CC BY
17НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2013, №2
УДК 636.085(571.56)
Эколого-биологические особенности кормопроизводства в криолитозоне России
Б.И. Иванов, И.Ю. Исаева
Дается обзор состояния и перспектив развития кормопроизводства в условиях криолитозоны Якутии. Рассматривается прогрессивный метод использования естественного холода, как способ заготовки зеленого криокорма. По содержанию каротина криокорм превосходит грубые корма почти в 20 раз, что положительно сказывается на физиологическом состоянии животных особенно в период зимнего стойлового содержания.
Ключевые слова: сено, силос, криокорм, овес, кормовая ценность, консервирование естественным холодом, каротин, криохранилище.
A review of state and development prospects offodder production in conditions of Yakutia's cryolithozone is given. A progressive method of natural cold usage as a way of green cryofodder stocking up is considered. On the content of carotene the cryofodder is over than coarse fodder nearly 20 times. It is a positive factor for physiological condition of animals especially during winter stall keeping.
Key words: hay, silage, cryofodder, oats, fodder value, preservation with natural cold, carotene, cryostorage.
Фундаментом животноводства во всем мире является кормопроизводство - особая отрасль сельского хозяйства, которая занимается выращиванием кормовых культур на сено, силос, травяную муку и пастбищный корм на полевых землях, рациональным использованием естественных сенокосов и пастбищ.
Территория сплошного залегания вечной мерзлоты криолитозоны России охватывает просторы Якутии, Магаданской и Камчатской областей, т.е. более половины всей суши РФ.
Несмотря на обилие естественных сенокосов и пастбищ, животноводство Якутии испытывает хронический недостаток не только в сочных, но и в грубых кормах. Например, на 1 января 2007 г. Якутия, имея 718 тыс. га сенокосов, 794 тыс. га пастбищ, заготовила только 510,5 тыс. т сена, 12,9 тыс. т силоса на 259,2 тыс. голов скота. Скот, находящийся в условиях исключительно плохого содержания и кормления, не может быть продуктивным. Поэтому скотоводство в Республике Саха (Якутия) носит потребительский, полунатуральный характер. Такое производство не может обеспечить высокий уровень жизни сельского населения и способствовать закреплению молодежи в местах ее исконного проживания.
Полноценный пастбищный период на Северо-Востоке РФ составляет менее 90 дней. В ранне-
ИВАНОВ Борис Иванович - д.с.-х.н., проф., с.н.с. ИБПК, bio@ibpc.ysn.ru; ИСАЕВА Ирина Юрьевна -ст. преподаватель ФГБОУ ВПО ЯГСХА, foton_god@ mail.ru.
летний период на мерзлотных почвах многолетние кормовые травы растут медленно и скот не успевает за день собрать требующегося ему количества подножного корма и тратит много энергии не на производство молока, а на пустые переходы в поисках корма. Несмотря на кажущееся обилие естественных сенокосов и пастбищ, начиная с августа ощущается недостаток в зеленых кормах (трава грубеет, становится плохо переваримой) и удои резко снижаются - требуются дополнительные сочные корма.
Бессистемная пастьба скота приводит к ухудшению состава травостоев и снижению продуктивности сенокосов и пастбищ. Луга вокруг населенных пунктов вытоптаны и практически превращаются в бесплодные сбои. Таким образом, получение высоких удоев, даже в летний период, невозможно без дополнительных сочных кормов.
В течение длительного стойлового периода (270 дней) основным кормом для скота является сено природных сенокосов. Из-за несовершенства технологий заготовленное сено теряет почти половину переваримого протеина, сахаров. В итоге резко ухудшается их кормовая ценность. Более половины заготавливаемого в Республике Саха (Якутия) сена относится к третьему классу и ниже. Такой корм пригоден только для поддержания жизнеспособности животного.
Все технологии заготовки кормов впрок связаны с консервированием зеленых частей растений различными способами:
- сено - трава, законсервированная посредством сушки до 15-18% влажности и меньше;
- силос - сочный корм, приготовленный из естественных и посевных растений путем их заквашивания в анаэробных условиях;
- сенаж - корм, полученный путем провяливания в поле зеленых трав до 45-50% влажности и консервирования в анаэробных условиях;
- криокорм - консервированная естественным холодом криолитозоны севера зеленая масса, преимущественно посевных холодоустойчивых кормовых растений (понятие вводится впервые).
На севере из-за краткости летнего периода сенокосная кампания проходит пожарными темпами - на сено скашивается все, что зеленеет, не обращая внимания на качество. Заготовленное в условиях ненастной осенней погоды севера сено часто бывает заплесневевшим.
В настоящее время в Якутии увеличивается завоз поголовья чистопородного скота из центральных областей России и даже зарубежных стран. Завозной чистопородный и высококровный скот плохо акклиматизируется на концен-тратно-сенном типе кормления в условиях длительного стойлового периода и подвержен различным болезням. Так, холмогорский скот заболевает бруцеллезом, туберкулезом, парату-беркулезом, симментальский - чесоткой и бруцеллезом, голштино-фризский помесный - лейкозом [1].
Экстенсивное животноводство не может удовлетворить растущую потребность населения в цельном молоке, так как при скудном зимнем рационе питания скота невозможно получить даже удовлетворительные удои.
В 80-90-х годах ХХ в. в Якутии была доказана необходимость закладки силоса в объемах не меньше 3 т на каждую корову. В 1984 - 1985 гг. объемы силосования по республике достигали самых высоких показателей - 182-210 тыс.т [2].
Силос почти полностью сохраняет питательность и витаминность сырья, из которого приготавливается. Кроме того, в силосованном корме образуется 1,5-2% молочной кислоты, которая способствует выделению пищеварительных соков. Скармливание силоса дает возможность наиболее полно использовать питательные вещества других кормов рациона. Силос - незаменимая составная часть зимнего рациона всех сельскохозяйственных животных и птицы.
В условиях экстремально низких температур слишком продолжительного зимнего периода использование силоса, сенажа измельченного сена связано с большими трудностями и требует проведения многозатратных дополнительных работ. Например, непромерзаемость кормов с повышенной влажностью обеспечивается увеличением объема закладываемой массы до
800 м3 и более и укрытием ее соломой и сеном до 1 м.
В регионах с высокой распаханностью сельскохозяйственных угодий свыше 95% кормов заготавливается с пашни (в Алтайском крае -80%). В среднем по Якутии с пахотных угодий заготавливается до 27%. Примером развития полевого кормопроизводства в республике является опыт Покровского ОПХ Якутского НИИСХ, где с пахотных угодий в благоприятные годы заготавливали до 48,8% кормов. В настоящее время полевое кормопроизводство в Республике Саха (Якутия) практически заброшено.
Анализ агроклиматических ресурсов Якутии показывает, что почвенно-климатические условия земледельческих районов республики вполне пригодны для широкого возделывания кормовых культур. Районированные сорта кормовых культур (овес, рапс, горох) хорошо переносят воздействие не только низких положительных, но и отрицательных температур (минус 3-7°С).
В Центральной Якутии особенно засушливым бывает начальный, наиболее ответственный период развития сельскохозяйственных растений. Основное количество осадков теплого сезона приходится на вторую половину лета и осень. Так, ориентировочно, если в Якутске за май -июнь выпадает 50 мм осадков, то за июль и август - 85, в Покровске соответственно — 50 и 87, Чурапче - 60 и 88, в Амге - 56 и 82, Намцах - 49 и 78, в Вилюйске - 62 и 92 мм.
В Якутии урожайность зеленой массы однолетних посевных кормовых культур весенне-летних сроков сева (май-июнь) в засушливые годы резко снижается из-за недостатка почвенной влаги, так как период максимального накопления зеленой массы вегетативных органов кормовых растений совпадает с периодом ран-нелетней засухи. Позднелетние же сроки сева (июль) обеспечивают ежегодное получение высоких урожаев зеленной массы (15,0-20,0 т/га и выше) кормовых однолетних культур (овес, рапс) за счет продуктивного использования осадков летне-осеннего периода растениями, находящимися в активно вегетирующем состоянии. Кроме того, поздние посевы бывают свободными от сорняков, поскольку до этого можно провести 2-3 поверхностных обработки почвы.
В фундаментальной монографии проф. А.Д. Егорова «Витамин С и каротин в растительности Якутии» [3] показано, что одной из главных причин низкого воспроизводства сельскохозяйственных животных является недостаток каротина в кормах. У коров, например, наблюдаются
повышенная яловость, аборты, рождение мертвого и нежизнеспособного приплода, снижение устойчивости к инфекциям, ослабление половой деятельности и другие нарушения.
При сушке травы на сено происходят огромные потери каротина, нередко достигающие 8090% первоначального его количества в свежей нескошенной траве. Минимально достаточной нормой для стельных коров принято считать 14-15 мг каротина на 1 кг кормовых единиц, или около 100 мг каротина в день на голову. Однако даже указанная доза не обеспечивает оптимального количества каротина в организме животных при продолжительном стойловом содержании.
Дикие животные, прежде всего олени и лошади, восполняют дефицит в витаминах и питательных веществах за счет поедания зеленых побегов и листьев, зимне-зеленых растений, имеющих высокую кормовую ценность.
В центральных районах Якутии исключительно благоприятные условия для закаливания растений к холоду складываются в августе-сентябре. Большое количество солнечных дней обеспечивает накопление в них питательных веществ, прохладные ночи задерживают расход углеводов на дыхание и процессы роста. Растения вступают в зиму более закаленными, чем в тех районах, где осенью преобладает пасмурная погода.
Однолетние холодоустойчивые растения, оставаясь на корню в зеленом состоянии, впадают в анабиоз и остаются жизнеспособными в условиях низких осенне-зимних температур воздуха и почвы.
У кормовых растений Севера (вейник Лангс-дорфа, хвощ полевой) происходит повышение содержания сахаров в период увядания, которое приходится на начало и середину сентября и совпадает с периодом похолодания. В зеленых побегах трав, взятых из-под снега, обнаруживается до 10-14% сахаров. Сохранившиеся зимой в зеленом состоянии части тебеневочных кормовых растений содержат азотистых веществ в 1,5-2,5 раза больше по сравнению с побуревшими. Зеленая масса осенней отавы сенокосов по содержанию каротина значительно превосходит даже самое лучшее сено. Скошенная и высушенная осенняя отава содержит на 66,5% больше каротина, чем обычное сено раннего покоса [4].
Высокая кормовая ценность осенне-вегетирующих многолетних и холодоустойчивых однолетних кормовых растений обусловлена большим содержанием в них первичных и вторичных каротиноидов с выраженными анти-оксидантными свойствами. Антиоксидантная
роль желтых пигментов связана с их регулятор-ной функцией окислительных процессов в период закаливания растений при отрицательных температурах осенне-зимнего периода [5].
Все стороны жизнедеятельности организма животного связаны с действием витаминов. Они не могут быть заменены никакими питательными веществами. Из всех витаминов в животноводстве самым дефицитным является витамин А. Растительные корма этого витамина не содержат, но в растениях есть его предшественник - каротин, который является тем первоисточником, из которого в организме животного вырабатывается витамин А.
Криолитозона располагает неисчерпаемым ресурсом естественного холода, который может быть использован в качестве «бесплатного» агента, консервирующего зеленую массу растений. В.А. Румянцевым был разработан способ заготовки зеленого корма с использованием естественного холода, защищенный патентами СССР и РФ [6]. Предложенный способ производства зеленого корма - это новая технология полевого кормопроизводства в зоне многолетней мерзлоты с рациональным использованием естественных ресурсов холода криолитозоны в производстве сочных кормов.
Консервированная естественным холодом зеленая масса полевых культур позволяет максимально полно сохранить накопленные растениями питательные вещества и биологически активные соединения, особенно витамины. Сырьем для производства зеленого криокорма служат зеленые органы холодоустойчивых однолетних кормовых культур, выдерживающие низкие отрицательные температуры осенне-зимнего периода (овес, рапс, горох и т.д). У них отмечается усиленное накопление запасных углеводов, особенно сахаров, с наступлением осени, что повышает их холодоустойчивость.
Предполагается, что холодоустойчивые северные растения, обладая способностью к контролируемому льдообразованию, после замерзания оттаивают с сохранением жизненной энергии.
Овес по всему Северу России, где развито животноводство, является наиболее распространенной культурой на силос, сенаж и зеленый корм. Сроки его посева зависят от хозяйственного использования. Для силосования в ранние сроки (конец июля - начало августа) овес высевают в третьей декаде мая.
В Центральной Якутии лучшим сроком посева овса на позднее силосование (с третьей декады августа до поздней осени) и зеленый корм является летний срок - 15-30 июня, в вилюй-ской группе районов - 10-15 июня. Летний по-
сев овса на силос и зеленый корм, как правило, лучше обеспечен влагой, так как за июль-август выпадает в 2 раза больше осадков, чем в мае-июне [2].
Отличительная особенность технологии заготовки зеленого криокорма состоит в том, что посев культур проводится в более поздние сроки (вторая декада июня и позднее в зависимости от сочетания агрометеорологических условий конкретного года) с расчетом максимального накопления их вегетативной массы к периоду перехода среднесуточных температур от положительных к отрицательным.
Позднелетние посевы овса технической спелости на криокорм достигают к переходу среднесуточной температуры через 5оС. Растения из-за недостатка тепла не завершают развитие и остаются в зеленом (законсервированном холодом) состоянии. В наших опытах, проведенных в 2010 г. на территории Якутского ботанического сада, самая высококачественная зеленая масса была получена у растений позднего срока посева (30 июля), находящихся в фазе «выход в трубку» (табл. 1).
Растения первого срока посева (17.06), не достигшие молочной спелости, пожелтели, соломины с влагалищами листьев остались зелеными.
У растений второго срока посева, находящихся в фазе выметывания, пожелтели только нижние листья, урожайность зеленой массы с единицы площади была наиболее высокой. Соломина, хотя и оставалась зеленой, но огрубела. При различных технологиях заготовки кормов общие потери питательных веществ составляют: при полевой сушке - 4-5%, силосовании - 30-35%, сенажировании - 17-20%; при консервировании естественным холодом - до 5 % [7].
Следует отметить что зеленый криокорм по содержанию каротина, столь дефицитного в животноводстве криолитозоны, в стойловый период превосходит сено почти в 20 раз (табл. 2).
Уборка зеленого криокорма проводится по наступлению устойчивых холодов. Скошенная зеленая масса для зимнего кормления животных может храниться без потери кормовых качеств в стогах, тюках, рулонах. В Якутии переход от осени к зиме происходит стремительно без продолжительных оттепелей. Поэтому копна с криокормом после незначительного самора-
Т а б л и ц а 1
Влияние сроков посева на величину и качество урожая зеленой массы овса
Срок посева Срок уборки Урожай зеленой массы, т/га Сумма * каротиноидов, мкг/г сухой массы
17.06 30.09 12,6 548,59
07.07 30.09 28,3 692,17
30.07 30.09 19,8 1580,77 В том числе каротин до 490
* Данные получены К.А. Петровым [7].
Т а б л и ц а 2
Сравнительная характеристика кормового качества сена и зеленого криокорма
Вид корма Каротин, мг/кг Переваримый протеин, г /кг Кормовые единицы Клетчатка, % Сумма саха-ров,%
Сено 3,8 26,7 0,46 27,6 -
Зеленый криокорм 77,6 113,2 0,80 15,6 15,6
зогрева постепенно охлаждается, затем замерзает в виде вороха без образования ледяной глыбы (рисунок).
Наиболее критичным, с точки зрения кормления животных кормами, дефицитными по каротину, легкопереваримым сахарам и протеину, является поздневесенний - раннелетний период. Для обеспечения высокопитательными кормами животных в этот период был проведен эксперимент по длительному криохранению «зеленого криокорма» при круглогодично стабильных околонулевых отрицательных температурах и в темноте (в условиях криохранилища в слое мно-
Те м 11 ература,°С
-30
09.10.2010 17.10.2010 26.10.2010 04 11.2010 I2.ll.2010 21.11.2010 9:00 17:00:01 01:00:0 1 09:00:01 17:00:01 01:00:01
Динамика температуры внутри стога с криокормом (данные предоставлены А.И. Ануфриевым)
голетнемерзлых пород). Исследования биохимического состава зеленой массы овса поздних сроков сева (криозеленого корма) при таком хранении в течение годичного цикла (в шахте ИМЗ СО РАН с сентября 2009 г. по сентябрь 2010 г.) дали следующие результаты:
- содержание легкопереваримых сахаров /г сухой ткани увеличилось в 1,5-1,9 раз за счет процессов «ферментации» в «живых» тканях;
- содержание легкопереваримых протеинов /г сухой ткани возросло на 15-20% так же за счет процессов «ферментации» в «живых» тканях;
- содержание каротина г/сухой ткани, фракций хлорофилла «а» и «б» составило 85-100% от первоначального;
Все это указывает на то, что круглогодичное хранение криозеленого корма в штольнях в многолетнемерзлых породах позволяет максимально полно сохранить накопленные растениями питательные вещества и биологически активные соединения, особенно витамины, вплоть до осеннего сезона следующего года, возможно длительный период.
Применение зеленого криокорма для обогащения рациона кормления животных и птиц позволяет решить проблемы их оздоровления, повышения продуктивности и качества продукции. Основными потребителями зеленого криокорма могут быть коровы, лошади, свиньи, олени, птицы, питомцы звероферм, а так же дикие животные в зоопарках, заказниках и заповедниках.
Зеленый криокорм мы рассматриваем не как средство восполнения дефицита в грубых кормах, а как дополнительный высокоактивный корм в составе полноценного рациона различных видов животных. В перспективе зеленый криокорм может быть принят за основу изменения типа кормления сельскохозяйственных животных на Севере в зимнее время.
Республика располагает достаточно большим ресурсом старопахотных участков, которые могут быть быстро освоены под полевое кормопроизводство. Пашни, освоенные под полевое кормопроизводство, в экстренных случаях могут сразу переориентироваться на производство продовольственного зерна. Коренной подъем производительности животноводства, основной отрасли сельскохозяйственного производства местного населения, возможен только на основе развитого полевого кормопроизводства.
Одни естественные пастбища не могут обеспечить ни высоких удоев молока, ни высоких привесов, ни хорошего развития и роста молодняка, так как нарастание поедаемой зеленой массы на естественных угодьях происходит неравномерно в течение пастбищного сезона, особенно в засушливых районах, и создаются перебои в обеспечении скота зеленым, сочным кормом.
Травосеяние - возделывание много- и однолетних кормовых трав в полевых условиях. Травы кормовые посевные - растения, возделываемые для использования на корм скоту в виде сена или зеленой массы.
Сеяные луга создаются на месте деградированных сенокосов и пастбищ в процессе их коренного улучшения, которое включает не только уничтожение дернины и посев многолетних трав, но и меры, предопределяющие высокую продуктивность сеяного луга - улучшение водного и воздушного режимов почв, заправка и подкормка удобрениями, борьба с сорными растениями и прочее. В процессе коренного улучшения выродившихся пойменных лугов урожайность луга нередко возрастает в 4-8 и более раз. При этом повышается кормовая полноценность фитомассы и снижается ее себестоимость. Однако бытует мнение о том, что сеянные травостои, созданные при коренном улучшении лугов, в большинстве случаев обеспечивают высокие урожаи лишь в первые 2-4 года использования (что предопределяется улучшением гидротермического и пищевого режимов почвы процессом разложения дернины, повышением аэрации), а в дальнейшем урожаи трав неизбежно снижаются, нередко до уровня ниже исходного- наступают так называемые «голодные» годы, которые могут продолжаться 10-15 и более лет. На лугах с богатыми почвами проявление «голодных» лет можно ослабить подбором видов луговых растений и травосмесей. На лугах с бедными почвами к этому добавляется необходимость внесения повышенных доз удобрений [8].
Создание зеленого конвейера для молочного скотоводства из однолетних кормовых культур в условиях Центральной Якутии изложено в рекомендациях Попова Н.Т., Максимовой Х.И., Ивановой Л.С. [5]. Сложившаяся на сегодня в Республике Саха (Якутия) структура посевных площадей кормовых культур не отвечает современным требованиям увеличения товарной продукции животноводства.
Прочная кормовая база в виде непрерывного поступления разнообразных и высококачественных кормов в течение всего года - важнейшее условие успешного развития животноводства в криолитозоне. Производительное животноводство может быть организовано только при условии наличия в хозяйстве зеленой кормовой базы. Организация источника непрерывного снабжения сельскохозяйственных животных полноценными витаминными кормами (пастбищами летом, сеном и сочными кормами зимой) достигается при системе, в которой должны быть согласованы и взаимно увязаны полевые и кормовые севообороты как между собой,
АНУФРИЕВ
так и рациональным использованием и улучшением природных кормовых угодий, не включающихся в севообороты.
Литература
1. Сельское хозяйство: итоги 2011 года и задачи на 2012 год / Министерство сельского хозяйства и продовольственной политики РС(Я). - Якутск, 2012.
2. Система ведения сельскохозяйственного производства в Республике Саха (Якутия) на период до 2015г. (Рос. акад. с.-х. наук, Якут. НИИСХ). -Якутск, 2009. - 316с. - Раздел III, Кормопроизводство, С. 115-146.
3. Егоров А.Д. Витамин С и каротин в растительности Якутии. - М.: Изд-во АН СССР, 1954. - 248 с.
4. Денисов Г.В., Стрельцова В.С., Осипова В.В. и др. Адаптивное травосеяние в криолитозоне. - М.: УМЦ «Триада», 2008. - 392 с.
5. Попов Н.Т., Максимова X.И., Иванова Л.С. Полевое травосеяние и его перспектива // Теоретические и прикладные вопросы травосеяния в криолитозоне: сб. докл. Междунар. конф. - Якутск, 2001. -Ч.2. - С. 78-85.
6. Румянцев В.А., Румянцева Д.В. Производство зеленого криокорма в Центральной Якутии: рекомендации. - Якутск: Полюс, 2011. - 24 с.
7. Петров К.А., Перк А.А., Иванов Б.И. Эколого-физиологические основы повышения кормовой, питательной и биохимической ценности травянистых растений криолитозоны: матер. Х1УШ Междунар. науч.-техн. конф. «Достижения науки - агропромышленному производству». Ч.3. - Челябинск: УГАУ, 2009. - С. 142-146.
8. Денисов Г.В., Стрельцова В.С. Адаптивность луговых растений в криолитозоне. - Новосибирск: Наука, 1991. - 251с.
Поступила в редакцию 18.04.2013
УДК 591.128: 599.723.2 (571.56)
Температура тела у лошадей якутской породы в условиях зимних температур
А.И. Ануфриев
Проведено наблюдение за динамикой температуры тела в течение года у четырех лошадей якутской породы и одной метизированной. Чистопородные якутские лошади демонстрируют высокую устойчивость температуры тела в годовом жизненном цикле. В отличие от метизированной лошади у якутских лошадей температура тела в зимний период очень стабильна и постоянно поддерживается на достаточно высоком уровне. У чистопородных животных наиболее низкие температуры тела отмечены в мае и сентябре - 31,5-33,5оС. Самые низкие среднесуточные температуры тела были в сентябре-октябре. В период зимних холодов температура тела была стабильна и даже несколько выше, чем в летние и осенние месяцы.
Ключевые слова: якутская лошадь, годовой жизненный цикл, температура тела, суточная динамика, сезонные особенности.
The dynamics of body temperature offour horses of the yakutian breed and a mongrelized one was under observation over a year. Thoroughbred yakutian horses demonstrate high tolerance of the body temperature during the annual life cycle. Unlike the mongrelized horse in winter period the body temperature of the yakutian horses is very stable and keeps at enough high level. For thoroughbred animals the lowest body temperatures are noted in May and September (3L50-33.5°C). The lowest mean daily body temperatures were recorded in September-October. During the winter colds the body temperature was stable and even slightly higher than in summer and autumn months.
Key words: yakutian horse, annual life cycle, body temperature, daily dynamics, seasonal special features.
Якутская лошадь является единственной породой, приспособленной к круглогодичному вольному выпасу на Северо-Востоке России. Выносливость, неприхотливость к резко меняющимся природно-климатическим условиям
АНУФРИЕВ Андрей Иванович - д.б.н., г.н.с. ИБПК СО РАН, anufry@ibpc.ysn.ru.
являются уникальными свойствами этих животных [14]. Как порода она была создана методом народной селекции, заселяет почти всю территорию Якутии от лесотундры до горно-таежных ландшафтов [8]. Якутская порода лошадей, исключительно морозоустойчивая, имеющая теплый подшёрсток и длинную до 8-15 см шерсть. Даже зимой она кормится травой из-под снега,
