Химический состав и питательная ценность зелёной массы зернобобовых культур в зависимости от сроков уборки в степной зоне оренбургского Предуралья

УДК 635.65:631.524

Химический состав и питательная ценность зелёной массы зернобобовых культур в зависимости от сроков уборки в степной зоне оренбургского Предуралья

А.П.Будилов, Н.И.Воскобулова, В.Н.Соловьева

ГНУ Оренбургский НИИ сельского хозяйства

Аннотация. В статье в основном уделено внимание химическому составу и питательной ценности зелёной массы в зависимости от сроков уборки зернобобовых культур.

Summary. The article considers primarily chemical composition and nutritional value of green mass depending on harvest time of leguminous crops.

Ключевые слова: зернобобовые культуры, кормовые единицы, переваримый протеин, энергия, сроки уборки, зелёная масса.

Key words: leguminous crops, feed units, digestible protein, energy, harvest time, green mass.

В Оренбургской области (и не только) проблема увеличения производства растительного белка является центральной, так как продуктивность животноводства базируется в основном на растительном белке. В решениях этой проблемы весьма важная, если не решающая роль, принадлежит бобовым культурам. Эти культуры дают самый дешёвый растительный белок.

Широкое возделывание пригодных для местных условий высокоурожайных зернобобовых культур - гороха, нута, вики, сои и т.д. поможет решить проблему дефицита белка.

Биологическая ценность белка растений определяется не только общим количеством белка, но и содержанием незаменимых аминокислот. По количеству незаменимых аминокислот зернобобовые распределяются в следующем порядке - горох, кормовые бобы, вика яровая [1].

Зерновые бобовые культуры помогают решить три главные задачи земледелия: увеличение производства зерна, растительного белка и повышения плодородия почвы.

Агротехническое значение зернобобовых состоит в том, что они накапливают значительное количество азота и органических веществ. При внесении в почву соломы гороха в качестве органического удобрения с 1 кг возвращается 11,2 кг азота, 2,4 кг фосфора и 22,2 кг калия [2].

Сравнительной оценке продуктивности зернобобовых посвящено немало работ в 60-е годы прошлого столетия [3, 4].

В связи с изменившимися погодными условиями и появлением новых сортов возникла необходимость провести видоиспытание зернобобовых культур и их различных сортов.

Полевые опыты проводились в течение 2011-2013 гг. в центральной зоне Оренбургской области.

Почва опытного участка - чернозём южный карбонатный среднесуглинистый, среднемощный.

Наиболее высокая потребность в питательных веществах у бобовых культур - в период от бутонизации до конца цветения, в особенности у гороха. Он поглощает к концу цветения от 60 до 100% необходимого ему калия и до 65% фосфора, а также в большом количестве выносится кальций.

Бобовые растения для своего роста и развития требуют сравнительно большего количество питательных веществ. Для формирования 1 ц зерна и соответствующего количества соломы гороху необходимо 3,5-4,5 кг азота, 1,2-1,7 фосфора, 2,5-3,5 калия.

Величина и качество урожая сельскохозяйственных культур определяется условиями питания, основные элементы которого - азот, фосфор и калий.

Уровень обеспеченности в начальный период вегетации растений пахотного слоя почвы нитратным азотом: высокое 2011 г. - 20, среднее 2013 г. - 13,7, низкое 2012 г. - 9 мг в 1 кг почвы (табл. 1).

К концу вегетации этот показатель снизился в 2011 и 2012 гг. до 3,0-4,7 мг на 1 кг почвы соответственно, в 2013 г. оставался на уровне или наблюдалось незначительное увеличение.

В подпахотном слое почвы до 100 см концентрация азота нитратов также снижалась в 2011 и 2012 гг. В 2013 г. увеличилась с 13,3 до 22,3 мг на 1 кг почвы, возможно за счёт активности клубеньковых бактерий на корнях зернобобовых культур происходила фиксация атмосферного азота.

Среднее содержание (23-27,3 мг) подвижного фосфора в начальный период роста и развития в 2011-2012 гг. и повышенное (35,7 мг в 1 кг почвы) в 2013 г. отмечалось в верхнем 30-сантиметровом слое почвы. Затем до глубины 100 см концентрация фосфора резко снижалась до 14,3-14,5 мг, в 2012 г. - до 5,5 мг на 1 кг почвы.

Снижение подвижного фосфора в верхнем горизонте почвы (30 см) наблюдалось только в 2012 г. до конца вегетации.

Обеспеченность пахотного слоя почвы обменным калием в начале вегетации в 2011 г. - повышенная, 2012 и 2013 гг. - средняя. Содержание обменного калия по профилю почвы до глубины 100 см снижалось в течение всей вегетации во все годы исследования.

Основная обработка почвы, отвальная вспашка на глубину 25-27 см, проводилась в августе после уборки предшественника - яровая пшеница - тракторами МТЗ-1221 и плугом ПН-4-35.

Весной при наступлении физической спелости почвы участки забороновали тяжелыми зубовыми боронами ЗБЗТ-1,0 в два следа гусеничными тракторами типа Т-4, ДТ-75М.

Перед посевом проводилась культивация на глубину заделки семян культиватором КПС-4 с боронами трактором МТЗ-1221. Сеяли зернобобовые культуры рядовым способом сеялками С3-3.6, СЗП-3,6 на глубину 6-8 см в ранние сроки. Норма высева составила: горох - 1,1 млн, вика - 2,0 млн, нут - 0,7 млн, чина - 1,0 млн, соя - 0,5 млн всхожих семян на 1 га. После посева участки прикатывали кольчатыми катками ЗККШ трактором МТЗ-8,0.

Схема опыта приведена в таблицах 2-4.

Зелёный корм, богатый протеином, углеводами, различными аминокислотами, витаминами, минеральными веществами в легкоусвояемой форме охотно поедается рогатым скотом всех возрастов.

Особенно необходим белковый корм, когда в рационе много грубых и сочных кормов. Одна кормовая единица должна содержать переваримого протеина 110 г для дойных коров, 105 г для молодняка и 120 г для откормочных свиней и птицы. Установлено, что при несбалансированном по белку корме для коров перерасход кормов достигает 30.. .35%, а это приводит к удорожанию себестоимости 1 кг молока на 22-28%.

Белки содержаться не только в семенах зерновых бобовых культур, но и в стеблях и листьях, в количестве, превышающем хлебные злаки в 2-3 раза.

Химический состав зернобобовых культур, в том числе содержание протеина, в отдельных частях растения различен. Это зависит от вида сорта, срока уборки, климата, метеорологических условий года, почвы и удобрения.

Количество протеина в урожае зернобобовых культур можно увеличить, применяя соответствующую агротехнику. Под влиянием минеральных удобрений у отдельных сортов гороха содержание протеина увеличивается на 2-6%. Районированные сорта также способствуют повышению урожайности.

Существуют нормативы потребности питательных веществ для всех сельскохозяйственных животных. Для кормления КРС с удоем 15-20 кг в сутки необходимо содержание сырого протеина не менее 13%, клетчатки - не более 24%, жира - 2-4%, золы - 7%.

Содержанием сырого протеина в сухом веществе в фазу бутонизации бобовых зоотехническим нормам за период исследований в среднем соответствуют все культуры. Наибольшим содержанием выделяется чина Мраморная - 20,6%, вика Льговская-60 - 18,2%, горох Чишминский-95 - 17,6%. (табл. 2).

Чина Мраморная выделялась содержанием сырого протеина в 2011-2012 гг. 21,9% и 22,5% соответственно, горох Чишминский-95 в 2011 г. и вика Мраморная в 2012 г. по 20,5% каждый.

Меньшим содержанием от 13,3 до 13,7% протеина в сухом веществе отмечены сорта гороха: в 2011 г. Самарец, в 2012 г. - Флагман-10, Флагман-12, Б-3298.

Во второй срок уборки - фаза образования бобов по вариантам опыта - наблюдалось снижение содержания сырого протеина в зелёной массе. Не отвечал зоотехническим требованиям в среднем сорт гороха Самарец - 12,4. Также не соответствовали зоотехническим нормам все сорта гороха в 2011 г., за исключением Чишминского 229 и в 2013 г. - Самариуса и Самарца. Лидировала по содержанию сырого протеина чина Мраморная - 17,2%.

Содержание клетчатки в среднем в зелёной массе во всех культурах и сортах соответствовало зоотехнической норме (< 24%), как в фазу бутонизации, так и в фазу образования бобов. Повышенное содержание клетчатки наблюдалось в фазу бутонизации в 2011 г. у сортов гороха от 25,4 до 28,2% в сухом веществе в первый срок уборки Самариус, Самарец, Флагман-10, Флагман-12; во второй - Чишмин-ский-95, Самариус, Флагман-12.

Содержание жира в растениях соответствовало норме (2-4%) в оба срока уборки в течение трёхлетних наблюдений. В фазу бутонизации бобовых содержание варьировало в среднем от 2,4 до 4,1%, а в фазу образования бобов - от 2,7 до 3,8%, что на 0,3% ниже. Высоким содержанием жира в растениях отличается чина Мраморная в оба срока уборки - 4,1 и 3,7%, в 2013 г. в первый срок уборки - 4,6%.

Таблица 2. Химический состав зелёной массы зернобобовых культур

Содержание питательных веществ,

% от сухого вещества

Варианты сырой клет-

жир зола БЭВ

протеин чатка

Фаза бутонизациии 1 1й срок уборки)

Горох:

1. Чишминский-95 17,6 18,6 3,4 10,3 40,9

2. Чишминский-229 17,0 19,8 3,6 9,7 40,8

3. Самариус 15,1 22,5 3,3 8,9 41,2

4. Самарец 14,7 24,1 3,3 8,9 40,1

5. Флагман-10 15,7 20,8 3,4 8,8 42,4

6. Флагман-12 15,5 22,8 3,4 9,5 40,0

7. Губернатор

8. Б-3298

Чина

9. Мраморная 20,6 20,8 4,1 10,5 35,3

Вика

10.Льговская-60 18,2 21,1 2,4 14,3 35,5

Фаза образования бобов

Горох:

1. Чишминский-95 14,3 21,1 3,0 8,7 44,3

2. Чишминский-229 13,9 21,3 3,0 9,0 37,5

3. Самариус 13,9 23,8 3,0 8,8 44,2

4. Самарец 12,4 23,0 2,8 8,1 45,2

5. Флагман-10 13,9 20,8 3,2 8,3 45,4

6. Флагман-12 13,4 23,7 3,1 9,4 41,9

7. Губернатор

8. Б-3298

Чина

9.Мраморная 17,2 18,4 3,7 7,6 40,9

Вика

10. Льговская-60 14,9 20,2 2,7 14,4 39,8

Норма потребностей КРС в питатель- > 13 < 24 2-4 7

ных веществах

Содержание золы в растениях во всех культурах в среднем за три года превышало норму (7%) в обе фазы уборки. Высоким содержанием золы в первом случае отличаются вика Льговская-60 - 14,3%, чина Мраморная - 10,5%, горох Чишминский-95 - 10,3%, во втором случае также вика Льговская-60 -14,4, горох сорта Флагман-12, Чишминский-229 - 9,4-9,0% соответственно. Зольность по вариантам опыта в фазу образования бобов снизилась в среднем до 0,8%.

На основании химического анализа рассчитана питательная ценность зелёной массы, которая представлена содержанием обменной энергии, кормовых единиц в сухом веществе корма и обеспеченностью кормовой единицы переваримым протеином. Белковая проблема должна решаться, главным образом, за счёт бобовых растений. Зерновые бобовые не только обладают высокой питательностью, но и содержат большое количество переваримого протеина на одну кормовую единицу [5].

Зерновые бобовые являются прекрасными пищевыми и кормовыми растениями и повышают ценность всех других кормов [6].

В одном килограмме сухого вещества в зависимости от культуры и сроков уборки содержалось в среднем 0,86-0,95 кормовых единиц, 9,1-9,9 МДж обменной энергии. Обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином изменялась от 110 до 184,8 г (табл. 3).

Таблица 3. Питательная ценность сухого вещества надземной биомассы зернобобовых культур

Варианты Бутонизация бобовых Образование бобов

содержание в 1 кг сухого вещества обеспеченность 1 корм. ед. переваримым протеином, г содержание в 1 кг сухого вещества обеспеченность 1 корм. ед. переваримым протеином, г

кормовых единиц обменной энергии. МДж кормовых единиц обменной энергии, МДж

Горох:

1. Чишминский-95 0,89 9,2 145,2 0,90 9,3 117,3

2. Чишминский-229 0,89 9,3 142,5 0,90 9,3 114,6

3. Самариус 0,89 9,2 126,0 0,90 9,2 121,6

4. Самарец 0,89 9,1 123,6 0,90 9,3 112,0

5. Флагман-10 0,89 9,3 130,0 0,91 9,4 113,4

6. Флагман-12 0,89 9,1 130,4 0,89 9,1 112,5

7. Губернатор

8. Б-3298

Чина

9. Мраморная 0,95 9,8 184,8 0,95 9,9 152,7

Вика

10. Льговская-60 0,86 9,1 177,6 0,88 9,1 141,5

В среднем за три года содержание кормовых единиц в сухом веществе надземной биомассы зернобобовых культур по срокам существенно не различалось. Наибольшим содержанием кормовых единиц выделилась чина Мраморная - 0,95 корм. ед., в 2013 г. - 0,97 корм. ед., вика Льговская-60 - 0,94 корм. ед.

По содержанию обменной энергии существенной разницы по вариантам опыта не наблюдалось. Наибольшим содержанием также выделяется чина Мраморная - 9,8-9,9 МДж, в 2011-2012 гг. - 10,1 МДж. Вика Льговская-60 в 2013 г. - 9,9 МДж.

Обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином составила в первый срок уборки 123,6-184,8 г, во второй - 110-152,7 г.

Лучшая обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином наблюдалась у чины Мраморная и вики Льговская-60 в первый срок - 184,8-177,6 г соответственно, во второй - 152,7-141,5 г соответственно. Наилучший показатель был у вики в 2012 г. - 212,6 г фазе бутонизации бобовых, у чины в 2011-2012 гг. - 204,9-202,1 г соответственно.

У сортов гороха обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином составила в первый срок уборки - 123,6-145,2 г, во второй - 115-121,6 г.

Зернобобовые культуры дают ценный зелёный корм, поэтому они являются важной составной частью зелёного конвейера. Выяснено, что потребность в биологически ценных белках можно обеспечить, если скоту скармливать зелёный корм, сенаж, силос из зернобобовых культур. Организм животных можно обеспечить за счёт этих культур аминокислотами, минеральными веществами и витаминами. К тому же для высокопродуктивных животных необходима более высокая концентрация этих веществ в кормовой единице.

Выход кормовых единиц с гектара при уборке в фазу бутонизации бобовых в среднем за 3 года составил 1,75, в фазу образования бобов - 2,76 тыс. (табл. 4). Во всех вариантах опыта во второй срок уборки выход кормовых единиц с 1 га увеличился в 1,6 раза в среднем.

Наибольший выход кормовых единиц в оба срока уборки был у гороха Самарец - 3,31-3,91 тыс. и во второй - у чины Мраморная - 2,99 тыс. в среднем.

За три года исследований наибольший выход кормовых единиц в оба срока уборки сложился в 2011 г. - 2,74-4,19 тыс. в среднем при НСР05 = 0,29 тыс. корм. ед. с 1 га.

В первый срок выделился горох: сорт Самарец - 9,05, Губернатор - 2,84, Самариус - 2,73 тыс. корм. ед. с 1 га, во второй: Самарец - 5,32; Самариус, Губернатор, Чишминский-92, чина Мраморная -от 4,33 до 4,57 тыс.

В 2012 г. в фазу образования бобов выделились по выходу кормовых единиц с 1 га горох сорт Самарец, Чишминский-229 и чина Мраморная от 2,70 до 2,82 тыс. при НСР05 = 0,13 тыс. корм. ед. с 1 га.

Наименьший результат показали в первый срок уборки горох Флагман-12, Чишминский-95 -1,19, 1,22 тыс. соответственно, во второй - вика Льговская-60, Флагман-12, Флагман-10 - 2,33; 2,52; 2,53 тыс. корм. ед. с 1 га в среднем соответственно.

Большое влияние на выход кормовых единиц в 2011 и 2012 годы оказали сроки уборки - доля влияния этого фактора составила соответственно 71,1 и 86,7%. За годы исследования влияние генотипа культур и сроков уборки было различным. Взаимодействие этих факторов во все годы было слабым 9,74,4%.

Сбор переваримого протеина варьировал в среднем в фазу бутонизации от 154,7 до 284,8 кг с 1 га, в фазу образования бобов - от 276,4 до 431,3 кг. Выход протеина во второй срок уборки увеличился в среднем в 1,5 раза.

По выходу протеина с 1 га в оба сроки уборки выделились вика Льговская-60 и чина Мраморная: в первый срок - 284,8; 249,1 кг соответственно, во второй - 431,3; 331,5 кг соответственно.

Наибольший выход переваримого протеина с 1 га с урожаем зелёной массы наблюдался у чины Мраморная во второй срок уборки в 2011 г. - 562,5, в 2012 г. - 503,1 кг. Наименьший выход у гороха Флагман-12 в оба срока уборки - 154,7 и 276,4 кг в среднем соответственно.

Таким образом, выход кормовых единиц и переваримого протеина с гектара в фазу образования бобов выше, чем в фазу бутонизации бобовых.

Наибольший выход кормовых единиц с гектара получен у гороха Самарец в оба срока уборки и чины Мраморная во второй срок уборки; по выходу переваримого протеина - чина Мраморная и вика Льговская-60, также в оба срока уборки.

Литература

1. Антоний А.К., Пылов А.П. Зернобобовые культуры на корм и семена. Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1980. 221 с.

2. Кислов А.В., Агеев Е.М. Горох - перспективная культура в биологическом земледелии Оренбуржья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2010. № 2(26). С. 27-28.

3. Бабошин Г.С. Сравнительная продуктивность зернобобовых культур на лёгких супесчаных почвах Подмосковья: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Москва, 1967. 23 с.

4. Синчугов А.И. Сравнительная оценка и некоторые приёмы возделывания зернобобовых культур в зоне каштановых почв Заволжья: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Саратов, 1969. 28 с.

5. Воскобулова Н.И., Будилов А.П. Влияние сроков уборки на состав и питательную ценность злаковых и бобовых культур в одновидовых и смешанных посевах в степной зоне оренбургского Пред-уралья // Вестник мясного скотоводства. 2011. № 64(3). С. 114-118.

6. Лухменев В.П., Шпортанов К.В., Чугунов Н.С. Биоэнергетическая оценка технологий выращивания зерновых, кормовых культур и подсолнечника в адаптивном земледелии Южного Урала. Оренбург, 1988. 88 с.

Будилов Александр Петрович, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела технологий кормовых культур ГНУ Оренбургского НИИ сельского хозяйства, 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1, тел.: 8(3532)71-00-23, сот.:8-9225-42-08-39

Воскобулова Надежда Ивановна, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом технологий кормовых культур ГНУ Оренбургского НИИ сельского хозяйства, 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1, тел.: 8(3532)71-00-23, сот.:8-919-864-34-40

Соловьева Валентина Николаевна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела технологий кормовых культур ГНУ Оренбургского НИИ сельского хозяйства, 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1, тел.:8(3532)71-00-23