Научные основы технологии силосования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Белгородская государственная сельскохозяйственная академия

им. В. Я. Горина»

 

Факультет технологии животноводства

 

Кафедра зоогигиены и кормления сельскохозяйственных животных

 

 

 

 

реферат по кормлению сельскохозяйственных животных

 

Силос, научные основы технологии силосования, питательность и рациональное использование в кормлении ремонтного молодняка КРС

 

 

Выполнила:

студентка 3 курса 4 группы

факультета ветеринарной медицины

Гаркуненко Ксения Андреевна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Белгород — 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Силос — это сочный корм, полученный в результате консервирования зеленых растений молочной кислотой. Силос хорошего качества охотно поедается всеми видами сельскохозяйственных животных.

Силос среди других кормов, используемых в животноводстве, является доминантным как по массовой доле в рационе жвачных, так и по вкладу в общую питательность рациона.  

Силосование зеленых кормов сопровождается меньшими потерями питательных веществ, в частности протеина (белка), чем при сушке на сено. Если при обычных условиях уборки на сено из зеленой травы теряется до 30% и более питательных веществ, то при правильно проведенном силосовании в хороших силосных сооружениях потери в общей питательности редко достигают 10%, а в белке близки к нулю. Белки в процессе силосования распадаются частично на пептиды и аминокислоты, но это не существенно снижает их питательность.

Значение силосования кормов не ограничивается только получением высококачественного универсального корма, а дает целый ряд экономических выгод, влияющих на развитие животноводства и повышения его рентабельности.

Силосование как способ естественного консервирования зеленых кормов имеет ряд биологических и организационно – хозяйственных преимуществ перед другими способами консервирования, такими как сенажирование, искусственная сушка (приготовление травяной муки и гранул) и естественная сушка (сено различных технологий заготовки) растений.

Силосование дает следующие возможности: заготавливать сравнительно дешевый сочный корм на зимний период, а в засушливых районах и на летние месяцы при недостатке пастбищного корма; возделывать такие кормовые культуры, которые дают наивысший урожай, и убирать их независимо от погоды в наиболее удобное для хозяйства время; широко пользоваться пожнивными и промежуточными культурами, а также хорошо использовать осенью отаву, которую не удается высушить на сено; использовать на корм сорняки и грубое разнотравье, из которых при сушке получается плохое сено, а при силосовании — вполне удовлетворительный сочный корм.

В настоящее время трудно представить зимние рационы животных без силоса. Силос повышает аппетит животных, улучшает пищеварение, обеспечивает потребность животных в витаминах и минеральных веществах. В значительной мере этим качествам способствует специфический вкус и запах силоса, образующийся в процессе сложных биохимических превращений белка и углеводов силосуемой массы и напоминающий запах квашеной капусты и других овощей, хлебного кваса и свежевыпеченного хлеба.

Основное преимущество силосования состоит в том, что доброкачественный силос по своей питательности и биологической ценности почти не отличается от зеленой травы. В силосованном корме количество протеина, жира, клетчатки, минеральных веществ и каротина почти не изменяется. Уменьшается лишь содержание сахара на 60-90%, который расходуется на образование органических кислот, главным образом, молочной кислоты. Органические кислоты по своим энергетическим свойствам незначительно уступают простым сахарам и легко усваиваются организмом животного. Например, уксусная кислота, накапливающаяся в процессе силосования, необходима для образования молочного жира. В целом силос высокого качества оказывает положительное влияние на молочную продуктивность коров. Переваримость основных питательных веществ силоса по сравнению со свежескошенной травой изменяется незначительно.

 

1. Научные основы технологии силосования

Сущность силосования заключается в том, что в свежей растительной массе, плотно уложенной в непроницаемые для воздуха силосные сооружения, в результате биохимических процессов постепенно накапливаются органические кислоты, преимущественно молочная, которые служат консервирующим средством, предохраняя, при известной концентрации, растительную массу от дальнейшего разложения и порчи. Силосные сооружения дают возможность создать необходимые для процесса силосования анаэробные условия, при их использовании кислород, попавший в хранилище вместе с убранной культурой, будет быстро расходоваться дыхательными ферментами клеток растений.

Биохимические процессы вызываются, с одной стороны, действием ферментов растительных клеток, а с другой — разнообразными микроорганизмами, попадающими в силос с зеленой травой.

Эпитафная микрофлора свежескошенных растений в количественном отношении незначительна, поэтому биохимические преобразования биомолекул растений в первые сутки силосования осуществляются за счет ферментов растений.

Первым показателем изменения, происходящего в зеленой массе, сложенной в силосные сооружения, является повышение температуры, которое обусловливается дыханием растительных клеток и процессами брожения, идущими в силосуемой массе. В свежескошенной траве, уложенной в силосохранилище, растительные клетки некоторое время остаются живыми и продолжают дышать. В клетках живого растения большая часть энергии химических связей углеводов идет на образование АТФ, необходимой для фотосинтеза, естественных биологических реакций. Остальная образованная энергия освобождается в виде тепла.

Наиболее важные биохимические процессы, протекающие в растительных клетках, которые связаны с образованием АТФ заключаются в последовательности следующих реакций:

- амилолитическом гидролизе крахмала, гидролизе олиго- и дисахаридов, мобилизации моносахаридов;

- начальной  стадии окисления моносахаридов, главным образом гликолиза, приводящего  к пирувату и лактату;

- окислительном  декарбоксилировании пирувата, приводящего к образования ацетил-СоА и СО2;

- окислении  ацетил-СоА в цикле Кребса а образованием восстановленых НАДН и ФАДН2 и СО2;

- переносе  электронов и протонов дыхательной  цепи (окислительное фосфорилирование), сопряженного с генерированием молекул АТФ и образованием метаболической воды.

Наряду с изменениями, происходящими в результате дыхания клеток, в силосуемой массе быстро развиваются и бактериальные процессы. Силосуемая зеленая масса обычно очень богата разнообразными видами бактерий,  вызывающими брожение. Состав и соотношение микроорганизмов, обеспечивающих силосную ферментацию, имеют исключительно важное значение в питательности и энергетической ценности полученного корма. При этом, доминирующую роль в процессах ферментации играют энзимы эпифитной микрофлоры. На поверхности силосуемых растений постоянно присутствуют различные виды микроорганизмов, среди которых могут находится как желательные (молочнокислые), так и вредные (маслянокислые и гнилостные) виды. На стеблях, листьях, цветах, плодах наиболее часто встречаются следующие неспоровые виды микроорганизмов: Bact, herbicola составляет 40% всей эпифитной микрофлоры, Ps. fluorescens - 40%, молочнокислые бактерии - 10 %, им подобные - 2 %, дрожжи, плесневые грибы, целлюлозные, маслянокислые, термофильные бактерии - 8 %.

 Из многочисленных  видов брожения (молочнокислого, уксуснокислого, маслянокислого) для успешного силосования желательно молочнокислое, в результате которого накапливается молочная кислота. Присутствие уксусной и масляной кислот, продуктов гниения белка и тем более плесени ухудшает качество силосованного корма.

Для своего развития молочнокислые бактериям требуются опредененная влажной среды и достаточное количество питательных веществ в форме сахаров. В кислороде они не нуждаются, предпочитая анаэробные условия (без кислорода воздуха). При сбраживании сахаров в качестве основного продукта они образуют молочную кислоту.

Очень важной особенностью молочнокислых бактерий является их способность развиваться в кислой среде, в которой невозможна жизнедеятельность маслянокислых и гнилостных бактерий.

Поэтому для успеха силосования необходимо создать условия, благоприятные для развития в силосуемой массе молочнокислого брожения и предотвращающие маслянокислое.

Насыщенность силосуемой массы растворимыми углеводами (сахарами) при влажности около 70%, анаэробные (без кислорода воздуха) условия и слабое нагревание благоприятствуют росту молочнокислых бактерий. В такой среде они сразу же получают преобладание над другими бактериями и усиливают его по мере выработки молочной кислоты, пока, наконец, и сами не погибают от нее. Процесс силосования практически заканчивается, когда кислотность (рН) достигает 4,0-4,2.

В процессе созревания силоса различают три микробиологические фазы, характеризующиеся специфическим видовым составом микрофлоры.

Первая фаза характеризуется размножением смешанной микрофлоры с некоторым преобладанием гнилостных аэробных неспоровых бактерий — кишечной палочки, псевдомонас, молочнокислых микробов, дрожжей. Спороносные гнилостные и маслянокислые бактерии размножаются медленно и не преобладают над молочнокислыми. Основной средой для развития смешанной микрофлоры в этой стадии является растительный сок, выделяющийся из тканей растений и заполняющий пространство между измельченной растительной массой. Это способствует созданию анаэробных условий в силосе, что угнетает развитие гнилостных бактерий и благоприятствует размножению молочнокислых микробов. Первая фаза при плотной укладке силоса, то есть в анаэробных условиях, продолжается всего 1—3 дня, при рыхлой укладке в аэробных условиях она более продолжительна и длится 1—2 недели. За это время силос разогревается благодаря интенсивным аэробным микробиологическим процессам. Вторая фаза созревания силоса характеризуется бурным размножением молочнокислых микробов, причем вначале развиваются преимущественно кокковые формы, которые затем сменяются молочнокислыми бактериями.

Благодаря накоплению молочной кислоты прекращается развитие всех гнилостных и маслянокислых микроорганизмов, при этом вегетативные их формы погибают, остаются лишь спороносные (в форме спор). При полном соблюдении технологии закладки силоса в этой фазе размножаются гомоферментативные молочнокислые бактерии, образующие из сахаров только молочную кислоту. При нарушении технологии закладки силоса, когда в нем. содержится воздух, развивается микрофлора гетероферментативного брожения, в результате чего образуются нежелательные летучие кислоты — масляная, уксусная и др. Длительность второй фазы — от двух недель до трех месяцев.

Третья фаза характеризуется постепенным отмиранием в силосе молочнокислых микробов из-за высокой концентрации молочной кислоты (2,5 %). В это время созревание силоса завершается, условным показателем пригодности его к скармливанию считается кислотность силосной массы, снижающаяся до рН 4,2 - 4,5 (рис. 37). В аэробных условиях начинают размножаться плесени и дрожжи, которые расщепляют молочную кислоту, этим пользуются маслянокислые и гнилостные бактерии, прорастающие из спор, в результате силос плесневеет и загнивает.

Для того чтобы в короткий срок в силосуемой массе накопилась молочная кислота, а кислотность повысилась до 4,2, необходимо содержание определенного количества сахара, которое получило название сахарного минимума, под которым подразумевается содержание сахара, необходимое для накопления в силосуемой массе молочной кислоты в количестве, достаточном для смещения рН силоса до 4,2. От соотношения сахарного минимума к фактическому содержанию сахара в траве зависит силосуемость растительной массы.

В зависимости от сахарного минимума и фактического содержания сахара в растениях они делятся на легкосилосующиеся, трудносилосующиеся и не силосующиеся.

Хорошо силосуются все злаковые растения, кукуруза, подсолнечник, овес, сорго, суданская трава, райграс, вико-овсяная и горохо-овсяная и другие злаково-бобовые смеси, капуста, ботва корнеплодов и др. У этих растений сахарный минимум полностью обеспечивается фактическим содержанием сахара.

Трудно силосуются бобовые растения в чистом виде: вика, горох, клевер, люцерна, донник, могар и другие, у которых содержание сахара не обеспечивает полностью сахарный минимум. Поэтому эти растения смешивают с хорошо силосуемой зеленой массой.

Не силосуются в чистом виде молодая люцерна в период бутонизации, крапива, ботва картофеля, арбузы, тыквы, многие сорняки. Зеленая масса этих растений содержит явно недостаточное количество сахара для образования необходимой концентрации молочной кислоты для сохранения корма. Растения этой группы можно закладывать в смеси с легкосилосующимися в соотношении 1:2.

Следует отметить, что содержание сахара и сахарный минимум растений могут значительно изменяться в зависимости от фазы вегетации, дозы, вносимых в почву удобрений, времени уборки и др. Поэтому силосуемость трав необходимо определять в каждом отдельном случае. В среднем содержание сахара в силосуемой зеленой массе при натуральной влажности должно быть не ниже 1,5%.

Деление растений по силосуемости является условным и обосновано лишь на определении влажности сырья (содержание сухого вещества составляет менее 25%). Если содержание сухого вещества составляет 30-45%, то успешно силосуется и масса с высоким содержанием протеина.

 

1.1 Использование бактериальных  заквасок при силосовании кормов

В основе силосования лежат процессы молочнокислого брожения. При молочнокислом брожении потери энергии, по данным исследователей, составляют 4% , а при сбраживании сахара до уксусной кислоты — 15%, при маслянокислом же брожении — около 24%. Одним из способов регулирования микробиологических процессов является использование закваски молочнокислых бактерий.

Бактериальную закваску готовят из специальных штаммов бактерий. Их выпускают в сухом и жидком виде. Срок хранения сухих заквасок при температуре 3-6°С — 6 месяцев, жидких — 4. Как сухие, так и жидкие закваски сначала разбавляют водой и после этого вносят в силосуемую массу с помощью опрыскивателей (РЖТ-3, РЖ-1,8, ДУК, пожарной машиной и др.). Дозы и способы приготовления растворов определяют по прилагаемым инструкциям по применению заквасок. Обычно сухих заквасок вносят по 15 г/т зеленой массы кукурузы, жидких — по 0,05 л/т. Каждый день готовят рабочий раствор не более чем на 8 часов. Молочно­кислые бактерии способствуют более быстрому накапливанию молочной кислоты и консервированию массы.