Зернофуражные культуры - ячмень, кукуруза, сорго в Оренбургской области и их кормовая ценность

УДК 633.15:633.174:633.16

Зернофуражные культуры - ячмень, кукуруза, сорго в Оренбургской области и их кормовая

ценность

Ю.Н.Сидоров, Г.И.Левахин, Н.Н.Докина

ГНУ Всероссийский НИИ мясного скотоводства

Аннотация: В статье дан анализ питательной ценности и химического состава кормов из зернофуражных культур, которые традиционно выращиваются в Оренбургской области.

Summary: The paper analyzes the nutritional value and chemical composition of fodder from fodder grains that are traditionally grown in the Orenburg region.

Ключевые слова: ячмень, сорго, кукуруза, урожайность, корма, химический состав кормов, питательная ценность.

Key words: barley, sorghum, corn , crop yield, fodders, chemical composition of fodders, nutritional

value.

Культуры, возделываемые на зернофураж в зоне сухих степей для мясного скота - это ячмень яровой, кукуруза и сорго зерновое. В зависимости от почвенных и метеорологических условий, в которых расположено хозяйство, приоритет отдается возделыванию той или иной культуре, или выращиваются все три, но в разных дозах в структуре кормового клина.

Ячмень требователен к плодородию почвы. Лучшие - черноземы и темно-каштановые почвы тяжелого и среднего мехсостава, с содержанием гумуса в пахотном горизонте не ниже 3-4%. Сравнительно высокая требовательность ячменя к плодородию почвы следует из его биологических особенностей. Ячмень отличается коротким сроком усвоения питательных веществ в начальный период развития и одновременно развивает высокие темпы накопления сухого вещества в надземной массе в период кущение-колошение. На формирование урожая ячменя сказываются влияния как предпосевные запасы влаги в почве, так и осадки вегетационного периода. Работы научных сотрудников ВНИИМС(а) [3] показывают, что весенние запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы представляют собой основу, на базе которой растут и развиваются зерновые культуры. Запасы влаги весной в количестве 120-130 мм и 100 мм осадков за вегетационный период позволяют собрать урожай ячменя до 13 ц/га. В отдельные засушливые годы, когда за вегетационный период не выпадают осадки, или их очень мало, предпосевной запас почвенной влаги оказывается единственным источником водоснабжения, формирующим урожай ячменя [6].

Глубокий аналитический анализ сорока лет погодных условий и влияние их на формирование урожая ячменя был проведен сотрудниками Оренбургского НИИСХ [1]. Исследования показали, что в 82% лет запасы влаги в почве перед посевом являются главным определяющим фактором формирования урожайности ячменя в местных условиях. Так, запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы к моменту посева, в среднем, составляют 110-130 мм, влага, поступающая из атмосферы в виде осадков, за период вегетации ячменя в исследуемой почвенно-климатической провинции в среднем составляет 95 мм. Эти параметры влагообеспеченности в среднем формируют урожай ячменя 13 ц/га. Анализ погодных условий вегетационного периода ячменя за 36 лет показал, что распределение острозасушливых (5%) и благоприятных (39%) лет предсказать невозможно: так засуха наблюдалась в трех случаях через год и по одному через 4 и 8 лет.

Итак, подводя итог вышеизложенному, можно сказать, что основным лимитирующим фактором, формирующим урожай ячменя, является недостаток атмосферных осадков, тогда как пищевой режим черноземов в условиях достаточного увлажнения обеспечивает получение урожая зерна ячменя в пределах 25-35 ц с 1 га.

Кукуруза. Степень вызревания зерна зависит, в первую очередь, от теплообеспеченности вегетационного периода. Средняя продолжительность активной вегетации кукурузы, возделываемой на зерно, в местных условиях колеблется в пределах от 90 до 110 дней. За период всходы-восковая спелость зерна сумма активных среднесуточных температур должна быть 1900-2000°. В центральной зоне области такие условия складываются в 78% случая. Поэтому под кукурузу на зерно надо отводить поля с наиболее теплым микроклиматом, то есть ее следует размещать на южных и юго-западных экспозициях землепользования. Посев проводится в направлении с севера на юг [5].

Влагообеспечение кукурузы в зоне сухих степей сильно ограничено. Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы к моменту сева, в среднем, составляют 100-130 мм, влага виде дождя за период вегетации кукурузы, в среднем, составляет 130 мм. Вероятность лет с осадками 130 мм и более за вегетационный период кукурузы составляет 73%. В этих границах влагообеспеченности урожай зерна кукурузы, в среднем, составляет 23-24 ц/га.

К плодородию почвы кукуруза предъявляет высокую требовательность, лучшие почвы - черноземы средне и более мощные среднесуглинистые с содержанием гумуса 4,5-6,0%, обладающие хорошей водоудерживающей способностью.

Подводя итог вышеизложенному, можно сказать, что решающее влияние на формирование урожая зерна кукурузы оказывает количество продуктивной влаги в метровом слое почвы - 100 и более мм и осадков в период выметывание-восковая спелость зерна - 35-40 мм. Сумма активных среднесуточных температур не менее 2000° за вегетационный период.

Сорго - засухоустойчивая культура, среди полевых растений ему нет равных по способности переносить длительные и жесткие засухи. Если в почве сохранилось хоть немного влаги, то сорго продолжает вегетировать и развиваться, несмотря на жару и сухость воздуха. Если же почва пересыхает, то сорго способно впадать в анабиоз и жизненные процессы замирают. После выпадения дождей, растения вновь начинают расти и развиваться. Важной биологической особенностью сорго является способность образовывать узловые корни, которые обеспечивают растения водой даже при выпадении малых норм осадков, или при образовании в надземном слое парообразной влаги, образующейся в результате перепада температур в ночное время между почвой и содержанием паров воды в воздухе.

Лучшими сортами и гибридами сорго являются такие сортопопуляции, у которых самый короткий межфазный период - цветение и созревание семян. Это самые скороспелые сорта, которые успевают сформировать урожай зерна за счет влаги, накопленной за осенне-зимний период.

По количеству тепла, необходимого для прохождения всего вегетационного периода от появления всходов до созревания, сорго относится к теплолюбивым растениям, оно активно начинает вегети-ровать при среднесуточной температуре выше 15°. Средняя продолжительность теплого периода, благоприятного для развития сорго в зоне сухих степей Оренбургской области, колеблется от 82 до 102 дней. Анализ обеспеченности теплом вегетационного периода скороспелых и раннеспелых сортов сорго показал, что в период всходы - восковая спелость зерна сумма активных среднесуточных температур должна быть 2100-2200°. Нами отработана технология прогноза, когда можно заранее, за 45 дней, определить в какой фазе развития зерна будет находиться зерновое сорго к 15-20 сентября. Так, если сорго на 15-20 июля достигло фазы выметывания можно ожидать урожай зерна восковой спелости. Если эта фаза наступила 25-30 июля, то зерно может достичь молочно-восковой спелости, а если фаза выметывания наступила 5-10 августа, то зерно будет только молочной спелости. Поэтому уже по времени наступления стадии выметывания можно определить как в дальнейшем использовать посевы сорго на семена, фураж, зерносенаж [4].

К почвам сорго относительно нетребовательно. Оно хорошо растет как на легких, так и на тяжелых глинистых почвах. Но наиболее высокие урожаи зерна были получены на плодородных суглинистых черноземах [8].

Исследования проводились в ООО «Экспериментальное» Оренбургской области. Почва - чернозем южный среднемощный карбонатный тяжелосуглинистый, содержание гумуса 4,3%. В течение одиннадцати лет изучались технологии возделывания и кормовая ценность зерна ячменя Донецкий 8 (контроль), кукурузы Росс 140, Обский 140; сорго Волжское 4, Камышинское 75.

Исследования показали, что урожай зерна ячменя в среднем за годы исследований составил 19,4 ц/га. В острозасушливые годы - 3,4 ц/га, засушливые - 9,1, благоприятные - 25-27 ц/га.

Кукуруза обеспечила средний урожай 22,6 ц/га, в острозасушливый год - 6,5, благоприятный год - 30-40 ц/га, в прохладные годы (таких было два года) с суммой среднесуточных температур вегетационного периода 1790° и 1720° зерно не было сформировано.

Сорго, в годы с суммой среднесуточных температур за вегетационный период 2100-2300°С, обеспечило урожай зерна 32,7-48,0 ц/га, с температурой 1720-1860°С была получена только зеленая масса. Поэтому средней урожай зерна в опыте составил 16,6 ц/га. Исходя из анализа погодных условий за 11 лет исследований, можно сказать, что в условиях сухой степи Оренбургской области вероятность получения зерна восковой спелости составляет 31,1, молочно-восковой спелости - 23,4 и урожай молочной и зеленой массы - 45,5 процентов. Также нами было замечено, что семена сорго Камышинское 75, завезенное с Камышинской опытной станции Волгоградской области с массой 1000 семян 32 г, в

условиях сухой степи Оренбургской области формировали семена массой 18-21 г и только один раз за годы исследований была получена масса 26 г, но следует так же отметить, что всхожесть семян, полученных в эти годы, была высокая - 98-100%.

Биохимический анализ фуражного зерна показал, что кукуруза и сорго по многим показателям уступали местному районированному сорту ярового ячменя Донецкий 8.

Если такие показатели как кормовые единицы, обменная энергия и содержание сухого вещества не столь значительно отличаются от ячменя, то уже переваримость сухого вещества дробленого зерна сорго уступала ячменю на 17% [2], содержание сырого протеина было всего на 16 г ниже, а переваримость - на 15%. Также при практически равных показателях содержания безазотистых экстрактивных веществ переваримость их у сорго была ниже на 15,2% (при 88,5% переваримости у ячменя и 73,3% у сорго).

И только переваримость жира сорго была выше на 3,12%, чем у ячменя. Самое высокое содержание крахмала наблюдалось у кукурузы 495 г/кг, ячменя - 469 и у сорго 440 г/кг, но содержание сахара в зерне сорго на 15 г было выше, чем у ячменя и кукурузы.

Что касается содержания аминокислот, то следует отметить, что сумма незаменимых аминокислот в зерне сорго выше на 2,9 г ячменя и на 1,6 г кукурузы. Ячмень превышал сорго по содержанию лизина и триптофана и уступал на 4 г по лейцину и на 1,6 г по изолейцину.

По содержанию макроэлементов (кальция, фосфора, серы) ячмень превосходил кукурузу и сорго (табл. 1).

Таблица 1. Химический состав и питательность зерна фуражных культур,

в 1 кг натурального корма

Показатели Ячмень Кукуруза Сорго зерновое

Кормовые единицы 1, 2 1, 2 1,1

Обменная энергия, МДж 11,3 11,5 10,8

Сухое вещество, г 860 862 850

Протеин, г 126 76,9 110,0

переваримый, г 98,0 56,9 69,0

Жир, г 21,0 29,5 28,0

Клетчатка, г 49,0 35,0 34,0

Безазотистые экстрактивные вещества, г 647 680 655

в том числе: крахмал, г 469 495 440

сахар, г 30,0 30,1 45,0

Аминокислоты: лизин,г 3,3 2,6 2,0

метионин, г 1,9 2,2 1,9

триптофан, г 1,4 0,8 1,0

валин, г 5,5 4,5 5,3

изолейцин, г 3,4 2,7 5,0

лейцин, г 7,0 11,5 11,0

треонин, г 2,9 3,3 2,6

фенилаланин, г 5,0 4,1 4,5

Сумма незаменимых аминокислот, г 30,4 31,7 33,3

Макроэлементы: кальций, г 1,7 1,1 1,6

фосфор, г 3,0 1,9 1,0

сера, г 1,3 0,3 0,4

Микроэлементы: медь, г 3,7 2,8 3,3

цинк, г 23,9 10,5 20,0

марганец, г 20,3 11,0 18,7

Витамины: Е, мг 43,2 21,3 11,0

тиамин, мг 0,46 0,38 0,34

рибофламин, мг 0,13 0,14 0,16

пантотеновая кислота, мг 1,0 0,6 0,7

фоливая кислота, мг 40 26 30

Прослеживается тенденция увеличения основных микроэлементов в зерне ячменя по сравнению с сорго и кукурузой. Содержание меди в зерне сорго ниже ячменя на 2,4%, цинка меньше в 2,3 и марганца в 1,8 раза. В зерне ячменя содержится больше витаминов, чем в сорго, так, витамина Е на 75%, тиамина на 26, фоливой кислоты на 25, пантотеновой кислоты на 30 процентов.

Содержание витаминов в зерне кукурузы было меньше, чем в зерне сорго. Фуражное зерно сорго является альтернативой ячменю, кукурузе, хотя доступность питательных веществ в составе зерна сорго для жвачных животных ниже. Это связано с тем, что крахмальные гранулы закрыты гидрофобной протеиновой оболочкой, или протеиновым матриксом, основу которого составляют белки глютелины, а в основе протеиновых телец - белки проламины. Именно проламины образуют прочные комплексы с крахмалом, а также с другими питательными веществами внутри клетки. Плотная упаковка затрудняет проникновение пищеварительных ферментов к крахмальным гранулам и процесс пищеварения происходит не полно [7].

Зерно сорго с кремнистой оболочкой эндосперма обладает низкой переваримостью протеина и крахмала. Наличие в оболочке зерна танинов, также способствует связыванию белков в недоступные для пищеварительных ферментов комплексы. Поэтому для достижения доступности питательных веществ в зерне сорго требуется дополнительная обработка его перед скармливанием жвачным животным.

Задачей обработки зерна сорго является глубокое разрушение эндосперма. Существуют следующие способы переработки зерна сорго: сухое дробление, плющение, помол (грубый и тонкий), обработка горячим паром в течение 30 минут (флакирование), сухой нагрев тонкого слоя зерна на установке инфракрасного излучения (микронизация).

Одним из самых простых хозяйственно-доступных способов переработки зерна сорго - это уборка комбайном влажного зерна в фазе молочно-восковой, восковой спелости с последующим измельчением, трамбовкой в траншее и герметизацией полимерной пленкой. В процессе силосования зерна происходит расщепление высокомолекулярных соединений под воздействием молочнокислых бактерий.

Отделом кормления ВНИИМС [2] была проведена оценка по использованию зерна сорго в качестве фуражного корма, контролем служил ячмень яровой. Испытуемые корма характеризовались одинаковой долей органического вещества в абсолютно сухой массе зерна 97,7-97,8%, но с различным его составом. Зерно ячменя содержало 16,7-17,0% сырого протеина, превосходя зерновое сорго на 4,34,4%, по всем другим показателям оно уступало сорго.

Скармливание дробленого зерна ячменя и сорго бычкам мясной породы показало, что зерно сорго хуже переваривалось животными, чем ячмень (табл. 2).

Таблица 2. Переваримость питательных веществ корма, %

Зерно дробленое Сухое вещество Органическое вещество Сырой протеин Сырой жир Сырая клетчатка БЭВ

Ячмень 79,55 80,76 67,39 58,05 10,37 88,48

Сорго 62,48 65,03 50,05 61,20 0,00 73,29

Кукуруза 73,48 74,67 58,52 64,38 17,46 83,50

Переваримость сухого вещества и протеина зерна сорго была ниже уровня переваримости ячменя на 17,1 и 17,3 процента. Ячмень превосходил сорго по переваримости всех питательных веществ, за исключением сырого жира. Зерно кукурузы по переваримости жира и клетчатки превосходило ячмень и сорго.

Таким образом, исследования показали, что зерно ячменя оказалось более ценным носителем питательных веществ, чем зерно сорго и кукурузы. Если скармливать корма, приготовленные из зерна сорго и кукурузы, но сбалансированные в рационе по протеину и сахару, то можно будет рассчитывать на получение высоких среднесуточных приростов на откорме мясного скота.

Литература

1. Крючков А.Г., Тишков Д.Н. Зависимость урожайности ярового ячменя от запасов влаги и осадков в центре Оренбургского Предуралья /Наука и хлеб. Оренбург, 2002. Вып. 9. С. 271-277.

2. Левахин Г.И., Айрих В.А., Сидоров Ю.Н. Оптимизация использования биоресурсов сорговых культур при производстве говядины. //Оренбург. 2006. С. 5-70, 110-112, 190.

3. Сидоров Ю.Н. О плоскорезных обработках почвы под ячмень //Труды ВНИИМС. Оренбург, 1974. Вып. 17. С. 378-381.

4. Сидоров Ю.Н. Культура сорго в Оренбургской области //Вестник мясного скотоводства. Вып.53, 2000. С. 449-460.

5. Сидоров Ю.Н., Докина Н.Н., Александрова С.А. Возделывание кукурузы на зерно //Вестник мясного скотоводства. Вып. 56, Оренбург. 2003. С. 445-450.

6. Сидоров Ю.Н., Докина Н.Н. Зависимость урожайности ячменя от погодных условий в зоне сухих степей Оренбургского Предуралья //Вестник мясного скотоводства. 2010. №1(63). Стр. 158-162.

7. Славянское поле: Зерновое сорго для КРС в вопросах и ответах. Ростов-на-Дону, 2012. 24 с.

8. Воскобулова Н.И., Новикова А.А. Использование регуляторов роста и десикантов в семеноводстве сахарного сорго. //Вестник мясного скотоводства. 2013. №2(80). С. 126-131.

Сидоров Юрий Николаевич, кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией кормопроизводства ГНУ Всероссийского НИИ мясного скотоводства, 46000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)77-44-24

Левахин Георгий Иванович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, старший научный сотрудник отдела кормления сельскохозяйственных животных и технологии кормов ГНУ Всероссийского НИИ мясного скотоводства, тел.: 8(3532) 77-07-63

Докина Нина Николаевна, научный сотрудник лаборатории кормопроизводства ГНУ Всероссийского НИИ мясного скотоводства, 46000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)77-44-24