CC BY
28
УДК 633.256:636.085.4
Влияние добавки отавы многолетних трав к плющёному зерну ярового ячменя для хранения его в герметичных
условиях
Чухина Ольга Васильевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
e-mail: [email protected]
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина»
Демидова Анна Ивановна, кандидат сельскохозяйственных наук доцент
e-mail: [email protected]
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина»
Аннотация. В статье представлены результаты изучения добавки зелёной массы травы к плющёному зерну ярового ячменя. Измельчённая трава является эффективным средством ускорения создания анаэробных условий в зерновой массе и сокращения потерь сухого вещества при хранении. Установлено, что в результате добавки травы период создания бескислородных условий сокращался до двух-трёх суток, потери сухого вещества за это время не превышали 1,5-2,5%. Оптимальная доза добавки травы составила 3% от массы зерна. Потери сухого вещества при этой дозе составили за период 30 дней хранения 4,8%, в массе зерна без добавок травы потери достигали 11,3%.
Ключевые слова: плющение зерна, интенсивность дыхания, герметичные условия, трава.
Увеличение производства зерна является одним из приоритетных направлений развития сельского хозяйства Вологодской области, так как фуражное зерно является основным концентрированным кормом для животных, в том числе высокопродуктивного поголовья КРС.
Молочное животноводство — стратегическая отрасль экономики Вологодской области. Государственная политика нацелена на интенсификацию отрасли молочного животноводства.
Увеличение производства молока в сельскохозяйственных предприятиях и фермерских хозяйствах возможно за счет реализации генетического потенциала продуктивности скота, улучшения кормовой базы, технологической оснащенности.
Таким образом, одним из основных факторов для дальнейшего повышения продуктивности животных, является стабильное производство качественных полноценных кормов.
В Нечерноземной зоне РФ, из зерновых злаков наиболее широко в кормлении животных, в том числе крупного рогатого скота, используют ячмень яровой, возделываемый на фуражные цели.
После уборки фуражное зерно имеет повышенную влажность, примеси семян сорной растительности, механические повреждения. Поэтому зерно, предназначенное к длительному хранению, подлежит очистке и сушке. Эти технологические операции требуют существенных энергетических затрат, что сказывается на себестоимости продукции [1, 2, 3].
Важно не только увеличить производство зерна, но и надежно с минимальными затратами сохранить его и подготовить к скармливанию.
Для этого необходима разработка новых эффективных ресурсосберегающих технологий и совершенствование существующих, обеспечивающих повышение кормовых качеств зерна.
Основной причиной порчи зерна при хранении является повышенная влажность (более 14%). При влажности выше 16% начинают развиваться плесневые грибы и гнилостные бактерии.
Основными способами обеспечения сохранности зерна, имеющего повышенную влажность, являются: сушка, химическое консервирование, охлаждение, создание герметичных условий.
В районах с достаточным и избыточным увлажнением, к которым в том числе относится Вологодская область, где среднегодовое количество осадков составляет до 600 мм в год, в период уборки урожая часто более 50% зерна поступает на ток с влажностью от 20 до 35 %.
Быстрая сушка больших партий зерна во многих хозяйствах невозможна. Кроме того, сушка связана с высокими материальными, энергетическими и трудовыми затратами. Поэтому в хозяйствах целесообразно наряду с сушкой использовать и другие способы, обеспечивающие сохранность и питательность зерна повышенной влажности. Перспективным и рациональным способом подготовки фуражного зерна к скармливанию является плющение зерна и его консервирование.
Установлено, что влажное консервированное зерно хорошо поедается животными и лучше усваивается после его поглощения. Плющение зерна позволяет улучшить его вкусовые качества, повысить питательную ценность углеводного и протеинового комплексов. Существенным преимуществом технологии консервирования плющеного зерна является возможность его уборки в стадии восковой спелости при влажности до 40%, когда питательная ценность зерновых макси-
мальная. Кроме того, урожай убирается на 2-3 недели раньше обычных сроков, что важно для регионов с неустойчивым климатом [1, 2, 3, 4].
Технология плющения и консервирования получает всё большее распространение в сельскохозяйственных организациях Российской Федерации, так как при этом достигается более высокая эффективность скармливания собственного зерна сельскохозяйственным животным.
Кроме того, плющение зерна применяют как средство повышения его питательной ценности. В результате большого числа опытов было установлено, что кормление животных влажным плющёным зерном является более эффективным по сравнению с кормлением сухим зерном.
Для плющения зерна используют различные виды плющилок с производительностью от 0,5 до 13,5 тонн в час. С увеличением влажности от 16 до 32% затраты энергии на плющение уменьшаются в 1,8-2,4 раза.
Концентрированные корма, основная часть которых представлена фуражным зерном, являются одним из основных кормов в структуре рационов большинства видов животных.
В зависимости от вида и продуктивности животных, доля зерновых концентратов в составе рациона составляет от 20 до 80%. Поэтому, повышение эффективности их использования животными имеет большое значение.
Зерно ячменя сбалансировано по аминокислотному составу. При содержании белка в зерне от 10 до 16% оно имеет весь набор незаменимых аминокислот. Благодаря высокому содержанию углеводов зерно ячменя служит главным источником энергии для животных и дыхания самого зерна.
Интенсивное дыхание свежеубранного зерна является одной из основных причин его самосогревания и порчи. Важную роль в процессе порчи зерна играют также и микроорганизмы. При влажности зерна 15-30% преобладают плесневые грибы, а при влажности более 30% преобладают бактерии гниения.
В последнее время стал получать распространение способ консервирования влажного зерна в герметичных условиях. Основной задачей обеспечения сохранности зерна при этом способе является создание воздухонепроницаемой ёмкости.
В герметичной ёмкости зерно влажностью 24% за 2-3 дня почти полностью расходует кислород, его остается 0,1 %, а содержание углекислого газа в межзерновых пространствах возрастает до 90-95 % [7].
После расходования кислорода наступает фаза анаэробного дыхания, идёт накопление анаэробных бактерий. При этом основным является процесс молочнокислого брожения с образованием молочной кислоты, которая полностью усваивается в организме животных. Образовавшиеся кислоты (молочная, уксусная) обеспечивают сохранность консервированного зерна в течение длительного времени [3, 4, 5].
В бескислородной среде погибают микроорганизмы, вызывающие порчу зерна, такие как плесневые грибы и гнилостные бактерии. При этом также прекращается дыхание зерна.
Технологический процесс герметичного хранения зерна с использованием растительных добавок осуществляется следующим образом: сразу после обмолота зерно плющат, смешивают с добавками, помещают в ёмкость для хранения и укрывают воздухонепроницаемым материалом. Для внесения консерванта используют специальные дозаторы. Использование небольших доз консервирующих веществ при герметичном хранении зерна обеспечивает более высокую его сохранность.
Без внесения консервирующих добавок потери сухого вещества в опытах достигали 3-5 %, а в условиях производства - 7-10 % [2].
В настоящее время в условиях Северо-Западной зоны перспективным является хранение плющёного зерна повышенной влажности. Установлено, что переваримость плющёного зерна жвачными животными на 7-10% выше, чем сухого [6].
Что касается влияния влажности, то по результатам многочисленных исследований был сделан вывод о том, что переваримость влажного, а особенно, плющёного зерна лучше, чем целого, и кормление животных влажным зерном предпочтительнее кормления сухим зерном.
Оптимальная влажность зерна при его хранении в герметичных условиях составляет от 18 до 35%.
В зависимости от влажности зерна для создания анаэробных условий требуется от трёх до шести дней. При этом чем выше влажность зерна, тем интенсивнее оно дышит и быстрее расходует кислород. При снижении концентрации кислорода в межзерновых пространствах до 1,0-0,1 % и повышении концентрации углекислого газа до 80-95 % резко затухает энергия дыхания зерна, погибают вредные насекомые и аэробные микроорганизмы. В этих условиях при отсутствии кислорода влажное зерно хорошо сохраняется [6, 7, 8, 9].
Процесс аэробного дыхания в зерновой массе полностью прекращается при снижении содержания кислорода в межзерновых пространствах до 0,1%. Для этого требуется около 6 суток. Чем выше влажность зерна, тем интенсивней оно дышит и быстрее создаются бескислородные условия.
Поэтому для ускорения создания бескислородных условий и сокращения потерь питательных веществ, расходуемых на процесс дыхания зерна, мы решили использовать добавки, обладающие высокой интенсивностью дыхания, которые могут быть скормлены животными вместе с зерном. В качестве такой добавки, нами была изучена эффективность внесения в зерновую массу различных доз измельчённой травы. При этом следовало ожидать и сокращения потерь питательных веществ зерна, т.к. при этом на дыхание будут использоваться питательные вещества более сырой, чем зерно, добавки травы [10, 11, 12].
Цель работы состояла в изучении эффективности добавки зелёной массы отавы многолетних трав к плющёному зерну, при закладке его на хранение в герметических условиях.
Опыт проводился в трёхкратной повторности.
Для проведения лабораторных опытов брали зерно ячменя влажностью 34%. В качестве добавки, используемой для ускорения создания анаэробных условий, брали отаву злаковых трав влажностью 76 %. Плющение зерна проводили на специальной лабораторной плющилке. Варианты исследований: 1 вариант - контроль, зерно ячменя без добавки травы (отавы), 2 вариант - зерно ячменя + 1% травы, 3 вариант - зерно ячменя + 2% травы, 4 вариант - зерно ячменя + 3% травы, 5 вариант - зерно ячменя + 5% травы, 6 вариант - зерно ячменя + 7% травы, 7 вариант - зерно ячменя + 10% травы, 8 вариант - зерно ячменя + 15% травы, 9 вариант - зерно ячменя + 20% травы, 10 вариант - зерно ячменя + 30% травы, 11 вариант - зерно ячменя + 50% травы.
Перед началом закладки опыта пустые сосуды взвешивали вместе с крышками. После набивки сосудов зерном с добавками травы их снова взвешивали. Для изучения динамики потерь сухого вещества в период хранения взвешивание повторяли. В первые пять дней взвешивали ежедневно, затем 1 раз в 5 дней. Про-
должительность опыта - 60 дней.
Результаты проведенных химических анализов, представленные на рисунке 1, показывают, что внесение травы в массу влажного зерна не привело к существенному изменению его питательности.
Так, содержание обменной энергии в зерне без добавки травы составляло 12,78 МДж в 1 кг сухого вещества зерна, а при добавке к зерну 50% травы питательность смеси существенно не изменилась и составила 12,72 МДж в 1 кг сухого вещества.
Практически на одном уровне осталось содержание протеина и золы. По мере увеличения дозы травы содержание этих веществ в зернотравяной массе не менялось.
В то же время содержание сахара и крахмала в сухом веществе по мере увеличения дозы травы уменьшалось в связи с их расходованием на процесс дыхания зернотравяной массы.
В контрольном варианте и в варианте с дозой травы 1% в массе зерна отсутствовал каротин, а при дозе травы 30 и 50% от массы зерна содержание каротина возросло соответственно до 11,23 и 12,48 мг на 1 кг сухого вещества.
По мере увеличения дозы травы в массе наблюдалось так же увеличение содержания жира с 2,77% от сухого вещества в контроле до 3,97% от сухого вещества при дозе травы 50%.
Рисунок 1. Динамика основных показателей зооанализа зерновой массы ячменя в зависимости от % добавки травы, %.
Условные обозначения: 1 - 1 вариант - контроль, зерно ячменя без добавки травы, 2 - 2 вариант - зерно ячменя + 1% травы, 3 - 3 вариант - зерно ячменя + 2% травы, 4 - 4 вариант - зерно ячменя + 3% травы, 5 - 5 вариант - зерно ячменя + 5% травы, 6 - 6 вариант - зерно ячменя + 7% травы, 7 - 7 вариант - зерно ячменя + 10% травы, 8 - 8 вариант - зерно ячменя + 15% травы, 9 - 9 вариант -зерно ячменя + 20% травы, 10 - 10 вариант - зерно ячменя + 30% травы, 11 - 11 вариант - зерно ячменя + 50% травы.
Результаты изучения потерь сухого вещества зерна ячменя в зависимости от
дозы травянистых добавок в течение периода хранения зерна представлены на рисунке 2.
Анализ данных рисунка показывает, что уже после двух суток нахождения массы зерна с добавками травы в герметичной ёмкости, потери сухого вещества во всех изучаемых вариантах были на 0,2-0,6% ниже, чем в контроле. По истечении 30 суток хранения потери сухого вещества в вариантах с добавками травы были на 2,1-6,5 % (абсолютных) ниже, чем в контроле. Наименьшие потери сухого вещества за весь период опыта обеспечила добавка травы в размере 3% от массы зерна. Потери сухого вещества в этом варианте за 30 суток хранения составили 4,8%.
В течение всего периода опыта продолжалось медленное снижение содержания сухого вещества в процессе анаэробного дыхания зерна с образованием органических кислот (уксусной и пропионовой). На 35-40-й день хранения потери сухого вещества зерна почти прекратились.
Рисунок 2. Потери сухого вещества зернотравяной массы по дням в зависимости от дозы добавки травы, %
Проведенные опыты показали, что наиболее интенсивные потери сухого вещества зерна наблюдались в первые пять суток после закладки его на хранение.
Результаты изучения влияния добавок травы на содержание органических веществ в зерне ячменя влажностью 25,4% после 2-х месяцев хранения представлены на рисунке 3.
Содержание сырого протеина при добавке 2 и 3% травы возросло после 2-х месяцев хранения с 10,72 до 12,45-12,72 %.
Рисунок 3. Влияние добавок травы на содержание органических веществ в плющеном зерне ячменя
влажностью 25,4%
Содержание сырой клетчатки и жира в опытных вариантах с добавками отавы также было существенно выше, чем в контроле. Содержание крахмала и сахара снизилось. Это является следствием их расходования на процесс дыхания зерна.
По мере увеличения влажности зерна его кислотность возрастает. При влажности зерна 20% рН после одного месяца хранения составляла 5,25, а при влажности 33,0% снизилась до рН 4,13. Это можно объяснить накоплением органических кислот (молочной и уксусной) в процессе анаэробного брожения.
Среди органических кислот преобладала молочная кислота, доля которой составляла 86-93% от суммы этих кислот.
После прекращения аэробного дыхания зерна в зерновой массе начинается анаэробный процесс с образованием органических кислот, которые используются животными в процессе пищеварения.
Результаты влияния дозы добавок травы к массе плющеного зерна влажностью 34% представлены в таблице 1.
Таблица 1. Влияние добавок травы на кислотность зерна влажностью 34% и состав органических кислот после двух месяцев хранения
Добавка травы, % от массы сырого зерна Кислотность массы зерна ^Н) Соотношение органических кислот, % от суммы кислот
Молочная Уксусная Масляная
Без добавок (контроль) 5,32 91,38 8,65 0
1 5,17 80,40 18,94 0
5 5,18 81,74 15,14 0
10 5,16 84,05 4,70 1,98
20 4,92 81,74 15,14 3,60
50 4,77 79,96 17,00 3,68
Данные таблицы показывают, что добавка травы в дозах от 1 до 10% массы зерна после 2-х месяцев хранения не привела к существенному различию в под-кислении массы. Кислотность (рН) зерна без добавок составляла рН 5,32. При дозе травы 1% кислотность возросла до рН 5,17,а при добавке травы 10% рН составила 5,16.
Только при дозе травы 20% кислотность (рН) массы возросла до 4,92, а при дозе 50% до 4,77. Основная доля образовавшихся кислот приходилась на молочную кислоту. При дозе добавок травы менее 10% масляная кислота в массе зерна отсутствовала. При дальнейшем повышении дозы травы в массе зерна наблюдалось образование масляной кислоты, доля которой при дозе травы 10% составляла 1,98% от суммы всех кислот, а при внесении 50% травы от массы зерна количество масляной кислоты возросло до 3,68% от суммы всех кислот. В таблице 2 представлены дозы добавки травы, обеспечивающие создание анаэробных условий в течение 3-5 суток после помещения зерна в герметичную ёмкость.
Таблица 2. Дозы добавки травы, обеспечивающие создание анаэробных условий в течение 3-5 суток после
помещения зерна в герметичную ёмкость
Доза травы в % от массы сырого зерна Влажность зерна, % Требуется дней для создания анаэробных условий
3 30,3 3
3 25,2 5
Таким образом, для создания анаэробных условий в массе зерна влажностью 25,2%, требуется на двое суток больше времени (5 суток), чем в массе зерна влажностью 30,3% (3-е суток) при одной и той же дозе добавки травы (3% от массы зерна). Проведённые исследования показали, что важнейшим условием обеспечения сохранности влажного фуражного зерна является создание условий быстрого расходования кислорода из межзерновых пространств в герметичной ёмкости.
В результате обобщения данных исследований установлено, что при влажности зерна от 25 до 30% и дозе измельчённой травы от 3 до 6% от массы зерна, кислород почти полностью расходуется за 3-5 суток, а содержание углекислого газа в межзерновых пространствах возрастает до 90-95 %.
Заключение. Внесение травы в массу зерна повышенной влажности обеспечило хорошую сохранность зерна и не привело к существенному изменению его
химического состава при хранении в герметичных условиях.
Оптимальная доза добавки травы составила 3% от массы зерна. Потери сухого вещества при этой дозе составили за период 30 дней хранения 4,8%, а в массе зерна без добавок травы потери достигали 11,3%. Таким образом, измельчённая трава является эффективным средством ускорения создания анаэробных условий в зерновой массе и сокращения потерь сухого вещества при хранении.
Список литературы:
1. Войсковой, А.И. Хранение о оценка качества зерна и семян / А.И. Войсковой, А.Б. Зубов, О.А. Гурская // Ставропольский государственный аграрный университет. - М.: Колос, 2008. - 148 с.
2. Дубов, Ю.Г. Производство, заготовка и хранение влажного фуражного зерна в условиях Вологодской области / Ю.Г. Дубов. - Вологда-Молочное: ВГМХА, 2006. - 26 с.
3. Журавлёв, А.П. Послеуборочная обработка и хранение зерна и зернопро-дуктов / А.П. Журавлёв, Л.А. Журавлёва. - Самара, 2004. - 288 с.
4. Зафрен, С.Я. Технология приготовления кормов / С.Я. Зафрен. - М.: Колос, 1977. - 54с.
5. Калейс, А.Х. Обоснование и сравнительная оценка некоторых способов хранения фуражного зерна / А.Х. Калейс. - Таллин, 1974. - 25 с.
6. Липовский, М.И. Чем убирать зерно для плющения / М.И. Липовский // Кормопроизводство. - 2005. - №2. - С. 28-31.
7. Лурье, В.М. Химическое консервирование влажного фуражного зерна / В.М. Лурье, В.И. Анискин. - М.: ВНИИТЭИСХ, 1977 - 81 с.
8. Косолапова, Е.В. Эффективность вакуумирования при консервировании плющеного зерна / Е.В.Косолапова, В.В. Косолапов // Новая наука как результат инновационного развития общества: сб. статей Международной научно-практической конференции, 2017. - С. 224-226.
9. Капустин, Н.И. Результаты изучения эффективности добавки травы к массе сырого плющенного зерна при хранении его в герметичных условиях / Н.И. Капустин, О. В. Чухина, А. И. Демидова // Кормопроизводство. - 2015. - №11. - С. 44 -48.
10. Коломейченко, В.В. Кормопроизводство [Электронный ресурс] : учеб. // В.В. Коломейченко. - СПб.: Лань, 2015. - 656 с. - Режим доступа: https://e.lanbook. com/book/56161.
11. Опыт производства плющеного зерна в АО «Агрофирме «Вельская» Архангельской области / А.И. Демидова, О.В. Чухина, А.Ю. Чирков, О.В. Абрамовская // Аграрная наука в условиях модернизации и инновационного развития АПК России: сб. материалов Всероссийской научно-методической конференции с международным участием, посвященной 100-летию высшего аграрного образования в Ивановской области. - Иваново: Ивановская ГСХА, 2018. - 1447 с.
12. Перекопский, А.Н. Обоснование вариантов технологии плющения фуражного зерна / А.Н. Перекопский, Н.С. Махмудова // Молодой ученый. - 2014. -№13. - С. 79-81. - URL: https://moluch.ru/archive/72/12368/.
References:
1. Voyskovoy A.I., Zubov A.B., Gurskaya O.A. Khraneniye i otsenka kachestva zerna i semyan [Grain and seeds storage and quality assessment]. Moscow, Kolos Publ., 2008, 148 p.
2. Dubov Yu.G. Proizvodstvo, zagotovka i khranenie vlazhnogo furazhnogo zerna v usloviyakh Vologodskoy oblasti. [Production, harvesting and storage of wet coarse grain in the conditions of the Vologda region]. Vologda-Molochnoye, 2006, 26 p.
3. Zhuravlev A.P., Zhuravleva L.A. Posleuborochnaya obrabotka i khranenie zerna i zernoproduktov [Postharvest processing and storage of grain and grain products]. Samara, 2004, 288 p.
4. Zafren S.Ya. Tekhnologiya prigotovleniya kormov [Technology of feed preparation]. Moscow, Kolos Publ., 1977, 54 p.
5. Kaleys A.Kh. Obosnovanie i sravnitel'naya otsenka nekotorykh sposobov khraneniya furazhnogo zerna [Justification and comparative evaluation of some coarse grain storage methods]. Tallinn, 1974, 25 p.
6. Lipovskiy M.I. What to use to clean grain for flattening. Kormoproizvodstvo [Forage Production], 2005, no. 2, pp. 28-31. (in Russian)
7. Lur'e V.M., Aniskin V.I. Khimicheskoe konservirovanie vlazhnogo furazhnogo zerna [Chemical preservation of wet coarse grain]. Moscow, 1977, 81 p.
8. Kosolapova E.V., Kosolapov V.V. The efficiency of vacuuming in preserving flattened grain. Novaya nauka kak rezul'tat innovatsionnogo razvitiya obshchestva [New science as a result of innovative development of society], 2017, pp. 224-226. (in Russian)
9. Kapustin N.I., Chukhina O.V., Demidova A.I. The results of studying the effectiveness of adding grass to the mass of wet flattened grain when stored in airtight conditions. Kormoproizvodstvo [Forage Production], no.11, 2015, pp. 44 -48. (in Russian)
10. Kolomeychenko V.V. Kormoproizvodstvo [Forage Production]. St. Petersburg, Lan' Publ., 2015, 656 p. Available at: https://e.lanbook.com/book/56161.
11. Demidova A.I., Chukhina O.V., Chirkov A.Yu., Abramovskaya O.V. The experience in the production of flattened grain on JSC "Velskaya farm" of the Arkhangelsk region. Agrarnaya nauka v usloviyakh modernizatsii i innovatsionnogo razvitiya APK Rossii [Agricultural science in the conditions of modernization and innovative development of the agroindustrial complex of Russia]. Ivanovo, 2018, 1447 p. (in Russian)
12. Perekopskiy A.N., Makhmudova N. S. Justification of options for coarse grain flattening technology. Molodoy uchenyy [Young scientist], 2014, no.13, pp. 79-81. Available at: https://moluch.ru/archive/72/12368/. (in Russian)
The effect of adding perennial grasses of the second mowing to the flattened spring barley grain for its storage in air-tight conditions
Chukhina Olga Vasil'yevna, Candidate of Science (Agriculture), Associate Professor
e-mail: [email protected]
The Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "The Vereshchagin Vologda State Dairy Farming Academy"
Demidova Anna Ivanovna, Candidate of Science (Agriculture), Associate Professor
e-mail: [email protected]
The Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "The Vereshchagin Vologda State Dairy Farming Academy"
Abstract. The article presents the results of studying the addition of green mass of grass to the flattened spring barley grain. Finely chopped grass is an effective means of accelerating the creation of anaerobic conditions in the grain mass and reducing the loss of dry matter during storage. It was revealed that as a result of the addition of grass, the period of creating oxygen-free conditions had been reduced to two or three days, the loss of dry matter during this time had not exceeded 1.5-2.5%. The optimal dose of grass has been 3% of the grain weight. Dry matter losses at this dose amounted to 4.8% for the period of 30 days of storage, in the mass of grain without grass the losses reached 11.3%.
Keywords: grain flattening, respiration rate, air-tight conditions, grass.
