Способ силосования зеленой массы кукурузы
Владельцы патента RU 2297777:
Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра Российской академии наук (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН) (RU)
Государственное научное учреждение Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства (ГНУ ТатНИИСХ) (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способу консервирования зеленой массы кукурузы. Указанный способ предусматривает введение в измельченную зеленую массу кукурузы консерванта, укладку и герметизацию. В качестве консерванта используют меламиновую соль бис(оксиметил)фосфиновой кислоты (мелафен) в дозах 0,01-1,0 г на тонну силосуемой массы. Осуществление изобретения позволяет создать недорогой, доступный, удобный в применении способ силосования зеленой массы кукурузы, обеспечив при этом сохранность питательных веществ в консервированном корме. 4 табл.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и касается способов химического консервирования зеленых кормов.
Известно применение для силосования зеленой массы в качестве консервантов различных химических веществ, а именно органических кислот (уксусная, пропионовая, муравьиная, концентрат низкомолекулярных кислот - КНМК, АИВ (коммерческий шифр консерванта, представляющего собой смесь органических кислот; Финляндия), пиросульфит натрия и др. (Таранов М.Т. Химическое консервирование кормов // М.: Колос, - 1982, - 143 с.).
Применение смеси муравьиной, пропионовой кислот в сочетании с мочевиной в соотношении 1:1:1.6 (Белоконева Н.М. Влияние различных способов консервирования на качество и питательность кормов // Автореф. дис. канд. с.-х. наук. - Л. - Пушкин, 1987, - 17 с.), уксусной кислоты, формалина и мочевины в соотношении 1.2:10:10 (Сизов В.И. Влияние консерванта-обогатителя при силосовании на качество корма // Инф. листок ЦНТИ. Тамбов, 1985, №216, с.4) предложены в дозах 4 л/т зеленой массы в качестве консервантов-обогатителей, способствующих получению высококачественных кормов.
Известен также способ консервирования зеленой массы растений водным раствором формальдегида и формальдегидсульфоксилатом натрия из расчета 0,3-0,4 мас.% (А.С. №1588360, Бюл.32, от 30.08.90).
Предложено средство для силосования зеленой массы, содержащее вещества, ингибирующие рост метаногенных бактерий (соли муравьиной и пропионовой кислоты, нитриты, сорбиновая кислота; вещества, генерирующие формальдегид и сахаросодержащие вещества, например меласса, бромметансульфоновая кислота; бактерии, продуцирующие молочную кислоту) в количестве 0,01-20 кг на 1 тонну силоса. Средство подавляет процессы аэробного и анаэробного расщепления в силосе (Пат. DE 19608263, опубл. 1997).
При силосовании кукурузной массы рекомендовано использование углеаммонийных солей (УАС) в дозе 6-10 кг/т зеленой массы, повышающих микробиальный синтез белка и увеличивающих протеиновую питательность силоса (Кужильный Г.Я. Процессы силосования в аммонизированной листостебельной массе кукурузы // Вест. аграр. науки. - 1995. - №8. - С.47-52; Пат. RU 2045203, опубл. 1995.10.10; Сидун М.И. Углеаммонийные соли в кормах дойных коров//Химизация сельского хозяйства, 1989, №4, с.71-72; Турецки В. Эффективность заготовки и использования силоса из кукурузы, консервированный УАС // Автореф. дис. канд. с-х. наук. - Дубровицы, 1990, - 24 с.).
Отходы производства аминоуксусной кислоты предложены для применения в силосовании кукурузы (А.С. №1825614, БЮЛ.25 от 07.07.93).В целях удешевления процесса силосования в качестве консервантов зеленых кормов действительно часто используются отходы химической промышленности, например отход производства четыреххлористого углерода в количестве 2-4 кг на тонну силосуемой массы (Пат. RU 2167540, опубл. 27.05.2001), побочный продукт синтеза хлороформа - водный раствор формиата натрия, обработанный гидроксидом натрия (Пат. RU 2160540, опубл. 20.12.2000), смесь серы гранулированной - отхода производства установок сероочистки и бишофита с расходом 1,8-2,5 кг на 1 т зеленой массы (Пат. RU 2228645, опубл. 20.05.2004), отход производства полиэфиров - тригидрат ацетата натрия с расходом 5-6 кг на 1 т силосуемой массы (Пат. RU 2229828, опубл. 10.06.2004).
Однако расход консервантов в вышеприведенных примерах большой (килограммы на тонну зеленых кормов), что удорожает стоимость силоса. Возникают проблемы с перевозкой и хранением таких продуктов, что естественно также удорожает стоимость силоса.
Задача - новый способ силосования зеленой массы кукурузы, расширяющий арсенал известных способов.
Технический результат предлагаемого изобретения - создание недорогого, доступного, удобного в применении способа силосования зеленой массы кукурузы, позволяющего обеспечить сохранность питательных веществ в консервированном корме.
Указанная задача решается предлагаемым способом, в котором в качестве консерванта при силосовании кукурузной массы используется меламиновая соль бис(оксиметил)фосфиновой кислоты (Мелафен) формулы I (RU 2158735, опубл. 10.11.2000), известного в качестве регулятора роста и развития растений.
Преимуществом предлагаемого способа является очень низкая доза использования Мелафена - 0,01-1,0 г препарата на 1 тонну силосуемой массы.
Препарат может производиться на базе ИОФХ им. А.Е.Арбузова в количествах, достаточных для удовлетворения нужд Российской Федерации.
Силосование осуществляется следующим образом. Зеленую массу кукурузы в фазе молочной спелости зерна скашивают, измельчают, добавляют консервант, перемешивают, закладывают; в экспериментальных условиях - в бутыли емкостью 5 литров, в производственных условиях - в бетонированные траншеи, герметизируют полиэтиленовой пленкой и укрывают сверху соломой, толщиной 40-50 см.
Опыты по изучению эффективности применения меламиновой соли бис(оксиметил)фосфиновой кислоты (Мелафена) в качестве консерванта проводили в экспериментальных и производственных условиях опытно-производственного хозяйства ТатНИИСХ при силосовании кукурузы в фазе молочной спелости зерна.
Пример 1. Консервирующий эффект Мелафена проверяли при силосовании зеленой массы кукурузы, в которую после скашивания и измельчения добавляли раствор указанного консерванта концентрации 1·10-2% из расчета 10 л на 1 тонну силосуемой массы или 1,0 г действующего вещества на 1 т. Зеленую массу кукурузы плотно укладывали в бутыли емкостью 5 литров в трех повторениях, загерметизировали пробками с отводом для газа. Через 3 месяца определяли кормовое достоинство полученных силосов по содержанию в них сухого вещества, протеина, жира, клетчатки, БЭВ и суммы сахаров (Петухова Б.П.и др. // Зоотехнический анализ кормов, М., 1981, - 255 с.). Определяли общую и актуальную кислотность, количественное содержание и соотношение органических кислот с использованием газового хроматографа «Хром-5». Микробиологический анализ кормов проводили по методике (Теппер Е.З., Шильникова В.К., Певерзева Г.И. Практикум по микробиологии. М.: Колос, 1993, - 256 с).
Пример 2. В этом варианте опыта в процессе закладки зеленой массы кукурузы в нее добавляли Мелафен в концентрации 1·10-3% из расчета 10 л раствора на 1 тонну силосуемой массы (0,1 г/т). Технология консервирования аналогична примеру 1.
Пример 3. В измельченную зеленую массу кукурузы добавляли Мелафен в концентрации 1·10-4% из расчета 10 л раствора на 1 тонну силосуемой массы (0,01 г/т). Технология консервирования аналогична примеру 1.
Использование консерванта Мелафена в дозах, меньших 0,01 г на тонну зеленой массы кукурузы, не позволяет обеспечить сохранность питательных веществ в консервированном корме, а применение в дозах выше 1,0 г на тонну экономически нецелесообразно.
Пример 4. Для сравнения проводили контрольный опыт - зеленую массу кукурузы закладывали на хранение по технологии, описанной в примере 1 с добавлением уксусной кислоты в дозе 3 кг/т.
Результаты исследований приведены в таблицах 1, 2, 3.
Анализ химического состава и питательности силосов, заложенных из зеленой массы кукурузы с мелафеном в концентрации 1·10-2% и 1·10-3%, показывает незначительное увеличение содержания сухого вещества (0,9-2,3%), энергетическая питательность силосов при этом составила 0,19 кормовых единиц и 2,1 МДж обменной энергии, против 0,18 кормовых единиц и 2,0 МДж обменной энергии в контроле и в третьем варианте опыта (1·10-4%). Следует отметить, в варианте силосов с добавлением мелафена в концентрации 1·10-3% и 1·10-4% увеличилось количество сырого протеина и составило соответственно 3,02 и 3,00%, что выше контроля на 7,1 и 6,4%, тогда как в первом варианте опыта (1·10-2%) количество его несколько снизилось (на 2,5%). В этих вариантах силосов снизилось количество БЭВ соответственно на 2,6 и 3,7%. Все варианты силосов превосходили контроль по содержанию сырой клетчатки (0,8-7,1%), сырого жира - (16,0-45,7%). Количество суммы сахаров в опытных вариантах силосов составило от 3,8 до 4,0 г/кг, в контроле -3,9 г/кг. Иными словами, добавление мелафена в силосуемую массу в концентрации 1·10-2%, 1·10-4% снизило содержание суммы сахаров на 2,5%, в концентрации 1·10-3%, наоборот, увеличило на 2,6%.
Эффективность того или иного консервирующего препарата складывается не только из сохранности питательных веществ готового корма. При этом не менее важным условием является его качество, содержание и соотношение органических кислот (таблица 2). По органолептическим показателям все варианты силосов были хорошего качества. Доля молочной кислоты в них составила 58,4-67,7%, уксусной 32,3-34,8%. В опытных вариантах силосов масляная кислота отсутствовала, в то время в контроле содержание ее составило 0,06 абс.%.
Микробиологические анализы подтвердили результаты предыдущих исследований. Количество молочнокислых бактерий в опытных вариантах силосов составило: при концентрации мелафена 1·10-2% и 1·10-3% - 975 и 980 млн/г, а при 1·10-4% - 568, что на уровне контроля. Гнилостные бактерии ни в одном из вариантов опыта не обнаружены, что указывает на высокое качество силосов. Количество аэробных бацилл в контрольном варианте составило 50 млн/г, в первом опытном варианте 35 млн/г, в остальных - отсутствовало. Содержание микроскопических грибов составило 5 тыс/г. Бактерии группы кишечной палочки и дрожжи ни в одном из вариантов силосов не обнаружены.
В условиях ОПХ «Столбищенское» Лаишевского района РТ была проведена производственная проверка по определению эффективности использования Мелафена в качестве консерванта при заготовке кукурузного силоса.
Пример 5. Действие предлагаемого консерванта проверяли при силосовании зеленой массы кукурузы в фазе начала молочно-восковой спелости зерна. Для закладки кукурузы на силос использовали бетонированные траншеи объемом 300 т. При силосовании в зеленую массу послойно вносили консервант из расчета 10 л/т в концентрации 1·10-3% (0,1 г/т). Закладываемую массу тщательно трамбовали трактором. Консервант вносили вручную по расчетной дозе. После заполнения траншеи силосуемую массу кукурузы сверху накрывали полиэтиленовой пленкой и слоем соломы толщиной 50 см. Продолжительность закладки составила 3 дня.
Пример 6. Для сравнения проводили контрольный опыт - зеленую массу кукурузы закладывали в бетонированную траншею объемом 300 т по технологии, описанной в примере 5, с добавлением уксусной кислоты из расчета 0,3 мас.% (3 кг/т). Консервант вносили вручную при соблюдении техники безопасности по расчетной дозе.
Вскрытие проводили через 3 месяца. После вскрытия из каждой траншеи проводили химический анализ образцов силосов на содержание в них питательных веществ.
Результаты изучения химического состава силосов, заготовленных с консервантами, приводятся в таблице 4.
Из таблицы 4 видно, что в 1 кг кукурузного силоса, заготовленного с внесением Мелафена, больше содержится энергии на 2,2%, сухого вещества - на 2,0%, переваримого протеина - на 4,9%, жира - на 4,7%, БЭВ - на 2,6%. Консервант не подавляет, не задерживает развитие молочнокислых бактерий, количество молочной кислоты в силосах составило 73,8 (с уксусной кислотой) и 77,1 (с Мелафеном).
Одностадийность синтеза, дешевизна и доступность исходных реагентов (меламин и бис(оксиметил)фосфиновая кислота) дают основание говорить о низкой стоимости предлагаемого консерванта. В этом плане предлагаемый препарат в сотни раз дешевле по сравнению с применяемыми в настоящее время консервантами.
Преимущество предлагаемого способа состоит также в том, что Мелафен используется в виде водного раствора очень низкой концентрации, который готовится непосредственно перед применением, что снимает проблему перевозки и хранения и удешевляет стоимость силоса.
| Таблица 1 | |||||||||||
| Химический состав и питательность зеленой массы и силосов | |||||||||||
| Примеры (варианты) | Химический состав, % | Питательность 1 кг корма | |||||||||
| Сухое вещество | Сырой протеин | Сырой жир | Сырая клетчатка | БЭВ | Кормовые единицы, кг | Обменная энергия, МДж | Переваримый протеин, г | Кальций, г | Фосфор, г | Сахар, г | |
| контроль уксусная кислота 3 кг/т | 21,4 | 2,82 | 0,81 | 4,82 | 10,08 | 0,18 | 2,00 | 15,48 | 0,9 | 0,7 | 3,9 |
| 1. Мелафен 1 г/т | 21,9 | 2,75 | 0,94 | 5,16 | 10,02 | 0,19 | 2,08 | 15,11 | 0,9 | 0,7 | 3,8 |
| 2. Мелафен 0.1 г/т | 21,6 | 3,02 | 1,18 | 4,92 | 9,82 | 0,19 | 2,07 | 16,63 | 0,9 | 0,7 | 4,0 |
| 3. Мелафен 0.01 г/т | 21,3 | 3,00 | 1,13 | 4,86 | 9,71 | 0,18 | 2,04 | 16,55 | 0,9 | 0,7 | 3,8 |
| Таблица 2 | |||||
| Содержание и соотношение органических кислот в силосах | |||||
| Примеры (варианты) | рН | Сумма кислот | Соотношение кислот, % | ||
| Молочная | Уксусная | Масляная | |||
| Контроль | 3,8 | 1,21 | 58,4 | 36,4 | 5,2 |
| уксусная кислота 3 кг/т | |||||
| 1. Мелафен 1 г/т | 3,8 | 1,12 | 66,1 | 33,9 | - |
| 2. Мелафен 0.1 г/т | 3,8 | 1,14 | 65,2 | 34,8 | - |
| 3. Мелафен 0.01 г/т | 3,8 | 1,22 | 67,7 | 32,3 | - |
| Таблица 3 | |||||||
| Численность важных микробиологических групп в различных образцах кукурузного силоса | |||||||
| Примеры (варианты) | Общее микробное число, тыс/г | Молочнокислые бактерии, млн/г | Гнилостные бактерии, тыс/г | Аэробные бациллы, млн/г | Микроскопические грибы, тыс/г | Бактерии группы кишечной палочки, тыс/г | Дрожжи, тыс/г |
| Контроль уксусная кислота 3 кг/т | 595 | 890 | - | 50 | 5 | - | - |
| 1. Мелафен 1 г/т | 100 | 975 | - | 35 | 5 | - | - |
| 2. Мелафен 0.1 г/т | 100 | 980 | - | - | 5 | - | - |
| 3. Мелафен 0.01 г/т | 50 | 568 | - | - | - | - | - |
| Таблица 4 | |||
| Влияние консервантов на качество кукурузного силоса | |||
| Показатели | Силос консервированный | % к контролю | |
| С уксусной кислотой (контроль) | С мелафеном (опыт) | ||
| Сухое вещество, кг | 20,1 | 20,5 | 102,0 |
| Кормовые единицы, кг | 0,17 | 0,17 | 100,0 |
| Обменная энергия, МДж | 1,81 | 1,85 | 102,2 |
| Переваримый протеин, г | 12,2 | 12,8 | 104,9 |
| Сырой жир, г | 8,5 | 8,9 | 104,7 |
| Сырая клетчатка, г | 61,0 | 54,8 | 89,8 |
| БЭВ, г | 78,0 | 80,0 | 102,6 |
| Кальций, г | 1,1 | 1,1 | 100,0 |
| Фосфор, г | 0,6 | 0,6 | 100,0 |
| сумма кислот, % | 2,10 | 2,30 | - |
| в т.ч.: молочная | 73,8 | 77,1 | - |
| уксусная | 26,2 | 22,9 | - |
| масляная | - | - | - |
Способ силосования кукурузы, предусматривающий введение в измельченную зеленую массу кукурузы консерванта, укладку и герметизацию, отличающийся тем, что в качестве консерванта используют меламиновую соль бис(оксиметил)фосфиновой кислоты (мелафен) формулы (I) в дозах 0,01-1,0 г на тонну силосуемой массы
