Эффективность биоконсерванта «Биотроф 2+» в условиях Северо-Запада России

УДК 631.563.8/9

Эффективность биоконсерванта «Биотроф 2+» в условиях Северо-Запада России

Ахматчин Д. А.

Биконя С. Н.

Солдатова В. В., кандидат сельскохозяйственных наук

Лаптев Г. Ю., доктор биологических наук

ООО «Биотроф»

196602, Россия, г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, ул. Малиновская, д. 8

E-mail: da@biotrof.ru

История сельского хозяйства включает в себя многолетний опыт применения биологических консервантов для силосования. Однако, учитывая различную эффективность препаратов, предлагаемых на рынке, а также инфляцию научного слова в угоду маркетинговым стратегиям, сложно найти действительно качественный и эффективный консервант. Кормовой потенциал, который заключается в питательности силоса и его гигиеническом статусе во многом определяет эффективность животноводческих хозяйств. Поэтому важно учитывать как можно больше факторов в цепочке производства кормов, влияющих на продуктивность и здоровье животных, особенно тех факторов, которые поддаются корректировке. Различную эффективность микробиологических препаратов можно отнести к подобным детерминантам. В статье дана оценка консервирующим способностям препаратов, которая выражена в степени подкисления и сохранении кормовой ценности. Полученные данные дают возможность установить опосредованную роль биологических консервантов в молочной продуктивности коров. Эксперименты проводили в 2019 году на базе СПК «Кобраловский» Ленинградской области. В траншеи закладывался силос из многолетних трав (смесь злаковых и бобовых культур). Во время закладки провяленная зелёная масса тщательно трамбовалась, после завершения трамбовки закрывалась плёнкой. Препараты вносились, исходя из рекомендаций производителей консервантов, с помощью насосно-дозирующего комплекса уборочного комбайна. Консерванты были представлены в сухой и жидкой форме. Через 30–35 дней, после окончания ферментации силоса, отбирали образцы готового корма для оценки биохимических показателей (питательности, содержания органических кислот). Готовый корм, заготовленный с биоконсервантом «Биотроф 2+», содержал сырого протеина на 24,3% больше, чем корм, заготовленный с английским препаратом, и на 31,6% больше по сравнению с препаратом шведского производства. Наблюдалось увеличение среднесуточного удоя молока 4% жирности у коров, которым скармливали силос, заготовленный с закваской «Биотроф 2+», на 5,1% в сравнении с группой коров, которым скармливали силос, заготовленный с английской закваской, и на 8,4% — с шведским консервантом.

Ключевые слова: «Биотроф 2+», жидкие закваски, силос, сенаж, питательность кормов, дойные коровы, молочная продуктивность.

В связи с наличием значительного поголовья крупного рогатого скота, а также неблагоприятных климатических условий на большей части территории, Российская Федерация занимает первое место в мире по объёмам производства силоса (30–40 млн т/год). Производство качественных объёмистых кормов (силоса, сенажа), плющеного зерна в животноводческих хозяйствах имеет важное значение для сохранения здоровья и продуктивного долголетия крупного рогатого скота, а также для обеспечения населения молочной продукцией.

Здоровье и продуктивность коров напрямую связаны с состоянием их рубцового пищеварения, которое невозможно оптимизировать без наличия в рационах объёмистых кормов хорошего качества. Потребление животными объёмистых кормов оказывает стимулирующее воздействие на работу рубца, при этом улучшается состав рубцовой микрофлоры, процессы пищеварения, состояние здоровья животных, и на определённом уровне поддерживается жирность молока. Клетчатка, содержащаяся в данных кормах, оказывает механическое воздействие на стенки рубца и кишечника, стимулируя моторную функцию и перистальтику, удлиняя процесс руминации, в результате чего происходит выделение значительных объёмов слюны, создающей щелочную реакцию, что обеспечивает поддержание кислотности рубца на оптимальном уровне (рН не ниже 6,5–7,0).

Однако объёмистые корма по сравнению с концентратами содержат относительно низкое количество обменной энергии, имеющей принципиальное значение в кормлении животных. Силос, качество которого зависит от протекания процесса ферментации, может иметь различный гигиенический статус и питательную ценность. Продуктивность и здоровье коров во многом зависят от состояния рубцового пищеварения, поэтому необходимо контролировать все элементы рациона. В рубце происходит переваривание до 70% сухого вещества исключительно при помощи рубцовой микрофлоры, без участия ферментов животного. Стоит отметить, что дисбиотические проблемы в рубце, вызванные некачественным кормом, являются причиной большинства заболеваний. То есть проблемы, возникающие в рамках интенсивного молочного производства, такие как заболевание вымени, конечностей, органов пищеварительной системы, а также трудности воспроизводства во многом зависят от качества консервации силосуемой массы.

Поэтому заготовка качественных объёмистых кормов с высоким содержанием сырого протеина и обменной энергии — основная задача кормопроизводства (Бондарев и др., 2010).

Правильно заготовленный силос практически не отличается от исходной растительной массы по питательности, которая сохраняется благодаря консервации с участием молочнокислых бактерий. Известно, что для качественного протекания молочнокислого брожения необходимо соблюдать технологию уборки и закладки массы, а также использовать вспомогательные средства для консервации с доказанной эффективностью.

В условиях перенасыщенного рынка можно наблюдать присутствие биопрепаратов без доказанной эффективности, порой консерванты оказываются бездейственными или вовсе оказывают нежелательное влияние на процесс силосования, что сказывается на формировании ошибочного представления о низкой эффективности микробиологического подхода при заготовке кормов. Так, на отечественном рынке получили широкое распространение закваски на основе высушенных штаммов лактобактерий, выделенных из кисломолочных продуктов. Лиофильное высушивание — это стресс для лактобактерий, которые, как известно, не образуют эндоспор. Штаммы, входящие в состав таких препаратов, медленно восстанавливают свою активность в силосе и являются неконкурентоспособными в чужеродной для них среде.

Необходимо подчеркнуть, что качество объёмистых кормов при заготовке и хранении во многом определяется потерями питательных веществ (Бондарев и др., 2018). Основная доля потерь питательных веществ приходится на устранимые (до 40%) (Zimmer, 1966). Для этого необходимо создать условия, подавляющие развитие в силосе нежелательной микрофлоры, снижающей кормовую ценность.

Уделяя внимание питательности заготавливаемых кормов, также необходимо учитывать гигиенический статус силоса. На всех этапах кормозаготовки возникает вероятность его поражения плесневыми грибками, их метаболиты (микотоксины) являются токсичными соединениями, в корме они нередко присутствуют в комбинациях, что усиливает суммарную токсичность. Микотоксикоз у сельскохозяйственных животных может проявляться в тяжёлых осложнениях или иметь смазанную симптоматическую картину. Вызывая дисбиоз рубца, токсичные соединения оказывают влияние не только на пищеварение, но и на весь организм в целом (Ильина, 2012). Страдает репродуктивный потенциал, снижаются иммунитет и молочная продуктивность.

Немногие хозяйства в России отслеживают степень содержания микотоксинов в кормах, поэтому данная проблема кажется не столь существенной. Однако в результате мониторинга, проведённого микробиологами компании ООО «Биотроф», установлено, что в большинстве кормов, заготовленных в России, превышены ПДК по токсинам (Йылдырым, 2016). В 2013–2015 годах было проанализировано 68 проб травостоя и 215 проб силоса, отобранных в животноводческих хозяйствах по всей России. В результате были определены высокие концентрации токсинов практически во всех образцах, а также было установлено, что заражение происходило уже в поле. На основании полученных данных видно, что проблематика имеет распространённый характер и актуальна для всех регионов России.

Для решения вышеуказанных проблем успешно применяется консервант «Биотроф 2+», механизм действия которого направлен на подавление патогенной микрофлоры и сохранение питательных веществ на каждой стадии процесса ферментации. Помимо выраженной антимикробной активности препарат способствует биодеструкции микотоксинов. Так, в опытном наблюдении было зарегистрировано снижение содержания микотоксинов (афлатоксина, охратоксина, зеараленона и дезоксиниваленола) по сравнению с контролем на величину от 28,2 (р=0,02) до 55,1% (р=0,0001) (Йылдырым и др., 2019).

Цель исследования заключается в оценке влияния биологических консервантов на сохранность питательности кормов, а также в оценке молочной продуктивности при введении в рацион силосов, заложенных с различными препаратами.

Методика исследований. Эксперименты проводили в 2019 году на базе СПК «Кобраловский» Ленинградской области. В траншеи закладывался силос из многолетних трав (смесь злаковых и бобовых культур). В период закладки силоса провяленная зелёная масса тщательно трамбовалась, после завершения трамбовки закрывалась плёнкой. Препараты вносились, исходя из рекомендаций производителей консервантов, с помощью насосно-дозирующего комплекса уборочного комбайна. Через 30–35 дней, после окончания ферментации силоса, отбирали образцы готового корма для оценки биохимических показателей (питательности, содержания органических кислот). Отбор проб осуществлялся при помощи пробоотборников, согласно ГОСТ Р ИСО 6497-2011.

Содержание сухого вещества определяли методом высушивания навесок при температуре +105ºС в соответствии с ГОСТ 31640-2012, уровень рН — в соответствии с ГОСТ 26180-84, содержание сырой клетчатки — по Геннебергу и Штоману в соответствии с ГОСТ 31675-2012, сырого протеина — по ГОСТ 13496.4-93, молочной, уксусной, масляной кислот — по ГОСТ 23637-90, обменной энергии и кормовых единиц — по методике расчёта ОЭ в кормах (ВИЖ, 2008).

Заготовленные корма скармливали дойным коровам голштинизированной чёрно-пёстрой породы в течение 30 дней. Группы-аналоги были сформированы по возрасту, рациону, продуктивности, количеству лактаций, состоянию здоровья. В каждую группу входило по 10 животных.

В рацион (табл. 1) коров всех групп включался силос, заготовленный с одним из трёх препаратов: с отечественным жидким биоконсервантом «Биотроф 2+», а также с биологическими препаратами английского и шведского производства, которые были представлены в сухой форме.

Препарат «Биотроф 2+» создан на основе бактерий Lactobacillus plantarum и Enterococcus faecium. Штаммы показали высокую совместную эффективность и выживаемость при стабильном титре. Нужно отметить, что микробная масса, входящая в состав препарата, выращивается уникальным способом: две вида бактерий одновременно размножаются в одном ферментёре. Молочнокислые бактерии, входящие в состав закваски, отселектированы на соответствие следующим основным критериям: высокая скорость роста; осмотолерантность; гомоферментативность; быстрая выработка молочной кислоты для закисления массы до нужных значений РН; способность использовать в качестве субстрата глюкозу, фруктозу, сахарозу; возможность размножаться в широком интервале температур, чтобы выдерживать повышение температуры на ранней стадии силосования.

Состав рациона коров представлен в табл. 1.

1. Рацион лактирующих коров (период 140–170-е сутки)

В учётный период молочная продуктивность коров оценивалась три раза в месяц. Использовался метод контрольных доек с регистрацией данных контрольных удоев в журнале. Для определения суточных удоев сумма удоев делилась на 3.

Оценивалась массовая доля жира по ГОСТ 5867-90 и белок — по ГОСТ 23327-98.

Результаты исследований. На первом этапе исследований проводили оценку питательности различных видов кормов: силосов из многолетних трав первого и второго укосов (отавы), а также сенажа из смеси злаковых и бобовых культур. Корма были заложены с консервантом «Биотроф 2+». Злаковые убирали в фазе выхода в трубку – начала колошения, бобовые — в фазе бутонизации – начала цветения. В данные фазы вегетации растения обладают наивысшим содержанием питательных веществ. Результаты оценки питательности представлены в табл. 2.

2. Качество кормов, полученных с использованием закваски «Биотроф 2+» в СПК «Кобраловский»

При использовании микробиологического препарата «Биотроф 2+» для заготовки минимизируется риск порчи корма. Как видно из результатов, у консерванта «Биотроф 2+» отмечена стабильная эффективность: его преимущество заключается в ингибировании развития гнилостных микроорганизмов, маслянокислых бактерий и создании благоприятных условий для молочнокислого брожения (Лаптев и др., 2018).

Высокое содержание сырого протеина в результате использования препарата «Биотроф 2+» при заготовке кормов из трав 1-го и 2-го укосов (отава) может указывать на угнетение деятельности нежелательных протеолитических бактерий, некоторых бактерий рода Clostridium и др. Известно, что силосные клостридии обладают повышенной устойчивостью при высокой влажности, а при содержании сухого вещества выше 30% в силосе минимизируется вероятность развития клостридий, вызывающих вторичную ферментацию. Стоит добавить, что некоторые выделяемые в процессе вторичной ферментации вещества, такие как масляная кислота, аммиак, а также уксусная кислота, негативно влияют на качество силоса. Масляная кислота является слабой, а поскольку аммиак является довольно сильной щелочью, то совместное их присутствие значительно повышает рН силоса.

На следующем этапе исследования был проведён сравнительный эксперимент по оценке силоса из многолетних злаковых травосмесей с влажностью от 71,3 до 75,8%, заложенного с биопрепаратом «Биотроф 2+» и импортными препаратами английского и шведского производства. В отличие от «Биотроф 2+» иностранные консерванты были представлены в сухой форме.

Эффективность используемых препаратов отличалась по ряду показателей. В табл. 3 приведены сравнительные данные по содержанию питательных веществ.

3. Качество кормов в зависимости от применяемых при их заготовке биопрепаратов

Готовый корм, заготовленный с биоконсервантом «Биотроф 2+», содержал сырого протеина на 24,3% больше, чем корм, заготовленный с английской закваской, и на 31,6% больше по сравнению с шведским препаратом. Нужно отметить, что и содержание обменной энергии было выше у силоса, заготовленного с препаратом «Биотроф 2+».

Силосная масса с препаратом «Биотроф 2+» отличалась наибольшей скоростью подкисления. На вторые сутки ферментации рН силоса составлял 3,8. Молочнокислые бактерии быстро сбраживали сахар в молочную кислоту, в результате снижалась интенсивность протеолитических процессов, что обусловило повышенное содержание сырого протеина. Полученные позитивные результаты связаны с тем, что форма содержания бактерий в препарате может влиять на их выживаемость и скорость развития. Жидкая форма препарата содержит микроорганизмы в более активном состоянии, а бактерии, пережившие лиофильную сушку, требуют дополнительного времени для восстановления, что было подтверждено опытом in vitro на базе лаборатории ООО «Биотроф» (Лаптев и др., 2017). Для оценки развития бактерий, находящихся в разных физиологических состояниях, использовался метод Хаттори, который дал возможность определить разницу в динамике увлечения численности бактерий. Опыт показал, что нативная форма препарата более эффективна для силосования, т.к. бактерии, входящие в состав жидкой закваски, были активнее и начинали размножение раньше.

По данным табл. 4 видно, что скармливание дойным коровам силоса, заложенного с закваской «Биотроф2+», приводило к увеличению молочной продуктивности по сравнению с другими вариантами.

4. Продуктивность дойных коров при скармливании силоса, заготовленного с различными биопрепаратами (в среднем на 1 гол.)

Среднесуточный удой молока 4% жирности у коров, которым скармливали силос, заготовленный с закваской «Биотроф 2+», был на 5,1% выше в сравнении с удоем коров, которым скармливали силос, заготовленный с закваской английского производства, и на 8,4% — заготовленный с шведским препаратом. Наблюдалось повышенное содержание молочного жира на 4, 9 и 8,4% соответственно.

Подводя итог, можно говорить о том, что эффективность биологических консервантов различная. Результаты исследования, представленные в данной статье, указывают на то, что в составе препарата «Биотроф 2+» штаммы бактерий более эффективны, чем бактерии, содержащиеся в иностранных заквасках. Отечественный продукт «Биотроф 2+» уверено справился с задачами кормопроизводства, а также проявил свои конкурентные преимущества.

Литература

1. Барнет А. Дж. Процессы брожения в силосе / А. Дж. Барнет; пер. с англ. К. И. Рябова; под общ. ред. д-ра с.-х. наук, проф. А. А. Зубрилина. — Москва: Издательство иностранной литературы, 1955. — 256 с.

2. Повышение качества кормов из многолетних трав / В. А. Бондарев и др. // Зоотехния. — 2010. — № 4. — С.10–12.

3. Методические рекомендации по проведению опытов по консервированию и хранению объёмистых кормов / В. А. Бондарев и др. — М: ФГУРЦСК, 2008. — 67 с.

4. Закваски: сухие или живые? / Г. Ю. Лаптев и др. // Сельскохозяйственные вести. — 2017. — № 1. — С.12–14.

5. Новая закваска «Биотроф® 2+» для заготовки силоса / Г. Ю. Лаптев и др. // Сельскохозяйственные вести. — 2018. — № 1. — С.50–51.

6. Йылдырым Е. А. Теоретические и экспериментальные основы микробиологической безопасности консервированных кормов для сельскохозяйственных животных: автореф. дис. … д-ра биол. наук: 03.01.06; 06.02.08. — Дубровицы, 2019. — 469 с.

7. Йылдырым Е. А. Изучение распространения микотоксинов в силосе и разработка стратегии борьбы с ними / Е. А. Йылдырым, Л. А. Ильина, В. А. Филиппова // Кормопроизводство. — 2016. — № 3. — С.41–45.

8. Zimmer E. Verwendung vor Cramoxone zum vorwelken bei der Silagebereitung Wurtschafseigene / E. Zimmer / Futter. — 1966. — No. 12. — P.3.

The effectiveness of “Biotrof 2+” bio-preservative in Northwest Russia

Akhmatchin D. A.

Bikonya S. N.

Soldatova V. V., PhD Agr. Sc.

Laptev G. Yu., Dr. Biol. Sc.

OOO “Biotrof”, a limited liability company under the laws of Russian Federation

196602, Russia, St. Petersburg, Pushkin, Malinovskaya str., 8

E-mail: da@biotrof.ru

Bio-preservatives are widely used in agriculture for silage production. A large variety of preparations makes it difficult to select an effective preservative of high quality. Silage nutritional value and quality directly affect animal farming. Therefore, the more factors of forage production are considered the higher livestock productivity and health level. This article reports on preservative efficacy determined by acid composition and nutritional value. The obtained data demonstrated an indirect impact of bio-preservatives on milk productivity. The investigation took place at the SPK “Kobralovskiy” in the Leningrad region in 2019. Silage was composed of gramineous and legumes. Wilted green mass was thoroughly rammed and covered subsequently. Preparations were applied by a dosing complex of a harvesting machine according to manufacturer instructions. Liquid and dried preparations were used. Silage samples were tested 30–35 days post fermentation. Silage prepared by “Biotrof 2+” exceeded two foreign preservatives by 24.3 and 31.6% in crude protein. Feeding cows with “Biotrof 2+” silage increased the average daily yield of 4% milk by 5.1 and 8.4% compared to the preservatives made in England and Sweden, respectively.

Keywords: “Biotrof 2+”, liquid starter culture, silage, haylage, forage, nutritional value, dairy cow, milk yield.

References

1. Barnet A. Dzh. Protsessy brozheniya v silose / A. Dzh. Barnet; per. s angl. K. I. Ryabova; pod obshch. red. d-ra s.-kh. nauk, prof. A. A. Zubrilina. — Moscow: Izdatelstvo inostrannoy literatury, 1955. — 256 p.

2. Povyshenie kachestva kormov iz mnogoletnikh trav / V. A. Bondarev et al. // Zootekhniya. — 2010. — No. 4. — P.10–12.

3. Metodicheskie rekomendatsii po provedeniyu opytov po konservirovaniyu i khraneniyu obemistykh kormov / V. A. Bondarev et al. — Moscow: FGURTsSK, 2008. — 67 p.

4. Zakvaski: sukhie ili zhivye? / G. Yu. Laptev et al. // Selskokhozyaystvennye vesti. — 2017. — No. 1. — P.12–14.

5. Novaya zakvaska “Biotrof® 2+” dlya zagotovki silosa / G. Yu. Laptev et al. // Selskokhozyaystvennye vesti. — 2018. — No. 1. — P.50–51.

6. Yyldyrym E. A. Teoreticheskie i eksperimentalnye osnovy mikrobiologicheskoy bezopasnosti konservirovannykh kormov dlya selskokhozyaystvennykh zhivotnykh: avtoref. dis. … d-ra biol. nauk: 03.01.06; 06.02.08. — Dubrovitsy, 2019. — 469 p.

7. Yyldyrym E. A. Izuchenie rasprostraneniya mikotoksinov v silose i razrabotka strategii borby s nimi / E. A. Yyldyrym, L. A. Ilina, V. A. Filippova // Kormoproizvodstvo. — 2016. — No. 3. — P.41–45.

8. Zimmer E. Verwendung vor Cramoxone zum vorwelken bei der Silagebereitung Wurtschafseigene / E. Zimmer / Futter. — 1966. — No. 12. — P.3.