Динамика аммиака и масляной кислоты в зависимости от степени провяливания и способа силосования люцерны

УДК 636.085.7

Динамика аммиака и масляной кислоты в зависимости от степени провяливания и способа силосования люцерны

Победнов Ю. А., доктор сельскохозяйственных наук

Иванова М. С.

Мамаев А. А., кандидат сельскохозяйственных наук

ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса»

141055, Россия, Московская обл., г. Лобня, Научный городок, корп. 1

E-mail: yurypobednow@yandex.ru

Применение препаратов молочнокислых бактерий эффективно при силосовании люцерны, провяленной до содержания сухого вещества 40–45%. В этом случае отмечается быстрое (за 3 суток) подкисление массы до рН ≤ 4,6–4,7, что ограничивает развитие маслянокислых бактерий. Обусловлено это следующими причинами. Прежде всего, в результате быстрого (за 8–10 ч) провяливания люцерны до указанного предела содержание сахара в её сухом веществе возрастает в 1,5–1,6 раза. Внесение препаратов молочнокислых бактерий способствует более полному сбраживанию сахара в молочную кислоту, в результате количество последней через 3 суток возрастает в 10 раз по сравнению с обычным силосованием. При указанном режиме провяливания люцерны накапливается большое количество яблочной кислоты, которая, как и сахар, сбраживается молочнокислыми бактериями. При силосовании провяленной до содержания сухого вещества 40–45% люцерны резко ограничивается накопление аммиака, что снижает буферность силосуемой массы. Быстрое подкисление массы приводит к тому, что к концу первой недели силосования содержание аммиака в корме стабилизируется и остаётся постоянным в течение всего срока хранения. Уменьшить образования аммиака и подавить жизнедеятельность нежелательных бактерий можно и путём обычного сенажирования провяленной до содержания сухого вещества меньше 50% люцерны. Накопление аммиака (около 0,10% в сухом веществе) даже в силосе из провяленной до содержания 40–45% люцерны, приготовленном с внесением препаратов молочнокислых бактерий, является неизбежным и обусловлено тем, что в течение первой недели силосования в массе протекает протеолиз, на интенсивность которого подкисление корма до рН ≤ 4,6–4,7 не оказывает влияния.

Ключевые слова: люцерна, степень провяливания, протеолиз, аммиак, активная кислотность (рН), масляная кислота, препараты молочнокислых бактерий.

Содержание белка при силосовании заметно снижается (Зафрен, 1977). Объясняется это тем, что содержащийся в растениях белок частично гидролизуется до аминокислот (Мак-Дональд и др., 1970). Происходит это под влиянием как растительных ферментов, так и нежелательных бактерий. Считается (Зубрилин, 1938), что ферментативный распад белка происходит в первую фазу силосования, которая неодинакова у различных растений и во многом определяется их способностью к подкислению. При силосовании злаковых трав и клевера лугового этот процесс происходит в первые 2–3 суток, когда рН массы ещё находится на высоком уровне. У люцерны, неспособной к быстрому и достаточно сильному подкислению, протеолиз растягивается до 4–6 и более суток. Образовавшиеся аминокислоты подвергаются дезаминированию с образованием аммиака (Хелд, 2014).

На втором этапе силосования основную роль в распаде белка выполняют нежелательные бактерии, а процесс разрушения белка сопровождается образованием вредных и ядовитых соединений (Knabe et al., 1986). Так как решающим фактором ограничения жизнедеятельности нежелательных бактерий при силосовании служит рН (Васин и др., 2012), то не допустить развития указанных микробов можно лишь при активном молочнокислом брожении, в результате которого рН корма быстро снижается до необходимого значения. При таком условии распад белка происходит в основном за счёт растительных ферментов, то есть без значительного образования аммиака в течение любого срока хранения корма. При силосовании люцерны из-за дефицита сахара и высокой буферной ёмкости необходимая активная кислотность либо вообще не создаётся, либо создаётся в течение длительного времени, и нежелательные бактерии долго сохраняют свою активность. Гниение белков также протекает продолжительное время, в результате чего потери белка и ухудшение качества корма нарастают по мере увеличения срока хранения. Чтобы не допустить этого при силосовании даже провяленной люцерны рекомендуют использовать химические консерванты (Бондарев, Нефёдов, 2005).

Следует учитывать и ещё один фактор, связанный с особенностью силосования бобовых трав. Так, на покровах люцерны и других многолетних бобовых трав нехарактерным является наличие большого количества бактерий кишечной группы (Шурхно, 2016), которые в большом количестве присутствуют на злаковых травах (Fehrmann, Müller, 1990) и, по мнению А. А. Зубрилина (Зубрилин, 1938), играют основную роль в разрушении белка при силосовании. По этой причине силос из бобовых трав портится в основном из-за возникновения маслянокислого брожения. Отсюда вытекают и разные приёмы консервирования провяленных бобовых и злаковых трав. Если при силосовании последних следует прежде всего подавлять жизнедеятельность энтеробактерий, для чего следует обеспечивать быстрое подкисление корма до рН ≤ 4,3 (Pahlow, Weissbach, 1999), то при силосовании провяленных бобовых трав устранить развитие маслянокислых бактерий можно уже при меньшем рН (Вайсбах, 2012).

Цель исследований — определение условий и приёмов силосования провяленной люцерны, обеспечивающих минимальное накопление аммиака и стабильность корма при хранении.

Методика исследований. Объектом исследований служила люцерна изменчивая (Medicago varia) сортов Таисия и Пастбищная 88, скошенная в фазу бутонизации. Исследования проводили на базе ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса». Для выяснения влияния содержания сухого вещества и степени подкисления свежескошенную и провяленную в различной степени люцерну силосовали в лабораторных сосудах ёмкостью 0,5 л без добавок и с внесением препарата «Биотроф», созданного на основе осмотолерантного штамма Lactobacillus plantarum № 60. Об окончании срока хранения корма в анаэробных условиях судили по прекращению выделения газов при силосовании, после чего в нём определяли рН, содержание сухого вещества и аммиака. Динамику рН, аммиака, сахара и кислот брожения изучали при силосовании люцерны, провяленной до содержания сухого вещества 39,9 и 52,5%, обычным способом и с препаратом «Биотроф». Корм анализировали через 0, 3, 7, 15, 30 и 60 суток силосования. Содержание сухого вещества в зелёной массе и силосе определяли путём высушивания навесок при температуре 1050С до постоянного веса, сахара — по Бертрану, аммиака — по Лонги, рН — с помощью потенциометра И-500, содержание органических кислот — методом капиллярного электрофореза (Косолапов и др., 2011). Статистическая обработка проведена с использованием t-критерия Стьюдента. Достоверными считали результаты при Р ≤ 0,05.

Результаты исследований. Результаты показали (рис. 1), что содержание аммиака в сухом веществе обычного и приготовленного с препаратом «Биотроф» силоса прежде всего зависит от степени провяливания люцерны (r = –0,79 и r = –0,73 соответственно). По мере увеличения степени провяливания люцерны содержание аммиака в корме отчётливо снижалось, достигая минимума при содержании сухого вещества в растениях около 60%.

рН обычного силоса находился в прямой зависимости от содержания сухого вещества в зелёной массе (r = 0,70), возрастая по мере увеличения степени её провяливания. При использовании препарата «Биотроф» зависимость рН силоса от степени провяливания люцерны была низкой (r = 0,30). Это объясняется тем, что влияние препарата молочнокислых бактерий на усиление подкисления корма возрастает по мере увеличения степени провяливания люцерны, достигая максимума при содержании сухого вещества в растениях около 40%.

По мере уменьшения содержания сухого вещества в люцерне ниже 40% и его увеличения больше 45% влияние препарата на степень подкисления корма заметно ослабевает. В первом случае это связано с увеличением накопления аммиака в силосе, то есть с увеличением буферной ёмкости массы, на преодоление которой требуется большее количество молочной кислоты, а во втором — со снижением активности осмотолерантных штаммов молочнокислых бактерий из состава внесённого препарата под влиянием слишком высокого содержания сухого вещества в силосуемой массе.

рН силоса без добавок

рН силоса с «Биотрофом»

Содержание аммиака в СВ силоса без добавок, %

Содержание аммиака в СВ силоса с «Биотрофом»

Рис. 1. Динамика аммиака в силосе из люцерны в зависимости от степени провяливания растений и степени подкисления (n = 13)

Для изучения влияния препарата «Биотроф» на скорость подкисления массы и, как следствие, на содержание аммиака и масляной кислоты в полученном корме, определяли динамику аммиака, сахара, рН и кислот брожения при силосовании провяленной до содержания сухого вещества 39,9% люцерны обычным способом и с препаратом «Биотроф». Результаты показали (табл. 1), что внесение указанного препарата способствовало значительному ускорению подкисления провяленной массы.

1. Динамика сахара, аммиака и кислот брожения при силосовании провяленной (39,9% сухого вещества) люцерны обычным способом и с препаратом «Биотроф»

Корм

рН

Содержание в сухом веществе, %

сахара

аммиака

органических кислот

молочной

масляной

Исходная провяленная масса

3,43 ± 0,01

0,45 ± 0,01

0,03 ± 0,01

Через 3 суток силосования

     

без добавок

5,85 ± 0,01

4,15 ± 0,02

0,05 ± 0,01

1,36 ± 0,03

0,04 ± 0,01

с «Биотрофом»

4,63 ± 0,01*

3,23 ± 0,02*

0,08 ± 0,01

13,22 ± 0,10*

0,05 ± 0,01

1,22

0,92

–0,03

–11,86

–0,01

Через 7 суток силосования

     

без добавок

5,54 ± 0,03

3,05 ± 0,03

0,13 ± 0,01

5,87 ± 0,29

0,05 ± 0,01

с «Биотрофом»

4,45 ± 0,03*

0,71 ± 0,02*

0,11 ± 0,01

14,38 ± 0,22*

0,10 ± 0,01

1,09

2,34

0,02

–8,51

–0,05

Через 15 суток силосования

     

без добавок

5,17 ± 0,02

3,00 ± 0,02

0,17 ± 0,01

8,80 ± 0,12

0,16 ± 0,02

с «Биотрофом»

4,31 ± 0,01*

0,65 ± 0,01*

0,10 ± 0,01**

13,89 ± 0,12*

0,16 ± 0,01

0,86

2,35

0,07

–5,09

0,00

Через 30 суток силосования

     

без добавок

4,85 ± 0,03

3,04 ± 0,07

0,21 ± 0,01

9,85 ± 0,10

0,18 ± 0,01

с «Биотрофом»

4,36 ± 0,03**

0,69 ± 0,01*

0,11 ± 0,01**

12,62 ± 0,46**

0,16 ± 0,01

0,49

2,35

0,10

–2,77

0,02

Через 60 суток силосования

     

без добавок

4,57 ± 0,04

0,14 ± 0,01

0,20 ± 0,01

14,39 ± 0,22

0,50 ± 0,02

с «Биотрофом»

4,23 ± 0,01**

0,09 ± 0,00**

0,10 ± 0,01**

16,36 ± 0,03**

0,40 ± 0,01**

0,34

0,05

0,10

–1,97

0,10

Примечание: Разница достоверна по отношению к силосу без добавок: * — р ≤ 0,001, ** — р ≤ 0,05.

Разница (∆) рН между обычной и инокулированной молочнокислыми бактериями зелёной массой уже через 3 суток силосования составила 1,22 единицы. На активизацию молочнокислого брожения в силосованной с препаратом «Биотроф» провяленной люцерне указывает и возросшее к этому сроку почти в 10 раз содержание молочной кислоты в её сухом веществе. В то же время содержание аммиака в том и другом корме спустя 3 суток брожения было практически одинаковым (разница недостоверна, р > 0,05). Спустя 7 суток силосования содержание аммиака в сухом веществе корма возросло в 1,4–2,6 раза, однако и в этом случае не выявлено достоверной разницы в его содержании между силосом из обычной и инокулированной молочнокислыми бактериями массой. Отсюда можно заключить, что при силосовании провяленной до содержания сухого вещества 40% люцерны протеолиз с последующим дезаминированием аминокислот до аммиака протекает в течение всей первой недели. При этом подкисление массы под влиянием препарата «Биотроф» до рН — 4,45 не оказывает существенного влияния на интенсивность этого процесса.

Достоверная разница в содержании аммиака между обычным и приготовленным с препаратом «Биотроф» силосом наблюдалась лишь спустя 15 суток брожения. Это объясняется тем, что через 7 суток силосования массы с препаратом «Биотроф», то есть после окончания процесса протеолиза, содержание аммиака в ней стабилизировалось, тогда как в обычном силосе под влиянием нежелательных бактерий его накопление продолжалось в течение месяца. В то же время некоторое накопление масляной кислоты наблюдалось и после стабилизации содержания аммиака в приготовленном с препаратом «Биотроф» силосе. Данное положение не согласуется с общепринятым мнением, согласно которому при содержании в растениях 39,9% сухого вещества и подкислении корма до рН ≤ 4,75 маслянокислые бактерии развиваться не могут. Можно предположить, что в этом случае в продуцировании масляной кислоты участвуют другие виды бактерий. Так, Е. А. Йылдырым (Йылдырым, 2017), используя метод T-RFLP, установила наличие ряда нежелательных бактерий даже в люцерновом сенаже после месячной ферментации. Среди них были обнаружены представители семейств Bacteroidetes и Selenomonadales, которые, как и клостридии, способны образовывать масляную кислоту. Поскольку эти семейства являются сахаролитическими микробами, этим и можно объяснить факт, что в отличие от обычного силоса из провяленной люцерны накопление некоторого количества масляной кислоты в приготовленном с препаратом «Биотроф» корме уже не сопровождается одновременным увеличением содержания аммиака.

2. Динамика сахара, аммиака и кислот брожения при силосовании провяленной (52,5% сухого вещества) люцерны обычным способом и с препаратом «Биотроф»

Корм

рН

Содержание в сухом веществе, %

сахара

аммиака

органических кислот

молочной

масляной

Исходная провяленная масса

5,87 ± 0,01

5,81 ± 0,06

0,02 ± 0,00

0,17 ± 0,04

0,06 ± 0,00

Через 3 суток силосования

     

без добавок

5,86 ± 0,01

4,20 ± 0,06*

0,07 ± 0,01*

0,44 ± 0,03*

0,10 ± 0,01*

с «Биотрофом»

5,85 ± 0,01

4,10 ± 0,01*

0,08 ± 0,00*

0,75 ± 0,06*о

0,11 ± 0,01*

0,01

0,10

–0,01

–0,31

–0,01

Через 7 суток силосования

     

без добавок

5,78 ± 0,01*

5,10 ± 0,03*

0,08 ± 0,00*

0,54 ± 0,01*

0,12 ± 0,01*

с «Биотрофом»

5,17 ± 0,01*о

4,51 ± 0,02*о

0,06 ± 0,00*о

9,62 ± 0,23*о

0,15 ± 0,01*

0,61

0,59

0,02

–9,08

–0,03

Через 15 суток силосования

     

без добавок

5,85 ± 0,03

5,96 ± 0,04

0,07 ± 0,01*

0,69 ± 0,03*

0,22 ± 0,01*

с «Биотрофом»

4,69 ± 0,05*о

1,95 ± 0,02*о

0,11 ± 0,01*о

10,25 ± 0,15*о

0,15 ± 0,01*о

1,16

4,01

–0,04

–9,56

0,07

Через 30 суток силосования

     

без добавок

5,79 ± 0,01*

4,62 ± 0,04*

0,09 ± 0,01*

0,29 ± 0,02*

0,14 ± 0,01*

с «Биотрофом»

4,55 ± 0,01*о

2,45 ± 0,02*о

0,11 ± 0,01*о

12,91 ± 0,32*о

0,14 ± 002*

1,24

2,17

–0,02

–12,62

0,00

Через 60 суток силосования

     

без добавок

5,70 ± 0,02*

5,57 ± 0,08

0,09 ± 0,01*

0,68 ± 0,03*

0,10 ± 0,01*

с «Биотрофом»

4,41 ± 0,02*о

1,44 ± 0,10*о

0,09 ± 0,00*

15,80 ± 0,21*о

0,21 ± 0,01*о

1,29

4,13

0,00

–15,12

–0,11

Примечание: * — разница достоверна по отношению к исходной массе: р ≤ 0,05; о — разница достоверна по отношению к силосу без добавок: р ≤ 0,05.

Иная картина наблюдалась при сенажировании провяленной до содержания сухого вещества 52,5% люцерны обычным способом и с внесением препарата «Биотроф». Как следует из представленных в табл. 2 данных, в этом случае препарат «Биотроф» уже не приводил к сколько-нибудь заметному ускорению подкисления массы в течение первых 3 суток её ферментации. На это указывает практически одинаковый рН и крайне небольшое накопление молочной кислоты в том и другом корме.

При обычном сенажировании люцерны низкая интенсивность молочнокислого брожения наблюдалась в течение всего срока хранения корма. Однако в опытном сенаже входящие в состав препарата «Биотроф» штаммы молочнокислых бактерий на 7-е сутки в значительной степени адаптировались к низкой активности воды (Ав), о чём свидетельствует возросшее накопление в корме молочной кислоты. Правда, и в этом случае накопление молочной кислоты было в 1,5 раза меньше, чем отмечалось в силосе из провяленной до содержания сухого вещества 39,9% люцерны. В результате максимальная разница рН (1,24 единицы) между обычным и приготовленным с препаратом «Биотроф» кормом наблюдалась лишь спустя месяц ферментации, тогда как при силосовании растений с содержанием сухого вещества 39,9% — через 3 суток.

Резонно возникает вопрос: следует ли ускорять подкисление такой массы внесением препаратов молочнокислых бактерий? Из представленных на рис. 1 графиков и данных табл. 2 следует, что в данном случае подавление жизнедеятельности нежелательных бактерий в значительной степени обеспечивается за счёт высокого содержания сухого вещества в зелёной массе. На это указывает невысокое и очень близкое по значению содержание аммиака в сухом веществе контрольного и опытного корма. Сокращается и период протеолиза по сравнению с зелёной массой, провяленной до содержания сухого вещества 39,9%. В этом случае накопление аммиака в люцерне происходит лишь в первые 3 суток сенажирования, после чего его количество стабилизируется и остаётся на постоянном уровне в течение всего срока хранения корма.

Важно отметить, что сенажирование люцерны даже в провяленном до содержания сухого вещества 52,5% виде, как и силосование провяленной до содержания сухого вещества 39,9% зелёной массы, сопровождается образованием некоторого количества масляной кислоты. Однако в отличие от силосования при сенажировании люцерны основное количество масляной кислоты образуется в первые 3 суток хранения сенажа, то есть в период, когда в корме ещё не наблюдается сколько-нибудь заметного брожения. Есть основания полагать, что в данном случае образование некоторого количества масляной кислоты — это результат аэробного дыхания растений. Известно, что водный дефицит снижает интенсивность дыхания растений. По этой причине в сенажируемой массе слабее расходуется кислород и выделяется меньше углекислоты, что замедляет создание в ней анаэробных условий. В экстремальных условиях наиболее выгодным дыхательным субстратом для растений служит жир. А поскольку жирные кислоты, входящие в состав растений и животного организма, характеризуются чётным количеством углеродных атомов, то естественно, что любая жирная кислота, от которой отщепляется по паре углеродных атомов, неизбежно проходит через стадию масляной кислоты (Рубин, Ладыгина, 1974). С этим же, очевидно, связано и наличие некоторого количества масляной кислоты в исходной люцерновой массе, провяленной до содержания сухого вещества 52,5%.

О медленном создании анаэробных условий в сенажируемой массе свидетельствует и достоверное увеличение содержания сахара в её сухом веществе, которое отмечалось лишь спустя 7 суток сенажирования, в то время как при силосовании люцерны, провяленной до содержания сухого вещества 39,9%, это наблюдалось уже через 3 суток. А. А. Зубрилин (Зубрилин, 1938) считает, что некоторое увеличение содержания сахара в силосуемой и сенажируемой массе наблюдается лишь после создания в ней анаэробных условий, то есть служит результатом «анаэробного автолиза».

Выше мы уже отмечали, что максимальное подкисление люцерны под влиянием препарата «Биотроф» отмечается при её провяливании до содержания сухого вещества 40–45% и происходит за счёт увеличения содержания сахара в сухом веществе, более полного его использования молочнокислыми бактериями и сокращения образования в корме аммиака. Однако существует ещё один фактор, способствующий более сильному подкислению провяленной до указанного содержания сухого вещества люцерны под влиянием бактериального препарата. В литературе имеются сведения (Мак-Дональд, 1985), что молочнокислые бактерии способны сбраживать яблочную кислоту, которая в большом количестве образуется при провяливании люцерны до содержания сухого вещества ≥ 40% (Победнов, 2012). Яблочная кислота образуется только в результате аэробного дыхания растений, и её роль, равно как и других четырёх углеродных органических кислот (янтарной, фумаровой), сводится к стимулированию поглощения растениями кислорода в условиях сильного обезвоживания (Рубин, Ладыгина, 1974).

Наши исследования показали, что при провяливании люцерны до «сенажной» влажности в её сухом веществе образовалось 3,94 ± 0,20% яблочной кислоты, содержание которой через 7 суток обычного сенажирования достоверно (Р ≤ 0,05) возросло до 5,43 ± 0,40%. Последнее указывает на то, что растения в течение первых дней сенажирования всё ещё продолжали дышать. При сенажировании провяленной до содержания сухого вещества 52,5% люцерны с препаратом «Биотроф» увеличение содержания яблочной кислоты до 4,74 ± 0,27% отмечалось только спустя 3 суток, а спустя 7 суток оно снизилось до 2,07 ± 0,11% (разница достоверна по отношению к исходной массе, Р ≤ 0,05). Это объясняется тем, что под влиянием внесённого препарата в корме к этому сроку заметно возросла интенсивность молочнокислого брожения. По мере увеличения срока сенажирования инокулированной молочнокислыми бактериями массы до 15 и 30 суток содержание яблочной кислоты в её сухом веществе снизилось соответственно до 1,73 ± 0,04 и 0,65 ± 0,05%. При обычном сенажировании провяленной до указанного предела люцерны из-за слабого течения молочнокислого брожения содержание яблочной кислоты в сухом веществе корма практически не изменилось и спустя 60 суток хранения в анаэробных условиях составило 4,43 ± 0,06 против 4,74 ± 0,27% в массе, сенажируемой 3 суток (разница недостоверна, Р > 0,05).

В литературе имеются сведения о возможности сбраживания молочнокислыми бактериями лимонной кислоты (Зубрилин, Мишустин, 1958). Однако при подкислении провяленной люцерны она вряд ли имеет такое важное значение, как яблочная кислота, поскольку накапливается в растениях в гораздо меньших количествах. В наших опытах даже при провяливании люцерны до содержания сухого вещества 52,5% её содержание не превышало 0,19 ± 0,03% (в расчёте на сухое вещество). Ещё меньшее значение, чем лимонная, по-видимому, имеет янтарная кислота, которую мы вообще не обнаружили в провяленной люцерне. Присутствие янтарной кислоты в сухом веществе обоих кормов, причём на поздних этапах ферментации (через 30–60 суток), в количестве 0,19 ± 0,03–0,29 ± 0,02%, вероятно, служит результатом жизнедеятельности дрожжей, которые с равным успехом могут размножаться и в силосуемой, и в сенажируемой люцерне, продуцируя среди ряда продуктов метаболизма и янтарную кислоту (Люерс, 1938). О высокой вероятности развития дрожжей при силосовании провяленной до содержания сухого вещества 39,0% люцерны сообщают зарубежные исследователи (Kung et al., 2003). Они установили, что применение препаратов, созданных на основе гетероферментативных штаммов молочнокислых бактерий, улучшает аэробную стабильность корма. Последнее авторы связывают с продуцированием гетероферментативными молочнокислыми бактериями наряду с молочной большого количества уксусной кислоты, оказывающей губительное воздействие на дрожжи. Не исключено, что c развитием дрожжей связано и накопление некоторого количества масляной кислоты в силосе из провяленной до содержания 39,9% люцерны, продолжающееся после подкисления корма до предела, угнетающего развитие клостридий. Доказано (Knabe et al., 1986), что дрожжи, наряду с этанолом и указанной выше янтарной кислотой, могут продуцировать в небольших количествах молочную, пропионовую, масляную, изомасляную и изовалериановую кислоты.

Заключение. Решающее влияние на содержание аммиака в люцерновом силосе оказывает степень провяливания растений. По мере увеличения содержания сухого вещества в люцерне с 13–20 до 40–45% накопление аммиака в готовом корме сокращается в 2,6–5,2 раза. Около половины аммиака, содержащегося в силосе из провяленной до содержания сухого вещества 40–45% люцерны, появляется в результате протеолиза, протекающего в течение первых 7 суток силосования под влиянием содержащихся в растениях протеолитических ферментов, а вторая половина образовавшегося аммиака — следствие жизнедеятельности нежелательных бактерий, протекающей в условиях медленного подкисления массы. Высокая активность входящих в состав препарата «Биотроф» осмотолерантных штаммов молочнокислых бактерий, по сравнению с эпифитными молочнокислыми бактериями, обуславливает быстрое (в течение 3 суток) подкисление провяленной люцерны до рН ≤ 4,6, при котором угнетается развитие маслянокислых бактерий, обуславливая стабилизацию содержания аммиака в полученном корме в течение первой недели силосования. Однако и после стабилизации содержания аммиака в силосуемой массе продолжается накопление небольшого количества масляной кислоты, что, очевидно, является следствием жизнедеятельности других микробов, которые в гораздо большей степени, нежели маслянокислые бактерии, устойчивы к активной кислотности корма. Целесообразность провяливания люцерны до содержания сухого вещества 40–45% связана не только с сокращением образования аммиака при силосовании и увеличением содержания сахара в массе в 1,5–1,6 раза, но и с накоплением в ней большого количества яблочной кислоты, которая, как и сахар, сбраживается молочнокислыми бактериями. В результате при использовании молочнокислых заквасок обеспечивается максимально возможное подкисление корма и его стабильность при хранении. Хорошего результата можно добиться и при обычном сенажировании провяленной до содержания сухого вещества меньше 50% люцерны, однако при закладке в траншеи могут возникнуть проблемы с её уплотнением. Поэтому массу с таким содержанием сухого вещества целесообразнее консервировать не в траншеях, а в рулонах, упакованных в плёнку.

Литература:

  1. Бондарев В. В поддержку бактериям / В. Бондарев, Г. Нефёдов // Новое сельское хозяйство. — 2005. — № 2. — С.64–66.
  2. Васин В. Г. Производство кормов для молочных комплексов / В. Г. Васин, В. И. Зотиков, А. А. Васина. — Орёл: ВНИИЗБК, 2012. — 248 с.
  3. Вайсбах Ф. Будущее консервирования кормов / Ф. Вайсбах // Проблемы биологии продуктивных животных. — 2012. — № 2. — С.49–70.
  4. Зафрен С. Я. Технология приготовления кормов: справочное пособие / С. Я. Зафрен. — М.: Колос, 1977. — 240 с.
  5. Зубрилин А. А. Консервирование зелёных кормов / А. А. Зубрилин. — М.: Сельхозгиз, 1938. — 200 с.
  6. Зубрилин А. А. Силосование кормов / А. А. Зубрилин, Е. Н. Мишустин. — М.: Издательство АН СССР, 1958. — 228 с.
  7. Йылдырым Е. А. Особенности процессов ферментации при технологическом производстве сенажа / Е. А. Йылдырым // Вестник мясного скотоводства. — 2017. — № 3 (99). — С.160–165.
  8. Косолапов В. М. Методы анализа кормов / В. М. Косолапов, И. Ф. Драганов, В. А. Чуйков. — М: ООО «Угрешская типография», 2011. — 219 с.
  9. Люерс Г. Химия пивоварения / Г. Люерс; пер. с нем. Н. И. Проскурякова и Л. С. Кравчинской. — М.- Л.: Пищепромиздат, 1938. — 415 с.
  10. Мак-Дональд П. Питание животных / П. Мак-Дональд, Р. Эдвардс, Дж. Гринхалдж; пер. с англ. А. А. Яковлева. — М.: Колос,1970. — 503 с.
  11. Мак-Дональд П. Биохимия силоса / П. Мак-Дональд; пер. с англ. Н. М. Спичкина. — М.: Агропромиздат, 1985. — 272 с.
  12. Победнов Ю. А. О новообразовании сахара при провяливании трав / Ю. А. Победнов // Кормопроизводство. — 2012. — № 8. — С.37–40.
  13. Рубин Б. А. Физиология и биохимия дыхания растений / Б. А. Рубин, М. Е. Ладыгина. — М.: Издательство МГУ, 1974. — 512 с.
  14. Хелд Г.-В. Биохимия растений / Г.-В. Хелд; пер. с англ. М. А. Брейгиной, Т. А. Власовой, М. В. Титовой, И. Ю. Штратниковой. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. — 471 с.
  15. Шурхно Р. А. Микробиологический препарат для биоконсервирования растительных ресурсов на основе новых штаммов Lactobacillus plantarum, выделенных из природных источников: автореф. дисс. … д-ра биол. наук. — Казань: ТатНИИСХ, 2016. — 309 с.
  16. Fehrmann E. Jaresverlauf des epiphytischen Mikrobenbesatzes auf einen Graslandstandort / E. Fehrmann, Th. Müller // Das Wirtschaftseigene Futter. — 1990. — Bd. 36. — H. 1. — P.66–78.
  17. Knabe О. Verfahren der Silageproduktion / O. Knabe, M. Fechner, G. Weise. — Berlin: VEB Deutscher Landwirtschaftsverlag, 1986. — 300 p.
  18. The effect of treating alfalfa with Lactobacillus buchneri 40788 on silage fermentation, aerobic stability, and nutritive value for lactating dairy cows / L. Kung, C. C. Taylor, M. P. Lynch, J. M. Neylon // Journal of Dairy Science. — 2003. — Vol. 86. — No. 1. — P.336–343.
  19. Pahlow G. New aspects of evaluation and application of silage additives / G. Pahlow, F. Weissbach. — Landbauforschung Völkenrode, 1999. — P.141–158.

Dynamics of alfalfa ammonia and butanoic acid as affected by air-drying and silage method

Pobednov Yu. A., Dr. Agr. Sc.

Ivanova M. S.

Mamaev A. A., PhD Agr. Sc.

Federal Williams Research Center of Fodder Production and Agroecology

141055, Russia, the Moscow region, Lobnya, Science Town, 1

E-mail: yurypobednow@yandex.ru

Preparations of lactic acid bacteria are effective when ensiling alfalfa having 40–45% of dry matter (DM). In this case рН drops down to 4.6–4.7 within 3 days, preventing the development of butyric acid bacteria. Due to fast alfalfa drying (for 8–10 h) DM sugar content increases by 1.5–1.6 times. Application of lactic acid bacteria allows more effective fermentation of sugar into lactic acid increasing the concentration of the latter by 10 times within 3 days, compared to the conventional ensiling. Alfalfa accumulates high concentration of malic acid which gets fermented by the bacteria. Ammonia production and, therefore, buffering of the silage mass decrease. Fast reduction in silage pH optimizes ammonia content in feed by the end of the first week and makes it constant for the entire storage period. Conventional haylage production is also able to reduce ammonia concentration and prevent the growth of undesirable microflora. However, ammonia accumulation of 0.10% is inevitable due to the process of proteolysis in the first week of ensiling, and its intensity is not affected by pH.

Keywords: alfalfa, air-drying stage, proteolysis, ammonia, рН, butanoic acid, preparations of lactic acid bacteria.

References

1. Bondarev V. V podderzhku bakteriyam / V. Bondarev, G. Nefedov // Novoe selskoe khozyaystvo. — 2005. — No. 2. — P.64–66.

2. Vasin V. G. Proizvodstvo kormov dlya molochnykh kompleksov / V. G. Vasin, V. I. Zotikov, A. A. Vasina. — Orel: VNIIZBK, 2012. — 248 p.

3. Vaysbakh F. Budushchee konservirovaniya kormov / F. Vaysbakh // Problemy biologii produktivnykh zhivotnykh. — 2012. — No. 2. — P.49–70.

4. Zafren S. Ya. Tekhnologiya prigotovleniya kormov: spravochnoe posobie / S. Ya. Zafren. — Moscow: Kolos, 1977. — 240 p.

5. Zubrilin A. A. Konservirovanie zelenykh kormov / A. A. Zubrilin. — Moscow: Selkhozgiz, 1938. — 200 p.

6. Zubrilin A. A. Silosovanie kormov / A. A. Zubrilin, E. N. Mishustin. — Moscow: Izdatelstvo AN SSSR, 1958. — 228 p.

7. Yyldyrym E. A. Osobennosti protsessov fermentatsii pri tekhnologicheskom proizvodstve senazha / E. A. Yyldyrym // Vestnik myasnogo skotovodstva. — 2017. — No. 3 (99). — P.160–165.

8. Kosolapov V. M. Metody analiza kormov / V. M. Kosolapov, I. F. Draganov, V. A. Chuykov. — Moscow: OOO “Ugreshskaya tipografiya”, 2011. — 219 p.

9. Lyuers G. Khimiya pivovareniya / G. Lyuers; per. s nem. N. I. Proskuryakova i L. S. Kravchinskoy. — Moscow- Leningrad: Pishchepromizdat, 1938. — 415 p.

10. Mak-Donald P. Pitanie zhivotnykh / P. Mak-Donald, R. Edvards, Dzh. Grinkhaldzh; per. s angl. A. A. Yakovleva. — Moscow: Kolos, 1970. — 503 p.

11. Mak-Donald P. Biokhimiya silosa / P. Mak-Donald; per. s angl. N. M. Spichkina. — Moscow: Agropromizdat, 1985. — 272 p.

12. Pobednov Yu. A. O novoobrazovanii sakhara pri provyalivanii trav / Yu. A. Pobednov // Kormoproizvodstvo. — 2012. — No. 8. — P.37–40.

13. Rubin B. A. Fiziologiya i biokhimiya dykhaniya rasteniy / B. A. Rubin, M. E. Ladygina. — Moscow: Izdatelstvo MGU, 1974. — 512 p.

14. Kheld G.-V. Biokhimiya rasteniy / G.-V. Kheld; per. s angl. M. A. Breyginoy, T. A. Vlasovoy, M. V. Titovoy, I. Yu. Shtratnikovoy. — Moscow: BINOM. Laboratoriya znaniy, 2014. — 471 p.

15. Shurkhno R. A. Mikrobiologicheskiy preparat dlya biokonservirovaniya rastitelnykh resursov na osnove novykh shtammov Lactobacillus plantarum, vydelennykh iz prirodnykh istochnikov: avtoref. diss. … d-ra biol. nauk. — Kazan: TatNIISKh, 2016. — 309 p.

16. Fehrmann E. Jaresverlauf des epiphytischen Mikrobenbesatzes auf einen Graslandstandort / E. Fehrmann, Th. Müller // Das Wirtschaftseigene Futter. — 1990. — Vol. 36. — No. 1. — P.66–78.

17. Knabe O. Verfahren der Silageproduktion / O. Knabe, M. Fechner, G. Weise. — Berlin: VEB Deutscher Landwirtschaftsverlag, 1986. — 300 p.

18. The effect of treating alfalfa with Lactobacillus buchneri 40788 on silage fermentation, aerobic stability, and nutritive value for lactating dairy cows / L. Kung, C. C. Taylor, M. P. Lynch, J. M. Neylon // Journal of Dairy Science. — 2003. — Vol. 86. — No. 1. — P.336–343.

19. Pahlow G. New aspects of evaluation and application of silage additives / G. Pahlow, F. Weissbach. — Landbauforschung Völkenrode, 1999. — P.141–158.

Обсуждение закрыто.