УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ ТВАРИННИЦТВА

ГЛУШКО Людмила Тарасівна

УДК: 636.085

РОЗРОБКА НОВИХ КОНСЕРВАНТІВ, ТЕХНОЛОГІЙ ЗБЕРІГАННЯ І ВИКОРИСТАННЯ ВОЛОГОГО ЗЕРНА КУКУРУДЗИ В ГОДІВЛІ ВЕЛИКОЇ РОГАТОЇ ХУДОБИ

06.02.02 — годівля тварин і технологія кормів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук

Харків — 2007

Дисертацією є рукопис.

Дисертаційна робота виконана в Інституті кормів УААН.

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

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН, Кандиба Віктор Миколайович, Харківська державна зооветеринарна академія, завідувач кафедри годівлі сільськогосподарських тварин і кормовиробництва

доктор сільськогосподарських наук, професор, Півторак Ярослав Іванович, Львівська національна академія ветеринарної медицини ім. С. З. Гжицького, професор кафедри годівлі сільськогосподарських тварин і технології кормів

Захист дисертації відбудеться “10” жовтня 2007 року о 10-00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 65.356.02. в Інституті тваринництва Української академії аграрних наук, за адресою: 62404, м. Харків, п/в Кулиничі, вул. 7-ї Гвардійської армії, 3.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту тваринництва Української академії аграрних наук, за адресою: Інститут тваринництва УААН, 62404, м. Харків, п/в Кулиничі, вул. 7-ї Гвардійської армії, 11.

Автореферат розісланий “7” вересня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат біологічних наук В. В. Проніна

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Потреба України в кукурудзі для задоволення попиту тваринницької галузі протягом семи років може досягти 12-14 млн. тонн за рік. При цьому, якщо дотримуватись тих технологій годівлі, що їх використовують у США, потреба може досягти навіть 20 млн. тонн за рік (Ярмак А., 2006). Проте кукурудза — культура осіннього періоду збирання. Майже у всіх регіонах України свіжозібране зерно має підвищену вологість від 22 до 40 % у залежності від гібридів та природно-кліматичних умов зони її вирощування. З такою вологістю зерно потребує швидкої переробки. Тому необхідна розробка нових консервантів і крупномасштабних промислових технологічних прийомів консервування та довготривалого зберігання зерна кукурудзи вологістю 24-38 % в складах ангарного типу, на критих токах без спорудження засіків та ефективного використання консервованого зернофуражу в годівлі корів і нових енергоощадних технологій використання цілого консервованого зерна при відгодівлі молодняка великої рогатої худоби.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в лабораторії консервування та підвищення поживності кормів Інституту кормів УААН у відповідності з науково-технічними програмами “Кормовиробництво” 1996-2000 рр., завдання 06 номер держреєстрації 0196U018133; 2001-2005 рр., завдання 01 номер держреєстрації 0102U000109; 2006-2010 рр. завдання 01 номер держреєстрації 0106U009935 “Розробити теоретичні основи створення і промислового виробництва нових консервантів із природних мінералів, органічних сполук і солей полігексаметиленгуаденіну для сіна, сінажу і вологого зернофуражу та вивчити ефективність використання консервованих кормів у годівлі сільськогосподарських тварин”.

Метою досліджень є підвищення ефективності зберігання і використання вологого зерна кукурудзи шляхом розробки нових консервантів і технологій.

У завдання досліджень входило: обгрунтування енергоощадного способу подрібнення вулканічних туфів для консервування вологого зерна; розробка рецептури, технології приготування і використання консервантів “Зернол-2”, “Зернол-3”, “Туфогель-1”, “Бергель” для вологого зерна кукурудзи; обгрунтування технології зберігання вологого зернофуражу в засіках приміщень різного типу; розробка технології зберігання вологого консервованого зерна кукурудзи в буртах на критих токах; обгрунтування продуктивної дії та ефективності використання консервованого вологого зерна кукурудзи в раціонах корів і бичків при вирощуванні та відгодівлі; вивчення морфологічних показників органів травлення та гематологічних показників у піддослідних бичків; визначення коефіцієнтів перетравності поживних речовин вологого консервованого зерна кукурудзи в балансових дослідах; вивчення забійних якостей бичків під впливом згодовування консервованого високовологого зерна кукурудзи; використання консервованого зерна кукурудзи у вигляді монокорму при відгодівлі молодняку великої рогатої худоби.

Об’єкт досліджень. Вологе зерно кукурудзи, висушене після обмолоту, консервоване вологе і висушене, вертикальна герметизація похилими шарами, приміщення ангарного типу, сушильний агрегат СБ-1,5, консервант “Зернол-2”, “Зернол-3”, “Туфогель” і “Бергель” корови, бички, “монокорм” на основі вологого консервованого зерна.

Предмет досліджень. Розробка нових консервантів і технологічних прийомів вертикальної герметизації консервованого зерна похилими шарами в приміщеннях ангарного типу на критих токах без спорудження засіків, порівняльна оцінка продуктивної дії консервованого вологого і сухого зерна кукурудзи в годівлі корів та відгодівлі бичків та розробка енергоощадних технологій виробництва конкурентноздатної яловичини при використанні цілого консервованого зерна кукурудзи у складі монокорму, забійні якості та морфологічні показники органів травлення бичків при згодовуванні зерна кукурудзи різних технологій зберігання.

Методи досліджень. В роботі при проведенні досліджень використані загальноприйняті технологічні методи при закладанні вологого зерна у сховищі ангарного типу, дозування і внесення консерванту, облік витрат енергії; зоотехнічні методи у процесі проведення досліджень на коровах і бичках; хімічні методи оцінки кормів і продукції тваринництва, спектрофотометричні, потенціометричні при визначенні фізико-хімічних показників кормів, крові, продуктів забою, гістологічні — внутрішніх органів, статистичні — при математичній обробці результатів досліджень.

Наукова новизна підтверджується одержанням 4-х деклараційних патентів, співавтором яких є Глушко Л. Т. Вперше розроблено і запатентовано нові консерванти “Зернол-3”, “Туфогель” і “Бергель” для заготівлі вологого зерна кукурудзи, новий технологічний прийом вертикально-пошарової герметизації консервованого зерна похиленими шарами при зберіганні у сховищах ангарного типу та заготівлю і зберігання консервованого зернофуражу на критих токах без спорудження засіків. Експериментально обґрунтовано високоефективне використання цілого консервованого зерна кукурудзи у вигляді “монокорму” при згодовуванні мінімальної кількості об’ємистих кормів як основи інтенсивного виробництва високоякісної конкурентноздатної яловичини.

Практичне значення роботи. Проведені експериментальні дослідження дозволили обґрунтувати технологію заготівлі вологого зерна кукурудзи на критих токах без спорудження засіків та складах ангарного типу, в незайнятих тваринницьких приміщеннях на основі вертикальної герметизації зернофуражу похилими шарами без спорудження додаткових засіків. Рекомендовано виробництву проводити відгодівлю молодняка великої рогатої худоби при використанні цілого консервованого зерна кукурудзи у складі “монокорму” при згодовуванні 1 кг сіна.

Використання консервованого вологого зерна кукурудзи за розробленими технологіями забезпечує підвищення його продуктивної дії при використанні в годівлі корів на 7,3 %, висушеного консервованого зерна — на 21,8 % проти сухого неконсервованого при зменшенні витрат сукупної енергії (МДж) на 18 % на 1 ц приросту та на 11,4 % на 1 ц молока.

Особистий внесок здобувача в обсязі виконаної роботи полягає у самостійному проведенні технологічних досліджень по консервуванню вологого зерна кукурудзи з використанням складських сховищ ангарного типу; постановці науково-виробничих дослідів на коровах і бичках при відгодівлі; організації забою піддослідних бичків, відборі проб м’яса, внутрішніх органів, проведенні у ветеринарній лабораторії досліджень крові та морфологічних досліджень органів травлення бичків у лабораторії кафедри технології виробництва продукції тваринництва Вінницького державного аграрного університету. Здобувач приймала участь безпосередньо в проведенні обласних і всеукраїнських науково-практичних семінарів, які проводилися на базі ТОВ “Осіївське” Бершадського району Вінницької області та фермерського господарства ім. Шевченко Здолбунівського району Рівненської області.

Весь обсяг експериментальних досліджень, опрацювання та аналіз літературних джерел за темою дисертаційної роботи, статистична обробка, аналіз результатів досліджень та їх опис виконано здобувачем самостійно.

Із спільних наукових експериментів і публікацій дисертантом, за згодою співавторів, використано лише свою частину результатів досліджень, яка становить 70 %. У господарстві ТОВ “Осіївське” Бершадського району Вінницької області керівником якого є здобувач, налагоджено виробництво розроблених консервантів.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи висвітлювалися на конференціях: “Нові технології заготівлі кормів і біологічні аспекти використання вулканічних туфів у кормовиробництві та тваринництві”, м. Вінниця 20-21 лютого 2003 р.; “Сучасні технології використання нових консервантів при заготівлі вологого зернофуражу, силосу та сінажу”, м. Вінниця 18-19 лютого 2004 року; “Перспективні технології заготівлі, зберігання та використання консервованого вологого зерна кукурудзи, силосу і сінажу в годівлі тварин”, 26 квітня 2005 р., приватно-орендне підприємство “Стайки” с. Стайки Кагарлицького району Київської обл.; “Енергоощадні технології консервування, заготівлі і зберігання вологого зерна кукурудзи та його використання на кормові цілі”, 14-15 березня 2006 р., фермерське господарство ім. Шевченка с. Копитків Здолбунівського району Рівненської обл.; “Енергоощадні технології консервування, заготівлі, зберігання і використання вологого зерна кукурудзи на кормові цілі”, 26-27 березня 2007 р. ТОВ “Осіївське” с. Осіївка Бершадського р-ну Вінницької обл.

Публікації. Основні положення дисертації опубліковані в 10 наукових працях фахових видань ВАК України та монографії “Енергоощадні технології кормів — основа конкурентноздатного тваринництва” / За ред. М. Ф. Кулика, Г. М. Калетника, Л. Т. Глушко (2006).

Обсяг та структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 183 сторінках комп’ютерного тексту, включає 45 таблиць, 30 рисунків. Дисертація складається із вступу, огляду літератури, матеріалів та методів досліджень, власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків і пропозицій виробництву, списку використаної літератури, який містить 246 джерел, серед яких 212 вітчизняних та 34 іноземних авторів.

МАТЕРІАЛ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Базою для проведення досліджень було сільськогосподарське підприємство ТОВ “Осіївське” Бершадського району Вінницької області, приватно-орендне господарство ім. Шевченка Здолбунівського району Рівненської обл., дослідне господарство “Бохоницьке”, лабораторія консервування і підвищення поживності кормів Інституту кормів УААН та кафедра технології виробництва продукції тваринництва Вінницького державного аграрного університету. У відповідності з поставленою метою дослідження проводилися за такими напрямками: розробка енергоощадного технологічного способу подрібнення вулканічних туфів для приготування консервантів для вологого зерна; вивчення консервуючої дії консервантів “Зернол-2” і “Зернол-3”; розробка нових консервантів “Туфогель-1” і “Бергель” для вологого зерна; обгрунтування технології зберігання вологого зернофуражу в засіках, приміщеннях ангарного типу, складах і на критих токах з вертикально пошаровою герметизацією похилими шарами; розробка технології зберігання консервованого вологого зерна кукурудзи в буртах на критих токах, без спорудження засіків; вивчення механізму дії консерванту і одночасно прискорювача випаровування води при висушуванні зерна; вивчення в дослідах на коровах і бичках при відгодівлі продуктивної дії зерна кукурудзи, висушеного відразу після обмолоту, консервованого препаратом “Зернол-2” у натуральному і також висушеному вигляді (сушку зерна проводили на агрегаті СБ-1,5); оцінка забійних якостей піддослідних бичків, якості м’яса, морфологічна характеристика стінки передшлунків, сичуга і печінки; визначення гематологічних показників (гемоглобін, цукор, резервна лужність, вміст білку, кальцію та фосфору в сиворотці крові); аналіз фракційного складу на основі сумарної розчинності поживних речовин зерна кукурудзи різних технологій заготівлі і підготовки до згодовування та вплив “захищених” фракцій крохмалю від ферментації в рубці на молочну продуктивність корів і середньодобові прирости молодняка великої рогатої худоби на відгодівлі; використання неподрібненого, тобто, цілого консервованого вологого зерна кукурудзи у складі монокорму без об’ємистих кормів при інтенсивній відгодівлі молодняка великої рогатої худоби української чорно-рябої породи до високих м’ясних кондицій; проведення балансових дослідів на баранах при згодовуванні цілого сухого і вологого консервованого зерна кукурудзи.

Консервування вологого зерна кукурудзи у складському приміщенні ангарного типу проводили без спорудження додаткових засіків при вертикальній пошаровій герметизації зернофуражу похилими шарами.

Основним методичним прийомом постановки зоотехнічних досліджень на тваринах, був прийнятий принцип груп-аналогів. У кожному досліді контрольна група отримувала основний раціон. Дослідним групам вводили досліджуваний фактор в залежності від вимоги методики.

При складанні раціонів піддослідним тваринам користувалися довідко-вою літературою. Ступінь споживання кормів тваринами визначали щодекадно методом контрольної годівлі протягом двох суміжних днів.

При використанні консерванту “Бергель” у 2006 р. в ТОВ “Осіївське” було заготовлено 1000 т зерна кукурудзи вологістю 32 %. Проведено розрахунки собівартості 1 тонни консервованого і висушеного зерна кукурудзи. При проведенні розрахунків враховували затрати на вирощування, тобто вартість кукурудзи перед консервуванням і висушуванням, вартість меляси як складового компоненту консерванту “Бергель” і окремо частини консерванту, тракторні роботи, оплату праці з нарахуваннями, а при висушуванні зерна на базі Бершадського хлібоприймального господарства перевезення на відстань 25 км до місця сушіння і назад у господарство, вартість прийому зерна і кінцевий показник — вартість сушки.

У 2005 році в господарстві також було заготовлено 1000 тонн зерна кукурудзи з вологістю 30 % при використанні консерванту “Бергель” і проведено розрахунки собівартості виробництва молока і яловичини.

Для встановлення ступені достовірності даних, одержаних у дослідах на тваринах, цифровий матеріал обробляли статистичним методом. При цьому використовували значення критерію достовірності за Стьюдентом-Фишером при трьох рівнях достовірностей: P < 0,05; P 0,01 i P 0,001 (в тексті позначено відповідно *; **; ***).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Енергоощадний технологічний спосіб подрібнення вулканічних туфів для приготування консервантів для вологого зерна

Туфи — продукти вулканічного виверження базальтової магми у ранньому венді, приблизно 600 млн. років тому. Вони складені вулканічним попелом та піском, ущільненим, зцементованим і в подальшому перекристалізованим під дією гарячих підземних вод. Місцями туфи повністю перетворені у специфічні цеоліт-смектинові породи. Технологія переробки такої мінеральної породи є досить енергомістким процесом, оскільки потребує багатоступеневого механічного подрібнення. Це призводить до підвищення енерговитрат і вартості консервантів на основі вулканічних туфів.

Апробована нами енергоощадна технологія охоплює транспортування сировини з кар’єру на площадку, де розстеляється шаром 10-15 см, а потім змочується водою у співвідношенні 1 : 0,05, 1 : 0,1, 1 : 0,3 і 1 : 0,4 та просушується у природних умовах. Під дією води, сонця і вітру структура сапоніту і анальциму змінюється, стає рихлою, зникає твердість. У такому аморфному вигляді практично після природного вивітрювання у молотковій дробарці туфи легко подрібнюються до фракції 1,5-3,0 мм. Оптимальною є обробка туфів водою у співвідношенні 1 : 0,3. Втрати енергії при подрібненні оброблених вулканічних туфів згідно запропонованої технології склали 16,7 кВт/год. на 1 тонну або у 3 рази менше у порівнянні із традиційними технологіями подрібнення (Деклараційний патент, № 15639. Україна, А23К 1/22, Бюл. № 7, 2006 р.).

Порівняльна оцінка консервуючої дії консервантів “Зернол-2” і “Зернол_”

Для проведення лабораторних досліджень порівняння консервуючої дії консервантів “Зернол-2” і Зернол-3” зерно кукурудзи різної вологості закладали в 3-х літрові скляні банки. Консерванти “Зернол-2” і “Зернол-3” додавали до зерна в кількості 2,0 %. Після зберігання зерна протягом 4 місяців у консервованому зерні визначали величину рН, вміст кислот, крохмалю і цукру, загального, білкового і небілкового азоту, жиру, клітковини та безазотистих екстрактивних речовин (БЕР). Органолептична оцінка зерна після 4-х місяців зберігання показала, що по вигляду воно не відрізнялося від свіжозібраного, мало приємний запах і смак, але з підвищенням вологості змінювалась величина рН водної витяжки, вміст кислот і, зокрема, молочної кислоти. Ряд авторів вважають, що при силосуванні зерна, особливо низької вологості в межах 20-25 %, величина рН якого досить висока (4,5-5,5), розвиток мікроорганізмів припиняється через нестачу вологи. На наш погляд у зерні вологістю 22,8 % величина рН 5,1 силосованого або самоконсервованого зерна, пояснюється недоступністю вільної води для більшості бактерій, тобто настає фізіологічна сухість середовища. Адже такою межею для вегетативної маси рослин є вологість 45-60 %, при якій вода в рослинних клітинах утримується з силою 55 і більше атмосфер і є недоступною для бактерій, які здатні розвивати всмоктувальну силу тільки до 52 атмосфер. Проте і за низької вологості зерна присутність консервантів “Зернол-2” і “Зернол-3” відіграє консервуючу дію, що виражається в зменшенні активної кислотності рН 5,3 проти 5,1 та пригніченні молочнокислого бродіння. Вміст молочної кислоти в силосованому (самоконсервованому зерні) складає 0,37 %, а з консервантами 0,25 %. Більш виражений вплив на перебіг бродильних процесів проявляють консерванти “Зернол-2” і “Зернол-3” для зерна підвищеної та високої вологості в межах 34,2-38,8 %.

Консерванти “Зернол-2” і “Зернол-3” пригнічують молочнокисле бродіння. В зерновій масі зменшується ферментація цукру, накопичення молочної кислоти і знижується активна кислотність зернофуражу. Крохмаль при низькому рівні бродильних процесів ферментації не піддається, тому його рівень не зазнає суттєвих коливань відносно вмісту в контролі. Розвитку мікробної ферментації в зерні низької вологості перешкоджає невисока концентрація вільної води та осмотичний тиск, які обмежують процеси ферментації. Критерієм консервуючої дії складових консервантів “Зернол-2” і “Зернол-3”, як показали дослідження, є показник вмісту небілкового азоту. Протеїн зерна підвищеної вологості піддається інтенсивному протеолізу до амінокислот. Рівень протеолітичного розщеплення збільшується до 18-30 % у зерні з вологістю від 22 до 38 %. Консерванти “Зернол-2” і “Зернол-3” пригнічують протеоліз. Важливим критерієм консервуючої дії близьких між собою консервантів “Зернол-2” і “Зернол-3” при одержанні високоякісного зернофуражу та в процесі його зберігання є мінімізація втрат органічної речовини. Нами проведено кореляційний зв’язок між величиною водної витяжки рН силосованого (самоконсервованого) і консервованого “Зернол-2” і “Зернол-3” зерна кукурудзи різної вологості та вмістом білкової і небілкової фракцій азоту, цукру та наявністю кислот бродіння, зокрема, молочної кислоти. На основі такого аналізу можна зробити висновок, що першочерговим фактором впливу на процеси ферментації в зерновій масі є його вологість. Від неї залежить збереженість цукрів на рівні 82-88 % у консервованому зерні з вологістю 22,8 % і 56-59 % в такому ж зерні, але при вологості 38,8 %. Така закономірність є характерною і для вмісту білкового і небілкового азоту. Процеси протеолізу і ферментації цукрів у зерні різної вологості співпадають у величинах змін показників, але в оберненій залежності. Вміст цукрів від вихідної кількості в натуральному зернофуражі зменшується, а фракцій білкового і небілкового азоту збільшується.

Таким чином, консервуюча дія консервантів “Зернол-2” і “Зернол-3” на основі вулканічних туфів проявляється в однаковій мірі щодо зміни буферної ємності консервованого зерна кукурудзи різної вологості, білкової і небілкової фракції азоту, обидва консерванти не впливають на ферментацію крохмалю, але консервант “Зернол-3” проявляє вищу консервуючу дію стосовно зменшення рівня розщеплення цукрів. Така тенденція є характерною для зерна різної вологості і складає 3-5 % підвищення збереженості цукрів (Деклараційний патент, № 9645. Україна, А23К 3/00, Бюл. № 10, 2005 р.).

Розробка нового консерванту “Туфогель-1” для вологого зерна

Консервант “Зернол-2” має сипучу порошкоподібну структуру, а тому при його внесенні необхідно користуватися респіраторами. Зерно з консервантом ретельно змішується в шнековому транспортері при заповненні засіків. У зв’язку з тим, що зерно кукурудзи має гладеньку поверхню, прилипання консерванту в сипучому вигляді є обмеженим. Поряд із цим при внесенні консерванту відбувається його сепарація і, як наслідок, нерівномірна обробка зерна. Консервант пилить, а наявний у його складі оксид кальцію викликає подразнення органів дихання в робочого персоналу.

Консервант Туфогель-1 містить оксиди кремнію, алюмінію, заліза, магнію, калію, кальцію, марганцю, титану, натрію, водню, фосфору і макро- та ультрамікроелементи та відрізняється від консерванту “Зернол-2” тим, що до його складу вводиться оксид сірки та хлористий натрій у наступному співвідношенні компонентів (мас.%): SiO2 — 33,5-40,9, Al2O3 — 7,2-10,5, Fe2O3 — 6,9-13,0, FeO — 0,9-3,6, MgO — 2,8-8,5, K2O — 0,7-4,8, CaO — 1,3-2,6, Mn2O7 — 0,01-1,6, TiO2 — 0,17-1,1, Na2O — 0,05-2,25, H2O — 3,7-10,0, P2O5 — 0,09-0,29, SO3 — 3,0-3,5, NaCl — 9,0-11,0, макро- та ультрамікроелементи до 100,00. Перед обробкою вологого зерна до консерванту додається вода у співвідношенні 3 : 1 для утворення суспензії, яку вносять у кількості 13 кг на 1 тонну вологого зернофуражу (Деклараційний патент № 13131 А23К 3/00; від 15.03.2006. Бюл. № 3).

Проведені дослідження показали, що консервуюча дія консерванту “Туфогель-1” базується на переведенні вулканічних туфів, зокрема, сапоніту чи анальциму в гелеподібний стан. Нанесення на поверхню зернової оболонки кукурудзи гелеподібної маси туфів створює захисну плівку з оксидів кремнію та зазначених вище металів. Така плівка з кислою реакцією поверхні в межах рН 1,4-1,8 і відносно високою концентрацією NaCl прилипає до зерна, захищає від доступу кисню і аеробних бактерій чим створює мікро-анаеробні умови для життєдіяльності анаеробних бактерій.

Розробка нового консерванту “Бергель” для вологого зерна кукурудзи

В основу консерванту “Бергель” нами взято мелясу, яка використовується при силосуванні кормів. Технологічний недолік меляси — це її висока в’язкість, яка затрудняє її внесення без розбавлення водою. Поряд з цим розбавлення меляси водою негативно впливає на хід силосування, а також воду необхідно підігрівати для розбавлення меляси в осінній період заготівлі зерна кукурудзи. Порівняння консервуючої дії бурякової меляси, яку розбавляли водою для технологічності її внесення, і модифікованої меляси у складі консерванту “Бергель” проводили в лабораторних умовах Інституту кормів за схемою, яка наведена в таблиці 1. Для цього зерно кукурудзи вологістю 30 % закладали в 3-х літрові скляні банки з’єднані в герметичній системі по типу сполучених посудин із насиченим розчином кухонної солі. За показниками витісненої рідини судили про кількість виділених газів в процесі ферментації. Розкривали банки через 60 днів зберігання зерна в герметичних умовах. Модифікація меляси полягає в зменшенні в’язкості у складі консерванту без розбавлення водою.

Таблиця 1

Схема досліду

Варіант | Характеристика варіанту

Контроль | Зерно кукурудзи 30 % вологості без внесення консерванту

Дослід І | Зерно кукурудзи 30 % вологості з внесенням меляси в кількості 15 кг на 1 тонну. Меляса розбавлена теплою водою у співвідношенні 1:1

Дослід II | Зерно кукурудзи 30 % вологості з внесенням консерванту “Бергель” в кількості 20 кг на 1 тонну

Тривалість бродильних процесів у зерні кукурудзи (контроль) становила 17 діб і виділилося 2220 см3 газів із розрахунку на 1 кг маси зерна. При додаванні до зерна меляси розбавленої водою 1 : 1 в кількості 30 кг на 1 тонну зернофуражу тривалість бродіння збільшилася до 4 діб, або на 23,9 % більше в показниках інтенсивності бродіння до контролю. Поясняється це тим, що в розчині меляси з водою зменшується концентрація цукрів і якщо враховувати додатково вільну воду зерна, то рівень легкоферментуємих вуглеводів у зерновій масі стає доступним для розщеплення бактеріями і, очевидно, стимулюванні гетероферментативного бродіння. Консервуюча дія консерванту “Бергель” проявляється в зменшенні на 4 доби тривалості бродіння в порівнянні з абсолютним контролем (зерно без консерванту) та на 7 діб у варіанті з водним розчином меляси в ролі консерванту.

Механізм дії консерванту “Бергель” базується на утворенні плівки на поверхні зерна з мінеральних компонентів та цукрів меляси. Висока концентрація цукрів не піддається бурхливій ферментації аеробними, а згодом і анаеробними бактеріями. Утворення захисної плівки на поверхні зерна кукурудзи можливе при зменшенні в’язкості меляси без наявності води та утворення суспензії гелеподібного стану вулканічного походження туфу в складі консерванту (Деклараційний патент № 15698 А23К 3/00; Бюл. № 7, 2006 р.).

Зберігання вологого зернофуражу в засіках приміщень ангарного типу, складах і на критих токах із вертикальною пошаровою герметизацією похилими шарами

В основу нової розробки зберігання вологого зернофуражу кукурудзи покладено вертикальну пошарову герметизацію зерна похилими шарами у складах ангарного типу і на критих токах без спорудження засіків, але створення герметичних умов зберігання. Консервування вологого зерна кукурудзи у складському приміщенні ангарного типу проводили без спорудження додаткових засіків при вертикальній пошаровій герметизації зернофуражу похилими шарами в обсязі 40-60 тонн кожний.

Технологічний процес такої закладки полягає в тому, що вологе зерно, при потребі, доочищають на зерноочисних машинах від домішок стержнів, листя кукурудзи та насіння бур’янів. Очищений зернофураж обробляють консервантами “Зернол-2”, “Зернол-3”, “Туфогель-1” чи “Бергель” у відповідних дозах від зернової маси. Консервант вносять при допомозі дозатора прикріпленого до шнекового навантажувача. Оброблений зернофураж подають до тильної сторони складського приміщення умовного засіку і закладають його похилими шарами з вертикальною герметизацією поліетиленовою плівкою. Ширина одного похилого шару може бути 3-5 м у залежності від довжини складу. Такий шар обробленого зерна застеляють полотнищем поліетиленової плівки, на який засипають наступний шар також зерна. Таких шарів може бути до 20 і більше в залежності від довжини і ширини складського приміщення. Поверхню всіх шарів також покривають полотнищем плівки і для більш щільного контакту плівки з обробленим зерном її присипають дефекатом або іншим ущільнюючим матеріалом товщиною 8-10 см для створення герметичних умов зберігання вологого зернофуражу. Пошарова вертикальна герметизація похилими шарами зерна необхідна для того, щоб не допустити проникнення повітря в зернову масу на всю довжину приміщення складу і попередити повторну ферментацію при розгерметизації законсервованого зернофуражу.

Розміри загерметизованого шару зерна повинні розраховуватися з щоденної потреби господарства в зернофуражі за умови використання кожного шару протягом 10 днів у теплу пору року. Для недопущення псування зерна при розгерметизації шару щодня необхідно забирати зернову масу шириною забору похилої площини шару в межах 30-40 см. Після такого забору зерна його подрібнюють на існуючих дробарках різного типу.

Розробка технології зберігання консервованого вологого зерна кукурудзи в буртах на критих токах

Недоліком технології вберігання консервованого вологого зерна в засіках різного типу складських приміщень із пошаровою горизонтальною і вертикальною герметизацією є значні матеріальні затрати на їх спорудження. Поряд з цим на критих токах при відсутності бокових стін і поперечних перегородок зберігання консервованого вологого зерна технологічно неможливе. Тому виникає потреба розробки нових технологічних прийомів заготівлі і зберігання вологого зерна на площадках критих токів. З цією метою нами була розроблена нова технологія зберігання консервованого вологого зернофуражу на критих токах без спорудження засіків і різного роду перегородок.

Зерно кукурудзи вологістю 34 % обробляли консервантом “Бергель” у кількості 2 % від маси і заклали на зберігання в бурт на критому току із секційною герметизацією поліетиленовою плівкою. Бурт обсягом зерна 100 тонн сформували на площадці критого току без наявності бокових стін і поперечних перегородок. Секції в бурті формували по 20 тонн, які всі разом накрили суцільним полотнищем поліетиленової плівки. До бурту плівку притиснули з боків і поверх дефекатом товщиною шару 15-20 см.

На основі проведених досліджень нами зроблено висновок, що спосіб зберігання консервованого вологого зерна кукурудзи на критих токах в буртах із секційною герметизацією порівняно із способами зберігання аналогічно в засіках складських приміщень має наступні переваги: відпадає потреба спорудження засіків; збільшується маневреність технічних засобів при консервуванні та закладанні зернофуражу; існує доступність використання критих токів у любому господарстві для зберігання за такою технологією вологого зернофуражу.

Використання вологого зерна в годівлі корів

Традиційна технологія передбачає висушування зерна до стандартної вологості 14 % на сушильних агрегатах різних типів. У господарстві “Осіївське” було підготовлено до згодовування зерно кукурудзи трьох технологічних прийомів, яке за продуктивною дією оцінювалось в дослідах на коровах (табл. 2).

Таблиця 2

Схема досліду на коровах при згодовуванні зерна кукурудзи

Групи | Кількість голів | Умови годівлі

Зрівняльний період – 20 днів

Контрольна | 7 | Основний раціон: силос кукурудзи молочно-воскової стиглості – 10 кг, сінаж із люцерни – 10 кг, жом буряковий кислий – 20 кг, солома ячмінна – 5 кг, дерть горохова – 1,0 кг, соняшникова макуха – 0,5 кг, меляса – 1,0 кг, сіль кухонна – 100 г, монокальцій фосфат – 60 г + дерть кукурудзяна (кукурудза з-під комбайна висушена на СБ-1,5) – 2,5 кг

Дослідна-1 | 7

Дослідна-2 | 7

Основний період – 71 день. Облік проводився щоденно

Контрольна | 7 | Основний раціон залишився таким же, як в зрівняльний період + зерно кукурудзи (дерть) по 2,5 кг на голову за добу. Кукурудза після обмолоту висушена на агрегаті СБ-1,5

Дослідна-1 | 7 | Основний раціон зрівняльного періоду + 3,1 кг консервованого зерна кукурудзи на голову за добу, що еквівалентно 2,5 кг висушеного зерна

Дослідна-2 | 7 | Основний раціон зрівняльного періоду + 2,5 кг висушеного на агрегаті СБ-1,5 консервованого зерна кукурудзи

Догляд, утримання та годівля корів всіх 3-х груп були однаковими. Роздача кормів була 3-разовою. Облік середньодобового надою молока індивідуально від кожної корови проводили щоденно протягом 71 дня основного дослідного періоду з 15.03 по 25.05.2001 року. Визначення вмісту жиру, білка, лактози та сухої речовини проводили в молоці один раз за декаду. Продуктивність корів контрольної і 2-х дослідних груп наведена в таблиці 3.

Затрати кормів у контрольній групі корів на 1 кг натурального молока і відповідно 4 % за жирністю складають 1,4 і 1,7 к. од., а в І_дослідній у такій же відповідності 1,3 і 1,6 і лише в ІІ-дослідній витрати кормів на рівні 1,1 і 1,4 к. од. У складі раціону корови контрольної і 2-х дослідних груп одержували 15,4 к. од. Перетравного протеїну на к. од. припадало 106 г.

Таблиця 3

Продуктивність корів та вміст у молоці жиру, білка, лактози

і сухих речовин, М±m (72 дні облікового досліду, n = 7)

Групи | Середній удій, кг | Вміст у молоці (%)

жиру | білка | лактози | сухих

речовин

Контрольна | 11,0±0,36 | 3,36±0,04 | 3,00±0,03 | 5,19±0,03 | 12,4±0,06

І-дослідна | 11,8±0,36 | 3,26±0,04 | 3,01±0,02 | 5,13±0,03 | 12,3±0,05

% до контролю | 107,3

(Р > 0,05) | 97,0 | 100,3 | 98,8 | 99,2

ІІ-дослідна | 13,4±0,45 | 3,28±0,03 | 3,01±0,02 | 5,13±0,04 | 12,2±0,09

% до контролю |

121,8

(Р < 0,01) | 97,6 | 100,3 | 98,8 | 98,4

% до І-дослідної | 113,6

(Р < 0,05) | 100,6 | 100,0 | 100,0 | 99,2

За молочною продуктивністю корови, яким згодовували консервоване вологе зерно кукурудзи переважали на 7,3 % корів, які споживали зерно, висушене після обмолоту на агрегаті СБ-1,5. Висушене консервоване зерно має вищу продуктивну дію на 21,8 % порівняно до контролю, тоді як в порівнянні до вологого консервованого лише на 13,5 %.

Продуктивна дія зерна кукурудзи різних технологій зберігання при відгодівлі молодняку великої рогатої худоби

З метою порівняння продуктивної дії сухого зерна (контроль), вологого консервованого (дослід) і законсервованого та висушеного на агрегаті СБ-1,5 (також дослідний варіант), нами були проведені дослідження на трьох групах бичків по 12 голів у кожній.

Жива маса бичків на початку зрівняльного періоду становила 256-262 кг, а в кінці 278-283 кг. За дослідний період, який продовжувався 151 день, середньодобові прирости бичків контрольної групи, яким згодовували зерно кукурудзи висушене на СБ-1,5 зразу після обмолоту були на рівні 775 г, а дослідної групи при згодовуванні консервованого вологого зерна 848 г, тоді як при згодовуванні такої ж кількості зерна, за сухою речовиною, але висушеного на агрегаті СБ-1,5 середньодобові прирости становили лише 813 г. Тварини всіх трьох груп одержували однакову кількість зерна кукурудзи за сухою речовиною (табл. 4).

Таблиця 4

Раціони контрольних і дослідних бичків

(ІІ період основного періоду)

Показник | Групи | Норма | +– до норми

Контрольна | І-дослідна | ІІ-дослідна

Дерть із сухого зерна кукурудзи, кг

Дерть із консервованого зерна кукурудзи, кг

Дерть із консервованого і висушеного зерна кукурудзи, кг

Силос кукурудзяний, кг

Жом буряковий кислий, кг

Солома пшенична, кг

Меляса, кг

Сіль поварена, г

Монокальцій фосфат, г |

2,5––

20

10

4

1

45

60– |

3,1–

20

10

4

1

45

60–– |

2,5

20

10

4

1

45

60

В раціоні міститься:

корм. од.

обмінної енергії, МДЖ

сухої речовини, кг

сирого протеїну, г

перетравного протеїну, г

сирої клітковини, г

крохмалю, г

цукру, г

сирого жиру, г

кальцію, г

фосфору, г |

10,1

115

12,1

1144

612

3391

1615

868

377

67

41 |

10,1

115

12,1

1144

612

3391

1615

868

377

67

41 |

10,1

115

12,1

1144

612

3391

1615

868

377

67

41 |

10,1

94

10,5

1350

810

1995

1215

810

380

55

30 |

0

+21

+1,6–

206–

198

+1396

+400

+58–

3

+12

+11

У раціоні на 1 корм. од. припадає: перетравного протеїну – 61 г, клітковини на суху речовину – 28 %. Різниця за вмістом крохмалю і цукру в раціонах бичків між групами відсутня, що пояснюється відсутністю ферментації крохмалю і жиру в консервованому зерні і незначному зменшенні вмісту цукру.

Істотна різниця середньодобових приростів живої маси бичків І-дослідної групи із такими ж приростами в контрольній і ІІ-дослідній групах підтверджується більшою всмоктувальною функцією рубця. А це як наслідок більш високої ферментативної активності мікробіальних процесів за рахунок часткового гідролізу крохмалю і розчинного білка консервованого вологого зерна порівняно до сухого. Показники забою піддослідних бичків наведені в таблиці 5.

Таблиця 5

Забійні показники піддослідних бичків (n = 3; М m)

Показник | Групи

контрольна | І-дослідна | ІІ-дослідна

Передзабійна жива маса, кг | 389 3,7 | 409 2,8 | 401 1,2

Маса туші, кг | 193 5,2 | 201 6,4 | 195 4,4

Вихід туші, % | 48,4 1,43 | 49,2 1,37 | 48,7 1,42

Тенденція підвищення вмісту білка в сироватці крові бичків, які одержували консервоване вологе зерно (Р<0,05), є свідченням вищої інтенсивності росту бичків. Вірогідною є різниця в концентрації фосфору (Р<0,01) в бичків І-дослідної групи порівняно до контролю.

У заключенні необхідно зазначити, що консервоване зерно кукурудзи проявляє також вплив на морфогенез печінки в збільшенні ядер на 1 мм2 від 5122 до 5868 (на 14,5 %), їх розмірів від 2,68 до 3, 68 мкм (на 37,3 %) та їх об’єму від 12,46 до 24,30 мкм3 (на 95,0 %), що сприяє підвищенню функціональної активності цього органу та інтенсифікації обмінних і синтетичних процесів в організмі піддослідних бичків при інтенсивному вирощуванні та відгодівлі.

Використання консервованого зерна кукурудзи у складі монокорму при відгодівлі молодняка великої рогатої худоби

Дослідження проведені на базі фермерського господарства ім. Шевченка Здолбунівського району Рівненської області у період із грудня 2005 по травень 2006 року. До складу “монокорму” як єдиного корму для бичків дослідної групи входило 5 кг консервованого цілого зерна кукурудзи вологістю 35 %, 1 кг вівсяних висівок, 0,3 кг соняшникової макухи з вмістом сирого протеїну 24 %, 0,5 кг бурякової меляси, 70 г кухонної солі, 50 г подрібненого насіння гірчиці білої сорту “Кароліна”, 100 г крейди і 100 г вулканічного туфу — анальциму. Норма згодовування такого “монокорму” становила 6 і 7 кг на початку і 10 кг у кінці досліду.

Контрольна група відгодівельних бичків одержувала раціон силосно-концентратного типу. До складу раціону входили такі корми: дерть ячмінна — 1,5 кг, кормові буряки — 5,0 кг, сіно злаково-бобове — 2 кг силос кукурудзяний молочно-воскової стиглості згодовували вволю. Облік спожитого корму показав, що тварини споживали його на початку досліду до 10 кг, а в кінці — до 15 кг.

Після закінчення дослідного періоду був проведений контрольний забій бичків, який показав вищий на 5,5 % вихід туші в тварин дослідної групи, тобто, на рівні 55,5 % проти 49,5-50,0 % в контрольній.

Енергоощадна технологія консервування вологого зерна кукурудзи і його використання у складі “монокорму” при виробництві яловичини є комплексною новітньою технологією. Така технологія в сучасних умовах виробництва яловичини забезпечить собівартість 1 кг приросту живої маси в межах 2,5 грн., тоді як використання силосу з однакової площі збирання збільшує собівартість до 5 грн./кг. Затрати енергії на виробництво зерна і його консервування значно менші порівняно до затрат на скошування, транспортування і повторне транспортування гною — неперетравної сухої речовини силосу основою якого є лігніфікована клітковина. Перспектива технології виробництва яловичини низької собівартості на основі консервованого зерна кукурудзи у складі “монокорму” по-винна базуватися на високій врожайності зернофуражу на рівні 100 ц/га.

Порівняльна оцінка перетравності поживних речовин сухого і вологого консервованого зерна кукурудзи в балансових дослідах на баранах показала вищу перетравність сухої речовини вологого консервованого зерна на 1,4 %, органічної речовини — 1,6, протеїну — 3,5 (Р < 0,05), жиру — 1,8, клітковини — 2,1 і безазотистих екстрактивних речовин — на 0,5 % порівняно до сухого.

Економічна і зоотехнічна оцінка результатів досліджень

У ТОВ “Осіївське” на 1 га посівної площі кукурудзи на зерно витрачається 26 ГДж сукупної енергії при урожайності вологого зерна 80 ц/га. На 1 тонну зерна витрачається 3125 МДж/т, що в перерахунку на еквівалент дизельного палива становить 78,1 кг/т. При ціні на дизельне паливо 3,71 грн. собівартість 1 тонни вологого зерна становить 290 грн. Собівартість 1 тонни консервованого зерна кукурудзи в 2006 р. становила 311 грн. при собівартості 1 ц молока 69,4 грн., що еквівалентно витратам сукупної енергії 748 МДж. При висушуванні кукурудзи і її використанні в годівлі молочного стада собівартість 1 ц молока становить 77,3 грн., а це еквівалентно 833 МДж сукупної енергії. Тоді як затрати сукупної енергії на 1 ц кормових одиниць коренеплодів становлять 942?МДж, кукурудзи на силос?— 873, однорічних трав на сіно?— 1184, багаторічних трав на сіно?— 799, на сінаж і зелений корм?— 378?МДж (Глущенко Д, 1996) (табл. 6).

Таблиця 6

Собівартість виробництва молока за 2006 рік

в ТОВ “Осіївське” Бершадського району Вінницької області

№

п/п | Показник | При годівлі кукурудзою

консервованою | сухою

Середньорічне поголів’я корів, гол. | 406 | 406

Валове виробництво, ц | 18270 | 17050

Продуктивність, кг