Использование биологических консервантов при производстве силоса и сенажа как резерв получения дополнительного молока

Силос

Силосование – биологический метод консервирования, в основе которого лежит процесс молочнокислого брожения. Поэтому все технологические приёмы закладки и хранения силоса должны быть направлены на преимущественное развитие молочнокислых бактерий и, прежде всего, их гомоферментативных форм.

Основные условия получения высококачественного силоса

Для этого прежде всего необходимо быстро и надёжно изолировать заложенную массу от воздуха, чтобы устранить дыхание растительных клеток, предотвратить развитие аэробных микроорганизмов и сохранить основное количество фитонцидных веществ зелёных растений, которые в первый период силосования представлены газообразными соединениями (нитритами и окислами азота). Эти соединения образуются при восстановлении нитратов и оказывают губительное действие, прежде всего на маслянокислые бактерии. Минимальное количество нитратов, обеспечивающих предотвращение маслянокислого брожения в первый период силосования зеленой массы, составляет 0,5 г в расчёте на 1 кг сухого вещества.

В дальнейшем консервирование изолированной от воздуха массы обеспечивается молочной, частично уксусной, кислотами, которые образуются при сбраживании сахаров. По мере подкисления массы жизнедеятельность гнилостных, маслянокислых и других нежелательных бактерий замедляется, и как только активная кислотность (рН) силоса достигнет значения 4,2 и ниже, их развитие прекращается.

Следовательно, наличие сахаров в растениях является одним из основных условий регулирования микробиологических процессов при силосовании. Их должно содержаться не менее, чем в 1,7 раза выше буферной ёмкости растений, определяемой расходом молочной кислоты на подкисление корма до рН 4,0 (сахаро-буферное отношение ≥1,7), при силосовании свежескошенных трав. И не менее, чем в 1,3 раза больше (сахаро-буферное отношение ≥1,3) при силосовании провяленной до содержания сухого вещества 30–35% зелёной массы.

Считается, что регулирование микробиологических процессов при силосовании достигается повышением концентрации сухого вещества в зелёной массе до 30–35%. Это мнение основано на том, что при силосовании такой массы повышается критический предел активной кислотности (рН), ограничивающий развитие маслянокислых бактерий, – с 4,2–4,0 до 4,45–4,60. На основе чего стали утверждать, что провяливание трав до указанного содержания сухого вещества обусловливает подавление жизнедеятельности данного вида бактерий при меньшем накоплении кислот, а следовательно, при меньшем содержании сахара в силосуемой массе, тем самым открывая возможность эффективного силосования сырья с необеспеченным сахарным минимумом.

Однако это не совсем так. Повышение содержания сухого вещества в травах до 30% и выше, а следовательно, увеличение осмотического давления в растительных клетках, приводит к угнетению развития молочнокислых бактерий, обусловливая замедление подкисления массы, особенно в первый, самый решающий этап её силосования (табл. 1). Это приводит к тому, что активная кислотность, необходимая для устранения в корме маслянокислого брожения, создаётся продолжительное время, в течение которого маслянокислые бактерии ещё продолжают функционировать. В итоге к моменту стабилизации силоса из провяленных до указанного содержания сухого вещества трав с низким (менее 0,5 г/кг сухого вещества) содержанием нитратов в нём уже успевает образоваться некоторое количество масляной кислоты.

Ещё большее негативное влияние оказывает повышение содержания сухого вещества до 30–35% при силосовании трав, обеспеченных сахаром. В этом случае, наряду с маслянокислыми бактериями, продолжительное развитие в массе получают и другие виды нежелательных микроорганизмов – энтеробактерий и дрожжей, которые, в отличие от молочнокислых бактерий, крайне нерационально используют содержащийся в растениях сахар. При силосовании трав с относительно невысоким содержанием сахара это нередко служит причиной возникновения вторичной ферментации, сопровождающейся накоплением в корме уже значительного количества масляной кислоты. Силосование же сырья, богатого сахаром, вследствие активного развития дрожжей (104–105 КОЕ/г массы) сопровождается повышением восприимчивости корма к аэробной порче. Такой силос быстро разогревается и плесневеет при выемке из хранилищ.

Принципиальная схема брожения в силосе из провяленных до содержания сухого вещества 30– 35% трав с низким содержанием нитратов

Исследования и практический опыт показывают, что для получения высококачественного стабильного при хранении и выемке силоса, независимо от содержания сухого вещества в силосуемой массе, следует обеспечивать следующие основные условия:

• быстро (в течение 3–5 суток) снизить рН массы до значения 4,2 и ниже, то есть до предела, исключающего развитие всех нежелательных бактерий:
• обеспечить быструю (в течение 5–10 суток) стабилизацию корма в анаэробных условиях, при которой предотвращается распад питательных веществ до газообразных продуктов.

В тех случаях, когда химический состав (низкое содержание сахара) или физическое состояние (высокое содержание сухого вещества) растений не обеспечивают создание указанных условий, а следовательно, не гарантируют получение высококачественного корма, следует принимать меры, направленные на обеспечение нужного направления процесса брожения. Это достигается при использовании сахаристых добавок, химических консервантов и биологических препаратов, созданных на основе специально отселекционированных штаммов молочнокислых и других видов бактерий (Кофасил-Лак, Биотроф, Силзак и др.).

Бактериальные препараты в консервировании кормов

Использование консервантов признано эффективным способом заготовки сочных кормов, позволяющим в 2–3 раза уменьшить потери урожая кормовых культур (особенно в процессе сбора и силосования их в периоды с нетипичными погодно-климатическими условиями) и обеспечить высокое качество кормов. За счет использования консервантов достигается повышение выхода кормов в год до 15–20% по сравнению с обычным силосованием. Один килограмм любого консерванта в среднем дополнительно обеспечивает сохранение в силосе около 10 корм. ед. и 1 кг протеина, за счет которых можно дополнительно получить 6–10 кг молока или 1,5–2 кг прироста живой массы животных.

Мировая практика и передовой опыт свидетельствуют о том, что стимулирование молочнокислого брожения в силосованной массе с помощью биологических консервантов является эффективным и безопасным способом направленного регулирования микробиологических и биохимических процессов, а обеспечение направленной ферментации позволяет получить силос более высокого качества. Корм, заготовленный с использованием биологических консервантов, не поражается грибками, не загнивает, сочный, хорошо поедается животными, также улучшается состав органических кислот, уменьшаются потери сухого вещества. Отмечено уменьшение угара в верхнем слое и увеличение сохранности кормовых единиц.

Биологические консерванты производятся двух видов, которые отличаются по способам внесения:

• прямое внесение консерванта в растительную массу непосредственно во время трамбовки в силосохранилище;
• внесение консерванта в растительную массу через дозаторы, установленные на кормоуборочных комбайнах.

В последнее время на рынке зарекомендовали себя биоконсерванты для силосования и сенажирования зелёных кормов Биоамид-2 и Биоамид-3 производства фирмы ЗАО «Биоамид», г. Саратов.

Биоконсервант «Биоамид-2» – смесь штаммов двух культур молочнокислых бактерий Lactobacillus plantarum – очень активный, конкурентноспособный, устойчивый штамм, отвечающий за быстрое снижение уровня рН и Lactococcus lactis subsp. lactis – он начинает работать несколько позже, производит уксусную и молочную кислоту, стимулирует в силосуемой массе молочнокислое брожение после первого быстрого снижения рН.

Применение биоконсерванта «Биоамид-2» приводит к уменьшению угара верхнего слоя силоса с 30–50 см до 10 см и практически полному отсутствию масляной кислоты в корме. Данный эффект достигается благодаря быстрому развитию двух видов молочнокислых бактерий, являющихся действующим началом «Биоамид-2», в консервируемой растительной массе. Увеличение численности молочнокислых бактерии начинается в рабочем растворе биоконсерванта за счет питательных веществ сухого молока, которое входит в состав препарата. Это позволяет избежать затрат на приобретение молока или молочной сыворотки для активации препарата. На растительную массу попадают молочнокислые бактерии, вышедшие из состояния покоя, они быстро размножаются, подавляют бактерии и грибы, вызывающие гниение и маслянокислое брожение в силосе. Угнетение вредных микроорганизмов и быстрая консервация корма происходит под действием быстро возрастающей концентрации молочной и уксусной кислот. Эти кислоты образуются при сбраживании молочнокислыми бактериями углеводов зеленой массы. Отличительной особенностью биоконсерванта «Биоамид-2» являются специально отобранные молочнокислые бактерии, которые способны использовать не только гексозы (глюкозу), но и пентозы (ксилозу, арабинозу), а также крахмал и декстрины. Бактерии биоконсерванта

«Биоамид-2» практически полностью прекращают рост и жизнедеятельность, когда рН зеленой массы снижается ниже 4 единиц, таким образом обеспечивается частичная защита от перекисления силоса. Силос и сенаж, приготовленные с использованием биоконсерванта «Биоамид-2», имеют естественный цвет, ненарушенную структуру, приятный фруктовый запах.

Корма, приготовленные с применением биоконсерванта «Биоамид-2», отлично поедаются животными, нормализуют процессы пищеварения, препятствуя возникновению кетозов и ацидозов. Благодаря этому показано увеличение среднесуточных удоев у коров, повышение прироста живой массы животных. Все вышеперечисленное снижает затраты на кормление животных.

Биоконсервант «Биоамид-2» обеспечивает высокое качество корма в течение длительного срока хранения (до 3 лет).

Биоконсервант «Биоамид-2» используют для силосования и сенажирования:

• кукурузы, сорго, подсолнечника;
• однолетних и многолетних бобовых и злаковых травосмесей. Биоконсервант «Биоамид-3» обеспечивает:
• повышение питательности корма за счет увеличения содержания сырого протеина, растворимых углеводов, витаминов;
• предотвращение маслянокислого брожения, гниения, развития плесневых грибов и перекисления консервируемого корма;
• естественный цвет и структуру кормов;
• отличное потребление животными и нормализацию процессов пищеварения;
• соответствие 1-му классу не менее 95% силоса и сенажа, заложенных с биоконсервантом;
• высокое качество кормов при длительном хранении. Повышение питательности кормов, заложенных с биоконсервантом «Биоамид-3».

Биоконсервант способствует увеличению сохранности:

• кормовых единиц на 25%;

• перевариваемого протеина на 25–33%;

• сухого вещества на 5–8%;

• каротина в 2,5 раза;

• растворимых углеводов за счет расщепления крахмала амилазой молочнокислых бактерий.

Пропионовокислые бактерии синтезируют дополнительное количество витаминов.

Биоконсервант «Биоамид-3» используют для силосования и сенажирования:

• высокосахаристых растений;

• кукурузы, сорго, подсолнечника, их смесей;

• послеуборочных остатков кукурузы;

• однолетних и многолетних бобовых и злаковых травосмесей;

• дикорастущих трав.

Важным технологическим приемом регулирования микробиологических процессов при силосовании является степень измельчения растений, рассматривать которую следует с учётом содержания сухого вещества в зелёной массе. Она должна способствовать как можно более плотной укладке массы, но лишь в такой мере, чтобы не было обильного выделения сока. Поэтому при содержании сухого вещества 30% и более растения следует измельчать на отрезки длиной 15–20 мм, кукурузу и однолетние бобово-злаковые смеси, убранные в оптимальную фазу вегетации, – до 10 мм. Растения, содержащие сухого вещества 20% и менее, измельчают более крупно – на отрезки 40–50 мм.

Сенаж

Сенаж – это корм, приготовленный из трав, провяленных до содержания сухого вещества 45–55% и сохранённый в анаэробных (без доступа воздуха) условиях.

Основные преимущества сенажа сводятся к следующему:

• снижаются потери питательных веществ на 5–20% по сравнению с заготовкой силоса из свежескошенной зелёной массы и сена из сеяных и естественных трав;
• повышается потребление сухого вещества корма на 1–2 кг в расчёте на 1 корову в сутки по сравнению со скармливанием силоса из свежескошенных растений;
• по сравнению с заготовкой сена существенно уменьшается зависимость от погодных условий;
• снижается потребность в силосохранилищах, так как в 1 кв. м их объёма можно хранить вдвое большее количество сухого вещества, чем при силосовании свежескошенных трав.

Характерной и очень важной особенностью сенажа является его универсальная питательность, которая, в отличие от сена, обеспечивает эффективную замену всех грубых, сочных и, частично, концентрированных кормов в рационах молочного и мясного скота.

Основные условия получения высококачественного сенажа

В отличие от силосования, консервирование провяленных трав путем сенажирования происходит вследствие малой доступности для бактерий воды и растворенных в ней питательных веществ, обусловленной повышением в них осмотического давления при обезвоживании. При сенажировании массы с содержанием сухого вещества 45–55% большинство нежелательных бактерий (гнилостные, маслянокислые, энтеробактерии и др.) развиваются очень слабо. Сильно ограничивается жизнедеятельность и молочнокислых бактерий. В этой связи в массе образуется незначительное количество органических кислот, а корм при этом подкисляется слабо (рН 4,5–5,0).

На провяленной до указанного содержания массе могут расти лишь плесневые грибы и дрожжи. Однако развитие плесневых грибов устраняется отсутствием кислорода, которое обеспечивается уплотнением массы и её герметизацией пологом из полиэтиленовой плёнки. А активное размножение дрожжей предотвращается преимущественным использованием на сенаж несилосующихся и трудносилосующихся многолетних бобовых трав (люцерна, козлятник восточный, клевер луговой и т. п.), характеризующихся содержанием очень ограниченного количества сахара.

Предпочтительность сенажирования указанного вида сырья обусловлена и тем, что из него трудно приготовить высококачественное сено и очень рискованно, а то и вовсе нельзя силосовать без использования химических или биологических консервантов даже в провяленном до содержания сухого вещества 30–35%.

Технология приготовления качественного сенажа в траншеях проста, но требует строгого соблюдения всех технологических требований. Наряду со своевременной уборкой, прежде всего следует обеспечить нужную степень провяливания растений (45–50% сухого вещества). Невыполнение этого требования приводит к следующему:

• при содержании сухого вещества менее 45% травы консервируются уже по типу силосования, что не обеспечивает получение качественного корма из несилосующегося сырья (люцерна, козлятник восточный, клевер луговой второго укоса);
• увеличение содержания сухого вещества свыше 50% приводит к увеличению полевых потерь, повышению упругости массы, что затрудняет её уплотнение.

Для сокращения полевых потерь и повышения качества уплотнения сенажируемой массы необходимо:

• чтобы площадь скашиваемых за день трав была соизмерима с возможностью быстрой (в течение одного дня) уборки их с поля, предотвращающей возможность пересушивания массы и её попадания под дождь;
• общая продолжительность процесса провяливания трав не превышала двух суток;
• длина резки растений не превышала 20 мм.

Для обеспечения качественного измельчения растений необходимо:

• чтобы толщина режущей кромки ножей кормоуборочных комбайнов не превышала 0,3 мм, для чего следует не реже чем через три дня производить заточку ножей;
• при настройке измельчающих аппаратов учитывать, что фактическая длина резки будет в 1,5–2,5 раза больше расчётной.

Таблица 1: Зависимость содержания питательных веществ от фазы вегетации.

Уборка должна осуществляться в оптимальные сроки независимо от погодных условий. От срока уборки зависит потенциал питательности сенажей.

Оптимальная влажность для закладки сенажа 60–70%. В большинстве случаев для достижения оптимальной влажности достаточно провяливания в течение одних суток. Нужно учитывать, что даже при дождливой погоде скошенная трава теряет внутреннюю влагу. Недопустимо пересушивание массы. Определение сухого вещества:

• 15% СВ: свежескошенная трава.
• 20–25% СВ: при сжатии травы руки становятся мокрыми, с травы капает (рис. 1 и 2).
• 30% СВ: только при выжимании руки становятся заметно влажными (рис. 3).
• 35% СВ: только ощущение влажности в руках (рис. 4).
• >40% СВ: даже при очень сильном выжимании руки остаются сухими.

Кормохранилища

Из существующих типов хранилищ для силоса и сенажа наибольшее распространение получают траншеи, которые бывают наземными, полузаглубленными и заглубленными. В большинстве случаев лучше строить наземные траншеи. Из них проще удалять сок, выделившийся при силосовании избыточно влажной растительной массы, устраняется вероятность затопления корма поверхностными или грунтовыми водами, упрощается его механизированная выемка. Для удобства эксплуатации и устранения загрязнения массы землёй у торцовых сторон траншей должны быть сооружены бетонированные или асфальтированные площадки на 2,5–3,0 м больше их ширины.

Размеры траншей определяются потребностью в силосе и сенаже, наличием техники и сырьевой базы. В любом случае размер кормохранилищ должен обеспечивать:

• заполнение траншеи и герметизацию уплотнённой массы газонепроницаемым пологом в течение 3–4 суток;
• толщину ежедневно укладываемого слоя силосуемой (сенажируемой) массы в уплотненном виде не менее 0,8 (1,0) м по всей площади хранилища;
• ежедневную выемку силоса (сенажа) для скармливания скоту вертикальными слоями по всей ширине и высоте траншеи не менее 0,3 м.

В последние годы началось внедрение заграничного опыта хранения сенажа в рулонах, обмотанных плёнкой, а также силоса в мешках (рукавах).

Влияние кукурузного силоса на обмен веществ в организме коров

За сутки в организм животного с силосом вводится 0,7–0,9 кг органических кислот, которые оказывают существенное влияние на процессы пищеварения и обмен веществ. Но если силос перекислен, то количество кислот существенно возрастает. Такой силос оказывает отрицательное влияние не только на обменные процессы, но и на вкусовые, технологические качества молока, а также на продукты его переработки (сыры, масло).

Длительное скармливание кукурузного силоса спонтанного брожения в чистом виде (без других кормов) тормозит процессы брожения в рубце, угнетает развитие микрофлоры и вызывает снижение переваримости питательных веществ рациона, а также среднесуточных приростов живой массы. Животные отказываются от корма из кукурузы, в котором прошли процессы вторичного брожения.

Установлено снижение щелочного резерва и сахара в крови у коров, обильно поедавших силос спонтанного брожения.

Содержание ацетоновых тел в крови, молоке и в моче животных растет по мере увеличения количества перекисшего силоса в рационе. Скармливание лактирующим коровам по 20–25 кг кукурузного силоса, содержащего масляную кислоту, вызывало тяжелую форму ацидоза и значительно повышало кислотность молока.

Силосный тип кормления коров с недостатком в рационе легкопереваримых углеводов снижает амилолитическую активность содержимого рубца и химуса слепой кишки. Длительное скармливание коровам по 25–30 кг в сутки перекисшего кукурузного силоса спонтанного брожения отрицательно отражается на воспроизводительной способности коров, биологической полноценности молозива и молока, что ведет к снижению роста телят и их сопротивляемости к желудочно-кишечным заболеваниям. Научные выводы подтверждались в практических условиях кормления коров кукурузным силосом.

Следует отметить, что кетонемия в организме высокопродуктивных коров развивается быстрее, чем у низкопродуктивных. Нарушение соотношения углеводного и жирового метаболитов в организме приводит к появлению в крови и тканях значительного количества недоокисленных продуктов обмена в виде кетоновых (ацетоновых) тел и развитию кетоза.

Явления кетозов в организме обычно связывают с нарушением углеводно-жирового обмена веществ при одновременном снижении количества сахара в крови и резком повышении кетоновых тел. Основная причина кетозов – поступление в организм кислых продуктов обмена в периоды необычных состояний к усвоению питательных веществ рациона, т. е. беременности, лактации, стрессов и т. д. Отсюда и наибольшая предрасположенность к кетозам самок сельскохозяйственных животных, потребляющих повышенное количество силоса.

Кетонемия, независимо от причины, ее вызвавшей, характеризуется накоплением в крови и тканях кетоновых тел под влиянием активированных уксусной и ацетоуксусной кислот. Ацетоуксусная кислота превращается в оксимасляную благодаря ферменту дегидрогеназа, причем реакция эта обратима. В рубце жвачных животных обнаружена ацето-ацетатдекарбоксилаза, которая позволяет тканям рубца использовать ацетоуксусную кислоту с выделением ацетона и углекислого газа. Эти метаболиты удаляются из организма с мочой и выдыхаемым воздухом. Если, например, с выдыхаемым жвачными животными воздухом ощущается характерный запах ацетона, то это показатель заболевания кетозом.

К предшественникам кетоновых тел относятся тирозин, лейцин, изолейцин и фенилаланин, синтезируемые в рубце и поступающие с кормом. За сутки в организме коровы может образоваться до 300 г кетоновых тел. Основной же источник кетообразования в организме – масляная кислота. Удаление ее из организма прекращает кетонемию. Местом образования кетоновых тел считают ткани рубца, печени, а иногда молочную железу. Утилизируются кетоновые тела почти всеми тканями организма.

Главное условие для окончательного распада кетоновых тел до углекислого газа и воды в организме – присутствие достаточного количества глюкозы в тканях и крови. Максимальная утилизация кетоновых тел тканями организма возможна при концентрации их в крови на уровне 20 мг%, превышение этого предела ведет к кетонемии. Выведение кетоновых тел из организма с мочой, молоком и выдыхаемым воздухом сопровождается выделением равного количества ионов натрия и калия, что является причиной снижения щелочного резерва крови.

Для профилактики кетонемии у жвачных животных обычно рекомендуют гормональные препараты типа инсулина, АКТГ, тироксина, а также глицерин, глюкозу, пропионовую кислоту и ее соли. Введение их в организм считается необходимым для увеличения в рубце пропионовой кислоты и уменьшения масляной. Этому способствуют также балансирование рационов по протеину и углеводам, скармливание животным крахмалистых и сахаристых кормов.

Скармливание коровам силоса с пропионовокислой закваской активизирует деятельность целлюлозолитических бактерий в пищеварительном тракте, в результате чего усиливаются разложение клетчатки, стимулируется развитие пропионовокислых бактерий в рубце, лучше усваиваются питательные вещества рациона. Так, коэффициент переваримости основных компонентов рациона с таким силосом выше, чем рациона с силосом спонтанного брожения: по сырому протеину – на 4%, сырому жиру – на 8,4%, сырой клетчатке

– на 2,1% и безазотистым экстрактивным веществам – на 3%. Силос с закваской у лактирующих коров вызывает увеличение концентрации сахара на 10–15%, резервной щелочности – на 20–40 мг%, снижает концентрацию кетоновых тел на 5–7 мг% и тем самым профилактирует ацидоз. У стельных сухостойных коров активизируется пищеварение, улучшается физиологическое состояние. Об этом свидетельствуют увеличение в крови щелочного резерва в среднем на 10 мг%, концентрации сахара – на 20 мг%, снижение в ней уровня кетоновых тел на 4,6 мг% и рождение здоровых, жизнеспособных телят. У лактирующих коров повышается жирность молока на 0,20– 0,25%, содержание белка – на 0,20–0,30% и лактозы – на 0,10–0,20%.