Научная статья на тему 'Ресурсный потенциал сорго всех видов при производстве кормов и продуктов переработки в условиях Брянской области'

Ресурсный потенциал сорго всех видов при производстве кормов и продуктов переработки в условиях Брянской области Текст научной статьи по специальности «Сельское и лесное хозяйство»

230
32
Поделиться
Ключевые слова
СОРГОВЫЕ КУЛЬТУРЫ / ВИДЫ КОРМОВ / ПРОДУКТЫ ПЕРЕРАБОТКИ / "ЗЕЛЁНАЯ" ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА / БИОЭНЕРГЕТИКА / БИОЭТАНОЛ / БАГАССА / ПАТОКА / БРИКЕТЫ / ПЕЛЛЕТЫ / "GREEN" TECHNOLOGY OF CULTIVATION AND PRODUCTION

Аннотация научной статьи по сельскому и лесному хозяйству, автор научной работы — Дронов А. В., Дышлюк М. Ю., Обложко Е. М.

Дан анализ перспективных направлений использования и опыт возделывания сорго всех видов в производстве кормов и конечных продуктов переработки на пищевые, технические и энергетические цели. В статье представлены результаты по возделыванию сорговых культур на корм и переработку в агроклиматических условиях Брянщины.The analysis of the perspective directions of use and experience of cultivation of a sorghum of all types in production of forages and the final products of processing on the food, technical and power purposes is given. Results on cultivation of sorghum cultures are presented in article on a forage in agro climatic conditions of the Bryansk region.

Текст научной работы на тему «Ресурсный потенциал сорго всех видов при производстве кормов и продуктов переработки в условиях Брянской области»

УДК 631. 174:631.5 (470.333)

РЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ СОРГО ВСЕХ ВИДОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КОРМОВ И ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ

A.B. Дронов, д.с.-х. н., профессор М.Ю. Дышлюк, соискатель Е.М. Обложко, магистрант

ФГБОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»

Дан анализ перспективных направлений использования и опыт возделывания сорго всех видов в производстве кормов и конечных продуктов переработки на пищевые, технические и энергетические цели. В статье представлены результаты по возделыванию сортовых культур на корм и переработку в агроклиматических условиях Брянщины.

Ключевые слова: сортовые культуры, виды кормов, продукты переработки, «зелёная» технология возделывания и производства, биоэнергетика, биоэтанол, багасса, патока, брикеты, пеллеты.

Введение. В мировом земледелии сорго является одной из древнейших и широко распространенных культур, которое возделывается в 85 странах мира на площади более 50 млн. га. В настоящее время сорго - одно из важнейших хлебных, кормовых и технических растений. Согласно хозяйственной классификации по Е.С. Якушевскому [11, 12] сорго делят на группы: зерновое, сахарное, веничное и травянистое (суданская трава, сорго-суданковые гибриды и сорго щедрое, или многолетнее - трава Колумба). Некоторые исследователи за рубежом выделяют еще группу специального назначения - для получения крахмала, попкорна, имеются многолетние формы травянистого сорго, листья которых имеют запах и вкус лимона - «лимонное сорго» [4,13].Сортовые культуры отличаются универсальность использования, их хозяйственное использование весьма велико и разнообразно.

В этой связи, оценивая огромные фактические и потенциальные ресурсы сортовых куль-тур(8ощ!шт8рр.), исследователи разных стран мира подчеркивают, что на современном этапе при широком внедрении сорго в практику, их отбор должен обязательно сочетаться с разработанной системой использования, оценкой продуктивного потенциала и экологической

The analysis of the perspective directions of use and experience of cultivation of a sorghum of all types in production of forages and the final products of processing on the food, technical and power purposes is given. Results on cultivation of sorghum cultures are presented in article on a forage in agro climatic conditions of the Bryansk region.

Key words: sorghum crops, types of forages, processing products, "green" technology of cultivation and production, bio-energetics, bioethanol, bagasse, treacle, briquettes, pellets.

пластичностью. По данным Института мировых ресурсов (США) в настоящее время в условиях глобального потепления усиливается тенденция к более широкому использованию сорго.

Сортовые культуры (виды, группы, экотипы) являются богатым генетическим ресурсом в качестве пищевых, кормовых, технических растений, возможных энергоносителей и биомелиорантов, содержащим качественно новый класс генотипов высших растений, способных осваивать различные экологические ниши, где традиционные культуры не могут нормально произрастать. Анализ мирового опыта освоения сорго в культуре, а также опыт работы в России и СНГ показывает, что сортовые обладают не только большим диапазоном эко лого-биологических характеристик, но широким спектром возможностей хозяйственного использования.

Как известно сорго, благодаря высокой засухоустойчивости, невысокой требовательности к питательным веществам и почвам, может подстраховать или заменить кукурузу как в годы с критически складывающимися климатическими условиями, так и других условиях.

Конкурентные преимущества сорго перед другими полевыми культурами следующие: высокая урожайность, меньшие нормы высева, экологическая пластичность, возможность

более поздних сроков посева и уборки, высокая отавиость (2-3 укоса), универсальность использования, поливидность[1, 3, 7, 8].

По авторитетному мнению учёных Дона, Поволжья и Северного Кавказа ВНИИ зерновых культур им. И.Г. Калиненко, ВНИИ сорго и сои «Славянское поле», ВНИИ растениеводства (ВИР) следует, что сорговый сырьевой ресурс имеет важное значение для кормопроизводства и перерабатывающей промышленности, как условие развития сельского хозяйства и сельских территорий регионов России [3, 5, 6, 9]. Именно поэтому совершенствование механизмов регулирования сельскохозяйственной продукции, модернизация мощностей перерабатывающей промышленности и продуктов её переработки позволяет рассмотреть целесообразность строительства новых-модулей, заводов по переработке сорго всех видов и, в первую очередь зернового и сахарного; по производству из зернового сорго: различных комбикормов, круп, каш быстрого приготовления, хлебцев, сортового крахмала; из стеблей сахарного сорго полученный сироп может использоваться для получения биоэтанола, лимонной кислоты, уксуса, как самостоятельный продукт или замены мёда в ряде кондитерских изделий, а также производство глюкозо-фруктозного сиропа (СГФ), напитков и настоек с добавлением различных экстрактов лекарственных растений [1]. Оставшаяся после отжима сока багасса (жом) может использоваться на корм скоту или для закладки сенажа, в котором сохраняется сахар, а также после сушки для приготовления травяной муки, высокоуглеводистых гранул и как твердое биотопливо-брикеты, пеллеты [10].

Сироп сахарного сорго по содержанию биологически активных веществ близок к натуральному мёду и может с успехом использоваться в кондитерском и хлебопекарном производстве. В отличие от натурального мёда сироп сорго увеличивает удельный объём хлеба, его пористость и может быть использован для выпечки булочек, печенья и пряников, а также в консервной промышленности для производства варенья, повидла, джема, мармелада, фруктовых компотов, добавка в различные начинки для конфет.

Как сахароносное растение, сахарное сорго [З.зассЬагаШт (Ь.) Реге]. привлекало к себе внимание еще в начале XX века. Например, в США, в южных районах России, Украины вырабатывали сироп из стеблей с помощью вальцовых прессов и других примитивных приспособлений. В Нижнем Поволжье в 1926 году был построен один

из первых соргосахарных заводов в России. Мировая практика показывает, что в Австралии, Венгрии, Италии, США, Румынии ведутся исследования по получению сахаросодержа-щих продуктов, кристаллического сахара и спирта (этанола) из сорго. Есть предварительные результаты о целесообразности использования сиропа в медицине. По заключению Украинского НИИ фармакологии и токсикологии, сироп сахарного сорго может быть использован как препарат для выведения радионуклидов из организмадля снижения содержания радиоактивного цезия, как лечебное и профилактическое средство в районах с повышенным радиоактивным фоном.

В результате селекции и опытных разработок Сорговой семеноводческой компанией «Славянское поле» (г. Ростов-на-Дону) и фирмы «КАНТЭК» (г. Обнинск, Калужская область) разработан принципиально новый способ и метод получения сахаро-глюкозо-фруктозного сиропа из сахаросодержащих растений, в том числе из сахарного сорго. Полученный сироп -продукт рафинадной чистоты и приближен к самой высшей шкале Сахаров - инвертный сахар. Глюкоза и фруктоза не только высокопитательные вещества, но и повышают защитную обезвреживающую функцию печени (увеличивают количество гликогена), тонус сердечной мышцы и сопротивляемость организма к инфекциям. Легче усвояемый организмом, чем обычный сахар, сахаро-глюкозо-фруктозный сироп является очень ценным диетическим продуктом и поэтому рекомендуется больным, требующим усиленного питания и спортсменам. В настоящее время предполагается пилотный проект строительства заводов по переработке сахаросодержащих растений в городах Воронеже и Зернограде.

В настоящее время учеными и специалистами ВНИИ зерновых культур им. И.Г. Калиненко и НПО «Саратовсорго» разработаны следующие «зелёные» технологии из сахарного сорго: 1 - получение кормового сахарного концентрата (КСК), который содержит 50-55% Сахаров и предназначен для скармливания животным с целью сбалансирования сахаропро-теинового соотношения в рационе. 2 - производство пищевого сиропа для использования в пищевой, кондитерской, консервной промышленности, а также для изготовления напитков. 3 - производство сырья для биохимзаводов. Специалистами установлено, что бактерии для получения хлебопекарных дрожжей более активно размножаются на сиропе из сорго. 4 -производство продукта с высоким содержанием Сахаров для подкормки пчел. Хороший

заменитель сахара, имеет богатый аминокислотный и минеральный состав. 5 - получение сырья для производства биоспирта. Спирт -сырец наиболее дешёвый и отвечает требования ГОСТа.

В силу заложенной природной универсальности, сорго является действенным резервом производства разнообразных высококачественных кормов. Зерно -распространенный вид концентрированного корма, идет на корм всем сельскохозяйственным животным, птице, прудовой рыбе и для приготовления комбикормов. Зелёная масса успешно используется на силос, сенаж, зелёный корм, сено и монокорм, для приготовления травяной муки, брикетов и гранул. Одним из требований современного кормления животных является повышение сухого вещества и сахара как основного источника углеводного питания, поэтому спрос на корма с повышенным содержанием сахара возрастает. В связи с эти велика ценность зелёной массы сортовых культур, которая используется как в свежем виде, так и для приготовления сена, сенажного монокорма (уборка в фазе мо-лочно-восковой спелости зерна без обмолота), силоса, травяной муки и гранул. Для этих целей используют сахарное сорго, суданскую траву, сорго-суданковые гибриды, судзерн (гибридное растение, полученное от скрещивания суданской травы, сахарного и зернового сорго). Сахарное и травянистое сорго широко внедряется в системы зелёного и сырьевого конвейеров, на выпас используется отава сортовых культур. В большинстве случаев к подножному стравливанию приступают в фазе выхода в трубку (для овец - в начале фазы при высоте растений 25-30 см; для крупного рогатого скота при высоте 30-40 см). При этом, как и на люцерне, нежелательно выпасать голодный скот, так как возможно отравление глюкозидами (дуррин). В скошенных растениях глюкозиды разрушаются в течение 30-60 минут, поэтому за время уборки, транспортировки и раздачи корма их содержание становится безвредным для животных.

Таким образом, универсальность и эффективность использования сорго в кормлении сельскохозяйственных животных, птицы, рыбы открывают широкие перспективы внедрения культуры в производство для получения различных и высококачественных кормов.

Метелки сорго веничного, или технического [8. ШсЬшсит (Косгп.)Яозс11С\. | используются для изготовления веников и щеток. Опыт хозяйств юга Украины, Молдавии, Ростовской области показал, что с 1 га веничного сорго можно получить 3,5-4,5 тыс. веников. Одним

из показателей качества сырья веничного сорго является размер метелки. Длина метелки определяется требованиями к изготавливаемой продукции: для веников- 40-45 см, метел- 50 см и более, щеток-25-35 см. При подборе сортов технического сорго необходимо ориентироваться на низко- и среднерослые формы (до 150-170 см), так как они меньше полегают и пригодны для механизированной уборки. Для этого используют коноплежатки, валковые универсальные переоборудованные жатки.

В ряде областей Центрально-Черноземного региона веничное сорго выращивают на приусадебных, пришкольных участках для изготовления народным промыслом веников и реализации их населению. Метелки веничных сортов (Азововеничное, Веничное 623, Донское 85, Декоративное, Венскор, Славянское поле декоративное) красного или красно-желтого цвета, без главного стержня, с тонкими, эластичными, гибкими и длинными ветвями (50-70 см). Получаемая продукция отличается высоким качеством и эстетичностью.

Сортовые культуры обладают высокой сре-дообразующей и средооптимизирующей функцией, и, вследствие этого вызывают мелиоративный эффект на засоленных почвах, обеспечивают рассоление почв. Сорго способно формировать урожай при концентрации солей в почве в 2 раза больше, чем требуется для кукурузы. Вынося из почвы с урожаем Na, Cl, Mg, сорго оказывает существенное фитомелиори-рующее действие на орошаемых землях Северного Кавказа, Поволжья, Средней Азии. Следовательно, благодаря эффективному затенению поверхности почвы надземной массой, насосным функциям и функциям биологического дренажа, сорго обеспечивает снижение физического испарения и концентрации солей в почве.

В целом следует заключить, что краткийана-лиз обзора литературы по комплексной оценке ресурсного потенциала соршвых культур показал, что среди них имеется достаточно сортов, гибридов и экотипов сорго, представляющих потенциальный интерес для испытания с целью внедрения их в производство АПК Центрального региона Нечерноземья РФ. Следует подчеркнуть, что еще меньше сведений имеется об особенностях возделывания и переработки сорго в Центральной России, где нет научных разработок и рекомендаций производству. Поэтому изучение уровняресурсно-ш потенциала сорго и его применения с целью развития культуры в Брянской области при внедрении новых технологий и оборудования для её переработки и получения конечных продуктовяв-ляется актуально научно-практической задачей, положенной в основу данной работы.

Методика и результаты исследований.

Исследования проводили на полевом стационарном участке опытного поля Брянской ГСХА, расположенном в 25 км юго-западнее города Брянска в период с 2010 по 2012 годы.

Почвы опытного поля - серые лесные легкосуглинистые сформированы на карбонатном суглинке. Содержание гумуса 2,8 %, рНсол 5,2-5,6, для почв характерно сравнительно высокое содержание подвижного фосфора 392 мг на кг почвы и обменного калия 162 мг/1 кг почвы. Структура почвы комковато-зернистая, переходящая в верхнем слое в комковато-пылеватую, способную заплывать после дождей. Анализы образцов почвы выполнены в центральной учебно-научной испытательной лаборатории Брянской ГСХА.

Метеорологические условия вегетационных периодов в годы проведения исследований характеризовались существенным варьированием, при этом значительно отличаясь от среднемноголетних показателей, как по температуре, так и по количеству осадков. В целом, климатические условия в период с 2010 по 2012 годы были подходящими для формирования достаточно высоких урожаев кормовой массы сорго, особенно благоприятным оказался 2010 г. - сухой, с повышенным температурным режимом, когда отдельные сорта зернового, сахарного сорго и суданской травы вызрели полностью.

В опытах использовалась методика исследования коллекций сорго ВНИИ зерновых культур им. И.Г. Калиненко и Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами (1997). В качестве объектов изучения нами был взят сортимент сорговых культур селекции Всероссийского НИИ сорго и сои «Славянское поле», НИИ кукурузы и сорго «Порумбень» (Республика Молдова), а в качестве контроля - кукуруза П Бемо 182 СВ.

Посев проведен сеялкой СН-16А, широкорядным способом. Площадь каждого варианта -50м2, учетная - 10 м2 , повторность - четырехкратная, расположение делянок систематическое.

Учет урожая проводили в фазу выметывания (кормовой вариант, двухукосное использование) и молочно-восковой спелости зерна (универсальное - силосное направление или на переработку зелёной массы для получения сока через мобильный пресс, одноукосное). Для переработки зелёной массы сахарного сорго использовали серийный трактор МТЗ-82, комбайн «Полесье-600 и макетный образец мобильного пресса ДГС-1 (производство БМЗ, г. Брянск).

Нами изучался продукционный процесс сортов и гибридов сорго селекции ВНИСиС «Славянское поле»: сахарное (Славянское приусадебное F1), зерновое (Славянское поле 210, Славянское поле 101, Славянское поле 120 F1), сорго-суданковые гибриды (Славянское поле 15 F1, Славянское поле 18 F1) и сахарного сорго НИИ кукурузы и сорго «Порумбень» (Республика Молдова) - Порумбень 4, Порумбень 5. В задачи изучения входила отработка технологий первичной переработки зеленой массы с помощью мобильного (передвижного) пресса на месте уборки урожая.

Результаты и их обсуждения. Как свидетельствуют результаты опытов, впервые был апробирован экспериментальный образец мобильного (передвижного) пресса ДГС-1 по первичной переработке зеленой массы сахарного сорго на получение сока.

Нами была установлена различная реакция изучаемых сортов и гибридов сорго на уровни внесения полного минерального удобрения и азотных подкормок. В опытах урожайность кормовой массы в вариантах с внесением азотных удобрений варьирует довольно широко. Наибольший урожай надземной массы (16,6 т сухой, или свыше 83 т зеленой массы с 1 га) сформировали посевы сахарного сорго Славянское приусадебное Пи гибридаП Порумбень 4в варианте с подкормкой (N90) на основном фоне с внесением азофоски.

В целом, полученные данные свидетельствуют о достаточно высоком уровне реализации продуктивного потенциала сорговых культур с учетом их агробиологических особенностей и ряда агротехнических приемов возделывания на серых лесных почвах Брянской области. Установлены достаточно широкие межсортовые различия по биохимическому составу, а также влияние минеральных удобрений на содержание сырого протеина, жира, клетчатки, золы и БЭВ.

Предлагаемая полезная модель мобильного пресса ДГС-1 позволяет изменить процесс переработки зеленой массы сахарного сорго и снизить затраты на получение конечного продукта (сок, багасса, патока, корм).Совершенствованыэлементы технологии возделывания сахарного сорго на различные цели хозяйственного использования, разработана документации и подготовка производства к выпуску передвижного (мобильного) прессана ЗАО «СКБ по сушилкам «Брянсксельмаш», дополнительно го оборудования для фильтрации, осветления сока сахарного сорго и его использования в широких масштабах.

Выводы. Испытуемый сортимент сортов и гибридов сортовых культур селекции ВНИИСиС «Славянское поле» и НИИ кукурузы и сорго «Порумбень» по особенностям роста и развития относится к средне- и позднеспелой группам (135-150 сут.).

В агроклиматических условиях Брянской области гибриды сахарного сорго Славянское приусадебное Fin Порумбень 4F1b силосном (универсальном) варианте сформировали78,6-83,8 т зеленой массы.Сорго-суданковые гибриды в кормовом варианте сформировали урожайность сухой массы на 14,3- 17,9 % больше по сравнению с одноукосной схемой. Передвижной (мобильный) пресс ДГС-1 позволяет изменить процесс переработки зеленой массы сахарного сорго и снизить затраты на получение конечного продукта (сок, багасса, патока, корм), отжимать до получения сока скошенную комбайном зеленую массу сахарного сорго прямо в поле. Полученный сок цистернами транспортировать на дальнейшую переработку или использование в животноводстве.

Список литературы

1. Аббас Омар Толиба. Выращивание сахарного сорго в условиях дельты Волги и разработка технологии возделывания напитков функционального назначения на его основе: Диссертация ... канд с.-х. наук: 06.01.09; 05.28.01. Астрахань: Астрахан.гос. ун-т. 2009. 243с.

2. Агафонов Е.В., Каменев Р. А. Использование элементов питания из минеральных удобрений яровым ячменем и зерновым сорго на черноземе обыкновенном //Агрохимия. 2011. №1.С.20-27.

3. Алабушев A.B., Анипенко Л.Н., Гурский Н.Г. и др. Сорго (селекция, семеноводство, технология, экономика). Ростов-на-Дону: Книга. 2003. 368с.

4. Баранов В.Д., Устименко Г.В. Мир культурных растений: Справочник. М.: Мысль. 1994. С.36-40; С.94-95.

5. Большаков А.З. Сорго - базовая культура в кормопроизводстве для всех видов сельскохозяйственных животных, птицы и рыбы в усло-вияхразвития сельских территорий Брянской области // Памяткасорговода: Сорго-культура XXI века. Ростов н/ Д: РостИздат. 2008. 65 с.

6. Даниленко Ю.П., Володин А.; Колоба-нов Н. Сахарное сорго на орошаемых землях Нижнего Поволжья//Главный агроном. 2009. №5. С.39 -41.

7. Дьяченко Вл. В., Дронов A.B., Дьяченко Вит.В. Научно - практические рекомендации по возделыванию суданской травы на корм и семена. Брянск: Изд-во Брянской ГСХА. 2011. С.125-127.

8. Землянов В.А., Смиловенко Л.А. Роль сахарного сорго в стабилизациикормопроизводства //Кормопроизводство. 2011. №1.С.32-33.

9. Малиновский Б.Н. Роль Н.И. Вавилова в развитии научных приоритетов культуры сорго в Российской Федерации // Генетические ресурсы культурных растений. Санкт-Петербург. 2001. С.143-144.

10. Митин С.Г. и др. Биоэнергетика: мировой опыт и прогноз развития. М.: Росинформа-гротех, 2007. - 204с.

11. Якушевский Е.С. Мировое сортовое разнообразие сорго и пути селекционного использования в СССР. М.: Колос. 1967. С. 19-36.

12. Якушевский Е.С. Видовой состав сорго и его селекционное использование // Тр. по прикл. бот., ген. и сел.Л.: ВИР. 1969. Т.41. вып.2. С.148-178.

13. KarpcrR.E.. QuinbyJ.R., KramerN. Newvarieties of sorghum // Texas Agr. Exp. Sta. Prog. Report. 1951. P. 1367.

УДК 631.418

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ МИГРАЦИОННЫХ ПОТЕРЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ В ПОЧВАХ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ

С.М. Пакшина, доктор биологических наук, профессор

ФГБОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»

В работе показана применимость закона движения ионов в капиллярно-пористых средах для прогноза миграционных потерь элементов питания из метрового слоя почвы.

Ключевые слова: элементы питания, почвы, миграция, закон, прогноз.

In given article the application formula of ions movement in soils for quantitative estimating and prediction of the migration losses of nutrients in soils of the Bryansk region is presented.

Key words: formula of ions movement in soil, nutrients, migration losses, estimating, prediction.