель	Лист	Метелка
Выход в трубку	63,2	36,8	-
Образование метелки	69,3	30,0	0,7
Цветение	76,8	22,0	1,2
Молочная спелость зерна	76,7	20,6	2,7

Содержание сухого и питательных веществ в сорго сахарном изменяется по фазам вегетации неравномерно. Так, например, содержание сухого вещества в растениях с момента выхода в трубку до фазы молочной спелости зерна возросло с 83,1 до 179,5 г/кг или в 2,2 раза (табл. 3).

Таблица 3

Химический состав и энергетическая ценность зеленой массы сорго сахарного по фазам вегетации, г/кг

Показатель	Фаза вегетации
выход в трубку	образование метелки	цветение	молочная спелость зерна
Сухое вещество	83,1	121,2	163,5	179,5
Зола	10,4	12,3	9,8	9,4
Протеин	13,9	15,0	14,9	14,7
Жир	2,5	2,7	2,4	2,0
Клетчатка	20,9	31,2	43,0	44,5
БЭВ	35,4	60,0	93,4	108,9
в т. ч. сахар	17,8	32,5	46,3	53,9
ОЭ, МДж	0,74	1,08	1,49	1,67

Содержание золы, жира и протеина изменилось не существенно, а количество клетчатки увеличилось в 2,1 раза. С ростом и развитием сорго значительно возросло содержание БЭВ - с 35,4 г/кг до 108,9 г/кг (или в 3,1 раза), половину которых приходится на долю сахара.

Энергетическая ценность зеленой массы по фазам вегетации возрастает существенно. В ранние фазы развития ее значение находится на низком уровне. Например, в фазу выхода в трубку - 0,74 МДж ОЭ. К моменту цветения растений энергетическая ценность зеленой массы повышается в два раза и достигает 1,49 МДж ОЭ. При уборке сорго энергетическая ценность зеленой массы возросла до 1,67 МДж ОЭ.

Сравнивая показатели накопления вегетативной массы и питательных веществ в течение вегетации у сорго сахарного и кукурузы, следует отметить, что процессы ассимиляции по фазам вегетации протекали примерно одинаково. У сорго сахарного с момента выхода в трубку и до молочной спелости зерна валовой выход протеина с 1 га посева повысился в 2,6 раза и составил 11,0 ц/га, что близко с показателем продуктивности кукурузы, у которой выход протеина составил 11,6 ц/га (табл. 4).

Таблица 4

Выход питательных веществ и энергии у сорго сахарного и кукурузы по фазам вегетации, ц/га

Показатель	Фаза вегетации
выход в трубку	образование метелки	цветение	молочная спелость зерна
Зеленая масса: сорго кукуруза	310 303	421 396	636 587	748 667
Сухое вещество: сорго кукуруза	25,8 29,7	51,0 57,0	120,8 97,4	134,3 128,7
Протеин: сорго кукуруза	4,3 4,5	6,3 5,4	10,4 8,8	11,0 11,6
Сахар: сорго кукуруза	5,5 5,8	13,7 13,9	34,2 22,5	40,3 19,7
ОЭ, ГДж: сорго кукуруза	23,0 22,7	45,4 43,6	110,0 88,6	124,9 113,4

Выход сахара в фазе выхода в трубку в сорго сахарном составил 5,5 ц/га. В последующие фазы вегетации отмечено интенсивное накопление сахара и к моменту уборки сорго - в фазу молочной спелости зерна, валовой выход сахара составил 40,3 ц/га. В кукурузе, при примерно одинаковом показателе с сорго в ранних стадиях развития, в фазе молочной спелости зерна сахара накопилось меньше и его выход с одного гектара составил 19,7 центнеров.