CC BY
69
УДК 622.331:636.086.7
ВЛИЯНИЕ МОЧЕВИНЫ НА ПРОЦЕССЫ МИНЕРАЛИЗАЦИИ И ТРАНСФОРМАЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ВЕРХОВОГО ТОРФА (СООБЩЕНИЕ 1)
© Л.В. Касимова1, А.Н. Панов2
1 Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа СО Россельхозакадемии, ул. Гагарина, 3, а/я 1668, Томск, 634050 (Россия) Е-mail: sibniit@ mail.tomsknet.ru
2Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, пр. Академический, 10/3, Томск, 634055 (Россия) E-mail: panov@imces.ru
Изучалась динамика минерального азота, подвижного фосфора, водорастворимого органического вещества, гумино-вых кислот, аминокислот при хранении смесей: верховой торф + (0,5-6,0)% мочевины в течение 15 суток. Минерализация органического вещества торфа сопровождалась активацией азота до 81%, фосфора - до 44% от валового содержания их в исходном торфе. При трансформации органического вещества торфа повышалось содержание водорастворимого органического вещества в 1,7-8,7 раз, гуминовых кислот - в 1,5-1,7 раз, аминокислот - в 1,5-1,9 раза.
Ключевые слова: верховой торф, мочевина, минерализация, трансформация, торфяная кормовая добавка, качественные показатели.
Введение
В настоящее время существует определенный дефицит неорганических элементов в кормовых рационах сельскохозяйственных животных. Перспективным азотным компонентом в кормах служит мочевина, или карбамид. Однако мочевина не находит широкого применения из-за сложности введения ее в рацион, так как использование её без предварительного приучения, с перерывами и в больших дозах часто приводит к отравлению животных промежуточными продуктами, которые обладают токсическими свойствами [1]. Особый теоретический и практический интерес представляют данные по устойчивости мочевины в процессе хранения кормовой добавки. Внесение трансформированной мочевины именно с кормовой добавкой непосредственно в рубец позволит активизировать местную микрофлору животного с минимальным риском отравления, так как мочевина подвергнута процессам биологической трансформации, а промежуточные токсические продукты в значительной степени утилизированы на стадии хранения [2].
Перспективным компонентом кормовой добавки может служить верховой торф [2]. В торфе содержится 4,3-6,8% на абсолютно сухое вещество (а.с.в.) водорастворимых веществ, представляющих в основном смесь простейших моносахаридов, а также пентоз и гексоз. Содержание легкогидролизуемых веществ колеблется в пределах 45,3-54,8%, и представлены они гемицеллюлозами и пектиновыми веществами. Содержание трудногидролизуемых веществ (целлюлозы, клетчатки) составляет 14,5-20,0%. Наличие в торфе антисептиков положительно влияет на функции пищеварительного тракта животных, нормализуя пищеварение, предотвращая кишечно-желудочные расстройства. Гуминовые кислоты (15,4-22,0%), обладающие свойствами биологической активности, в определенных дозах благоприятно действуют на физиологические процессы в организме животного. Специфические свойства торфа проявляются в способности адсорбировать на себе продукты обмена, задерживающие всасывание питательных веществ из кишечника.
* Автор, с которым следует вести переписку.
Однако торф мало применяется в кормлении животных, что связано с его низкой питательностью. Переваримость его in vitro составляет 25-30%. Это связано с тем, что полисахариды и другие высокомолекулярные соединения торфа не поддаются воздействию микроорганизмов пищеварительного тракта животных [2]. Применение торфа в качестве кормовой добавки тормозится также сложностью предлагаемых технологий приготовления и скармливания его животным. Поэтому актуальной остается проблема разработки доступной и эффективной кормовой добавки из торфа, содержащей трансформированную мочевину.
Известна технология приготовления углеводно-протеинового корма из верхового торфа, заключающаяся в химической обработке торфа мочевиной (4% в пересчете на сухой торф) в сочетании с тепловой обработкой - обогревом острым паром [2]. Отсутствуют данные по динамике элементов питания, степени активации азота, фосфора торфа, оценке процессов трансформации органического вещества торфа.
Данная работа посвящена изучению влияния различных доз мочевины на процессы минерализации и трансформации органического вещества верхового торфа, на качество полученной кормовой добавки при температуре 18-22 °С.
Экспериментальная часть
Эксперимент был проведен в СибНИИСХиТ СО Россельхозакадемии. Объектом исследования служил верховой торф месторождения «Темное» Томского района Томской области. В верховой торф вносили от 0,5 до 6% мочевины в пересчете на а.с.в. торфа. Масса исследуемых смесей - 5 кг торфа с исходной влажностью 50%.
Схема опыта:
1. верховой торф - контроль 8. торф + 3,5% мочевины
2. торф + 0,5% мочевины 9. торф + 4% мочевины
3. торф + 1% мочевины 10. торф + 4,5% мочевины
4. торф + 1,5% мочевины 11. торф + 5% мочевины
5. торф + 2% мочевины 12. торф + 5,5% мочевины
6. торф + 2,5% мочевины 13. торф + 6% мочевины.
7. торф + 3% мочевины
Свойства торфяной кормовой добавки изучали в динамике при хранении в течение пятнадцати суток. Образцы для анализа отбирали через каждые трое суток. Разложение мочевины и процессы минерализации азотсодержащего органического вещества отслеживали по изменению содержания К-ЫН4, которое определяли по ГОСТ 27894.0-88 - ГОСТ 27894.11-88 [3].
Процессы минерализации фосфорсодержащего органического вещества торфа характеризовали по накоплению подвижного фосфора (Р205), определенного по ГОСТ 27894.0-88 - ГОСТ 27894.11-88.
Трансформацию органического вещества оценивали по изменению содержания водорастворимого органического вещества торфа (Св.р.), определяемого по методике Тюрина [4], водорастворимых гуминовых кислот - по методике [5], аминокислот - по методике [6]. Качество получаемых образцов активированного верхового торфа оценивали по общепринятым показателям: содержание протеина, жира, сахара, клетчатки, БЭВ и др. [7-9]. Определение каждого показателя проведено в трехкратной повторности, для статистической обработки результатов использована методика Б. Д. Доспехова [10].
Обсуждение результатов
Реакция среды. Известно, что азот наиболее подвижен в условиях слабокислой или слабощелочной среды (при рН = 5,5-8). Фосфор активен при рН 6,5-7,5, а кальций имеет широкий диапазон рН: от 6 до 10 [2]. Данные собственных исследований показали, что мочевина активно влияет на кислотно-щелочной баланс верхового торфа. Так, исходный торф имел высокую природную кислотность: рН = 3,2. Внесение мочевины привело к смещению рН в щелочную область (рис. 1). Данная реакция способствует созданию благоприятных условий для жизнедеятельности симбиотической микрофлоры рубца. Доза мочевины 0,5% повысила рН с 3,2 до 4,2. Максимальное повышение значения рН (до 7,2) произошло при дозе мочевины 2%. Увеличение дозы мочевины до 6% не оказало существенного влияния на изменение анализируемого показателя.
доза мочевины, % на а.с.в. торфа
Рис. 1. Влияние дозы мочевины на реакцию среды в верховом торфе
Оптимальное значение реакции среды для роста численности микрофлоры пищеварительного тракта и повышения подвижности азота, фосфора торфа достигается при внесении в верховой торф 1,0-2,0% мочевины.
Динамика аммонийного азота. В таблице 1 приведена динамика содержания аммонийного азота в верховом торфе при внесении в него мочевины в дозе от 0,5 до 6%. В исходном торфе содержание аммонийного азота составляло 833,7 мг/кг сырой массы торфа. Введение в торф мочевины привело к ее разложению под действием фермента уреазы, содержащегося в торфе. В результате протекающего в торфе разложения мочевины с высвобождением газообразного аммиака содержание аммонийного азота увеличилось при внесении в торф 0,5% мочевины в 4,5 раза, 1% мочевины - в 7,5 раза, 1,5% мочевины - в 11 раз. Более высокие дозы мочевины обеспечили повышение содержания аммонийного азота в смесях: верховой торф + (2-6)% мочевины - в 15-20 раз.
Таблица 1. Динамика накопления минерального азота в смесях: верховой торф + х % мочевины
№ п/п Доза мочевины, % на а.с.в. торфа Влажность, % .л о с К р Содержание аммонийного азота Содержание нитратного азота (N-N03), мг/кг сырой массы
мг/кг сырой массы % к исходному торфу Накопление Ы-ЫН4, мг/кг сырой массы в пересчете на 1% внесенной в торф мочевины
1 2 3 4 5 6 7 8
Длительность хранения - 3 суток
1. Исх. 49,8 3,2 833,7 100 20,3
2. 0,5 46,1 2947,3 353 4227 14,8
3. 1,0 44,7 4607,7 553 3774 26,1
4. 1,5 47,0 6281,0 753 3632 29,1
5. 2,0 45,5 7292,7 875 3229 38,4
6. 2,5 46,2 6749,0 810 2366 53,2
7. 3,0 46,4 9560,0 1147 2909 20,7
8. 3,5 45,6 13320,0 1598 3568 266,7
9. 4,0 44,5 8652,7 1078 1955 179,1
10. 4,5 47,4 9908,3 1188 2017 43,8
11. 5,0 45,2 8415,7 1009 1516 26,7
12. 5,5 44,3 7193,7 863 1156 60,3
13. 6,0 42,7 6679,7 801 974 143,2
Длительность хранения - 6 суток
1. Исх. 49,8 3,2 833,7 100 20,3
2. 0,5 46,9 3055,7 364 4404 17,7
3. 1,0 46,4 6270,7 752 5437 27,9
4. 1,5 47,2 7757,3 930 4616 30,7
5. 2,0 49,1 8990,7 1078 4078 53,7
6. 2,5 46,9 12440,0 1492 4643 90,1
7. 3,0 47,6 12980,0 1557 4049 107,2
8. 3,5 47,2 14436,7 1732 3887 135,9
9. 4,0 46,4 14920,0 1790 5522 115,1
10. 4,5 48,2 15733,3 1887 3311 372,1
11. 5,0 47,5 16680,0 2001 3169 446,9
12. 5,5 45,4 15616,7 1873 2688 518,7
13. 6,0 47,0 15743,3 1888 2485 374,7
Окончание таблицы 1
1 2 3 4 5 6 7 8
Длительность хранения - 9 суток
1. Исх. 49,8 3,2 833,7 100 20,3
2. 0,5 43,9 3584,0 430 5501 27,9
3. 1,0 42,2 6029,0 723 5195 24,4
4. 1,5 44,1 2097,7 1091 5509 26,4
5. 2,0 46,6 9845,0 1181 4506 45,1
6. 2,5 44,5 11533,3 1383 4280 73,0
7. 3,0 42,2 12036,7 1444 3734 103,0
8. 3,5 43,1 14109,0 1692 3793 172,5
9. 4,0 42,5 13323,3 1598 3122 255,4
10. 4,5 43,6 13700,0 1643 2859 185,0
11. 5,0 43,8 14563,0 1747 2746 294,2
12. 5,5 42,9 13803,3 1656 2358 408,2
13. 6,0 43,3 16100,0 1931 2544 447,7
Длительность хранения - 12 суток
1. Исх. 49,8 3,2 833,7 100 20,3
2. 0,5 42,0 3817,3 458 5967 18,9
3. 1,0 40,7 6217,3 746 5384 21,1
4. 1,5 41,3 9094,7 1091 5507 24,8
5. 2,0 42,4 11823,3 1418 5495 48,9
6. 2,5 41,8 14023,3 1682 5276 77,8
7. 3,0 42,2 13956,7 1674 4274 76,7
8. 3,5 41,3 14680,0 1761 3956 99,7
9. 4,0 41,6 14273,3 1712 3360 136,1
10. 4,5 43,9 13996,7 1679 2925 121,2
11. 5,0 43,1 14736,7 1768 2781 144,4
12. 5,5 41,6 15616,7 1873 2688 227,3
13. 6,0 46,0 15380,1 1845 2424 169,2
Длительность хранения - 15 суток
1. Исх. 49,8 3,2 833,7 100 20,3
2. 0,5 45,7 4,2 3767,6 452 5868 16,5
3. 1,0 44,6 5,5 6070,6 728 5237 17,9
4. 1,5 45,5 6,8 8705,3 1044 5248 54,8
5. 2,0 46,5 7,3 8337,3 1000 3752 22,8
6. 2,5 45,4 7,4 91,42 1097 3323 49,2
7. 3,0 45,8 7,5 10906,0 1308 3357 37,9
8. 3,5 44,5 7,6 10510,3 1261 2765 48,5
9. 4,0 45,4 7,6 10996,6 1319 2541 85,4
10. 4,5 42,2 7,9 12016,6 1441 2485 96,9
11. 5,0 46,5 7,8 11516,6 1381 2137 78,3
12. 5,5 40,0 8,1 12383,3 1485 2100 111,9
13. 6,0 45,4 8,0 13306,6 1596 2079 128,3
Максимальное накопление аммонийного азота наблюдалось в большинстве вариантов через 6-12 суток хранения. Отмечено, что в течение первых трех суток хранения содержание аммонийного азота достигало 58-91% от максимально найденного его содержания. Снижение содержания аммонийного азота к 15-м суткам хранения, возможно, обусловлено тремя причинами:
1) поглощением аммонийного азота микрофлорой торфа;
2) потерями азота в результате превышения содержания аммонийного азота над емкостью поглощения торфа к аммиаку. По данным проведенного эксперимента потерь азота в торфе не происходит при внесении мочевины в дозе до 3,5% на а.с.в. торфа (табл. 4);
3) более глубоким связыванием аммонийного азота органическим веществом торфа. Аналогичная картина наблюдалась А.В. Тишковичем при аммонизации торфа жидким или газообразным аммиаком [11].
На рисунке 2 показано накопление аммонийного азота в пересчете на 1% внесенной в торф мочевины. Максимальный прирост содержания аммонийного азота в пересчете на 1% внесенной в торф мочевины происходил при внесении 0,5% мочевины через 12-15 суток хранения: 5868-5967 мг/кг сырой массы. Несколько меньшее накопление аммонийного азота (выше 5000 мг/кг) обнаружено при внесении 1-1,5% мочевины
(табл. 1). Следовательно, дозы мочевины 0,5-1,5% могут рассматриваться наиболее перспективными для получения биологически активной кормовой добавки из верхового торфа как обеспечивающие максимальное накопление аммонийного азота в верховом торфе в пересчете на единицу внесенной мочевины. Во всех остальных вариантах анализируемый показатель значительно ниже. Вероятно, высокие дозы мочевины оказали ингибирующее действие на скорость разложения внесенной в торф мочевины.
В таблице 2 показана активация азота торфа в смесях: верховой торф + х % мочевины, рассчитанная как прирост содержания аммонийного азота по отношению к валовому содержанию азота в исходном торфе. При расчетах учитывалось содержание аммонийного азота в мочевине при условии её полного разложения.
Следует подчеркнуть, что в исследуемых смесях верхового торфа с мочевиной наблюдается значительная минерализация азотсодержащего органического вещества торфа (табл. 2), которая обеспечила дополнительное накопление аммонийного азота. Активация азота торфа составила 8-81% от валового содержания азота в исходном торфе.
Рис. 2. Прирост содержания определяемых параметров в пересчете на 1% внесенной в торф мочевины
го
го
го
о
о
1=
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6
Доза моченины, % на а.с.в. торфа
□ аммонийный азот 0 водорастворимое органическое вещество
6
5
4
3
2
1
0
Таблица 2. Расчетные данные по оценке активизации азота и фосфора торфа в смесях: верховой торф + х % мочевины
Доза мочевины, % на а.с.в. торфа Введено азота, % на а.с.в. Рассчитано суммарное количество аммонийного азота, % на а.с.в. Найдено максимальное содержание аммонийного азота, % на а.с.в. Активация азота торфа Найдено максимальное содержание подвижного фосфо-ра,% на а.с.в. Активация фосфора торфа
мг/100 г а.с.в. та 2 ° о 3 вае © 2 о% оде с и о й и о 0 % от валового содержания фосфора в торфе
0* - 0,14 - - 0,020 - -
0,5 0,23 0,37 0,69 0,32 36 0,021 0,001 1
1,0 0,46 0,60 1,06 0,46 51 0,020 - -
1,5 0,69 0,83 1,33 0,50 56 0,025 0,005 5
2,0 0,92 1,06 1,65 0,59 66 0,031 0,011 11
2,5 1,15 1,29 2,01 0,72 81 0,064 0,044 44
3,0 1,38 1,52 2,18 0,66 73 0,038 0,018 18
3,5 1,61 1,75 2,43 0,68 76 0,036 0,016 16
4,0 1,84 1,98 2,48 0,50 56 0,036 0,016 16
4,5 2,07 2,21 2,74 0,53 59 0,041 0,021 21
5,0 2,30 2,44 2,88 0,44 49 0,037 0,017 17
5,5 2,53 2,67 2,86 0,19 21 0,033 0,013 13
6,0 2,76 2,90 2,97 0,07 8 0,031 0,011 11
* торф исходный.
Динамика подвижного фосфора. В исходном верховом торфе содержалось небольшое количество подвижного фосфора: 117,4 мг/кг сырого вещества. При хранении смесей верхового торфа с разными дозами мочевины наблюдалась минерализация фосфорсодержащего органического вещества торфа (табл. 3). Протекание этого процесса сопровождалось повышением содержания подвижного фосфора при внесении 0,5% мочевины на 5%, при внесении 1% мочевины - на 18%, при внесении 1,5% мочевины - на 50% относительно содержания его в исходном торфе. Максимальное накопление подвижного фосфора обеспечило внесение 5% мочевины (в 3,4 раза). Дозы мочевины 5,5-6,0% повысили содержание подвижного фосфора в 2-2,5 раза, но это повышение меньше, чем в варианте с 5% мочевины и обусловлено, вероятно, торможением процесса минерализации фосфорсодержащего органического вещества высокой дозой мочевины. Следует подчеркнуть, что максимальная абсолютная величина накопления подвижного фосфора в торфе достигала 279 мг/кг сырой массы торфа.
Активация фосфора торфа, определенная как прирост содержания фосфора, выраженный в процентах от его валового содержания в исходном торфе, достигает 5-44%. Максимальную активацию фосфора торфа обеспечила доза 2,5% мочевины (табл. 2).
Накопление подвижного фосфора в пересчете на 1% внесенной в торф мочевины было максимальным в варианте смеси торфа с 5% мочевины: 56 мг/кг сырой массы.
Таблица 3. Динамика содержания подвижного фосфора и водорастворимого органического вещества в смесях: верховой торф + х % мочевины
№ п/п Доза мочевины, % на а.с.в. торфа Содержание подвижного фосфора (Р2О5) Содержание водорастворимого органического вещества (Св.р.)
мг/кг сырой массы % к исх. торфу накопление Р2О5, мг/кг сырой массы в пересчете на 1% внесенной в торф мочевины мг/кг сырой массы % к исх. торфу Накопление Св.р., мг/кг сырой массы в пересчете на 1% внесенной в торф мочевины
1 2 3 4 5 6 7 8
Длительность хранения - 3 суток
1. Исх. торф 117,4 100 1607,3 100
2. 0,5 113,9 97 - 2043,0 127 871
3. 1,0 111,2 95 - 2573,0 160 966
4. 1,5 134,5 115 11,4 3555,0 221 1298
5. 2,0 166,8 142 24,7 4341,7 274 1367
6. 2,5 179,8 153 25,0 5027,0 313 1368
7. 3,0 201,1 171 27,9 5689,7 354 1361
8. 3,5 196,1 167 22,5 6223,0 387 1319
9. 4,0 196,3 167 19,7 5965,0 371 1089
10. 4,5 215,2 183 21,7 6203,0 386 1021
11. 5,0 201,7 172 16,9 6533,0 406 985
12. 5,5 184,8 157 12,3 4933,0 307 605
13. 6,0 176,0 150 9,8 5578,0 347 662
Длительность хранения - 6 суток
1. Исх. торф 117,4 100 1607,3 100
2. 0,5 98,6 84 - 2175,7 135 1137
3. 1,0 126,4 108 9,0 3391,7 211 1784
4. 1,5 141,6 121 16,1 5097,7 317 2327
5. 2,0 164,5 140 23,5 6104,7 380 2249
6. 2,5 208,4 178 36,4 6806,7 423 2080
7. 3,0 212,3 181 31,6 7690,3 478 2028
8. 3,5 195,0 166 22,2 8216,3 511 1888
9. 4,0 201,1 171 20,9 8528,3 531 1730
10. 4,5 396,4 338 9596,3 597 1775
11. 5,0 295,2 251 35,6 9053,0 563 1489
12. 5,5 248,1 211 23,8 8180,7 509 1195
13. 6,0 212,5 181 15,8 8724,0 543 1186
Окончание таблицы 3
1 2 3 4 5 6 7 8
Длительность хранения - 9 суток
1. Исх. торф 117,4 100 1607,3 100
2. 0,5 107,7 92 - 2137,7 133 1061
3. 1,0 133,3 114 15,9 3502,0 218 1895
4. 1,5 154,4 132 24,7 6098,3 378 2994
5. 2,0 178,4 152 - 6409,0 399 2401
6. 2,5 197,8 168 - 7385,3 459 2311
7. 3,0 206,7 176 29,8 8837,3 550 2410
8. 3,5 198,5 169 23,2 8078,3 503 1849
9. 4,0 205,3 175 22,0 9836,7 612 2057
10. 4,5 248,4 212 29,1 9832,3 612 1828
11. 5,0 248,8 212 26,3 10295,3 641 1738
12. 5,5 246,6 210 23,5 10156,7 632 1554
13. 6,0 212,2 181 15,8 10786,7 671 1530
Длительность хранения - 12 суток
1. Исх. торф 117,4 100 1607,3 100
2. 0,5 123,5 105 12,2 2131,3 133 1048
3. 1,0 138,9 118 21,5 3315,0 206 1708
4. 1,5 176,5 150 - 5407,7 336 2534
5. 2,0 195,7 167 - 5965,7 371 2179
6. 2,5 216,4 184 - 5503,3 342 1558
7. 3,0 228,3 194 - 7102,7 442 1832
8. 3,5 202,0 172 24,2 6813,0 424 1487
9. 4,0 232,0 198 28,6 6406,3 299 1200
10. 4,5 250,9 214 29,7 8091,7 503 1441
11. 5,0 257,3 219 28,0 7993,7 497 1277
12. 5,5 254,9 217 25,0 7606,3 473 1091
13. 6,0 235,9 201 19,7 8091,7 503 1081
Длительность хранения - 15 суток
1. Исх. торф 117,4 100 1607,3 100
2. 0,5 105,5 90 - 2880,0 179 2545
3. 1,0 124,4 106 7,0 4099,3 255 2492
4. 1,5 163,7 139 - 6367,7 396 3174
5. 2,0 185,9 158 - 6951,7 433 2672
6. 2,5 200,8 171 - 7957,0 495 2540
7. 3,0 205,3 175 29,3 8475,0 527 2289
8. 3,5 208,3 177 26,0 8632,0 537 2007
9. 4,0 218,9 186 25,4 11116,7 692 2377
10. 4,5 281,6 240 - 10464,0 651 1968
11. 5,0 253,4 216 27,2 11480,0 714 1975
12. 5,5 239,6 204 22,2 13323,0 829 2130
13. 6,0 229,6 196 18,7 14010,0 872 2067
Динамика водорастворимого органического вещества в торфе. Глубина протекания процессов трансформации органического вещества торфа при хранении смесей верхового торфа с мочевиной зависела от дозы мочевины. Минимальное накопление (179-218% к исходному торфу) водорастворимого органического вещества, определяемого по методике Тюрина (Св.р.) [4], найдено в вариантах с дозой мочевины 0,51%; при дозах мочевины 1,5-3,5% содержание Св.р. повысилось в 3,6-5,4 раза, при дозах 4-6% мочевины -в 6,5-8,7 раз. Максимальное накопление Св.р. обеспечило введение в торф 6% мочевины (табл. 2).
Наиболее активно процесс трансформации органического вещества торфа протекал через 15 суток хранения практически во всех опытных вариантах.
Накопление Св.р. в пересчете на 1% введенной в торф мочевины было максимальным (3,2 г/кг сырой массы) в варианте с дозой мочевины 1,5% через 15 суток хранения.
Динамика содержания аминокислот и водорастворимых гуминовых кислот показана на рисунке 3.
!
а.
а)
ч:
о
О
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6
Доза мочевины, % на а.с.в. торфа
□ 3 суток
16 суток I
112 суток
аминокислоты
Рис. 3. Динамика содержания аминокислот и водорастворимых гуминовых кислот в торфяной кормовой добавке
Содержание гуминовых кислот увеличивалось при внесении в торф 2,5% мочевины в 15 раз через трое суток хранения, при дозе мочевины 6,0% - в 17 раз через 12 суток. Максимальное накопление аминокислот отмечено при дозе мочевины 2% - в 1,9 раза, при дозе 6% - в 1,5 раза.
Качественные показатели торфяной кормовой добавки. Полученный в результате термохимической обработки верхового торфа углеводно-протеиновый корм, содержащий 4% мочевины (в пересчете на сухой торф), содержит 2530% сухих веществ, 19,0-24,6% «сырой клетчатки», 15,7-20,7% «сырого» протеина, 2,7-3,8% «сырого» жира на сухое вещество. Питательная ценность корма составляет 0,5-0,6 кормовых единиц в 1 кг сухого вещества [2].
Качественные показатели исследуемых в данной работе составов торфяной кормовой добавки, определенные через 15 суток хранения, приведены в таблице 4 и на рисунке 4. В торфяной кормовой добавке содержится сырого протеина от 6 до 17%, валового азота - 1,05-2,75%, кальция - 0,69-0,74%, калия - 0,09-
0,11% на сухое вещество. Количество жира составляет 1,4-1,7%, клетчатки - 24-31%, БЭВ - 38-53% на сухое вещество. Отличительной особенностью кормовой добавки, содержащей 4% мочевины, является высокое содержание сухих веществ (более 50%), «сырой» клетчатки (31,1%), заниженное содержание «сырого» протеина (14,5%) и «сырого» жира (1,5%), что, вероятно, является следствием свойств исходного сырья и низким температурным режимом активации торфа мочевиной.
По данным А.П. Калашникова, по качественным показателям торфяная кормовая добавка приближается к сену [13].
Согласно исследованиям [2], применение мочевины в дозе 4% на а.с.в. торфа повышает его переваримость и обогащает протеином. В торфе увеличивается количество водорастворимых веществ и сахаров за счет гидролитического расщепления легкогидролизуемых компонентов торфа. В этих условиях количество целлюлозы практически не изменяется, но происходит разрушение структурных связей углеводного комплекса и переход целлюлозы в аморфное состояние.
Таблица 4. Качественные показатели торфяной кормовой добавки состава: верховой торф + х % мочевины
Доза мочевины, % Содержание минеральных компонентов, % на сырое вещество Качественные показатели смесей: верховой торф + х % мочевины, % на сухое вещество
N (вал.) СаО К (вал.) С общий БЭВ
0 (торф исх.) 0,90 0,72 0,13 42,4 49,0
0,5 1,05 0,71 0,11 43,0 52,6
1,0 1,57 0,74 0,11 43,3 46,6
1,5 1,39 0,73 0,10 43,3 51,1
2,0 1,85 0,71 0,09 43,5 44,4
2,5 1,83 0,74 0,10 41,9 45,4
3,0 2,13 0,72 0,12 41,7 42,6
3,5 2,23 0,75 0,13 42,4 44,5
4,0 2,28 0,76 0,11 42,1 41,7
4,5 2,26 0,77 0,12 40,7 38,0
5,0 2,42 0,73 0,12 42,6 40,5
5,5 2,72 0,71 0,11 42,5 38,4
6,0 2,75 0,69 0,12 42,7 38,4
о 35
т
Б 30 | 25
ш
о
X
о
0,5
1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
Доза мочевины, % на а.с.в. торфа
■ протеин ■ клетчатка
5,5
Рис. 4. Влияние мочевины на качественные показатели торфяной кормовой добавки
Усвояемость углеводов животными повышается, создаются благоприятные условия для микрофлоры рубца. В составе углеводно-протеинового корма мочевина поступает в преджелудок в связанном состоянии, она хорошо усваивается организмом животных, не вызывая при этом отравлений, которые имеют место при непосредственном использовании мочевины в рационах.
е
в 20
0
5
6
Выводы
1. Разложение мочевины в смеси с верховым торфом при температуре 18-22 °С повысило содержание аммонийного азота в 4-9 раз. Минерализация азотсодержащего органического вещества торфа обеспечила дополнительное накопление аммонийного азота. Активация азота торфа составила 8-81% от валового содержания азота в исходном торфе.
2. В результате минерализации фосфорсодержащего органического вещества торфа содержание подвижного фосфора повысилось 1,5 раза. Активация фосфора торфа составила 5-44%.
3. Трансформация органического вещества торфа сопровождалась накоплением водорастворимого органического вещества в 1,7-8,7 раз, аминокислот - в 1,5—1,9 раз, водорастворимых гуминовых кислот - в 1,51,7 раз.
4. Наиболее перспективные составы кормовой добавки:
- верховой торф + 0,5—1,5% мочевины, в которых накопление аммонийного азота, водорастворимого органического вещества максимально в пересчете на 1% внесенной в торф мочевины;
- верховой торф + 2,5% мочевины, в котором активация азота и фосфора торфа максимальна: 81 и 44% от валового содержания их в исходном торфе.
Список литературы
1. Альтшулер С.И., Финкельштейн Т.Г., Корякин А.Г., Сарбаев А.Н. Синтетические кормовые добавки // Химия в сельском хозяйстве. 1981. Т. XIX. №2. С. 55-57.
2. Рекомендации по приготовлению углеводно-протеинового корма из торфа и его использование в рационах крупного рогатого скота. Л., 1981. 10 с.
3. ГОСТ 27894.0-88 - ГОСТ 27894.11-88. Торф и продукты его переработки для сельского хозяйства. Методы анализа.
4. Аринушкина Д.Е. Руководство по химическому анализу почв. М., 1970. 350 с.
5. Технический анализ торфа. М., 1992. С. 358-365.
6. Руководство по анализам кормов. М., 1982.
7. ГОСТ 26176-91. Корма, комбикорма. Методы определения растворимых и легкогидролизуемых углеводов.
8. ГОСТ 13496.17-95. Корма. Методы определения каротина.
9. ГОСТ 10846-91. Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка.
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., 1980. 330 с.
11. Тишкович А.В. Теория и практика аммонизации торфа. Минск, 1972. 172 с.
12. Клейменов Н.И. Современные требования к нормированию и полноценности кормления высокопродуктивного скота // Полноценное кормление жвачных животных в условиях их интенсивного использования. М., 1990.
13. Калашников А.П. Использование амидоконцентратных добавок при кормлении крупного рогатого скота и овец. Новосибирск, 1978. 31 с.
Поступило в редакцию 13 февраля 2008 г.
После переработки 13 марта 2008 г.
