Опыт применения биологического консерванта при силосовании злаково-бобовых культур

Неотъемлемым фактором повышения эффективности молочной отрасли является полноценное кормление сельскохозяйственных животных, которое во много зависит от кормовой базы сельхозпредприятий и, в первую очередь, от заготовки высококачественных кормов. Только при этих условиях может быть обеспечено повышение продуктивности животных с последующим снижением себестоимости производимой продукции [1].

В рационе высокопродуктивных коров основную долю составляют сочные корма, среди которых силос занимает центральное место, так как является основным кормом для жвачных животных и при соблюдении всех технологических операций заготовки в процессе консервации зеленой массы хорошо сохраняет питательную ценность растений при низкой себестоимости и удобстве заготовки.

Таким образом, улучшение качества силоса является важным условием для укрепления кормовой базы предприятия в целом [2,4-13], которое во многом определяется составом зелёной массы растений, в том числе видом и ботаническим составом трав, фазы вегетации растений, влажности и химическим составом силосуемой зелёной массы.

В Вологодской области силос заготавливается из многолетних и однолетних культур, и преимущественно из злаково-бобовых травосмесей [3].

Злаково-бобовые травосмеси обладают высокой питательностью и корм заготовленный из таких трав является основным источником протеина и энергии в рационах жвачных животных с минимальными затратами концентрированных кормов. Следует отметить хорошую поедае-мость бобовых трав, которые после цветения и плодоношения меньше грубеют, чем злаковые в этих фазах. Бобовые растения имеют способность фиксировать атмосферный азот, что обогащает почву и способствует повышению урожайности других культур.

Однако, несмотря на высокую питательность, необходимо учитывать и риски, связанные с заготовкой зеленой массы. Одним из основных факторов, влияющих на качество силосуемого сырья, является содержание влаги. При силосовании растений избыточной влажности (выше 75%) снижается содержание сухого вещества, происходят потери питательных веществ вместе с выделяющимся соком, кроме того, развивается патогенная микрофлора и загрязнение микотоксинами – продуктами метаболизма плесневых грибов [4,5-13]. В результате в силосуемом корме накапливается много уксусной кислоты, аммиака, появляется масляная кислота, такой силос приобретает резкий кислый вкус и запах, что значительно снижает его качество и поедаемость животными [5].

Следует отметить, что среди причин, повышающих потери питательных веществ корма при заготовке на долю нарушения сроков уборки кормовых культур приходится 40%, технологического процесса заготовки – около 25%, технологии их хранения и отсутствия консервантов – 33% [6].

И даже при соблюдении технологии заготовления и хранения корма биохимические потери могут составлять 10–25% в зависимости от закладываемого сырья. Использование при заготовке силоса различных консервирующих препаратов и добавок позволяет снизить биохимические потери в 1,5–2 раза и значительно увеличить сохранность питательных веществ. Особенно актуален вопрос использования консервантов при приготовлении силоса из бобовых трав, в которых отмечено высокое содержание протеина и низкое – сахаров [7].

Применение эффективных консервантов с доказанными механизмами действия также предотвращает развитие патогенов – возбудителей инфекционных заболеваний животных и накопления их токсинов.

Для заготовки кормов используют как химические, так и биологические консерванты. К преимуществам химических консервантов можно отнести скорость подкисления силосуемой массы, а также возможность эффективно подкислять корма в неблагоприятных условиях, то есть повышенной влажности зеленой массы (более 75%) и пониженной (менее 35%). Недостатками химических консервантов является их дороговизна, по сравнению с биологическими консервантами, а также неудобство в использовании. При работе с химическими консервантами следует соблюдать повышенную осторожность, так как используемые кислоты являются довольно агрессивными и могут наносить вред здоровью человека и состоянию кормозаготовительной техники. Кроме этого, агрессивное действие органических кислот, входящих в состав химических консервантов, является стрессовым фактором, вследствие которого плесневые грибы активируют синтез микотоксинов в силосе.

Для трудносилосуемых культур, таких как люцерна или козлятник, предпочтительнее использовать химические консерванты, что будет гарантировать безусловное качество заготовленных кормов. Однако вопрос затрат на единицу злаковых сенажа или злакобобовых смесей и кукурузного силоса при схожих показателях сохранности питательных веществ становится решающим при выборе химического или биологического консерванта.

Если доля продаж химических консервантов на рынке несколько десятков лет назад достигала 90%, то с конца 80-х годов прошлого века продажи начали уверенно снижаться в связи с бурным развитием сельскохозяйственной микробиологии (выделяются новые штаммы, растет культура производства, внедряются инновации) и появлением высокоэффективных биологических заквасок.

Биологические консерванты содержат в себе микроорганизмы, которые при попадании в силосуемое сырье начинают размножаться и выделять молочную, уксусную и другие кислоты. Таким образом, также происходит консервация кислотами корма, но уже натуральными. Биоконсерванты имеют в разы меньшую стоимость, чем химические консерванты, безопасны для людей и оборудования, однако не дают такого мгновенного эффекта как химические консерванты [8].

В связи с этим, в последнее время прослеживается тенденция на экологическое сельское хозяйство и уделяется повышенное внимание совершенствованию способов заготовки объемистых кормов с применением биоконсервантов с целью увеличения его энергетической питательности, максимальной сохранности питательных веществ растительной массы и предотвращения загрязнения микотоксинами [9].

Цель исследований – оценить применение биологического консерванта «Биотроф®2+» при силосовании злаково-бобовой травосмеси по химическому составу, питательной ценности и содержанию микотоксинов.

Материал и методы исследований

Исследования по применению биологического консерванта проводились в производственных условиях СХПК колхоз «Передовой», Вологодской области. Для проведения опыта был заложен гурт объемом 1200 тыс. тонн злаково-бобовой травосмеси, включающей 60% тимофеевки и 40% люцерны с добавлением биологического консерванта «Биотроф®2+».

Биологическая закваска «Биотроф®2+» создана на основе двух штаммов бактерий Lactobacillus plantarum и Enterococcus faecium , которые увеличивают численность молочнокислых бактерий в зелёной массе в момент её закладки, активизируя молочнокислое брожение, и подавляют неблагоприятные бродильные и гнилостные процессы в силосуемой массе. В результате этого, в готовом корме уменьшается количество микотоксинов, а также достигается высокая аэробная стабильность при вскрытии траншеи [10].

При закладке зеленной массы злаково-бобовой травосмеси в траншею скашивание тимофеевки проводилось в фазе молочно-восковой спелости, люцерны в период бутонизации. Заполнение траншей сырьем осуществлялось в течение суток. Перед внесением биоконсерванта окончательным закрытием траншеи были отобраны образцы исходной зеленой массы для анализа химического состава, питательной ценности культур и наличия микотоксинов. Биоконсервант вносили по норме расхода 1 литр препарата на 30 тонн зеленой массы. После этого массу дополнительно уплотняли и укрывали синтетической пленкой, поверх которой укладывали слой соломы толщиной 50 см.

В зеленой массе определяли содержание кормовых единиц, пере-варимого протеина, обменной энергии, сухого вещества, золы, сырого протеина, клетчатки, жира, БЭВ, крахмала, каротина, макро-и микроэлементов.

Образцы силоса для анализа были взяты через 50 дней после закладки и герметизации гурта (рисунок 1). При анализе силоса помимо компонентов, перечисленных выше оценивались органолептические свойства, pH корма и содержание органических кислот (ГОСТ Р 559862022 «Силос и силаж. Общие технические условия»).

Наличие микотоксинов (афлатоксины (В1, В2, G1, G2), охратоксин-А, токсин Т-2) в зеленной массе и силосе определяли методом иммуноферментного анализа с использованием тест-систем R-Bio-pharm RIDASCREEN FAST Aflatoxon SC (R9002).

Исследование изучаемых проб проводилось в лаборатории химического анализа ЦКП «Центр сельскохозяйственных исследований и биотехнологий» ФГБУН ВолНЦ РАН.

Рисунок 1 – Силос, заготовленный с добавлением Биоконсерванта «Биотроф®2+»

Результаты исследований

Питательная ценность и химический состав зелёной массы зависит от ряда факторов: ботанической структуры травостоя, фазы вегетации растений, и агроэкологических условий их произрастания (почва, удобрения, агротехника). Изменение питательности зелёной массы в силосе обусловлено комплексом биохимических и микробиологических процессов, сопровождающих силосование [4,9].

По результатам органолептической оценки готовый силос, характеризовался приятным запахом, желто-зеленым цветом, ненарушенной структурой и отсутствием видимых признаков порчи. Химический состав и питательность злаково-бобовой травосмеси при закладке и после консервации представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав и питательность зеленой массы и силоса

Вид корма

о со о CD

Содержится в абсолютно сухом корме, %

со

СП ш

^р О'

<3 о т

го о с; s о

(D О X > о си X си о

* си с; со

I

Зеленая масса	11,15	218,7	18,2	2,8	21,4	8,6	8,85	49,2	77,2	–
Силос с консервантом «Биотроф®2+»	10,25	255,0	16,1	5,3	28,6	5,8	1,5	44,2	74,5	4,26

Из таблицы следует, что применение консерванта позволило сохранить содержание обменной энергии в силосе на достаточно высоком уровне (10,25 МДж/кг) с потерями, не превышающими 8,8% с моменты закладки зеленой массы. Следует отметить, что с момента закладки зеленой массы до производства консервированного корма сухое вещество увеличивалось на 36,3 г (16,6%), что объясняется предварительным провяливаем зеленой массы в валках.

Биологический консервант оказал положительное влияние на содержание сырого протеина в сухом веществе силоса (16,1%) и снижение его концентрации не превышало 2,1%, что было связано с высокой изначальной влажностью сырья (77,2%). В процессе силосования влажность снизилась до уровня 74,5%, соответствующего стандартам качественного силоса. Сахар из зеленой массы (8,85%) в процессе ферментации расходуется на микробиологические процессы и его содержание в готовом корме снизилось на 16,9% от исходного сырья.

Важным условием получения стабильного силоса является обеспечение активного молочнокислого брожения. Поэтому уровень рН и содержание молочной кислоты – важнейшие критерии оценки эффективности силосного консерванта. В силосе из бобовых культур, особенно высокой влажности, недостает углеводов, но в то же время в этом корме много буферных соединений, которые существенно замедляют снижение уровня рН [11].

В исследуемом силосе с использование консерванта «Био-троф®2+» уровень рН составил 4,26, что способствовало эффективному подкислению корма, заготовленного даже из влажного раститель- ного сырья (77,2%).

Для обеспечения полноценного питания учитывают количество макро- и микроэлементов в силосе, содержание которых зависит от исходного сырья (рисунке 2).

Кальций Калий Фосфор Магний Натрий ■ зеленная масса силос

Рисунок 2 – Содержание минеральных элементов зеленной массы и силоса, % от сухого вещества

Кальций и фосфор относятся к числу ключевых минеральных элементов в рационе, поскольку они не только формируют структурную основу костной ткани, но и участвуют в синтезе и транспорте протеинов и липидов, энергетическом обмене, что напрямую влияет на продуктивность животных и качество получаемой продукции.

В зеленной массе злаково-бобовой травосмеси содержание кальция составило 2,8%, фосфора 0,25% от сухого вещества. При консервации корма прослеживается снижение уровня кальция на 1,72%, что может быть связано с тем, что в начале консервации корма протекают процессы брожения с повышением температуры массы, и происходит частичная потеря кальциевых соединений. В свою очередь повышение фосфора на 0,12% может объясняться тем, что он более устойчив к термической обработке, а также в процессе консервации концентрация фосфора может немного увеличиваться в сухом веществе при удалении влаги.

Таким образом, внесение биоконсерванта «Биотроф® 2+» при закладке злаково-бобовой травосмеси положительно повлияло на сохранность энергетической ценности и содержания питательных веществ в силосе.

Силосование является биологическим методом консервирования кормов. В результате сбраживания сахара, имеющегося в силосуемом корме, в нем накапливается молочная и уксусная кислоты. В хорошем силосе молочной кислоты содержится в 2–3 раза больше, чем уксусной.

Кроме молочной кислоты в нем в небольших количествах образуются и другие органические кислоты, которые, как и уксусная, относятся к летучим органическим кислотам.

Главным консервирующим средством в силосе должна быть молочная кислота. Она обладает диетическими свойствами, является более сильной кислотой, чем уксусная, для ее образования требуется меньше сахара, чем для образования уксусной кислоты. Накопление в силосе значительного количества уксусной кислоты – показатель активного развития в нем нежелательного брожения и больших потерь сахара.

Состав и количество органических кислот представлен на рисунке 3.

Рисунок 3 – Состав и количество органических кислот, %

В составе кислот (4,140%) доля молочной кислоты составила 3,198%, уксусной – 0,937%, масляной – 0,004% от общего содержания кислот в силосе. Таким образом, на эффективное течение процесса брожения в заготовленном силосе указывает высокое содержание молочной кислоты – 77,3%, что обеспечивает хорошую сохранность силоса и положительно влияет на его органолептические свойства. Наличие незначительной части масляной кислоты в консервированном корме является важнейшим индикатором его качества. В целом, по показателям соотношения летучих жирных кислот и величины pH исследованный силос соответствует требованиям ГОСТа и отнесен к I классу качества.

Часто встречающейся проблемой при заготовке качественного консервированного корма для сельскохозяйственных животных является загрязнение корма вторичными метаболитами плесневых грибов, которые, в свою очередь, могут оказать отрицательное влияние на здоровье и продуктивность животных.

Микотоксины образуются в кормах, как на стадии выращивания кормовых культур, так и в ходе их транспортировки, заготовки и хра- нения. Клиническим проявлениям микотоксикозов является снижение резистентности организма, нарушение пищеварения, угнетение репродуктивной функции, а случаи острой интоксикации могут приводить к падежу животных.

Результаты определения наличия и степени поражения микотоксинами зелёной массы и силоса представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Содержание микотоксинов в кормах (мг/кг сухого вещества)

Токсин	Единица измерений	Содержится в зеленой массе	Содержится в силосе	Российские МДУ микотоксинов для КРС
Сумма афлатоксинов (B1, B2, G1, G2)	мг/кг	0,0027	0,0109	0,100 (0,050*)
Охратоксин-А	мг/кг	0,0052	0,0125	0,100 (0,50*)
Т-2 токсин	мг/кг	Менее 0,02	0,060	0,100

Примечание: *Дойные коровы и телята до 4 месяцев

В исследуемых образцах в процессе консервации содержание суммы афлатокиснов, охратоксина A и Т-2 токсина незначительно увеличилось и составляло 0,0125 мг/кг, 0,0109 мг/кг и 0,060 мг/кг соответственно, но не превышает предельно допустимую норму.

Таким образом, внесение биологического консерванта «Био-троф®2+» при заготовке силоса из злаково-бобовых трав положительно повлияло сохранность энергетическую ценность и содержание питательных веществ в силосе, а также на ферментативные процессы, что поспособствовало увеличению доли молочной кислоты и ограничило развитие маслянокислого брожения.