Кукурузный силос является незаменимой частью корма для крупного рогатого скота, будь то молочное животноводство или откорм бычков. В более чем половине рационов молочных коров он даже является «основным» с долей более 50% по отношению к сухому веществу грубых кормов. Поэтому фермеры, занимающиеся разведением молочных коров, возлагают большие надежды на сорта кукурузы.
Немецкий комитет по кукурузе описывает эти требования к кормовым/силосным сортам кукурузы следующим образом: «Помимо таких характеристик общего использования, как быстрое развитие растений, холодостойкость и засухоустойчивость, хорошая устойчивость стебля и низкая склонность к кущению, силосный сорт кукурузы характеризуется высокой плотностью энергии в сухом веществе и высокой долей в основном зрелого крахмала, высоким выходом общего сухого вещества, высокой переваримостью растительных остатков, безопасным и здоровым созреванием без образования фузариоза и хорошей гибкостью при уборке, чтобы сохранить оптимальную способность к силосованию в течение более длительного периода времени».
Даже если несколько критериев положительно коррелируют друг с другом, все характеристики одновременно никогда смогут быть проявлены по максимуму. Поэтому всегда нужно рассматривать конкретные условия и задачи предприятия и взвешивать, какие параметры наиболее важны в конкретных условиях.
Часто прогнозируется, что в будущем экстремальные погодные условия будут усиливаться: от продолжительных осадков, которые могут не позволить собрать урожай кукурузы до конца октября или ноября, до ярко выраженной летней засухи, которая может привести к тому, что растения будут иметь мало початков или высохнут.
Поэтому, помимо качественных характеристик, таких как содержание крахмала, переваримость листостеблевой массы или клетчатки и содержание энергии, в будущем еще большее внимание будет уделяться поведению сортов кукурузы при созревании, а также их засухоустойчивости.
Качество кукурузного силоса
Характеристики кормовой ценности кукурузного силоса урожая 2020 года, которые были исследованы на LKS в Лихтенвальде, показывают, что в среднем кукурузные силосы очень похожи в различных регионах Германии.
Таблица 1: Качество кукурузного силоса (урожай 2020 года, источник: LKS Lichtenwalde)
| Показатель | Ед.изм. | Север | Центр | Юг | ||||||
| n | ∅ | Стандартное отклонение | n | ∅ | Стандартное отклонение | n | ∅ | Стандартное отклонение | ||
| СВ | г/кг | 1573 | 330 | 34,1 | 3126 | 339 | 43,6 | 3166 | 341 | 34,3 |
| СЗ | г/кг СВ | 1573 | 33,8 | 4,88 | 3126 | 36,4 | 6,15 | 3166 | 33,6 | 4,56 |
| СП | г/кг СВ | 1573 | 74,9 | 6,66 | 3126 | 76,5 | 8,62 | 3166 | 73,4 | 7,42 |
| СК | г/кг СВ | 1573 | 197 | 20 | 3126 | 196 | 21 | 3166 | 187 | 18 |
| СЖ | г/кг СВ | 1573 | 31,2 | 2,9 | 3126 | 30,7 | 3,4 | 3166 | 31,6 | 2,9 |
| Крахмал | г/кг СВ | 1573 | 306 | 50 | 3126 | 296 | 58 | 3166 | 322 | 48 |
| aNDFom | г/кг СВ | 1573 | 404,1 | 34,4 | 3126 | 404,9 | 36,4 | 3166 | 386,1 | 29,9 |
| ADFom | г/кг СВ | 1573 | 224,8 | 21,7 | 3126 | 223,5 | 22,6 | 3166 | 213,2 | 19,3 |
| NDFD30 | %NDF | 1573 | 49,6 | 2,7 | 3126 | 51,1 | 3,2 | 3166 | 49,8 | 2,9 |
| NDFD120 | %NDF | 1573 | 68,8 | 3,7 | 3126 | 69,1 | 3,8 | 3166 | 69,4 | 3,5 |
| NDFD120 | %NDF | 1573 | 73,5 | 4,8 | 3126 | 75 | 4,7 | 3166 | 73,2 | 4,8 |
| ELOS | % СВ | 1573 | 71,9 | 2,7 | 3126 | 72,5 | 2,9 | 3166 | 73,4 | 2,4 |
| NEL | МДж/кг СВ | 1573 | 6,78 | 0,22 | 3126 | 6,78 | 0,24 | 3166 | 6,88 | 0,2 |
| ОЭ крс | МДж/кг СВ | 1573 | 11,17 | 0,29 | 3126 | 11,16 | 0,32 | 3166 | 11,29 | 0,27 |
| nXP | г/кг СВ | 1573 | 133,44 | 3,54 | 3126 | 133,76 | 3,96 | 3166 | 134,2 | 3,69 |
| RNB | гN/кг СВ | 1573 | -0,37 | 0,88 | 3126 | -9,17 | 1,15 | 3166 | -9,73 | 0,89 |
Север: Мекленбург-Передняя Померания, Шлезвиг-Гольштейн, Гамбург
Центр: Саксония, Саксония-Анхальт, Бранденбург, Тюрингия, Гессен, Северный Рейн-Вестфалия, Нижняя Саксония, Рейнланд-Пфальц, Саарланд
Юг: Бавария, Баден-Вюртемберг
Содержание крахмала как критерия для формирования початков несколько выше в кукурузном силосе двух южных земель Баварии и Баден-Вюртемберга и составляет 32 % в СВ, и, соответственно, содержание NDF и ADF в нем несколько ниже, чем в силосе других регионов Германии. В целом, однако, средние показатели кукурузного силоса в основном находятся на сопоставимом уровне и значительно более однородны, чем у травяного силоса.
Тем не менее, не следует забывать, что особенно в регионах с более сильной засухой (как это часто бывает в Бранденбурге и Саксонии-Ангальт), такая засуха может оказать значительное влияние на кормовые качества кукурузного силоса.
Очевидно, что региональные условия выращивания и сбора урожая сильно отличаются, что видно по высокому стандартному отклонению (48 — 58 г крахмала/кг СВ). Это означает, что 95 % всех образцов имеют содержание крахмала от 200 до 400 г/кг ДМ. Такие различия в содержании крахмала оказывают явное влияние на составление рационов.
Составление рациона и выбор сорта: в рационах с большим количеством кукурузного силоса именно содержание в нем крахмала и определяет выбор других высокоэнергетических концентратов.
Сортовые различия, особенно в переваримости клетчатки
Однако средние значения показателей качества не должны скрывать тот факт, что существуют также значительные различия в содержании питательных веществ в отдельных видах кукурузного силоса, и, возможно, еще большие различия в отношении переваримости. Поскольку переваримость крахмала у жвачных животных обычно очень высокая (более 95%), различия в общей переваримости различных сортов кукурузы в большей степени основаны на переваримости фракций клетчатки.
На кормовую ценность кукурузного силоса влияет ряд агрономических и управленческих факторов. Поэтому Терлер (2019) исследовал влияние сортов кукурузы, даты и года сбора урожая на кормовую ценность кукурузного силоса. В данное исследование были включены 9 различных сортов силосной кукурузы с тремя различными стадиями зрелости (50, 55 и 60 % содержания сухого вещества в початке). Были определены урожайность всего растения, состав питательных веществ и руминальная расщепляемость (in situ) разделенного на початки и листостебельную массу, а затем и всего растения, а также переваримость всего растения на валухах. Наконец, были проведены испытания по кормлению молочных коров, чтобы определить потребление корма и надои молока у животных.
Отдельные результаты представлены в таблице 2.
Таблица 2: Состав питательных веществ и переваримость цельного растения 9 различных сортов кукурузы (Терлер, 2019)
| Показатель | Единица измерения | Среднее значение | Минимум | Максимум |
| СВ | г/кг СВ | 3742) | 348 | 401 |
| СП | 722) | 70 | 76 | |
| СК | 2131) | 202 | 225 | |
| NDF | 399 | 386 | 415 | |
| NEL | 1 неделя жизни | 6,4 | 6,2 | 6,5 |
| Перевариваемость (при поддерживающем метаболизме, т.е. покрывает потребность животного на жизнь) | ||||
| Органическая масса | % | 72,71) | 70,7 | 74,2 |
| NDF | 59,4 | 54,2 | 63,1 | |
| NFC | 91,51) | 89,4 | 92,3 | |
Значение при 1)p<0.05, 2)p<0.001
Хотя различия в составе питательных веществ были не очень большими, по клетчатке имелись явные различия, особенно в переваримости NDF. Также наблюдалась относительно тесная связь между переваримостью фракции NDF и переваримостью общего органического вещества (R2 = 0,58).
Наряду с крахмалом, который является складом углеводов, большое значение имеют углеводы из волокон (NDF), поскольку жвачные животные могут достаточно хорошо переваривать фракции клеточных стенок благодаря своей системе преджелудков.
Эти исследования показывают, что кормовая ценность кукурузного силоса может быть улучшена путем селекции на более высокую перевариваемость в рубце и общую переваримость. По данным Terler (2019), для достижения высокой кормовой ценности кукурузного силоса следует избегать сортов с низкой перевариваемостью в рубце и поздними сроками уборки.
Различия в переваримости клеточных стенок, отмеченные Терлером (2019), также отражены в оценке кукурузного силоса урожая 2020 года (см. табл. 1). Потенциальная переваримость aNDFom (NDFD240) составляет в среднем 73 — 75 %. С другой стороны, 95 % всех образцов также находятся в диапазоне между 65 и 85 % перевариваемости. Разница в переваримости NDF на 10 % и более оказывает значительное влияние на потребление корма, способность доставки энергии и синтез молочного жира (выделение уксусной кислоты).
Помимо выбора сорта, время сбора урожая и, следовательно, спелость растения также влияют на переваримость NDF. Для приблизительного описания спелости растения подходят показатели сухого вещества и содержания крахмала.
Оценка кукурузного силоса, исследованного в LKS, показывает, что переваримость NDF выше при содержании сухого вещества ниже 30% и, следовательно, еще низкой спелости растения, чем при более сухих и явно более спелых растениях (таблица 3). Этот эффект одинаково проявляется во всех регионах Германии.
Таблица 3: Переваримость NDF через 30 часов (%) кукурузного силоса в зависимости от сухого вещества и региона
| Регион в Германии | Содержание сухого вещества, % | ||
| < 30 | 30 — 40 | > 40 | |
| Север | 50,7 | 49,4 | 49,5 |
| Центр | 52,9 | 50,8 | 49,5 |
| Юг | 51,2 | 49,6 | 48,8 |
Переваримость НДФ через 30 ч (NDFD30)
Содержание крахмала определяется не только сортом, но и зрелостью початка и высотой среза при уборке. Большая высота среза часто выбирается для того, чтобы не убирать сильно лигнифицированную и значительно менее перевариваемую нижнюю часть стебля и тем самым повысить концентрацию энергии в силосе. Как видно из таблицы 4, переваримость NDF снижается с увеличением содержания крахмала. Это указывает на то, что по мере созревания растений переваримость NDF также снижается. Стратегия повышения содержания крахмала в кукурузном силосе за счет более длительного созревания достигается ценой снижения переваримости NDF.
Таблица 4: Переваримость NDF1) (%) кукурузного силоса в зависимости от содержания крахмала и региона
| Регион в Германии | Содержание крахмала, % от ДМ | ||
| < 30 | 30 — 38 | > 38 | |
| Север | 51 | 48,8 | 47,2 |
| Центр | 52,6 | 49,9 | 48,7 |
| Юг | 51,7 | 49,2 | 47,5 |
Тип рациона имеет решающее значение
Благодаря высокому содержанию легко ферментируемых углеводов и низкой концентрации буферных веществ, таких как сырая зола и сырой белок, которые препятствуют снижению значения pH в процессе силосования, кукуруза обладает очень хорошими свойствами силосования.
В этом отношении риск классической неправильной ферментации при использовании кукурузы практически отсутствует, но существует больший риск аэробной нестабильности, особенно при высоком содержании сухого вещества, возможно большей длине измельчения, но прежде всего при недостаточном уплотнении. Особое внимание следует уделять этому при силосовании.
Остается добавить, что кукурузный силос — это вкусный и богатый энергией грубый корм с более низкой структурной эффективностью по сравнению с большинством травяных силосов.
Тем не менее, могут возникать ситуации, когда кукурузный силос имеет более высокое содержание NDF, чем травяной силос, а иногда даже более низкое содержание крахмала, чем сахар в травяном силосе. Это еще раз показывает огромную важность анализа конкретных кормов.
Помимо вопросов кормовой ценности, в будущем все большее значение будет приобретать устойчивость сортов кукурузы к засухе.
Кукурузный силос со средним содержанием крахмала
Рационы коров, используемые на практике, всегда зависят от площадей травы и кукурузы, имеющихся на фермах. Поэтому диапазон состава грубых кормов простирается от 100 % травы до 100 % кукурузы. Однако большинство ферм кормят своих дойных коров рационом с соотношением 70 — 30% травяного силоса и 30 — 70% кукурузного силоса в сухом веществе грубых кормов рациона. Примеры рационов, показанные в Таблице 5, иллюстрируют различные добавки концентратов, связанные с этим. Были отобраны кукурузный силос и травяной силос среднего кормового качества.
Таблица 5: Пример рационов с различными соотношениями травяного силоса и кукурузного силоса (рассчитано для дойной коровы весом 650 кг с продуктивностью 32 кг молока с 4% жира, 3,4% белка; потребление 20,8 кг СВ)
| Кормовое сырье | Единица измерения | Тип рациона: соотношение травяного силоса к кукурузному силоосу в сухом веществе грубых кормов | ||
| Больше травяного силоса: 70:30 % | 50:50 % | Больше кукурузного силоса: 30:70 % | ||
| Травяной силос: 240 г СК, 140 г nXP, 3,1 г RNB, 6,4 МДж NEL/кг СВ | кг СВ/гол. | 9,8 | 7 | 4,2 |
| Кукурузный силос: 197 г СК, 133 г nXP, -9,3 г RNB, 301 г крахмала, 6,7 МДж NEL/ кг СВ | 4,2 | 7 | 9,8 | |
| Рожь | 2,2 | 1,65 | 1,32 | |
| Зерно кукурузы | 1,32 | 1,32 | 1,32 | |
| Рапсовый шрот | 3,11 | 3,47 | 3,92 | |
| Кормовая мочевина | 0,05 | |||
| Минеральный корм | 0,18 | 0,19 | 0,21 | |
| NEL | МДж/кг СВ | 6,9 | 6,9 | 6,9 |
| nXP | г/кг СВ | 158 | 158 | 158 |
| RNB | 1,25 | 0,1 | 0,2 | |
| СК, структурная СК | 177,145 | 173,134 | 169,123 | |
| NDF, ADF | 409,236 | 385,225 | 361,216 | |
| Показатель структурности SW | 1,9 | 1,7 | 1,5 | |
| Сахар+Крахмал | г/кг СВ | 22,1 | 24,7 | 26,8 |
| Стабильный крахмал | 3,1 | 3,4 | 3,7 | |
| Сахар+расщепляемый в рубце крахмал | 19 | 21,3 | 23,1 | |
При составлении каждого рациона основное внимание уделяется обеспечению энергией и всеми питательными веществами в соответствии с требованиями, а также поддержанию достаточного уровня клетчатки для жвачных животных. Для последнего важно содержание сырой клетчатки, структурно эффективной сырой клетчатки, NDF и физически эффективной NDF или NDF из грубого корма. Кроме того, не менее важно избегать избытка углеводов, которые легко и, прежде всего, быстро разлагаются в рубце. К ним относятся сахар, а также крахмал из зерновых культур и крахмал из кукурузного силоса.
Официальные рекомендации по кормлению рекомендуют ограничить содержание сахара и крахмала в общем рационе для дойных коров до 25 % в сухом веществе, чтобы противостоять слишком быстрому и слишком большому снижению pH в рубце. Если рацион также содержит несколько большее количество стабильного в рубце крахмала, например, за счет целенаправленного использования зерна кукурузы, не следует превышать верхний предел содержания сахара и крахмала – 28% (максимум 30%) в сухом веществе рациона, так как в противном случае следует опасаться нарушения ферментации рубца.
Примеры рационов в Таблице 5 показывают, с одной стороны, что при более высокой доле кукурузного силоса в рационе необходимо добавлять большее количество концентратов с высоким содержанием белка (в данном случае рапсовый экстракционный шрот). Количество зерновой кукурузы было оставлено без изменений, но количество зерновых было уменьшено. Тем не менее, содержание сахара и крахмала в рационе, богатом кукурузным силосом, уже очень высокое — 26,8% СВ, в основном за счет содержания углеводов, которые разлагаются в рубце (23,1% СВ).
Кукурузный силос с очень высоким содержанием крахмала
Если же кукурузный силос будет содержать значительно больше крахмала, например, 38,7% и, следовательно, будет содержать меньше клетчатки (см. рационы 2 и 3 в Таблице 6), чем кукурузный силос с меньшим содержанием крахмала (рацион 1 в Таблице 5), то это приведет к тому, что в рационе с высоким содержанием кукурузного силоса придется использовать дополнительный источник клетчаки, например, солому злаковых. Выбранное здесь количество соломы 400 г (= 340 г СВ) соответствует минимально необходимому количеству. В соответствии с этим количеством соломы, в рационе 2 было уменьшено количество богатых энергией концентратов — ржи и зерна кукурузы. Однако было обнаружено абсолютно погранично высокое содержание сахара и крахмала — 29,7 % СВ в общем рационе. Даже если содержание стабильного в рубце крахмала составляет 4,7% СВ, все равно остается чрезвычайно большое количество углеводов, которые легко расщепляются в рубце, что в сочетании с очень (возможно, даже слишком) низким количеством структурно эффективной сырой клетчатки (355 г sXF/100 кг СВ, оптимум: 400 г/100 кг СВ) означает риск избыточного закисления рубца.
Таблица 6: Рацион на основе кукурузного силоса с 2 различными кукурузными силосами (рассчитан для дойной коровы весом 650 кг с 32 кг молока с 4 % жира, 3,4 % белка; потребление 20,8 кг СВ)
| Кормовое сырье | Единица измерения | Рацион 1 | Рацион 2 | Рацион 3 |
| 30% крахмала в кг СВ | 38,7% крахмала в кг СВ | |||
| Травяной силос: 240 г СК, 140 г nXP, 3,1 г RNB, 6,4 МДж NEL/кг СВ | кг СВ/гол. | 4,2 | ||
| Кукурузный силос: 197 г СК, 133 г nXP, -9,3 г RNB, 301 г крахмала, 6,7 МДж NEL/ кг СВ | 9,8 | |||
| Кукурузный силос: 157 г СК, 135 г nXP, -9,6 г RNB, 387 г крахмала, 6,7 МДж NEL/ кг СВ | 9,8 | |||
| Солома пшеничная | 0,34 | |||
| Рожь | 1,32 | 1,14 | ||
| Зерно кукурузы | 1,32 | 1,14 | 1,45 | |
| Сухой жом | 0,85 | |||
| Рапсовый шрот | 3,92 | 3,92 | ||
| Кормовая мочевина | 0,05 | 0,05 | ||
| Минеральный корм | 0,21 | 0,22 | ||
| NEL | МДж/кг СВ | 6,9 | 6,9 | |
| nXP | г/кг СВ | 158 | 158 | |
| RNB | 0,2 | 0,1 | ||
| СК, структурная СК | 169,123 | 157,111 | 164,111 | |
| NDF, ADF | 361,216 | 379,21 | 388,22 | |
| Показатель структурности SW | 1,5 | 1,4 | ||
Для того чтобы хоть немного снизить эту потенциальную опасность, содержание легкопереваримых углеводов в рационе 3 было снижено за счет полной замены зерновых, в основном на сухой жом. Жом содержит легкоусвояемые компоненты клеточных стенок, но не содержат крахмала, в нем сравнительно мало сахара (исключение составляет обработанный патокой сухой жом).
Как видно из этих расчетов, очень богатый крахмалом кукурузный силос может представлять определенную проблему в рационах на основе кукурузного силоса. С другой стороны, в рационах на основе травяного силоса высокое содержание крахмала в кукурузном силосе является весьма выгодным. Тем не менее, необходимо обращать внимание на содержание сахара в травяном силосе, поскольку максимум для сахара + доступного в рубце быстро расщепляемого крахмала в общем рационе также может быть быстро достигнут при использовании травяного силоса с высоким содержанием сахара.
При высокой доле травяного силоса в рационе не следует ожидать недостатка клетчатки, по крайней мере, в большинстве случаев. Добавка концентратов к рациону с низким содержанием кукурузного силоса может осуществляться предпочтительно за счет зерновых, которые богаты легкорасщепляемым в рубце крахмалом.
При большей доле кукурузного силоса в рационе (около > 60 % в сухом веществе грубых кормов), выбор также должен быть сделан в пользу сортов, не очень богатых крахмалом (около 30 % крахмала в СВ). Для этого предпочтительны сорта с перевариваемостью листостебельной массы выше среднего. Крайне высокий срез не рекомендуется из-за возможного еще большего недостатка структуры, если только рацион не содержит достаточное количество соломы в качестве источника структурной клетчатки. С другой стороны, клетчатка, получаемая из этого кукурузного силоса, должна быть хорошо перевариваемой, чтобы оказывать необходимое от грубых кормов влияние на пищеварение.
Для того чтобы иметь возможность оценить это, очень подходят параметры NDFD30 и NDFD240 (см. также табл. 1). Сорт, характеризующийся высокой переваримостью клеточных стенок, имеет высокий NDFD30 (> 50 %) и высокий NDFD240 (75 %).
Измельчение зерна кукурузы очень важно
Помимо выбора сорта, важную роль играет измельчение зерен кукурузы, поскольку бактерии рубца могут использовать содержащийся в них крахмал только в том случае, если он им доступен. Это предполагает, что все зерна кукурузы будут полностью измельчены, т.е. не просто надрезаны или разрезаны пополам. Для этого важна настройка крекера, которая, в свою очередь, не зависит от настройки теоретической длины измельчения. Эту настройку также необходимо регулярно проверять в течение уборочного дня и при необходимости корректировать.
Если существует какая-либо неуверенность в том, достаточно ли измельчены зерна кукурузы, это можно исследовать и оценить в лаборатории (показатель степень измельчения зерна — CSPS). Это исследование предлагается различными лабораториями в Германии.
Заключение
Кукурузный силос является очень важным компонентом в рационе жвачных животных. Преобладает мнение, что чем богаче энергией кукурузный силос, тем лучше. Но энергия поступает не только из кукурузного крахмала, но и из перевариваемых клеточных стенок листостебельной массы.
В конечном итоге, выбор сорта (богатого крахмалом или с лучшей перевариваемостью растения) всегда должен происходить на основе конкретного рациона. Кроме того, характеристики созревания, а в будущем и засухоустойчивость сортов кукурузы будут играть важную роль для создания безопасной кормовой базы.