Применение ферментных препаратов - реальная возможность повышения энергетической питательности объемистых кормов

Исследование посвящено изучению влияния полиферментных препаратов Феркон и ЦеллоЛюкс F в сочетании с бактериальным препаратом Биосиб на повышение энергетической питательности силоса и сенажа из высокопротеиновых трав в результате редукции сложных труднопереваримых углеводов и лигнина.

Повышение энергетической и протеиновой питательности объемистых кормов - ключевая задача успешного развития современного высокопродуктивного животноводства. Решению ее способствует внедрение в производство эффективных технологий силосования и сенажирования, в том числе, с применением биологических препаратов на основе ферментов. Это особенно актуально при заготовке кормов из высокопротеиновых трудносилосующихся и несилосующихся трав. Ферменты в составе препаратов должны обеспечить частичный гидролиз сложных труднопереваримых углеводов до моносахаров, чтобы повысить силосуемость трав, а также переваримость питательных веществ и усвояемость кормов жвачными животными. Однако по данным Woolford M. K. (1989), полный гидролиз структурных углеводов приводит к получению кашицеобразной консистенции корма и нарушению переваривания его в рубце. Кроме того, он плохо поедается скотом. Поэтому необходимо регулировать процесс с помощью подбора ферментов определенной активности, а также создания условий для их эффективной деятельности. При разработке препаратов на основе ферментов нужно учитывать и видовые особенности растений, чтобы обеспечить требуемую степень гидролиза сложных углеводов и лигнина без изменения физического состояния корма (2).
В результате совместных исследований НТЦ "Лекбиотех" и ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса в России создан полиферментный препарат Феркон. В настоящее время он широко применяется при силосовании люцерны и клевера лугового в провяленном виде для существенного повышения качества корма по энергетической питательности - до 10,7 МДж ОЭ в 1 кг сухого вещества при высокой сохранности питательных веществ (3; 4). Результаты его применения в ФГУП "Пойма" Московской области при силосовании люцерны показали, что полученный силос лучше поедается коровами, а их продуктивность была достоверно выше, чем при даче корма, приготовленного с финским химконсервантом АИВ-3 Плюс (5). Полиферментная композиция препарата представлена целлюлазой, ксиланазой и пектиназой. Производство препарата Феркон налажено ООО "ПО Сиббифарм".
В дальнейших исследованиях, проведенных специалистами ВНИИ кормов, было установлено, что активность ферментов препарата Феркон повышается при совместном использовании его с бактериальным препаратом Биосиб (6; 7). Внесение в силосуемую массу смеси препаратов позволяет снизить в 2-3 раза дозу Феркона при сохранении его консервирующего действия. Технология силосования с этими препаратами высокобелковых бобовых трав - люцерны и клевера лугового - отработана достаточно полно. Однако необходимо проведение дополнительных исследований по выявлению эффективности смеси препаратов при силосовании других бобовых культур, в частности, такой специфической, как козлятник восточный.
Наряду с препаратом Феркон во ВНИИ кормов проведены испытания и другого полиферментного препарата, выпускаемого ООО "ПО Сиббиофарм", под названием ЦеллоЛюкс F. В его состав входят ферменты целлюлаза,  ксиланаза и β-глюканаза, предназначенные для гидролиза труднопереваримых углеводов (целлюлозы и гемицеллюлоз), преобладающих в наиболее распространенных видах злаковых трав. Испытание препарата провели на злаковых травах с разным уровнем содержания протеина, при силосовании их в свежескошенном и провя-ленном виде, а также при сенажировании.

Материалы и методы исследований

Опыты по оценке влияния полиферментных препаратов Феркон и ЦеллоЛюкс F в сочетании с бактериальным препаратом Биосиб на повышение энергетической питательности получаемых кормов проведены во ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса в 2008-2011 годах.
Препарат Феркон (100 г/т) применяли в смеси с бактериальным препаратом Биосиб (80 мл/г) для силосования и сенажирования козлятника восточного сорта Гале, первого укоса в основные фазы вегетации.
Препарат ЦеллоЛюкс F в порошкообразном виде испытывали на многолетних злаковых травах первого и второго укосов, выращенных на почвах с разными фонами азотных удобрений. Доза внесения препарата - 100 г/т силосуемой и сенажируемой массы. Для повышения гидролитического действия ферментов его также применяли в сочетании с Биосибом.
Опыты были поставлены в лабораторных и научно-производственных условиях в соответствии с методическими рекомендациями (8). Определение переваримости питательных веществ и энергетической питательности исходной зеленой массы и полученных кормов проводили на взрослых валухах романовской породы согласно методическим указаниям (9).

Результаты и обсуждение

Оценку питательной ценности козлятника восточного провели в пер-вый укос в разные фазы вегетации, учитывая существенные отличия этой культуры от люцерны и клевера лугового по морфологии и химическому составу. За счет более быстрого отрастания травостоя после перезимовки и интенсивного накопления сухого вещества (в пределах 40% от максимально возможного) козлятник восточный пригоден к уборке в ранние фазы вегетации, начиная со стеблевания. Однако выравненность травостоя в этот период бывает очень низкой и провести уборку пришлось в смешанную фазу: стеблевание-начало бутонизации. Растения отличались высоким содержанием сырого протеина – 26,7% и низкой концентрацией сырой клетчатки – 20,1%. Кроме того, в них было достаточно высокое содержание крахмала – 9,7% и моносахаров – 6,9%. В результате зеленая масса козлятника восточного в эту фазу вегетации имела исключительно высокую энергетическую питательность - 11,2 МДж ОЭ в 1 кг сухого вещества при сахаро-буферном отношении, равном 1,2. При обычном силосовании (спонтанное заквашивание) из такой массы, даже в провяленном виде, как правило, получается корм очень низкого качества. Это происходит из-за активности нежелательной микрофлоры, разлагающей белки до аммиака, вследствие чего возникает дополни-тельная буферность, силос не подкисляется до необходимого уровня и портится. Применение препарата Феркон в сочетании с Биосибом при силосовании козлятника восточного в эту фазу позволило получить качественный по биохимическим показателям корм, как из свежескошенных, так и из провяленных растений. По скорости и степени подкисления массы, а также образованию кислот силос со смесью препаратов заметно превосходил силос с муравьиной кислотой в дозе 0,5%. Подкислился он до рН 3,83-3,98, тогда как с химконсервантом - до рН 4,25-4,33.
Однако, начиная с фазы бутонизации, в растениях козлятника восточного увеличивается содержание сырой клетчатки и уменьшается переваримость сухого вещества и отдельных питательных веществ. В результате энергетическая питательность зеленой массы козлятника восточного уменьшается до 10,3 МДж ОЭ в фазу бутонизации, до 9,2 - 8,7 МДж ОЭ в фазы начала и полного цветения, при довольно высокой концентрации сырого протеина (17-20%). Она существенно ниже, чем у люцерны в аналогичные фазы вегетации (9,9-9,3 МДж ОЭ). Поэтому уборку козлятника восточного первого укоса позднее фазы бутонизации следует рассматривать, как вынужденную меру. Вместе с тем, применение препарата Феркон в смеси с Биосибом при силосовании и сенажировании этой культуры в фазу полного цветения оказало влияние на повышение энергетической питательности корма за счет глубокого гидролиза сложных труднопереваримых углеводов. Это обусловило увеличение переваримости питательных веществ кормов опытных вариантов в сравнении с контрольными (табл. 1). Энергетическая питательность силоса возросла до 8,8 МДж ОЭ, а сенажа – до 9,2 МДж ОЭ, что указывает на перспективность такого способа консервирования. При этом впервые было отмечено превышение энергетической питательности сухого вещества кормов с биопрепаратами по сравнению с питательностью ис-ходной зеленой массы, которая в фазу цветения составила 8,7 МДж ОЭ.


На козлятнике восточном поздних фаз вегетации препарат Феркон в смеси с Биосибом оказался более эффективным, чем на люцерне и клевере луговом в аналогичные периоды роста. Сенаж из этих культур с Ферконом по энергетической питательности сухого вещества несколько уступает силосу из провяленных растений с этим препаратом, а силос не превосходит исходную зеленую массу, в лучшем случае - равноценен ей. Это относится и к козлятнику восточному ранних фаз вегетации. Так в фазу бутонизации силос с Ферконом имел энергетическую питательность 10,1 МДж ОЭ, что на 0,2 МДж ОЭ ниже питательности исходной зеленой массы. По-видимому, различное действие ферментов в составе препарата на гидролиз сложных труднопереваримых углеводов обусловлено особенностями структуры углеводно-лигнинного комплекса растений и условиями ферментации. Они оказались более благоприятными при сенажировании, чем при силосовании козлятника восточного. Об этом свидетельствуют данные о составе и переваримости питательных веществ сенажа, силоса и исходной зеленой массы (см. табл. 1). На люцерне и клевере луговом максимальное действие ферментов-гидролаз проявлялось при влажности консервируемой массы от 50 до 65%. Другим фактором, влияющим на активность ферментов, был уровень и скорость подкисления массы. При быстром и глубоком подкислении до pH 4,2 и ниже деятельность ферментов сильно ограничивается, а при pH 3,7-3,9 - практически прекращается.
На редукцию углеводов влияет и стадия развития растений. В ранние фазы вегетации трудногидролизуемые углеводы еще слабо инкрустированы лигнином и лучше перевариваются жвачными животными. В наших опытах при силосовании козлятника восточного в фазу стеблевание - начало бутонизации под действием ферментов препарата Феркон отмечен частичный распад лигнина, что выразилось в снижении его содержания с 49,5 до 37,6 г в расчете на 1 кг сухого вещества по сравнению с исходной зеленой массой. При силосовании в фазу начала и полного цветения не выявлено разложение лигнина под действием препарата Феркон. Тем не менее, энергетическая питательность силоса и сенажа с препаратом Феркон оказалась выше, чем исходной зеленой массы. Вероятно, ферменты препарата оказывали влияние на нарушение связей лигнина с целлюлозой и гемицеллюлозами, что способ-ствовало большей их доступности бактериям рубца.
В целом, препарат Феркон в сочетании с Биосибом можно рекомендовать для силосования и сенажирования козлятника восточного во все фазы вегетации. Наиболее качественный корм по энергетической питательности (10,3-11,2 МДж ОЭ) и содержанию сырого протеина (22-27%) получается при уборке растений с фазы стеблевания до полной бутонизации. В более поздние фазы вегетации (начало цветения и полное цветение) качество исходной зеленой массы по энергетической питатель-ности резко снижается (до 8,7-9,2 МДж ОЭ). Это делает козлятник восточный непригодным для приготовления кормов для высокопродуктивного молочного и мясного скота. Однако и в этом случае применение препаратов Феркон и Биосиб оказывает положительное влияние на повышение энергетической питательности заготавливаемых кормов (до 10%), что позволяет использовать их в рационах животных средней продуктивности.
Злаковые многолетние травы, возделываемые на пашне и на улучшенных пойменных лугах, являются важным сырьевым ресурсом для производства качественных объемистых кормов в большинстве регионов нашей страны. Они отзывчивы на внесение азотных удобрений и в ранние фазы вегетации (кущение, выход в трубку) накапливают в сухом веществе максимальное количество обменной энергии (10,2-10,8 МДж), сырого протеина (16-26%) и биологически активных веществ (10; 11). Поэтому разработка новых эффективных технологий их консервирования является актуальной задачей кормопроизводства.
Консервирующее действие полиферментного препарата ЦеллоЛюкс F определяли на смеси многолетних злаковых трав в провяленном и свежескошенном виде. Выявлено, что на травах с содержанием сырого протеина менее 14% препарат обладал низкой эффективностью в результате быстрого и глубокого подкисления массы (до рН 4,2 и ниже), т.к. кислая среда является неблагоприятной для деятельности гидролитических ферментов в его составе. При силосовании злаковых трав с высоким содержанием сырого протеина (более 16%) результаты опытов были иными (табл. 2). Из анализа полученных данных следует, что в силосе контрольного варианта образовалось больше предельно допустимой нормы аммиака (15,3%), он недостаточно подкислился (pH 4,95), в корме обнаружена масляная кислота (0,21%), что характеризует его как некачественный. Силос с полиферментным препаратом ЦеллоЛюкс F в сочетании с Биосибом имел высокое качество по всем биохимическим показателям. Это свидетельствует о том, что под действием ферментов, содержащихся в препарате ЦеллоЛюкс F, произошел гидролиз целлю-лозы и гемицеллюлоз – основного компонента кислотно-детергентной клетчатки.

Эффективность препарата ЦеллоЛюкс F в смеси с Биосибом проявилась и в снижении содержания сырой, нейтрально- и кислотно-детергентной клетчатки, а также в повышении протеина и жира (табл. 3).

В результате в силосе с биопрепаратами существенно увеличилась переваримость сырой клетчатки с 60,6 до 68,8% и энергетическая питательность сухого вещества корма - с 9,9 до 10,4 МДж ОЭ (табл. 4).

Таким образом, результаты исследований показывают, что использование полиферментных препаратов Феркон и ЦеллоЛюкс F в смеси с бактериальным препаратом Биосиб позволяет повысить качество силоса и сенажа из многолетних бобовых и злаковых трав по энергетической и протеиновой питательности. Положительное действие препаратов проявляется при соблюдении режима провяливания скошенных растений и дозы внесения их в силосуемую массу. Для скашивания применяют, преимущественно, дисковые косилки, оборудованные кондиционерами для ускорения обезвоживания трав в процессе провяливания. Массу укладывают равномерно в прямоугольные прокосы одинаковой толщины по длине и ширине. Провяливают растения до влажности около 70%, после чего массу собирают в валки и подбирают с помощью кормоуборочных комбайнов на силос или доводят ее до влажности 55% для приготовления сенажа. Препараты вносят с помощью насосов-дозаторов, установленных на комбайнах. Подробная информация по технологии приготовления кормов с использованием ферментного препарата Феркон в смеси с Биосибом дана в рекомендациях (13).

Литература:

1.    Woolford M. K. The Sillage Fermentation. / Microbiology Series, - V. 14. New York and Basel: Marcel Dekker, Inc., - 1989.
2.    Seal D. R. Bacteria and enzymes as product in improve silage preservation / Developments in silage. – 1987. – P. 47-61.
3.    Бондарев В.А., Анисимов А.А.  Полнее использовать силосование высокобелковых трав для приготовления качественного корма / Животноводство России. - 2006. - №5. -С. 62-63.
4.    В.М.Косолапов, В.П.Клименко. Эффективность силосования бобовых  с препаратом Феркон./ Молочное и мясное скотоводство», - 2008.- №7.- С.19-21.
5.     Анисимов А.А. Эффективность технологии силосования люцерны с новым биологическим препаратом Феркон / Ваш сельский консуль-тант. - 2006. - № 4. - С. 28-30.
6.    Косолапов В.М., Бондарев В.А., Клименко В.П., Логутов А.В.  Эффективный способ сохранения энергетической питательности люцерны. / Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук.- 2009.- №4, - С. 24-26.
7.    Косолапов В.М., Бондарев В.А., Клименко В.П. Приготовление силоса высокого качества из клевера лугового./ Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук.- 2009.- №4- С.55-57.
8.    Методические рекомендации  по проведению опытов по консервиро-ванию и хранению объемистых кормов. - М.: ФГУ РЦСК. -2008.- 67 с.
9.    Методические рекомендации по оценке кормов на основе их перева-римости. – М., -1989.- 44 с.
10.    Ахламова Н. М. Урожай и качество злакового корма в зависимости от доз азотных удобрений / Земледелие. – 1968. – №5. – С. 59-63.
11.     Харьков, Г. Д. Многолетние травы – основной источник белковых кормов / Кормопроизводство. – 2001. – №3. – С. 15-19.

В.П. Клименко, кандидат с.-х. наук, зам. директора ГНУ ВИК Россельхозакадемии
А.Н. Кричевский, генеральный директор ООО ПО "СИББИОФАРМ"