Інститут кормів
Інститут кормів
Української академії аграрних наук
Вінницький державний сільськогосподарський інститут
СМАЛИУС Володимир Михайлович
УДК 636.085.2
ЕНЕРГЕТИЧНА І БІОЕНЕРГЕТИЧНА ОЦІНКА
КОРМІВ, ТЕХНОЛОГІЙ ЇХ ВИРОБНИЦТВА
І ПІДГОТОВКИ ДО ЗГОДОВУВАННЯ
06.02.02 — годівля тварин і технологія кормів
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Вінниця — 1998
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Інституті кормів УААН та КСП “Зоря” Олександрівського району Кіровоградської області.
Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН, заслужений діяч науки і техніки України КУЛИК Михайло Федорович, Інститут кормів УААН, заступник директора з наукової роботи;
Науковий консультант: доктор сільськогосподарських наук,
ПІДПАЛИЙ Іван Федорович, Інститут кормів УААН, завідувач лабораторією зрошуваного кормовиробництва.
Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН САВЧЕНКО Юрій Іванович, Інститут сільського господарства Полісся, директор інституту.
кандидат біологічних наук ПРОКОПЕНКО Леонід Сергійович, Інститут кормів УААН, завідувач відділу зоотехнічної оцінки кормів.
Провідна установа: Львівська академія ветеринарної медицини ім. С. З. Гжицького, кафедра годівлі тварин, м. Львів.
Захист дисертації відбудеться 1998 року о годині на засіданні спільної спеціалізованої вченої ради Д 05.367.01 Інституту кормів УААН і Вінницького державного сільськогосподарського інституту за адресою: 287100 м. Вінниця, просп. Юності, 16.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту кормів УААН.
Автореферат розісланий 1998 року.
Вчений секретар спільної
спеціалізованої вченої ради,
кандидат сільськогосподарських наук Бехацька Т. Я.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ
Актуальність теми. В світовій практиці в останні роки поряд з традиційними методами оцінки ефективності виробництва кормів через вартісні і трудові витрати все більшого значення набуває метод енергетичної оцінки технологій, який дає можливість враховувати і виражати в порівняльних еквівалентах як енергію, що акумульована в урожаї, так і енергію живої і уречевленої в минулому праці. Застосування цього методу дозволяє вказати шляхи скорочення витрат енергії, акумульованої в засобах виробництва, і сприяє удосконаленню технологічних прийомів вирощування кормових і зернофуражних культур та їх використання на кормові цілі.
У структурі посівних площ кормових культур значну частку ще займають енергомісткі однорічні трави. В практиці ведеться полеміка про кормові буряки як енергомістку культуру в кормовому балансі тваринництва. До найменш енергомістких культур відносяться багаторічні трави. Висловлюються різні думки щодо вирощування сої на кормові цілі.
Різносторонність таких суджень має місце через відсутність еталону порівняння енергетичної і біоенергетичної оцінки кормів і технологій їх виробництва.
До постійно відновлюваних джерел енергії необхідно відносити корми, виробництво яких з мінімальними затратами енергії, з високим біоенергетичним коефіцієнтом у продукції тваринництва — основна мета наукового потенціалу агропромислового комплексу країни. У вирішенні піднятих питань і полягає актуальність нашої роботи.
Зв’язок роботи з науковими роботами, планами, темами. Дослідження проведені у відповідності до завдань, що виконувались в Інституті кормів УААН в період 1993-1998 років: —
завдання 03. “Розробити та впровадити у виробничих умовах принципово нові технології і технологічні засоби по збиранню, переробці, збереженню та використанню кормів”; —
науково-технічна програма “Кормовиробництво” “Розробити зональні екологічно безпечні системи виробництва високобілкових кормів, які забезпечують одержання з 1 га посіву 7-9 т кормових одиниць і 1,0-1,4 т білка”.
Мета і задачі досліджень полягають в аналізі оцінки кормів у кормових одиницях, валовій і обмінній енергії, технологій їх виробництва за показниками затрат сукупної енергії, коефіцієнтами енергетичної ефективності та біоенергетичної оцінки в величинах продукції тваринництва.
Наукова новизна роботи розкриває математичний зв’язок вмісту протеїну, обмінної енергії, клітковини та інших показників хімічного складу корму з продуктивною його дією на принципі лібіхівського “закону мінімуму” (Лібіх Ю., 1840).
Практичне значення одержаних результатів характеризує біоенергетичну оцінку корму в натуральних величинах одержання молока з розрахунку на кормову чи вагову одиницю. Такі показники можуть бути покладені в основу складання раціонів для практичного прогнозування виробництва продукції тваринництва і різних видів кормів в колективних, приватно-арендних і фермерських господарствах.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідались на науково-практичній конференції “Сучасні проблеми виробництва і використання кормового зерна і сої”, Вінниця, 1993 р., міжнародній конференції “Україна в світових земельних, продовольчих і кормових ресурсах і економічних відносинах”, Вінниця, 1995 р., Міжнародній науково-практичній конференції (Львів, 9-11 жовтня 1997 р.).
Публікація результатів досліджень. Основні положення дисертаційної роботи опубліковані в 5 наукових працях у співавторстві, в т. ч. В одній книзі, 2-х методичних рекомендаціях у збірниках матеріалів міжнародних науково-практичних конференцій (м. Вінниця і м. Львів) та в журналі № 9 за 1998 р. “Вісник аграрної науки”.
Структура і об’єм дисертації. Робота складається з вступу, 5-ти розділів, висновків, пропозицій виробництву, списку використаних літературних джерел та додатків. Загальний обсяг роботи становить 143 сторінки, додатки 20 сторінок, список літературних джерел (227 найменувань).
Особистий внесок здобувача при виконанні роботи полягає в самостійному проведенні, освоєнні та викладені основних методів досліджень, статистичному аналізі одержаних даних та розробці формули математичного зв’язку між вмістом у кормі протеїну, обмінної енергії, клітковини та іншими показниками хімічного складу з його продуктивною дією. Із спільних наукових експериментів і публікацій дисертантом за згодою співавторів використано лише свою частину результатів досліджень.
МАТЕРІАЛ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ
Базою для проведення досліджень було колективне сільськогосподарське підприємство (КСП) “Зоря” Олександрівського району Кіровоградської області та Інститут кормів УААН. В основу роботи покладено порівняння енергетичної і біоенергетичної оцінки окремих видів кормів і технологій вирощування кормових та зернофуражних культур при виробництві молока. Об’єктами досліджень були багаторічні бобові трави, зокрема, люцерна, бобово-злакові сумішки, кукурудза, кормові буряки, ячмінь, горох та соя. Енергетичну оцінку технологій вирощування кормових культур проводили за методиками описаними О. К. Медведовським та ін. (1988).
Достовірно судити про ефективність тієї чи іншої технології вирощування сільськогосподарських культур можна лише на основі зіставлення характерних для цих технологій енергетичних коефіцієнтів і коефіцієнтів енергетичної ефективності. Ці величини показують відповідно відношення накопиченої в урожаї валової і обмінної енергії до сукупних її витрат на одержання цього врожаю. Визначення цих коефіцієнтів супроводжується детальною енергетичною оцінкою кожного технологічного прийому та його місця в структурі загальних витрат.
Біоенергетичну оцінку технології виробництва молока визначали згідно методики ВАСГНІЛ: “Методические рекомендации по биоенергетической оценке технологий производства продукции животноводства” (1985) та розробленої нами методики біоенергетичної оцінки технологій виробництва продукції тваринництва і кормів (1997).
Нееквівалентність продуктивної дії енергетичної кормової одиниці або обмінної енергії, зокрема таких кормів як силосу, ячменю, гороху, сої, зеленої маси люцерни різних фаз вегетації при виробництві молока була покладена в основу нового підходу до розробки методичних основ біоенергетичної оцінки різних видів кормів в складі раціону. Нами зроблена спроба математичного формулювання біоенергетичної оцінки різних видів кормів при виробництві молока. В основу покладено лібіхівський “закон мінімуму” (Лібіх, Ю. 1840; цит. за Прянішніковим Д. М., 1954; Дмитроченком А. П., Пшеничним П. Д., 1964). В контексті такої думки слід послатися на Д. М. Прянішнікова (1954, с. 36).
“Вимогу повернення грунтові взятих з нього мінеральних речовин Лібіх ставить з особливою наполегливістю у відношенні до тих речовин, якими поля виснажені особливо сильно. Внесення всіх інших речовин буде некорисне, поки не будуть усунуті перші різкі мінімуми”. Продовжуючи наведену цитату, необхідно зазначити, що грунт розглядається як поживне середовище для росту рослин, тобто синтезу складових компонентів, а корм необхідно розглядати як поживне середовище для росту тварин і синтезу молока, м’язової тканини, жиру, вовни та яєць.
До критеріїв “закону мінімуму” при біоенергетичній оцінці кормів і технологій їх виробництва віднесено вміст обмінної енергії (МДж) в одній кормовій одиниці, потреба перетравного протеїну на еквівалентну кормовій одиниці величину обмінної енергії і наявність протеїну в кормах в таких же співставленнях. Норма клітковини в процентному виразі в сухих речовинах кормів раціону при контролюємій продуктивності та наявний вміст клітковини в аналізуємих кормах при аналогічному співставленні. Безперечно, що в “закон мінімуму” можна віднести і цілий ряд інших показників поживності кормів, а саме: розчинність білків, вміст макро- і мікроелементів, вітамінів критичних амінокислот і жирних кислот, кислотної та лужної нативної і обмінної ємності корму та інші фактори, але це під силу тільки відповідним колективам наукових закладів. Розрахунки продуктивної дії (ПД) за молочною продуктивністю любого виду корму на кормову одиницю проводили за розробленою нами формулою:
ПД к. од. оцінюємого корму, кг молока =
= ПД к. од. к. р. плануємої продуктивності, кг/молока ,
де ПД к. од. оцінюємого корму є добуток ПД к. од. кормів раціону плануємого рівня молочної продуктивності на відношення ВОЕ к. од. — вмісту обмінної енергії в кормовій одиниці оцінюємого корму до потреби. ПОЕ к. од. — потреби обмінної енергії в кормовій одиниці кормів раціону плануємого рівня молочної продуктивності, відношення вмісту перетравного протеїну — ВППр. к. од. оцінюємого корму до ПППр. к. од. потреби перетравного протеїну в к. од. кормів раціону плануємого рівня продуктивності та відношення потреби клітковини в % на суху речовину кормів раціону плануємого рівня продуктивності до вмісту клітковини на суху речовину в % оцінюємого корму.
Примітка. При нижчому фактичному вмісті клітковини в кормі, ніж потреба, фактор її негативного впливу на продуктивність не проявляється, тому коефіцієнт відношення потреби до вмісту приймається за 1.
Біоенергетична оцінка зерна сої передбачає дію жиру — це стосується молочної продуктивності на рівні 36 кг і більше. При термічній обробці гороху чи сої при згодовуванні коровам вводиться поправка на 8-10% підвищення продуктивності.
Біоенергетична оцінка різних технологій підготовки гороху до згодовування проводилася в складі раціону на 3 групах корів-аналогів (по 10 тварин в групі). Першій групі горох згодовували у вигляді нативної дерті, другій — горох із термічною обробкою на СБ-1,5, а третій — екструдований горох.
Підбір тварин в групи проводили за принципом аналогів з врахуванням віку, живої маси, періоду лактації, середньодобового надою, жирності молока. Різниця між аналогами по живій масі і продуктивності не перевищувала 10%.
Зрівняльний період продовжувався один місяць. Режим згодовування, утримання і доїння тварин дотримувався згідно прийнятого в господарстві розпорядку дня. Для визначення молочної продуктивності проводили щоденний облік молока по групах та контрольне доїння раз в декаду, на основі яких вели облік надою по кожній корові з одночасним визначенням жиру в молоці.
Показники результатів досліджень оброблено статистично за М. А. Плохінським (1969).
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Енергетична і біоенергетична оцінка
технологій виробництва кормів
Корова є ефективним виробником білка тваринного походження з високою його біологічною цінністю. Білок молока одержується в 3-4 рази дешевшим порівняно з іншими галузями його виробництва. Коефіцієнт корисної дії при виробництві білка в корови з продуктивністю 5000 кг молока складає більше 30%, а на рівні 10000 кг — 40%. При виробництві яловичини ці показники не перевищують 10%, а свинини — близько 20%. Розраховано, що при годівлі грубими кормами корова може забезпечувати одержання білка, необхідного для харчування людини у вигляді молока і м’яса, навіть більше як у 2,5 рази порівняно з кількістю білка, який вона одержує з кормами. Одночасно аналогічні показники у свиней і птиці складають 0,3-0,4.
Виробництво силосу. Показники біоенергетичної оцінки технології вирощування кукурудзи на силос і в т. ч. на його заготівлю наведено в таблиці 1. Критерієм оцінки є показники енергетичного коефіцієнту та енергетичної ефективності. Величини показників свідчать про позитивний баланс енергії технології вирощування і заготівлі. Проте такий аналіз не розкриває кінцевої мети біоенергетичної оцінки за продукцією тваринництва. Адже на основі наведених показників такої оцінки не можна зробити заключення про можливість заміни наведеної технології вирощування кукурудзи на силос іншими технологічними прийомами менш енергоємних видів кормів. Практично це можна зробити при аналізі всіх технологій виробництва кормів в господарстві.
Таблиця 1
Біоенергетична оцінка технології вирощування кукурудзи на силос
Показники | Всього | В т. ч. на заготівлю силосу
Затрати сукупної енергії на 1 га, МДж
Урожайність зеленої маси, ц/га
Вихід силосу
Вихід з 1 га:
сухої речовини, ц
кормових одиниць, ц
сирого протеїну, ц
перетравного протеїну, ц
валової енергії, МДж
обмінної енергії, МДж
В 1 кормовій одиниці міститься:
обмінної енергії, МДж
перетравного протеїну, г
сирої клітковини, % на суху речовину
Енергоємність 1 ц, МДж:
сухої речовини
кормових одиниць
сирого протеїну
Енергетичний коефіцієнт
Коефіцієнт енергетичної ефективності | 27643,0
185,0
36,9
31,5
3,6
1,95
66600
34050
10,8
62
31,9
749,1
8776
7678,6
2,41
1,23 | 6681,8
150,0
181,1
212,1
1856,1
9,97
5,10
Однорічні трави на зелений корм — горохо-вівсяна сумішка. При аналізі показників біоенергетичної оцінки, привертає увагу значно більший показник енергетичного коефіцієнту — 3,59 порівняно до кукурудзи на силос — 2,41 та в такому ж порівнянні коефіцієнти енергетичної ефективності — 1,85 і 1,23. Врожайність кукурудзяної маси — 185 ц/га, а горохо-вівсяної сумішки — 145 ц/га. Обмінної енергії одержано з 1 гектара посіву кукурудзи 34050 МДж, а горохо-вівсяної суміші — 27550 МДж, тоді як енергетичний коефіцієнт має переваги на користь горохо-вівсяної сумішки. Поряд з цим, перетравного протеїну в одній кормовій одиниці наведеної сумішки міститься 155 г, а в кукурудзяному силосі лише 62 г. Таким чином, щоб дати об’єктивну оцінку наведеним двом технологіям необхідно вести мову за одержання продукції тваринництва, а в даному разі за продукцію молока.
Багаторічні трави для заготівлі сінажу і сіна. Аналіз показників біоенергетичної оцінки переконливо показує, що енергетичний коефіцієнт за величиною 9,7 свідчить про досить позитивний баланс енергії. Коефіцієнт енергетичної ефективності 4,9 значно перевищує аналогічні показники при вирощуванні кукурудзи на силос та однорічних трав на зелений корм, тоді як вихід обмінної енергії з одиниці площі складає 33520 МДж, а з поля кукурудзи — 34050 МДж. Маючи еквівалентний показник оцінки в обмінній енергії, однак не можна надати перевагу одному виду корму, тобто силосу з кукурудзи, чи сінажу з люцерни. Об’єктивним фактором повинна бути продуктивна дія корму в показниках молочної продуктивності корів.
Кормові буряки. При аналізі показників енергетичного коефіцієнту як відношення валової енергії до затрат сукупної енергії та коефіцієнту енергетичної ефективності як відношення виходу обмінної енергії до затрат сукупної енергії не можна зробити однозначного висновку щодо недоцільності вирощування кормових буряків для потреб молочного скотарства. Адже коефіцієнт енергетичної ефективності 1,76 дещо вищий, ніж для кукурудзи на силос та горохо-вівсяної сумішки на зелений корм. Вихід обмінної енергії з гектара посіву складає 33000 МДж, однорічних трав на зелений корм — 27550 МДж.
Зерно ячменю на фураж. Енергетичний коефіцієнт за біоенергетичною оцінкою технології вирощування ячменю на зерно складає 3,10, а коефіцієнт енергетичної ефективності — 2,26. При врожайності 24 ц/га одержується 27360 МДж обмінної енергії. Аналогічні показники характеризують і інші технологічні процеси вирощування кормових культур, тому на основі наведених даних немає можливості зробити висновок про перспективність такої технології в кормовому балансі тваринництва.
Зерно гороху. Витрати енергії за технологічним процесом вирощування гороху на зерно найбільші стосовно насіння і сівби — 48,0%, збирання і транспортування врожаю — 27,4%, добрива і засоби захисту відповідно складають — 6,2 і 9,8%. За показниками енергетичного коефі-цієнту 1,49 і коефіцієнту енергетичної ефективності 1,02 технологію вирощування зерна гороху при одержанні 20232 МДж обмінної енергії можна віднести до енергозатратних. Урожайність гороху складає 18 ц/га, конкретно в КСП “Зоря” Олександрівського району на Кіровогращині. Такий рівень урожайності є характерним практично для регіону Центрального Лісостепу і Степу, тому така технологія, очевидно, має нерозкриті сторони в кормовому балансі тваринництва забезпечення протеїном.
Соя на зерно. У вирішенні вічної проблеми білка — важливої складової час-тини продовольчих ресурсів, вирішальне значення відіграють такі кормові рослини, як соя і горох (Бабич А. О., 1972).
Соя — найпоширеніша серед зернобобових і олійних культур, вона відіграє вирішальну роль у зерновому, харчовому і кормовому балансах. Феномен цієї культури полягає в тому, що в ній за вегетаційний період синтезується два врожаї — білка і жиру, та майже всіх органічних речовин, які є в рослинному світі (Бабич А. О., 1991; 1992; Хіміч В. В., Побережна А. А., 1992).
В насінні сої міститься 34-40% білка, 18-23% жиру, 25-30% вуглеводів, ферменти, вітаміни, мінеральні речовини. Білок сої — один з найповноцінніших рослинних білків, який за біологічними властивостями наближається до коров’ячого молока. За Осборном і Кембелем (1898), білок сої на 80-90% складається з гліциніну (група глобуліну), що містить високий процент сірки.
Середня врожайність сої в КСП “Зоря” в середньому за останні декілька років знаходиться на рівні 10 ц/га. В структурі затрат сукупної енергії на один гектар посіву сої на зерно добрива займають 45%, посівний матеріал і сівба — 20,0% та засоби захисту — 11%. Сумарні енергозатрати при вирощуванні сої на зерно в господарстві становлять 19686,9 МДж/га.
За показниками енергетичного коефіцієнту 1, 03 і енергетичної ефективності 0,61 та виходом обмінної енергії 12100 МДж технологія вирощування сої в порівнянні з горохом, ячменем та іншими кормовими культурами є найбільш енергозатратною, але ж господарство її висіває. Виходить, що позитивну сторону вирощування сої на зерно характеризують інші чинники.
Аналіз і узагальнення результатів досліджень при порівнянні технологій вирощування кормових і зернофуражних культур за показниками обмінної енергії, енергетичними коефіцієнтами та коефіцієнтами енергетичної ефективності не дають підстави зробити висновки про доцільність вирощування тих чи інших культур.
Якщо за критерій оцінки взяти вихід обмінної енергії в МДж з гектара посівної площі при наведених вище рівнях урожайності, то перевагу необхідно віддати вирощуванню кукурудзи на силос — 34050 МДж і люцерни на зелений корм та сінаж — 33520 МДж, а також кормовим бурякам 33000 МДж. Горохо-вівсяні сумішки на зелений корм забезпечують вихід обмінної енергії 27550 МДж, а зернофуражні культури, зокрема, ярий ячмінь — 27360 МДж, горох — 20232 МДж і соя — 12100 МДж. Показники енергетичного коефіцієнту характеризують 2,41 технологію вирощування кукурудзи на силос, 9,74 — люцерни на зелений корм і сінаж, 3,59 — горохо-вівсяної суміші на зелений корм, 3,10 — ярий ячмінь на фуражні цілі, 2,19 — кормові буряки, 1,49 і 1,03 відповідно горох і соя на зерно.
Коефіцієнти енергетичної ефективності 1,23 характеризують технологію вирощування силосної кукурудзи, 4,92 — люцерни на зелений корм і сінаж, 2,26 — ячменю на зерно, 1,85 — горохо-вівсяні сумішки на зелений корм, 1,76 — кормові буряки, 1,02 і 0,61 відповідно — горох і соя на зерно.
Таким чином, в заключенні необхідно зазначити, що оцінка технологій вирощування кормових і зернофуражних культур за структурою затрат сукупної енергії та біоенергетичної оцінки з показниками обмінної енергії не дозволяє дати оцінку доцільності виробництва тих чи інших видів кормів. Критерієм оцінки можуть бути тільки показники молочної продуктивності.
Узагальнюючи критичний аналіз літературних джерел хімічного складу і поживності кормів, енергетичної оцінки кормів в еквівалентних величинах обмінної енергії (МДж), енергетичних затрат при вирощуванні різних кормових і зернофуражних культур та біоенергетичної оцінки виробництва різних видів кормів, нами ставиться мета математичного формулювання біоенергетичної оцінки кормів і технологій їх виробництва, поклавши в основу продуктивну дію корму на принципі лібіхівського “закону мінімуму” (Лібіх Ю., 1840).
Біоенергетична оцінка технологій прожарювання і екструдування гороху при виробництві молока. Науково-виробничий дослід проводився в зимовий період на 3-х групах корів-аналогів (по 10 корів в групі). Першій групі згодовували горохову дерть в нативному вигляді, другій — горох прожарювали з використанням агрегату СБ-1,5 і третій — екструдоване зерно.
Витрати пального на прожарювання однієї тонни зерна гороху становили 12 кг, а витрати електроенергії на екструдування 184 кВт/т, в МДж це буде становити відповідно 504 і 1108 МДж.
Показники молочної продуктивності корів в середньому за дослідний період протягом 101 дня свідчать про підвищення молочної продуктивності корів першої дослідної групи на 7,9%, а другої — на 9,4% відповідно до контролю (табл. 2). Величини натурального молока становлять по групі з прожареним зерном 1,0 кг і з екструдатом — 1,2 кг.
Таблиця 2
Показники молочної продуктивності корів
(n=10 голів, тривалість дослідного періоду 101 день)
Показники | Групи
I-к | II-д | III-д
Зрівняльний період
Середньодобовий надій молока, кг | 12,3 | 12,0 | 12,1
Дослідний період
Середньодобовий надій молока, кг
± до контролю, кг
± до контролю, % | 12,7
100,0 | 13,7
+1,0
+7,9 | 13,9
+1,2
+9,4
Якщо вести мову за баланс енергії, то при додаткових затратах енергії на прожарювання 0,5 МДж на 1 кг зерна, а в складі раціону згодовувалося 2,0 кг або додаткові затрати становили 1,0 МДж. За рахунок прожарювання, тобто термічної обробки, затрачено 1,0 МДж енергії, а одержано в 1,0 кг додатково надоєного молока 2,8 МДж.
Баланс енергії при термічній обробці зерна гороху є позитивний, так як на вирощування 2,0 кг зерна гороху затрачається в 10 разів енергії більше, ніж на термічну обробку. Аналогічний аналіз витрат енергії на екструдування зерна показує, що витрати енергії з розрахунку на 2,0 кг зерна становлять 2,2 МДж, а вихід енергії в молоці дорівнює 3,6 МДж.
Таким чином, порівнюючи баланс енергії двох технологічних прийомів обробки зерна гороху, а саме: прожарювання на СБ-1,5 і екструдування за біоенергетичною оцінкою перевагу слід віддати першому способі. Прожарювання на СБ-1,5 за балансом енергії має вищу оплату корму продукцією молока, ніж екструдування.
Біоенергетична оцінка виробництва молока на молочній фермі ксп “Зоря” проводилася за розробленою нами методикою.
Розрахунки показують, що коефіцієнт енергетичної ефективності основної частини продукції молочної ферми на 450 корів КСП “Зоря” дорівнює: , а коефіцієнт енергетичної ефективності загальної продукції ферми .
Біоенергетична оцінка різних видів кормів за молочною продуктивністю корів. Біологічна машина в розумінні організму корови є більш складнішою за технічну систему різних механізмів. В таблиці 3 наведена потреба в поживних речовинах та енергії для корів різної продуктивності. Логічно випливає висновок, що корми, які мають однакову енергетичну поживність повинні мати і однакову продуктивну дію. Якщо це так, то закономірність повинна випливати із математичної формули. Проте проведені нами перші аналізи енергетичної поживності кормів різних авторів, із продуктивною дією за показниками молочної продуктивності не підтвердили такої закономірності.
Біоенергетична оцінка різних видів кормів з математичним аналізом за продукцією молока показала невідповідність енергетичної поживності кормів за даними хімічного аналізу і продуктивною дією корму (табл. 4). Розрахунок проведено в показниках одержання на кормову одиницю відповідної кількості молока. В математичну формулу такої оцінки закладені показники рівня молочної продуктивності та продуктивна дія кормової одиниці, тобто одержання молока (кг) із розрахунку на кормову одиницю. Такий аналіз і розрахунок показників проводиться на основі потреби в поживних речовинах та енергії для корів різної продуктивності (табл. 3).
Таблиця 3
Потреба в поживних речовинах та енергії
для корів різної продуктивності
Добовий | Кормових | Обмінної | Сирої | На одну кормову одиницю | Продук-
надій молока жирніс-тю 3,8-4%, кг | одиниць | енергії МДж | клітко-вини, % на суху речовину | обмін-ної енергії | перет-равного протеї-ну, г | сирого жиру | тивна дія
1 корм. од. молока, кг
10
16
20
26
32
36 | 9,6
12,6
14,6
18,4
22,3
24,9 | 115
148
168
205
243
266 | 28,0
26,0
24,0
21,0
16,8
16,0 | 12,0
11,7
11,5
11,1
10,9
10,7 | 98
100
100
105
110
110 | 30,2
32,1
31,8
35,9
39,9
38,2 | 1,04
1,27
1,37
1,41
1,43
1,45
При аналізі зеленої маси кукурудзи на силос можна зробити висновок, що такий вид корму має найвищу продуктивну дію для корів з добовим надоєм молока на рівні 16-20 л тільки в фазі молочної стиглості. Молочно-воскова стиглість такого ж корму з кукурудзи має нижчу продуктивну дію. При такому співставленні кормова маса з кукурудзи у фазі воскової стиглості зерна для корів з молочною продуктивністю 32-36 кг молока за добу проявляє найнижчу продуктивну дію. Основний критерій низької продуктивності корів при споживанні кормової маси кукурудзи воскової стиглості зерна є необгрунтовано високий вміст клітковини — більше 40% на суху речовину. Така суб’єктивна картина опублікованих даних хімічного складу такої фази стиглості кукурудзи суперечить обгрунтованій аксіомі про те, що в восковій фазі зерна кукурудза має найвищу поживну цінність.
Біоенергетична оцінка як корму зеленої маси люцерни в різні фази вегетації показує, що тільки фаза бутонізації є найбільш сприятливою в годівлі високопродуктивних корів на рівні 16-36 кг добового надою молока. Фаза цвітіння, не говорячи за фазу кінець цвітіння, свідчить про низьку продуктивну дію корму. Отже, біоенергетична оцінка зеленої маси люцерни як корму для молочного стада є переконливим підтвердженням того, що використовувати люцерну в годівлі корів як зелений корм, так і в вигляді сінажу чи сіна доцільно тільки в фазі бутонізації і початку цвітіння (табл. 4).
Горохо-вівсяна суміш у фазу бутонізації має найвищу продуктивну дію для корів з надоєм молока 16-20 кг за добу. Бобово-злакові трави також мають найвищу поживну цінність для молочного стада з надоєм 16-20 кг за добу в період фази цвітіння.
Таблиця 4
Біоенергетична оцінка різних видів кормів за продукцією молока (розрахунок проведено в показниках одержання на кормову одиницю
молока, кг) на основі енергетичної поживності кормів
Вид | Фаза | Добовий надій молока, кг
корму | вегетації | 10 | 16 | 20 | 26 | 32 | 36
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8
Кукурудза на силос
Люцерна
Горохо-вівсяна сумішка
Бобово-злакові трави
Силос з кукурудзи
Сінаж з люцерни
Сіно з багаторічних бобово-злакових трав Зерно сої
Зерно гороху
Зерно ячменю
Буряки кормові | Молочна стиглість
Молочно-воскова стиглість
Воскова стиглість
Бутонізація
Цвітіння
Кінець цвітіння
Бутонізація
Цвітіння
Молочна стиглість
Молочно-воскова стиглість
Воскова стиглість
Бутонізація
Цвітіння
Бутонізація
Цвітіння |
0,49
0,44
0,38
1,72
1,68
1,82
0,89
0,89
0,59
0,53
0,46
1,08
2,00
1,51
1,491,0,96
1,21
0,48
0,64 |
0,56
0,51
0,43
2,11
1,92
2,07
1,01
1,02
0,67
0,60
0,52
1,33
2,28
1,72
1,702,0,41
1,48
0,59
0,79 |
0,57
0,53
0,43
2,31
1,94
2,10
1,02
1,03
0,68
0,61
0,53
1,46
2,31
1,74
1,722,0,64
1,63
0,64
0,87 |
0,50
0,46
0,39
2,35
1,73
1,86
0,91
0,91
0,60
0,54
0,47
1,47
2,05
1,54
1,532,0,68
1,92
0,65
0,88 |
0,40
0,36
0,30
2,35
1,36
1,47
0,72
0,72
0,48
0,43
0,37
1,16
1,62
1,22
1,2120,64
1,89
0,64
0,87 |
0,39
0,35
0,30
2,40
1,34
1,44
0,71
0,71
0,47
0,42
0,36
1,14
1,59
1,20
1,1920,73
1,96
0,66
0,89
Порівняльна оцінка продуктивної дії силосу з кукурудзи різних фаз вегетації має аналогічну картину як натуральна кормова маса з кукурудзи на силос (табл. 4).
Наявність сирої клітковини в межах 38-40% на суху речовину в кормовій масі кукурудзи воскової стиглості, а відповідно і такі ж величини клітковини і в силосі дають підстави віднести вказані корми за біоенергетичною оцінкою до групи грубих кормів. Така кількість клітковини міститься в соломі озимої пшениці, тоді як в ячмінній соломі клітковини значно менше. Об’єктивно випливає висновок, що кукурудза на силос при її збиранні мала малий вміст качанів, а це значить і зерна. Виходить, що стебло кукурудзи без качана має найвищу поживну цінність у фазі молочної стиглості, тому заготівля силосу з кукурудзи при недостатній кількості качанів, а це можуть бути різні причини, є свідомим технологічним прийомом заготівлі корму низької поживної цінності. Безкомпромісність біоенергетичної оцінки кукурудзяного силосу підтверджує нелогічність думок керівників і селекціонерів щодо використання на силос пізньостиглих гібридів. Заготівля силосу з кукурудзи при наявності лише 50% качанів від біологічної норми — це фактично заготівля грубого виду корму — “напівсилосу”.
Біоенергетична оцінка кормових буряків дає підставу зробити упередження щодо висновку про їх економічну недоцільність вирощування для потреб молочного стада. Свідчення цьому є дані продуктивної дії кормової одиниці кормових буряків за показниками молока (табл. 4). Привертає до себе увагу та особливість, що кормові буряки недоцільно згодовувати коровам з продуктивністю до 10 кг молока за добу (табл. 4). Корови з добовим надоєм 16, 20, 26, 32 і 36 кг реагують адекватно і оплачують корм молоком на рівні 0,8-0,9 кг продукції на кормову одиницю (табл. 4).
Якщо порівняти показники біоенергетичної оцінки зерна ячменю і гороху, то безперечно при однаковій урожайності їх перевагу слід надати горохові як зернофуражній культурі. Кормова цінність гороху є вищою навіть при нижчій в два рази урожайності по відношенню до ячменю. Якщо ж вести мову за продуктивність молочного стада на рівні 5,5-6,0 тис. кг молока, то компонент гороху в раціоні, а це значить і в польовій сівозміні повинен бути обов’язковим. Без зерна гороху в складі раціону, навіть при 2-х разовому перевищенні в потребі зернофуражу за рахунок ячменю такого рівня продуктивності досягти не можна. Пояснюється це протилежною математичною залежністю між потребою перетравного протеїну на кормову одиницю і наявність його в зерні ячменю і гороху. Підтвердженням незамінимої ролі гороху для молочного стада на рівні 5,5-6,0 тис. кг молока є показники біоенергетичної оцінки зерна сої. Адже для корів з продуктивністю 32-36 кг молока за добу, а це значить 7 тис. і більше молока за лактацію, зерно гороху вже не може бути головним джерелом перетравного протеїну. Без наявності соєвого шроту чи макухи, а також інших видів шроту, досягти такого рівня продуктивності неможливо. Поживна цінність зерна сої як корму при високій продуктивності корів стає переконливо вагомішою, так як при продуктивності 36 кг молока за добу проявляє біологічну роль жирнокислотний склад сої. Для корови з такою продуктивністю в складі раціону повинно міститися 950 г сирого жиру. Досягти такого рівня жиру в раціоні без сої за рахунок інших видів кормів не є реальним при складанні раціону. Якщо порівнювати продуктивну дію зерна сої і гороху за показниками біоенергетичної оцінки, то навіть при нижчій врожайності сої вона є біологічно виправданою культурою в кормовому балансі молочного скотарства. Це стосується продуктивності корів із добовим надоєм більше 26 кг молока. Вища продуктивність і вище оцінюється кормова цінність сої.
Для порівняння енергетичної поживності і біоенергетичної оцінки кормів за викладеною нами математичною формулою наводимо дані М. М. Карпуся та ін. (1995) і А. П. Калашнікова та ін. (1985). Кукурудза на силос у молочній стиглості на основі даних хімічного складу і поживності М. М. Карпусь та ін., (1995) з розрахунку на кормову одиницю має найвищу продуктивну дію 0,57 кг при добовому надої 20 кг молока та найнижчу 0,39 кг на рівні 36 кг молока від корови (табл. 4). За даними А. П. Калашнікова і ін. (1985) енергетична поживність кукурудзи в цій же фазі стиглості має найвищу продуктивну дію 0,98 і найнижчу 0,64 кг молока з розрахунку на кормову одиницю. Така закономірність є характерною для молочно-воскової і воскової стиглості в такому ж порівнянні.
Привертає увагу аналогічне порівняння зеленої маси люцерни у фазу бутонізації. Проте слід зазначити, що за даними хімічного аналізу і поживності М. М. Карпуся та ін. (1995) люцерна у фазу бутонізації є високопродуктивним кормом для корів із рівнем продуктивності 32-36 кг, тоді як за даними А. П. Калашнікова та ін. (1985) цей корм має нижчу продуктивну дію. Різко протилежна картина спостерігається при біоенергетичній оцінці зерна сої, гороху, ячменю та кормових буряків. Так за даними хімічного аналізу М. М. Карпуся та ін. (1995) найвища продуктивна дія кормових одиниць складає для зерна сої — 2,73 кг молока, гороху — 1,96, ячменю — 0,66 і кормових буряків — 0,89 кг, а за даними А. П. Калашнікова та ін. (1985) відповідно в такому ж порівнянні — 2,41, 2,22, 0,83 і 1,28 кг молока.
Біоенергетична оцінка різних видів кормів за молочною продуктивністю дає підставу зробити висновок, що оцінка технологій вирощування кормових і зернофуражних культур за структурою затрат сукупної енергії, показниками енергетичних коефіцієнтів, енергетична ефективність енергоємності не дозволяє дати повну оцінку доцільності виробництва тих, чи інших видів кормів. Критерієм може бути лише біоенергетична оцінка корму в величинах продукції тваринництва. Біоенергетична оцінка різних видів кормів із математичним аналізом за продукцією молока розкриває зв’язок основних показників хімічного складу з продуктивною дією корму.
ВИСНОВКИ
1. Оцінка кормів в кормових одиницях, валовій і обмінній енергії та технологій їх виробництва за показниками затрат сукупної енергії, коефіцієнтами енергетичної ефективності не є повною. Додатковим критерієм повинна бути біоенергетична оцінка, яка базується на лібіхівському “законі мінімуму” і розкриває математичний зв’язок вмісту протеїну, обмінної енергії, клітковини та інших показників хімічного складу з продуктивною дією в величинах продукції тваринництва.
2. За виходом обмінної енергії в МДж з гектара посівної площі і коефіцієнтами енергетичної ефективності, які складають відповідно для кукурудзи на силос — 34050 і 1,23 (врожайність 185 ц/га), люцерни на зелений корм і сінаж — 33520 і 4,39 (врожайність 200 ц/га), кормових буряків — 33000 і 1,76 (врожайність 200 ц/га), горохо-вівсяної сумішки на зелений корм — 27550 і 1,85 (врожайність 145 ц/га), ярого ячменю — 27360 і 2,26, гороху — 20232 і 1,02, сої — 12100 МДж і 0,61 з врожайністю в такій же послідовності — 24, 18 і 10 ц/га, найнижчу оцінку мають зернофуражні культури, а за біоенергетичною оцінкою вказані корми мають різну продуктивну дію.
3. Зелена маса люцерни, сінаж і сіно з неї за біоенергетичною оцінкою забезпечують найвищу продуктивність корів на рівні 16-36 кг добового надою молока в фазу бутонізації, а цвітіння та кінець його — в 1,5-2,5 рази нижчу. Силос із кукурудзи при високому вмісті сирої клітковини на суху речовину є кормом низької продуктивної дії для високопродуктивного молочного стада.
4. Кормові буряки недоцільно згодовувати коровам із продуктивністю до 10 кг молока за добу, а корови з надоєм 16-36 кг оплачують корм молоком на рівні 0,8-1,2 кг на кормову одиницю. Співставлення біоенергетичної оцінки кормових буряків і зерна ячменю є основою доцільності їх вирощування для молочного скотарства.
5. При продуктивності стада на рівні 5,5-6,0 тис. кг молока горох в раціоні, повинен бути обов’язковим. Без зерна гороху в складі раціону, навіть при 2-х разовому перевищенні в потребі зернофуражу за рахунок ячменю, такого рівня продуктивності досягти не можна.
6. Для корів з продуктивністю 32-36 кг молока за добу, а це значить 7 тис. і більше молока за лактацію, зерно гороху вже не може бути головним джерелом перетравного протеїну.
7. Біоенергетична оцінка зерна сої як корму при високій продуктивності корів є переконливо вагомішою через біологічну повноцінність білка і жирних кислот.
8. Термічна обробка зерна гороху на СБ-1,5 за балансом енергії має вищу оплату корму продукцією молока, ніж екструдування.
9. В структурі затрат сукупної енергії на виробництво молока на молочній фермі КСП “Зоря” Олександрівського району Кіровоградської області найбільша питома вага припадає на корми — 46,8% і ремонт стада — 10,5%.
ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ
1. В довідниках поживної цінності кормів поряд із існуючими показниками необхідно ввести показники біоенергетичної оцінки корму в натуральних величинах одержання молока з розрахунку на кормову чи вагову одиницю любого виду корму.
2. З метою підвищення продуктивної дії зерна гороху при згодовуванні дійному стаду його необхідно піддавати термічній обробці методом прожарювання, так як такий технологічний прийом забезпечує вищий позитивний баланс енергії через продукцію молока, ніж екструдування.
СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ
1. Методика біоенергетичної оцінки технологій виробництва продукції тваринництва і кормів / Кулик М. Ф., Бабич А. О., Семенчук В. М., Смалиус В. М. та ін. — Вінниця, 1997. — 54 с.
2. Вдосконалення технологій зберігання та використання зерна / Кулик М. Ф., Бабич А. О., Засуха А. А., Калетник Г. М., Атаманюк В. Д., Кавун О. Ф., Смалиус В. М. та ін. / Під ред. М. Ф. Кулика та ін. — Вінниця, 1996. — 226 с.
3. Порівняння технологій виробництва кормів за показниками біоенергетичної оцінки / Кулик М. Ф., Підпалий І. Ф., Смалиус В. М. та ін. // Сучасні проблеми біології, ветеринарної медицини, зооінженерії та технологій продуктів тваринництва: Зб. статей міжнародної науково-практичної конференції (м. Львів, 9-11 жовтня 1997 р.). — Львів, 1997. — С. 517-518.
4. Біоенергетична оцінка кормів за молочною продуктивністю корів / Кулик М. Ф., Засуха Т. В., Підпалий І. Ф., Смалиус В. М. та ін. // Вісник аграрної науки. — 1998. — № 9. — С. 4.
5. Методичні рекомендації “Біоенергетична оцінка технологій вирощування кормових і зернофуражних культур” / Т. В. Засуха, М. М. Пономаренко, Д. П. Беліченко, Ю. І. Однорог, В. М. Смалиус та ін. — Київ, 1998. — С. 20.
АНОТАЦІЯ
Смалиус В. М. Енергетична і біоенергетична оцінка кормів, технологій їх виробництва і підготовки до згодовування. — Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю: 06.02.02 — годівля тварин і технологія кормів. — Інститут кормів Української академії аграрних наук. Вінниця, 1998.
В роботі проведена порівняльна оцінка кормів і технологій їх виробництва за показниками валової, обмінної енергії, затратами сукупної енергії, коефіцієнтами енергетичної ефективності та біоенергетичної оцінки в величинах продукції тваринництва. Встановлено математичний зв’язок вмісту протеїну, обмінної енергії, клітковини та інших показників хімічного складу корму з продуктивною його дією на принципі лібіхівського “закону мінімуму” (Лібіх Ю., 1840).
Ключові слова: біоенергетична оцінка, валова, обмінна,
