CC BY
46
УДК 636.085.7.
консервирование люцерны с использованием биологического консерванта
Ф.С. ГИБАДУЛЛИНА, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора
З.Ф. ФАТТАХОВА, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Оренбургский тракт, 48, Казань, 420059, Россия
E-mail: [email protected]
Резюме. Учеными Татарского НИИСХ и Приволжского Федерального университета разработан новый биологический консервант с ферментативной активностью для повышения качества провяленного силоса из люцерны, состоящий из молочнокислых (Lactobacillus plantarum 52, Lactobacillus lactis, Lactobacillus buchneri) и пропионовокислых (Propionibacterium frendeureichii 11) бактерий, а также ферментного препарата Биоксил, - Фербак-Сил Б-1 (заявка на патент №2014142843 от 23.10.2014). Исследования проводили с целью оценки его эффективности, в сравнении с другими существующими средствами (химическими - АИВ 2000 Плюс; биологическими - Биотроф №2, БакСиз, универсальная закваска; биологическими с добавлением ферментных - Силос Фидтек F18) и без консервантов (контроль). Работа выполнена в лабораторных условиях в 2012-2014 гг. Содержание питательных веществ в корме, заготовленном с использованием нового биологического консерванта, выше, чем в контроле, на 2,9%, по сравнению с вариантом с использованием препарата БакСиз, на 1,0%. Сохранность сырого протеина в корме в случае применения Фербак-Сила Б-1 ниже, чем в варианте с химическим консервантом АИВ 2000 плюс, на 1,5%. Концентрация сырой и нейтрально-детергентной клетчатки ниже, чем в контроле, соответственно на 7,4 и 15,5%. При консервировании трав с новым биологическим препаратом отмечено увеличение общей численности молочнокислых бактерий (38,810еКОЕ/г, против 9,81-106КОЕ/г в контроле). В отношении аммонифицирующих бактерий установлена обратная динамика. Наибольшее снижение их численности (в 15,2 раза) отмечено в силосе с биологическим консервантом Биотроф №2 и с препаратами, содержащими биологические и ферментные компоненты, Силос ФидтекF1a и Фербак-Сил Б-1 (в 6,1-5,1 раз). Дополнительным преимуществом силосования провяленных бобовых трав с использованием предлагаемого консерванта служит то, что его стоимость в 42 раза ниже, чем у химического препарата, в 13,5 раз, чем у аналога, и находится на уровне биологических консервантов. Ключевые слова: биологический консервант, люцерна, химический состав, питательность, качество, микроорганизмы, провяленный силос, эффективность
Для цитирования: Гибадуллина Ф.С., Фаттахова З.Ф. Консервирование люцерны с использованием биологического консерванта // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. №5. С. 72-74.
Посевы многолетних трав, которые служат одним из важных источников полноценного белка, энергии и биологически активных веществ для жвачных животных в Республике Татарстан на сегодняшний день занимают более 500 тыс. га.
При этом установлено [1], что коэффициенты энергетической эффективности их возделывания находятся в пределах 3,0-4,5, или в 2,0-2,2 раза выше, чем у зерновых культур и кукурузы.
У многолетних бобовых и бобово-злаковых трав максимальный сбор переваримых питательных веществ и высокое качество зеленой массы по содержанию сырого протеина (18-22%), биологически активных веществ, особенно витаминов и флавоноидов, высокая энергетическая питательность (10,5-10,8 МДж ОЭ в 1 кг сухого вещества) обеспечиваются при скашивании
растений в период от начала (позднеспелые сорта) до полной бутонизации. Однако в этой фазе вегетации бобовые травы представляют собой трудноконсерви-руемое сырье. И, как правило, высокое содержание белка и легкосбраживаемых углеводов не позволяют заготавливать из них доброкачественный силос [2].
Наиболее совершенный способ консервирования многолетних бобовых и бобово-злаковых трав - силосование в слабопровяленном виде (влажность 60-70%) с использованием сильных химических консервантов на основе муравьиной кислоты. Однако такие препараты дороги, а их внесение в силосуемую массу и хранение связано с неудобством для работающих людей. Еще один достаточно надежный способ, обеспечивающий сохранность питательных веществ корма, - использование биологических препаратов. Поэтому в мировой практике кормопроизводства ведутся интенсивные исследования по разработке таких средств, не уступающих по надежности химическим консервантам, но более дешевых, экологически безопасных и удобных в обращении.
В начальный период исследования по разработке биоконсервантов базировались на использовании культур молочнокислых бактерий. Продуцируемая ими при сбраживании сахаров молочная кислота подкисляет консервируемую массу до рН 4,2, что предотвращает развитие нежелательных гнилостных и масляно-кислых бактерий [3].
В последние десятилетия в практике силосования разрабатывают и применяют препараты, при использовании которых достигается более полное течение биохимических процессов в консервируемой массе благодаря введению комплекса бактериальных культур разных видов и ферментов, обусловливающих гидролиз не только крахмала, но и целлюлозы, гемицеллю-лоз, пектиновых веществ [4, 5].
Поэтому исследования по разработке и использованию новых препаратов для консервирования зеленой массы по-прежнему представляют научный и практический интерес.
Цель наших исследований - сравнительная оценка эффективности использования биологических и химических консервантов при приготовлении корма из люцерны.
Условия, материалы и методы. Лабораторные исследования осуществляли с зеленой массой люцерны посевной (Medicago sativa) сорта Айслу, силосование которой проводили путем самоконсервирования (контроль), а также с использованием различных препаратов: химического АИВ 2000 Плюс (Кетнга, 5,5 л/т), биологических - Биотроф №2 (ООО «Биотроф» Санкт-Петербург, 0,01 л/т), БакСиз (Россельхозцентр г. Казани, 0,066 л/т), универсальная закваска (ООО Тат НПО БиоАгро, 0,066 л/т); биологических с добавлением ферментных - Силос Фидтек F18 (ДеЛаваль, 0,015 г/т) и Фербак-Сил Б-1 (разработан учеными Татарского НИИСХ и Приволжского Федерального университета, 0,066 л/т).
В состав биоконсерванта Фербак-Сил Б-1 (заявка на патент №2014142843 от 23.10.2014) входят молочнокислые (Lactobacillus plantarum 52, Lactobacillus lactis, Lactobacillus buchneri) и пропионовокислые (Propioni-
Таблица 1. Содержание питательных веществ в силосе из люцерны с применением различных консервантов
Показатель Без консерванта (контроль) АИВ 2000 плюс Биотроф №2 Универсальная закваска БакСиз Силос Фидтек F18 Фербак- Сил Б-1
ЭКЕ 0,88±0,01 0,91±0,01 0,91±0,01 0,91±0,04 0,90±0,01 0,91±0,01 0,91±0,02
ОЭ, МДж 8,83±0,03 9,15±0,01 9,16±0,16 9,17±0,33 8,95±0,17 9,18±0,04 9,09±0,27
Сырой протеин, % от СВ 19,4±0,25 20,0±1,35* 19,3±0,11 19,2±0,03 19,1±,01 19,5±0,24 19,7±0,81
Сырая клетчатка, % от СВ 26,9±0,02 25,5±1,39 26,3±0,43 25,9±0,03 26,4±0,01 25,2±0,12 24,9±0,08
НДК, % от СВ 38,0±2,12 33,4±5,66 37,1±1,56 34,0±0,57 36,2±3,11 32,7±3,30 32,1±0,99*
Сахар, % от СВ 2,4±0,01 3,6±0,05** 3,4±0,07** 3,5±0,07** 2,9±0,07 2,7±0,07 2,8±0,21
*р<0,05; **р<0,001
bacterium frendeureichii 11) бактерии в сочетании с ферментным препаратом «Биоксил».
Содержание сухого вещества в провяленной зеленой массе люцерны, скошенной в конце бутонизации - начале цветения, составляло 24,1%, концентрация обменной энергии в 1 кг сухого вещества - 9,53 МДж, сырого протеина - 20,5%, сырой и нейтрально-детергентной клетчатки - соответственно 22,9 и 34,9%.
Консервируемую массу закладывали в герметически укрываемые бутыли объемом 1 и 5 л и хранили в затемненном помещении при температуре +8-+18°С [6]. По истечении двух месяцев после закладки силос извлекали и проводили зоотехнический анализ по общепринятым методикам [7], а также измеряли количество НДК и КДК - по методике, описанной Воробьевой (8), на экстракционном аппарате FIWE. Содержание обменной энергии в кормах определяли по переваримым питательным веществам с использованием при расчетах ранее установленных коэффициентов переваримости [9].
Таблица 2. Соотношение органических кислот в
При этом сохранность сырого протеина в случае его применения находилась на уровне контроля, уступая химическому препарату АИВ 2000 плюс.
Концентрация сырой клетчатки во всех исследуемых экспериментальных образцах была меньше, чем в контроле, в том числе в силосе с консервантом Фербак-Сил Б-1 снижение составило 7,4%. Аналогичная ситуация сохраняется и в отношении нейтрально-детергентной клетчатки (НДК), содержание которой в целом служит индикатором качества (переваримости и питательности) кормов растительного происхождения. Наибольшее уменьшение величины этого показателя установлено в опытном образце силоса с Фербак-Сил Б-1, в котором концентрация НДК была ниже, чем в контроле, на 15,5% (р<0,05).
Самое высокое содержание сахаров отмечено в вариантах с химическим консервантом, препаратом Биотроф №2 и универсальной закваской, в которых оно было больше, чем в контроле, на 50,0; 41,7 и 45,8% соответственно (р<0,001). силосах из люцерны
Показатель Без консерванта (контроль) АИВ 2000 Плюс Биотроф №2 Универсальная закваска БакСиз Силос Фидтек F18 Фербак-Сил Б-1
рН 4,9 4,5 4,9 5,0 5,0 4,9 4,8
Аммиак 1,24 1,01 1,20 1,08 1,16 1,21 1,17
Доля органических кислот, %
молочная 43,1 53,4 49,9 67,1 41,5 61,4 62,5
уксусная 53,2 46,6 49,9 32,9 58,5 38,6 37,5
масляная 3,7 - 0,2 - - - -
Концентрацию органических кислот измеряли на приборе Hitachi. Статистическую обработку полученных данных осуществляли по Н.А. Плохинскому (1970) и методом однофакторного дисперсионного анализа с помощью ХР - 2000 в программе Exsel.
результаты и обсуждение. Органолептическая оценка показала, что все образцы корма обладали ярко выраженным запахом квашеных фруктов и овощей без признаков затхлости, желто-зеленым цветом, без плесени. Структура стеблей и листьев сохранена, консистенция не мажущаяся.
На основании определения содержания питательных веществ установлено, что при консервировании зеленой массы имеют место их потери. Так, в контроле содержание обменной энергии и сырого протеина уменьшились, по сравнению с зеленой массой, соответственно на 7,3 и 5,4%, при этом концентрация сырой клетчатки и НДК, наоборот, увеличилась на 17,4 и 8,9% (табл. 1).
Содержание питательных веществ в готовом корме, при закладке которого использовали препарата Фербак-Сил Б-1, было выше, чем в контроле и в вариантах с другими биологическими консервантами.
Один из важнейших параметров качества силоса - кислотность. В наших исследованиях в корме, заложенном с Фербак-Сил Б-1, величина рН составила 4,8 ед., против 4,9 в вариантах без консерванта, с Биотроф №2 и Силос Фидтек F18. При этом самая низкая кислотность отмечена в силосе с химическим препаратом - 4,5 ед. рН.
При внесении консервантов наблюдается тенденция к снижению содержания аммиака в силосе, по сравнению с контрольным образцом. В корме с добавлением Фербак-Сил Б-1 оно было меньше на 5,6%, АИВ 2000 Плюс - на 18,5%.
Среди обнаруженных в корме органических кислот в нескольких образцах, в том числе в контроле (3,7%), выявлено наличие масляной кислоты, что служит одним из основных показателей его недоброкачественности. Незначительное количество масляной кислоты установлено и при использовании биологического консерванта Биотроф №2 (0,2%).
Результаты микробиологических исследований свидетельствуют, что при внесении биологических консервантов происходит закономерное увеличение общей численности молочнокислых бактерий. Так, если в
Таблица 3. Численность различных физиологических групп микроорганизмов в образцах люцернового силоса,1 106 коЕ/г
Вариант Молочно-кислые бактерии Аммонифицирующие бактерии Аэробные гете-ротрофы Микроскопические грибы Дрожжи
Без консерванта (контроль) АИВ 2000 Плюс Биотроф №2 Силос Фидтек F18 Фербак-Сил Б-1 9,81±0,9 7,02±0,4 33,03±1,32 37,2±1,6 38,8±1,5 0,35±0,3 0,28±0,02 0,023±0,04 0,057±0,05 0,069±0,01 0,36±0,02 0,12±0,08 0,24±0,06 0,20±0,02 0,14±0,52 0,01±0,01 0,02±0,005 0,01±0,003 0,01±0,001 0,10±0,02 0,07±0,01 0,035±0,01 0,016±0,03 0,012±0,03
контрольном образце их количество составляло 9,81-106 КОЕ/г, то при добавлении Фербак-Сил Б-1 оно возросло до 38,8-106 КОЕ/г, или в 4 раза. Меньше всего молочнокислых бактерий установлено в силосе с химическим консервантом АИВ 2000 Плюс (7,02-106 КОЕ/г).
В отношении аммонифицирующих бактерий наблюдали обратную картину. Наибольшее снижение их численности отмечено при внесении биологического препарата Биотроф №2 (0,023-106 КОЕ/г), а также двухкомпонентных консервантов Силос Фидтек F18 и Фербак-Сил Б-1 (0,057-106 и 0,069-106 КОЕ/г соответственно) против 0,35-106 КОЕ/г в контроле.
Количество аэробных гетеротрофов в образце силоса без добавок было выше, чем в варианте с препаратом Фербак-Сил Б-1, в 2,7 раза. Кроме того, в исследованных пробах обнаружено небольшое количество микроскопических грибов и дрожжей. Причем самый высокий их уровень установлен в контроле, соответственно 0,01 и 0,10106 КОЕ/г.
выводы. Таким образом, сравнительный анализ применения различных консервантов показал, что наименьшие потери питательных веществ и улучшение ферментации наблюдается в корме, заготовленном с применением опытного образца биологического консерванта Фербак-Сил Б-1, а также химического АИВ 2000 Плюс.
Силосование люцерны с использованием биологических препаратов способствует увеличению общей численности молочнокислых бактерий в 3,4 (Биотроф №2) - 4,0 раза (Фербак-Сил Б-1), а в случае применения химического консерванта АИВ 2000 Плюс она, наоборот, снижается на 28,4% , по сравнению с контролем. Количество аммонифицирующих бактерий при внесении биологического препарата Биотроф №2, Силос Фидтек F18, Фербак-Сил Б-1 составило соответственно 0,023 106; 0,057-106 и 0,069-106 КОЕ/г, против 0,35-106 КОЕ/г в контроле.
Литература.
1. Основные параметры развития кормопроизводства и животноводства Республики Татарстан на 2015-2020 годы / М.Ш. Тагиров, Ф.С.Гибадуллина, Ш.К.Шакиров, О.Л. Шайтанов, М.Г. Нуртдинов, Н.К. Хазипов, И.Х. Габдрахманов, Т.Г. Тагир-зянов, А.И. Дружин.- Казань: Фолиант, 2013. 76 с.
2. Романенко Г.А., Тютюнников А.И. Корма. М.: Типография Россельхозакадемии, 1997. - 480 с.
3. Rust S.R. et al. Effect of microbial inoculant on fermentation characteristics and nutritional value of com silage // J. Product. Agr. 1989. №2. Р. 235-241.
4. Бойко И.И., Зубрилин А.А., Березовский А.А. Улучшение силосуемости растений с помощью ферментных препаратов //Животноводство. 1967. №8. С. 49-51.
5. Wilkins R.J. Silage Aids. A Guide to Product Anailable in the United // Nat. 1996. Р. 66.
6. Методические рекомендации по изучению в лабораторных условиях консервирующих свойств химических препаратов, используемых при силосовании кормов. Дубровицы: ВИЖ, 1983. 10 с.
7. Петухова Е.А, Бессарабова Р.Ф., Халенова Л.Д. Зоотехнический анализ кормов / изд. 2-е, доп. и перераб. М.: Агро-промиздат, 1989. 239 с.
8. Воробьева С.В. Методические рекомендации по использованию нейтрально-и кислотно-детергентной клетчатки в кормлении сельскохозяйственных животных и методам их определения в зоотехническом анализе. Дубровицы: ВИЖ, 2002. 30 с.
9. Корма Республики Татарстан: состав, питательность и использование: Справочник./Л.П. Зарипова, Ф.С. Гибадуллина, Ш.К. Шакиров, М.Ш. Тагиров, М.Г. Нуртдинов, Н.Н. Хазипов, М.Ю. Быкова, И.Х. Габдрахманов, Р.А. Шурхно, А.А. Лукманов. Казань: изд-во Фолиантъ, 2010. 272 с.
PRESERVING OF ALFALFA wITH THE uSE OF BIOLOGICAL PRESERVATIVE
F. S. Gibadullina, Z. F. Fattakhova
Tatar Research Institute of Agriculture, Orenburgskiy tract, 48, Kazan, 420059, Russia
Summary. Scientists of Tatarstan Research Institute of Agriculture and Kazan Federal University developed new biological preservative with enzymatic activity for improving the quality of alfalfa dried silage consisting of lactic-acid bacteria Lactobacillus plantarum 52, Lactobacillus lactis, Lactobacillus buchneri and propionic bacteria Propionibacterium frendeureichii 11, as well as of enzyme preparation Bioxil - Ferbak-Sil B-1 (patent application №2014142843 from October 23, 2014). The research was carried out to estimate its efficacy in comparison with other preparations (chemical AIV 2000 Plus; biological Biotrof No.2, BakSiz, universal ferment; biological preparations with enzymatic agents Silos Fidtek) and the control without preservations. The study was carried out under laboratory conditions in 2012-2014. The content of nutrients in the feed, prepared with new biological preservative, exceeds the control and the variant with preparation BakSiz by 2.9 and 1.0 %, respectively. The conservability of crude protein in the feed in the case of its application is lower than with the use of the chemical preservative AIV 2000 Plus by 1.5 %. The concentration of crude and neutral-detergent cellulose is less compared with the control by 7.4 and 15.5 %, respectively. At preservation of grasses by biological preservative Ferbak-Sil B-1 the increase in the total number of lactic-acid bacteria was noted (38.8-10E6 CFU/g vs. 9.81-10E6 CFU/g in the control). Regarding the ammonifying bacteria the inverse dynamics was determined. The greatest reduction of their population (15.2 times) was identified in the silage with the biological preparation Biotrof No.2 and with preparation containing biological and enzyme components Silos Fidtek F18 and Ferbak-Sil B-1 (6.1...5.1 times). The additional advantage of ensilage of dried legumes with the proposed preservative is that it costs 42 times lower in comparison with the chemical preparation and 13.5 times lower than the closest analogue and is set at the level of biological preservatives.
Keywords: biological preservative, alfalfa, chemical composition, nutritional value, quality, microorganisms, dried silage, efficiency. Author Details: F.S. Gibadullina, Dr. Sc. (Agr.), Deputy Director (e-mail: [email protected]); Z.F. Fattakhova, Cand. Sc. (Biol.), Senior Researcher
For citation: Gibadullina F.S., Fattakhova Z.F. Preserving of alfalfa with the use of biological preservative. Dostizheniya naukii tekhniki APK. 2015. V.29. №5. pp. 72-74 (In Russ)
