ВВЕДЕНИЕ
Эффективность животноводства во многом определяется обеспеченностью кормов растительным белком. Фактически в рационах животных наблюдается его дефицит. Производство высокобелковых кормов -одна из важнейших проблем сельского хозяйства.
Постоянный дефицит растительного белка в кормовом рационе (от 20 до 25% в одной кормовой единице) снижет продуктивность животных, отрицательно сказывается на их здоровье, ухудшает воспроизводительную способность, нарушает обмен веществ и т.д. Такие зерновые культуры как овес, ячмень и кукуруза по питательности кормовой массы (зеленая масса, сенаж, силос) не соответствуют зоотехническим нормам. В результате идет перерасход кормов при производстве животноводческой продукции.
По данным МСХ РФ, в настоящее время в условиях резкого сокращения поголовья скота, при потребности животноводства в переваримом протеине около 11,6 млн.т фактически потребляется 10,5 млн.т. Дефицит переваримого протеина на 25% может быть восполнен за счет зернобобовых культур. Для этого посевы зернобобовых должны быть увеличены до 7-8 млн.га, а в структуре зерна на кормовые цели зернобобовые должны занимать 14% вместо имеющихся 5% (Б.П.Михайличенко, 1995; А.И.Фицев, 1997; Шкатова Н.И., 1966; А.С. Шпаков, 2001; В.Н.Степанов, 1962).
В последние годы посевные площади зернобобовых культур в стране снизились по сравнению с 1986-1990 гг. с 3,96 млн. до 1.19 млн.га.
Однако, несмотря на резкое снижение площадей, благодаря новым сортам, характеризующимся высокой урожайностью, неосыпаемостью семян, устойчивостью к полеганию, удается поддерживать урожайность на уровне 10-12 ц/га (А.Д.Задорин, 2002).
Разнообразие агроэкологических условий при производстве кормов вызывает необходимость оптимизации структуры посевов однолетних трав,
увеличения их видового разнообразия, что позволит повысить урожайность, решить проблему сбалансирования объемистых кормов по протеину и энергии, сократить потребность в азотных удобрениях, а также обеспечить воспроизводство плодородия почв.
Ведущее место в решении проблемы обеспечения скота полноценным по питательности кормами принадлежит смешанным посевам однолетних трав. Такие травостои, благодаря более рациональному использованию факторов жизнедеятельности растений, позволяют значительно увеличивать выход продукции с единицы площади и обеспечивают ежегодное получение устойчивых урожаев высокого качества.
Как отмечает ряд авторов (Н.В. Петрухин 1989; В.Г. Гребенников 2002; Ю.К. Новоселев 1990; А.П. Кутузова и др. 1986) большой резерв повышения эффективности полевого кормопроизводства представляют смешанные посевы кормовых бобов с другими однолетними культурами, что позволяет значительно повысить протеиновую и энергетическую питательность рационов.
Смешанные агроценозы увеличивают продуктивность использования пашни, способствуя непосредственно в поле получать сбалансированные по протеину травянистые корма. Однако до настоящего времени комплексной оценки продуктивности и средообразующих функций смешанных посевов с однолетними культурами проведено не было. Решение проблемы кормового белка возможно за счет подбора кормовых культур с повышенным содержанием белка и сортов, приспособленных к почвенно-климатическим условиям региона. К числу наиболее перспективных кормовых культур относятся кормовые бобы, которые наряду с горохом, соей, викой и другими являются важным резервом решения белковой проблемы. В связи с этим возникла необходимость в изучении сортов кормовых бобов с целью выявления соответствия экологическим условиям лесостепной зоны ЦЧР, определения
кормовой ценности и наиболее рациональных способов выращивания кормовых бобов в смешанных посевах с однолетними культурами.
Направленность наших исследований - подбор сортов кормовых бобов, хорошо адаптированных к почвенно-климатическим условиям лесостепи ЦЧР, получение максимального сбора кормосмеси, сбалансированной по переваримому протеину на основе смешанных посевов кормовых бобов с однолетними культурами и использование их в животноводстве.
В систему кормопроизводства Центрального Черноземья необходимо вводить культуры и сорта, сочетающие высокую потенциальную урожайность с устойчивостью к абиотическим и биотическим стрессам, отличающиеся повышенной азотфиксацией, комплексной устойчивостью к болезням, вредителям и сорнякам, толерантностью к кислотности почвы. Подбор сортов и выращивание кормовых бобов как в чистом виде, так и в смешанных посевах является выгодным и перспективным делом. Анализ литературных источников как в нашей стране, так и за рубежом подтверждает это.
Но многие вопросы в подборе сортов кормовых бобов по агротехнике, по выращиванию их в смешанных посевах с однолетними культурами, по использованию в животноводстве еще полностью не решены. Поэтому подбор сортов, разработка технологии выращивания кормовых бобов в смешанных посевах с однолетними культурами в ЦЧР и их использование в животноводстве является актуальной задачей.
В связи с этим на опытном поле отдела кормопроизводства Всероссийского научно-исследовательского и проектно-технологического института рапса (ВНИПТИР) в течение 1999-2001 гг. проводились исследования по подбору сортов кормовых бобов на зернофураж и силос, возделывание их в смешанных агроценозах с другими однолетними культурами для условий ЦЧР.
На молочном комплексе института изучалось влияние различных кормов с добавлением в рацион дойных коров кормовых бобов на их молочную продуктивность, качество молока, а также на состояние здоровья и воспроизводительные способности. Подобные исследования в ЦЧР, а также в других регионах России не проводили.
Актуальность темы обусловлена большим дефицитом белка в кормах, слабой изученностью технологии возделывания новых более технологичных сортов кормовых бобов и объективной необходимостью биологизации земледелия. Для подбора различных сортов бобов с широкими адаптивными свойствами к конкретным природно-климатическим условиям региона, необходимо, чтобы они отвечали требованиям современного производства.
Выращивание кормовых бобов, ярового рапса в смешанных посевах с зернофуражными культурами, а также с подсолнечником и кукурузой позволяет значительно увеличить производство высококачественных кормов.
Пополнение кормового белка в рационах животных и птицы за счет биологически полноценных кормов, приготовленных из кормовых бобов (муки, зеленой массы, силоса и сенажа) позволит значительно повысить продуктивность животных и снизить себестоимость животноводческой продукции.
Цель исследований - выявить по комплексу хозяйственно-биологических признаков лучшие сорта кормовых бобов и наиболее эффективные их травосмеси с рапсом и другими культурами на кормовые цели в условиях лесостепи ЦЧР, установить кормовые достоинства муки из семян и растений, зеленого корма кормовых бобов и их травосмесей, а также определить эффективность их использования в рационах дойных коров.
Задачи исследований:
-провести экологическое изучение различных сортов кормовых бобов и выявить по комплексу хозяйственно-биологических признаков лучшие для возделывания на силос и зернофураж в условиях лесостепи ЦЧР;
-изучить особенности роста одновидовых и смешанных посевов однолетних кормовых культур;
-подобрать лучшую травосмесь кормовых бобов с однолетними культурами на зеленую массу, силос и сенаж;
-установить оптимальные фазы и сроки уборки травосмесей;
-определить зерновую и зеленоукосную продуктивность кормовых бобов различных сортов и выход основных питательных веществ;
-выявить продуктивность смешанных агроценозов кормовых бобов с другими однолетними культурами;
-определить протеиновую и энергетическую питательность зернофуража и травосмесей с участием кормовых бобов;
-оценить биоэнергетическую и экономическую эффективность агротехнологий возделывания кормовых бобов в одновидовых посевах на силос и зернофураж и в смешанных агроценозах на зеленый корм, сенаж и силос;
-выявить лучшие поедаемые животными кормосмеси с бобами на зеленую массу;
-изучить молочную продуктивность и качество продукции;
-выявить биохимические показатели крови и воспроизводительную способность животных;
-установить экономическую эффективность использования кормовых бобов в рационах дойных коров.
Научная новизна исследований. В условиях лесостепной зоны Центрально-Черноземного региона изучены новые сорта кормовых бобов, подобраны компоненты для выращивания их в смешанных посевах на зеленый
корм, сенаж и силос, обеспечивающие получение зеленой массы травосмесей, сбалансированной по переваримому протеину и обменной энергии. Дана зоотехническая оценка зеленой массы и готовых кормов, заготовленных с использованием кормовых бобов. Определена экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания травосмесей однолетних кормовых культур (овса, ячменя, подсолнечника, суданской травы, кукурузы, рапса) с бобами при использовании их на зеленый корм, сенаж и силос.
В условиях Липецкой области и других регионах ЦЧР исследования по использованию муки из зерна сырых и термически обработанных бобов, зеленой массы из кормосмесей однолетних культур с бобами в рационах крупного рогатого скота проводились впервые.
Защищаемые положения.
1. В лесостепи ЦЧР целесообразно возделывать сорта кормовых бобов на силос и сенаж - Янтарные, Пензенские 16 и Уладовские фиолетовые, а Исток, Флоцкие, Пензенские 16 и Орлецкие.- на зерно
2. Особенности формирования продуктивности одновидовых и смешанных посевов кормовых бобов от условий роста и развития культур, соотношения компонентов смеси.
3. На зеленый корм, сенаж и силос следует использовать кормосмеси: овес + бобы + рапс, а также подсолнечник + бобы + рапс. Совместное выращивание суданской травы, бобов и рапса, а также кукурузы, бобов и рапса нужно проводить чересполосным способом.
4. Скармливание зернофуража и зеленой массы кормосмесей с бобами дойным коровам повышает их продуктивность эффективнее, чем другие концентрированные и зеленые корма.
Практическая значимость работы. В результате исследований доказана возможность выращивания в лесостепи ЦЧР кормовых бобов как в чистом виде, так и в смеси с другими однолетними культурами. Выявлены и
10
рекомендованы производству урожайные сорта кормовых бобов на зернофураж, а также высокопродуктивные травосмеси их с другими однолетними культурами, используемыми на зеленый корм, сенаж и силос. Использование кормовых бобов и рапса в качестве компонентов в смешанных посевах с зерновыми и силосными культурами позволяет значительно увеличить содержание переваримого протеина в 1 корм.ед. - от 129 до 159 г. Полученные результаты могут использоваться в системе полевого кормопроизводства ЦЧР, повышая продуктивность агроценозов при одновременном улучшении качества продукции и увеличении энергетической эффективности.
Широкое внедрение разработанных рекомендаций обеспечивает получение высокого урожая (185-432 ц/га) зеленой массы и сухого вещества (41-90 ц/га) с выходом переваримого протеина от 4,7 до 10,3 ц/га и обменной энергии от 41 до 88 ГДж/га с энергозатратами 16,9-18,2 ГДж/га; исключает расходы на приобретение и внесение минерального азота; обеспечивает получение экологически чистых кормов с содержанием переваримого протеина 115-119 г и обменной энергии 10,2-10,6 МДж в 1 кг сухого вещества; увеличивает продуктивность животных на 20%.
Введение кормовых бобов в систему полевого кормопроизводства расширит ассортимент кормовых культур, устранит дефицит белка в кормах, приведет к повышению плодородия почвы и увеличить ценных хороших предшественников для последующих культур севооборота.
В последние годы уменьшились площади посева и резко снизилась урожайность основной бобовой культуры ЦЧР, гороха. В силу этих причин в лесостепных районах резко возрос интерес к кормовым бобам, как бобового компонента в дополнении к гороху и вике, в смешанных посевах со злаковыми культурами для повышения кормовой ценности и прежде всего для обогащения корма протеином.
11
Сбалансированность рационов животных полноценным протеином и энергией за счет введения в рационы дойных коров высокобелковых кормов, приготовленных из кормовых бобов, позволит повысить молочную продуктивность и качество молока, а также снизить затраты корма на единицу продукции.
Апробация работы. Результаты научных исследований по данной теме доложены и одобрены на Ученом совете Всероссийского научно-исследовательского и проектно-технологического института рапса (г.Липецк), на областных, районных семинарах и совещаниях в 1999-2001 гг., организованных Главным управлением сельского хозяйства администрации Липецкой области, а также на IV Международной научно-практической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений» 24-28 июня 2002 г. (г.Ульяновск).
Реализация полученных результатов. Разработанные автором элементы технологии возделывания кормовых бобов рассмотрены и одобрены на НТС Липецкой области, прошли производственную проверку на полях опытного хозяйства ВНИПТИ рапса и внедрены в ряде хозяйств Липецкой области на площади 1700 га, в том числе в ОПХ ВНИПТИ рапса. Желание возделывать кормовые бобы во многих хозяйствах других областей ЦЧР подтверждает большую производственную значимость выполненной работы. Однако широкое внедрение этой ценной зернобобовой культуры сдерживается в основном слабой материально-технической базой хозяйств.
Введение в рационы дойных коров зерносмесей с кормовыми бобами и зеленой массы из кормосмесей с бобами и рапсом в хозяйствах «Талицкий» Елецкого района, «Степной» Хлевенского района в течение последних 3-х лет позволило повысить молочную продуктивность до 4000-4500 кг или на 1000-1500 кг на корову.
12
Научные разработки по технологии выращивания кормовых бобов и их использования в животноводстве активно пропагандируются автором среди специалистов и руководителей хозяйств в институте повышения и переподготовки сельскохозяйственных кадров АПК (Липецкий филиал) и в конкретных хозяйствах.
В проведении полевых и лабораторных исследований активную помощь оказывали сотрудники ВНИПТИ рапса Т.Г. Белоножкина, В.М. Первушин, Р.Н. Черных, Н.С. Болотова, за что автор выражает им большую благодарность и признательность, он также благодарен многим сотрудникам и коллегам ВНИПТИ рапса. Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, заслуженному работнику сельского хозяйства Российской Федерации В.А. Гулидовой.
13
1. ИСТОРИЯ, ЗНАЧЕНИЕ, БИОЛОГИЯ,
ОСОБЕННОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
КОРМОВЫХ БОБОВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
1.1 .История и значение культуры
Кормовые бобы - древняя культура. Их возделывали 6 тысяч лет назад до нашей эры. Родиной их считается Северная Африка, Египет, Центральная Азия, откуда они попали в Европу. Кормовые бобы распространены во всех частях света.
Широко возделывают кормовые бобы в Китае, Индии, Австралии. Много кормовых бобов в странах Европы: Германии, Польше, Чехословакии, Великобритании, а также в Прибалтики и Белоруссии. Площадь под кормовыми бобами в мире составляет около 5 млн.га. (M.Hochman, 1990; A. Koche, 1990; G.Z. Pilleam, G. Due, P.Д., HebbLefhweite, 1990; D. Sarikova, 1991; W.Keen, 1990; A.M. Tarhuni, 1990; Z. Miller, Z.Hlinrien, Z Wegent, 1993).
В России площади под кормовыми бобами небольшие. Основными районами возделывания их являются Нечерноземные области: Московская, Орловская, Тульская, Калужская, Калининградская, Смоленская, Тверская области, юг Волго-Вятского региона.
По данным Всероссийского научно-исследовательского института зернобобовых и крупяных культур, бобы на зерно можно возделывать в Центрально-Черноземной зоне, преимущественно в лесостепи Орловской, Курской, Липецкой областях и др.
Почвенно-климатические условия лесостепи ЦЧР соответствуют биологическим требованиям кормовых бобов, почвам, температурным условиям и влагообеспеченности (В.А. Федотов, В.В. Коломейченко, 1998).
В древние времена бобы использовали в пищу и они по питательности приравнивались к хлебу. До появления фасоли обыкновенной и картофеля, отличающихся более высокими вкусовыми качествами, важнейшей
14
продовольственной культурой в Центральной Европе были кормовые бобы (Д.Эберт, И.Фокке, В.Клейн и др., 1981).
Однако с открытием Америки и введением в культуру картофеля и фасоли продовольственное значение бобов снизилось (М.Ф.Лупашку, 1965).
На Руси сеяли конские кормовые бобы уже в XI веке, об этом есть записи в Новгородских летописях. В 1686 г. семена их привезли для разведения в Преображенский сад.
В средние века при неурожае хлебов бобовую муку смешивали со ржаной и выпекали хлеб. Мука, приготовленная из русских бобов, по питательности превышает ржаную и овсяную.
В России бобы были менее популярны, чем горох. Вот что писал в конце прошлого века в «Беседах по земледелию» известный агроном В.Котельников: «В хозяйствах Киевской губернии начали разводить бобы в больших количествах и продают их для вывоза за границу по 50-70 копеек за пуд. В Москве бобы конские продаются у семеноторговцев по 3 рубля за пуд. На лучших почвах и в хорошие годы вырастают в рост человека, с десятины дают 20-30 четвертей зерна, в менее удачные годы только - 15 четвертей. Урожай соломы бывает от 130 до 280 пудов».
Свиньи, откормленные бобами, имеют крепкое зернистое сало и мясо, а молочные коровы увеличивают удои. Бобовые зерна заменяют по питательности полуторное количество овса. Тонкая белая мука бобов вместе с яичной может быть примешиваема к пшеничной для приготовления хлеба, который выходит не очень рыхлый, но питательный и вкусный.
К концу последнего десятилетия 20 века в Африке эта культура занимала площадь 708 тыс.га, урожайность составляла 100 ц/га, в Азии - 2259 тыс.га и собирали по 123 ц/га, в Европе - 380 тыс.га и получали по 209 ц/га. Большой интерес к бобовым культурам в настоящее время проявляют в Китае и Индии,
15
то есть страны с большой численностью населения, где используют их на пищевые цели.
В России еще в первые годы Советской власти был поставлен вопрос о посеве бобов на площади 50 тыс.га, но эта задача не была выполнена. В настоящее время открывается перспектива увеличить площади под бобами до 50 тыс.га и более.
В последние годы интерес к кормовым бобам, как источнику растительного белка с высоким потенциалом семенной продуктивности, заметно возрос не только в России, но и в Западной Европе, Китае, Индии, Австралии (М.Н. Рубцов, 1988; А.С. Козлова, 1995). Не ослабевает внимание к ним и в странах Ближнего Зарубежья (Литва, Белоруссия, Украина и др.).
Зернобобовые культуры, в том числе и кормовые бобы, имеют большое народнохозяйственное значение, благодаря их разнообразному использованию и особенно потому, что они являются важнейшим источником растительного белка и для синтеза этого белка используются энергия солнечного света и неисчерпаемые запасы атмосферного азота (B.C. Федотов, 1976). Возделывание их способствует увеличению ресурсов белка, успешному решению проблемы белковых кормов. Зернобобовые культуры играют большую роль в питании человека и в кормлении сельскохозяйственных животных.
Широкое распространение зернобобовых культур в мировом земледелии обусловлено их способностью накапливать в семенах и вегетативной массе большое количество высококачественного белка, не уступающего по качеству соевому. По сравнению со злаковыми зерновыми культурами бобовые содержат в семенах в 1,5-2 раза, а некоторые в 3 раза больше белковых веществ и обеспечивают самый высокий выход переваримого протеина и незаменимых аминокислот с гектара посева. Благодаря этому зернобобовые культуры, в том числе и кормовые бобы, играют важную роль в удовлетворении возрастающих
16
потребностей в пищевом и особенно в кормовом белке, так как по белковой продуктивности они стоят на первом месте.
Кормовые бобы при урожае зерна 30 ц/га обеспечивают столько же белка, сколько дают 90-100 ц/га ячменя (Г.В. Боднар, Г.Т. Лавриненко, 1977; П.П. Вавилов, Г.С. Посыпанов, 1983; А.Д. Задорин, 2002).
Ценность бобов определяется высоким содержанием и биологической полноценностью белка в зерне, хорошим питательным составом зеленой массы, высокой переваримостью питательных веществ и хорошей поедаемостью. Содержание белка в семенах колеблется от 26,8 до 33,5%, в зеленой массе - от 13,8 до 21,5%. В белке семян содержатся все незаменимые аминокислоты: тирозин - 3,15%, триптофан - 1,30%, лизин - 2,22%, аргинин - 8,05%, гистидин- 2,56%, цистин - 0,86%, метионин - 1,58% (М.И. Смирнова -Иконникова, 1971).
Высокая питательная ценность кормовых бобов обусловлена также наличием значительного количества свободных аминокислот, которые не входят в состав белка, но очень легко усваиваются организмом. Такие аминокислоты, в том числе все незаменимые, составляют 4-5% массы зерна. Важное значение имеет высокое содержание и благоприятное сочетание в семенах бобов крахмала, сахара, жира и других веществ. В семенах и вегетативных органах бобов обнаружены витамины: А, В,, В2, С, Д, Е, РР и др.
В фазе налива семян кормовые бобы содержат большое количество каротина. В 1 кг семян содержится 1,16-1,29 корм.ед., на 1 корм.ед. приходится 200 г и более переваримого протеина, что на 50 г больше, чем в горохе (В.П.Будвитене, 1966; М.И.Рубцов, 1988; В.Летуновский, 1991).
Кормовые бобы - культура высоких потенциальных возможностей. Это не только высокобелковая, но и одна из самых урожайных зернобобовых культур, которая часто конкурирует с самой урожайной злаковой культурой ячменем. Кормовые бобы при соблюдении агротехнических требований
17
способны давать высокие урожаи как зерна, так и зеленой массы. Урожайность зерна в зависимости от почвенно-климатических условий колеблется от 19,0 до 53,0 ц/га и выше, зеленой массы - от 180 до 650 ц/га (П.Ф. Медведев, А.И.Сметанникова, 1981).
В условиях производства кормовые бобы способны давать до 100-110 ц/га зерна (Б.А.Вороничев, В.В.Коломейченко, 2003). По данным Литовского НИИ земледелия, по урожаю зерна и общему сбору кормовых единиц с 1 га бобы не имеют себе равных. По общему сбору сырого протеина бобы в 2 раза превосходят горох и яровую вику и в 3 раза - овес (И.А.Холм, 1967).
Только зерно бобовых служит донором лизина в кормовых продуктах и комбикормах (его содержится в 1,5-2 раза больше, чем в белке зерновых злаков). Так, по данным академика И.С.Попова (1955), замена 10% зерновых концентратов зернобобовыми, богатых протеином, снижает расход концентрированных злаковых кормов примерно на 30%. В настоящее время при существующем недостатке протеина в кормах непроизводительно используется в стране примерно 25% кормов. По коэффициенту переваримости белок семян зернобобовых, в том числе и кормовых бобов, близок к белку куриного яйца и молока. Калорийность семян бобовых растений практически такая же, как и у пшеницы и почти в 2 раза выше, чем у говядины. Кроме того корма, полученные из зерна бобовых, могут стать основой полноценного кормления птицы с минимальными затратами животных кормов (А.Д.Задорин, 2002; В.И.Летуновский, 1999).
Таким образом, благодаря высокому содержанию ценного по растворимости и аминокислотному составу белка, наличию витаминов и других веществ кормовые бобы являются полноценным белковым кормом.
Велика также агротехническая роль кормовых бобов. Наряду с пищевой и кормовой ценностью они оказывают большое влияние на повышение плодородия почвы, обогащают ее органическим веществом и биологическим |
