Зависимость продуктивности КРС от качества объёмистых кормов

Продуктивная жизнь коровы непосредственно влияет на рентабельность молочного производства. Более здоровая жизнь коров увеличивает количество лактаций высокопродуктивных животных. Поэтому важнейшей задачей в молочном животноводстве являются увеличение продолжительности сроков экономически обоснованного использования коров и оптимизация их продуктивного долголетия.

Очень часто животные выбывают раньше оптимального срока продуктивного использования, так как срок их жизни зависит от качества кормов и условий содержания. Животные содержатся в хозяйстве до тех пор, пока продуктивность сохраняется на высоком уровне.

С проблемой снижения продуктивного долголетия сталкиваются во многих странах с развитым животноводством, поэтому актуальной задачей в настоящее время является поиск баланса между эффективностью производства молока и состоянием здоровья животных, что позволит обеспечить продуктивное долголетие на оптимальном уровне.

Практика последних лет подтвердила закономерность возрастания физиологических нагрузок, вызывающих повышение напряженности обменных процессов у высокопродуктивных животных, чрезвычайно требовательных к условиям внешней среды.

Следовательно, любые отклонения в обеспеченности животных важнейшими питательными и биологически активными веществами усиливают предрасположенность к нарушению обмена веществ, которое может принимать массовый характер в стадах с высокой продуктивностью.

В настоящее время в сельхозпредприятиях широко используется концентратный тип кормления, в котором значительное место занимают высокоэнергетические комбикорма. Такой тип кормления обеспечивает достаточно высокую молочную продуктивность, но снижает срок жизни коров.

Хорошо известно, что здоровье коровы напрямую связано с состоянием её рубцового пищеварения, которое невозможно оптимизировать без наличия в рационах достаточного количества объёмистых кормов хорошего качества. Для решения проблем, связанных с продолжительностью жизни, повышением воспроизводительных способностей и снижением себестоимости продукции, особое внимание надо уделять качеству объёмистых кормов собственного производства.

Генетический потенциал животных определяет потенциал продуктивности (график 1).

График 1. Динамика изменения суточного удоя при различнойгенетической продуктивности

Результаты исследований влияния энергетической ценности объёмистых кормов на продуктивность приведены на графике 2, где представлено влияние содержания обменной энергии (МДж) на надой коров за 305 дней лактации.

График 2. Влияние содержания обменной энергии на удой коровыза 305 дней лактации

Оказалось, что увеличение концентрации обменной энергии в 1 кг сухого вещества объемистых кормов с 7,8 до 9,4 МДж способствует увеличению продуктивности за 305 дней лактации на 1700 кг молока.

Следует отметить, что данная закономерность выявлена при переходе от плохого качества к удовлетворительному (с 7,8 до 9,4 МДж в 1 кг СВ).

По требованиям, предъявляемым к кормам хорошего качества, в 1 кг СВ объемистого корма обменная энергия должна составлять не менее 10,5 МДж.

При включении в рационы объемистых кормов хорошего качества (>10,5 МДж) за 305 дней лактации продуктивность может возрасти уже на 2520 кг молока.

Значение уровня содержания клетчатки в объёмистых кормах

Оптимальный уровень клетчатки в рационах зависит от продуктивности, физиологического состояния животных и ряда других факторов.

В сухом веществе рационов для высокопродуктивных коров оптимальное содержание клетчатки должно составлять 18 - 22%. Избыточное содержание клетчатки снижает переваримость и использование других питательных веществ рациона. Согласно выводам финских исследователей, снижение переваримости органического вещества кормового рациона на 1% приводит к потерям энергии, приравненным к питательности 1 кг зерна.

Представленные на графике 3 данные показывают потребность коров в содержании клетчатки в зависимости от их продуктивности.

График 3. Изменение потребности коров в клетчатке при увеличениисуточной продуктивности

При увеличении содержания клетчатки в сухом веществе объемистых кормов с 26% (хорошее качество) до 37% (очень плохое качество) снижение продуктивности высокоудойных коров составило 1840 кг молока.

При пересчете на среднесуточный надой снижение составило 6 кг молока, т. е. потери энергии в корме за счет высокого содержания клетчатки составляют около 50 МДж обменной энергии. Если принять энергетическую ценность комбикорма за 11 МДж, то потери энергии за счет высокого содержания клетчатки в сухом веществе силоса (36 - 37%) сопоставимы с 4 кг комбикорма в сутки в расчете на одну корову.

Значение уровня содержания сырого протеина в объемистых кормах

Белки выполняют жизненно важные функции: пластическую, энергетическую, опорную, иммунную, белки-ферменты участвуют в регуляции всех видов обмена веществ в организме.

При длительном дефиците протеина в рационе снижается переваримость питательных веществ, у растущих животных замедляется и останавливается рост, прекращается развитие внутренних органов, задерживается половое созревание, снижается продуктивность, появляются тяжелые заболевания.

При белковом перекорме с одновременным дефицитом в рационе углеводов, макро-, микроэлементов изменяются процессы сбраживания клетчатки в рубце, количество масляной кислоты возрастает в 2 раза, резко уменьшается образование пропионовой кислоты (предшественника глюкозы).

Избыток протеина экономически невыгоден, так как корма с высоким содержанием протеина самые дорогие. Избыточный протеин расщепляется, выделяется с мочой, а остальная часть переходит в энергию или жир.

Содержание сырого протеина в объёмистых кормах хорошего качества должно колебаться в пределах от 12% до 17% в 1 кг сухого вещества.

При изучении влияния данного параметра на продуктивность обнаружена достоверная зависимость увеличения удоя при росте сырого протеина в сухом веществе объёмистых кормов (график 4).

График 4. Влияние содержания сырого протеинав грубых кормах на удой за 305 дней лактации

Так, повышение протеина с 10% до 15% в кормах собственной заготовки увеличивает надой на 1370 кг за 305 дней лактации, в том числе за первые 100 дней на 460 кг молока.

Исследования влияния качества кормов на продолжительность экономически обоснованного периода использования коров выявили зависимость, показанную на графике 5.

График 5. Зависимость продолжительности эффективногоиспользования коров от качества кормов

Доказано достоверное и значительное увеличение продолжительности хозяйственного использования коров (более чем на 300 дней) при увеличении концентрации обменной энергии с 7,8 до 10 МДж, т. е. увеличение содержания обменной энергии в 1 кг сухого вещества объемистых кормов на 1 МДж увеличивает продолжительность хозяйственного использования животных в среднем на 135 дней.

Выводы:

1. Улучшение качества объёмистых кормов, выраженное в содержании обменной энергии (МДж) в 1 кг сухого вещества, достоверно влияет на реализацию молочной продуктивности. При повышении концентрации ОЭ с 7,8 до 10,5 МДж продуктивность коров возрастает на 2520 кг за 305 дней законченной лактации.
2. Повышение протеина в кормах собственной заготовки с 10% до 15% увеличивает надой на 1370 кг за 305 дней лактации, в том числе за первые 100 дней на 460 кг молока.
3. Увеличение концентрации обменной энергии в 1 кг сухого вещества объёмистых кормов с 7,8 до 10,5 МДж увеличивает продолжительность хозяйственного использования коров на 300 дней. Увеличение качества объёмистых кормов на 1 МДж обеспечивает увеличение продуктивного долголетия на 135 дней.

Рассмотрим пример из реальной жизни: хозяйство заготовило две траншеи силоса по 3000 т каждая (обе, кстати, невысокого качества по протеину). В обеих траншеях содержание СВ по 30%, в первой траншее содержание обменной энергии в силосе – 9,0 МДж/кг СВ, во второй – 9,3 МДж/кг СВ. Так существенна или несущественна разница в 0,3 МДж? На практике обычно пренебрегают такими различиями, считая их цифрами одного порядка. Но так ли это на самом деле? В каждой траншее по 3000 т, или по 3 000 000 кг, силоса натуральной влажности с содержанием 30% СВ. Переводим натуральный корм в СВ и получаем по 900 000 кг СВ в каждой траншее. Далее, 900 000 кг СВ умножаем на разницу 0,3 МДж - и получаем 270 000 МДж обменной энергии. Так как для синтеза 1 кг молока требуется в среднем 5 МДж обменной энергии, 270 000 МДж делим на 5 МДж - и получаем 54 000 кг молока, которые обеспечивает разница всего 0,3 МДж. В денежном выражении при цене реализации, например, 12 руб/кг молока получаем: 54 000 кг * 12 руб. = 648 000 руб.

График 6. Снижение содержания протеина в люцернеза одну неделю от начала бутонизации

Даже на таком небольшом примере видно влияние качества кормов на продуктивность и экономическую эффективность производства молока. Все качественные сенажи и силосы должны содержать не менее 10 МДж обменной энергии в 1 кг СВ.

Процесс заготовки кормов всем специалистам хорошо известен и понятен. Тем не менее из года в год совершаются одни и те же ошибки, не позволяющие заготовить высококачественные корма.

Какие же факторы влияют на качество заготавливаемых кормов и какова их взаимосвязь?

Первый фактор – сроки начала заготовки. Злаковые травы начинают скашивать при достижении ими высоты 40 - 50 см. В это время колос только собирается выйти наружу. Заканчивают злаковые не позже, чем когда три четверти массива зацветёт. Бобовые начинают скашивать в фазе начала бутонизации и завершают в фазе цветения. Важна ещё и высота среза растений. Скашивание культур производят на высоте не ниже 8 см от поверхности. Это увеличивает отрастание и урожайность следующего укоса.

Высота среза, выровненность поля плюс способность подвески косилок поддерживать заданную высоту среза, а также применение ленточных валкообразователей обеспечивают снижение загрязнения корма почвой и количества находящихся в ней патогенных бактерий (рис. 1).

Рис. 1. Снижение себестоимости молока при снижении загрязнения корма почвой

Второй фактор – качество закладываемого сенажа и силоса. Оно зависит от ряда других факторов, в первую очередь от % содержания СВ. Высокая влажность сырья повышает буферную ёмкость, что мешает быстрому закислению массы. Нужно помнить, что из валков испарение влаги из 1 т зеленой массы составляет около 20 литров в час, а из расстеленной массы - 100 литров. Кроме того, высокое содержание протеина также повышает буферную ёмкость закладываемой массы.

Таблица 1. Буферная емкость силосуемых и сенажируемых кормов

Третий фактор – степень измельчения закладываемой массы. Для кукурузного силоса оптимальная степень измельчения 4 - 10 мм, для силоса из злаковых и злаково-бобовых смесей - 20 - 40 мм, сенажа люцерны – 30 - 50 мм, зернового сенажа – 5 - 15 мм.

Четвёртый фактор – быстрое уплотнение до требуемой величины.

Пятый фактор – процесс ферментации. Весь процесс силосования или сенажирования подразделяется на четыре стадии: аэробную, бактериальной ферментации, стабилизации и скармливания. Аэробная стадия характеризуется работой бактерий, использующих кислород и легкодоступные сахара. В результате выделяются углекислый газ, вода, повышается температура закладываемой массы и разрушаются белки. Вот почему необходимы качественная трамбовка и быстрое выдавливание кислорода из массы. Действие же собственно молочнокислых бактерий начинается со 2 – 3-го дня изоляции от кислорода. При этом все молочнокислые бактерии, находящиеся на растениях, так называемого гетероферментативного пути.

Это означает, что такая бактерия, ферментируя молекулу глюкозы или фруктозы, прежде чем образовать молекулу молочной кислоты, проходит через ряд промежуточных реакций с образованием метанола, маннитола, углекислого газа, уксусной кислоты, которые накапливаются в заготавливаемой массе, что и делает корма невкусными. Налицо неэффективное использование легкорастворимых сахаров и существенная потеря питательных веществ и энергетической ценности корма. Надо заметить, что есть и другие виды бактерий: прямого пути ферментирования или гомоферментативного, когда бактерия напрямую, без промежуточных реакций, образует две молекулы молочной кислоты. Однако в растениях их ничтожное количество, поэтому в расчёт они не берутся. Следовательно, применение качественных специализированных заквасок оправдано по всем показателям.

Шестой фактор – качественное хранение и выемка с минимальным окислением.

Фото 1. Навесной дополнительныйкаток-уплотнитель

Итак, какие и на каких этапах мы совершаем ошибки?

Первый этап: в практике заготовки кормов скашивание в основном начинают в более поздние стадии вегетации растений для так называемого набора массы. Чем чревато опоздание со сроками заготовки кормов? Оказывается, опоздание с началом уборки на одну неделю равно потере 3,6 единицы переваримости корма, что равносильно дополнительным затратам 1,5 кг комбикорма на голову в день. Если растение переросло и полегло, то потеря составит уже 9 единиц переваримости.

Второй ошибкой является высота среза. На практике она составляет 5+/-2 см.

Почему так? Во-первых, привычка с советских времен заготавливать тонны, а не кормовые единицы и уж, тем более, не обменную энергию. Во-вторых, для качественного среза на высоте 8 - 10 см нужна высокая плотность травостоя, в противном случае косилка «затирает» растения, а не косит. Для решения этой задачи требуется особый подход к севу люцерны – идеальная схема, когда растения расставлены на расстояние 8 - 10 см друг от друга. В большинстве случаев люцерну сеют с междурядьем 15 - 19 см, без уплотнения посева за счет поперечного сева или смещения сеялки в междурядье, что возможно только при использовании навигации уровня РТК.

На втором этапе требуется контролировать влажность сенажа, поступающего в траншею, что влечет за собой создание системы мониторинга и реагирования при отклонении этого параметра за допустимые границы.

Третий фактор – длина резки на кормоуборочном комбайне. Этот параметр в первую очередь влияет на качество корма, т. к. от него зависит скорость трамбовки. Для управления ею требуется система автоматического изменения длины резки в зависимости от влажности растений: при снижении влажности длина резки должна уменьшаться.

Четвёртый этап – процесс ферментации сахаров – очень ответственный, так как от скорости и эффективности ферментации будут зависеть сохранность, питательность и качество корма. Для получения качественных кормов необходимо использование бактериальных заквасок. Современные закваски отличаются тем, что содержат четыре вида бактерий прямого пути ферментирования, так называемого гомоферментативного. В отличие от гетероферментативного при гомоферментативном пути ферментации сахаров не образуется промежуточных продуктов распада, что повышает вкусовые качества корма и позволяет более эффективно использовать сахара.

Пятый этап – уплотнение массы. Основная ошибка, не позволяющая получить качественный корм, - чрезмерная толщина слоя. Большинство технологов считает, что трамбовка происходит только тогда, когда слой укладываемой массы составляет 15 - 20 см, но не толще 30 см. Практические тесты в США показали, что при толщине слоя 30 см при оптимальной влажности удается достичь плотности до 500 кг/м³, а при уменьшении толщины трамбуемого слоя до 10 см плотность увеличивается в 1,5 раза при том же темпе заготовки (табл. 2).

Таблица 2. Зависимость плотности силоса от толщины трамбуемого слоя

Если плотность будет ниже 600 кг/м³, то потери за время хранения могут составить до 20 - 25%. Как показывает практика, большая часть заготовленного в России сенажа и силоса имеет плотность от 400 до 600, и только у самых передовых хозяйств до 650 кг/м³. Для того чтобы получить качественный силос, необходима плотность не ниже 700 кг/м³, и чем она выше, тем ниже потери питательной ценности. Помимо использования тяжёлой техники для эффективного повышения плотности трамбовки в последние годы стал популярен каток из железнодорожных колес.

И последний, шестой этап – выемка и скармливание кормов. В практике кормления к этому вопросу относятся без должного внимания. Между тем, даже заготовив качественные корма, из-за ошибок при вскрытии траншеи или кургана можно существенно снизить качество корма. Ни в коем случае нельзя открывать слишком большую поверхность, допустим, на 3 - 4 дня вперёд. Корм на открытой площади соприкасается с воздухом, а кислород, как известно, сильнейший окислитель. Положение существенно усугубляется, если выемка корма производится неправильно. В отсутствие фрезы при выемке корма из траншеи ковшом снимают корм, отрывая куски и допуская разрыхление большого количества корма. Часто бывают случаи подвоза кормов заранее, например, вечерний завоз для приготовления кормосмеси и раздачи утром. Все эти и подобные нарушения существенно снижают качество корма на кормовом столе.

Таким образом, в процессе заготовки качественных кормов необходимы строгое соблюдение и учёт всех факторов, влияющих на конечный результат.

Фото 2. Профессиональный забор и смешивание кормов

Современная технология заготовки сенажа и силоса в бетонных траншеях

Какие параметры являются определяющими для получения корма 1-го класса?

1. Фаза развития растений в момент уборки;
2. Влажность поступающей в траншею растительной массы;
3. Длина резки, пропорциональная влажности;
4. Плотность трамбования;
5. Время закладки траншеи – время окисления. Цель – 3 - 4 дня;
6. Качество укрытия;
7. Система выемки с минимальной поверхностью окисления.

Рис. 2. Датчик системы ActiveLOC™ New Holland

Только высокий темп уборки позволяет убрать люцерну или зимующие злаки в оптимальной фазе развития, т. к. все поля развиваются одновременно и выстроить конвейер, как на кукурузе, люцерна не позволяет. Как мы уже определили, темп заготовки определяется скоростью трамбования, а также возможностью заполнять не одну, а две-три траншеи одновременно, а это в значительной степени лимитируется логистикой.

Управление влажностью является важной задачей кормозаготовки. Современные кормоуборочные комбайны имеют опции, позволяющие точно определять содержание протеина и влажность растительной массы, однако в России они еще редко применяются.

На ряде новых моделей есть опция изменения длины резки пропорционально влажности. Как это работает? Эксперт хозяйства задает диапазон допустимой влажности и диапазон длины резки. Далее компьютер автоматически управляет длиной резки, отслеживая влажность. При выходе за установленные границы электроника информирует оператора (и руководителя через СМС) о недопустимом отклонении.

Это позволяет не только исключить попадание в траншею недопустимо сухого или влажного корма, но и, что очень важно, сохранить темп трамбовки в течение всей смены. При снижении влажности сенажа снижается скорость трамбовки. Решение – уменьшение длины резки для сохранения темпа кормозаготовки.

Алгоритм расчета производительности:

1. Темп заготовки сенажа и силоса определяется скоростью трамбовки.
2. Она задает скорость подвоза зеленой массы.
3. Скорость подвоза зависит от удаленности поля от траншеи и логистических возможностей хозяйства.
4. Их совокупность определяет часовую производительность кормоуборочного комбайна.
5. Производительность определяет минимальную мощность комбайна.
6. При заготовке сенажа необходимый темп загрузки комбайна обеспечивается производительностью валкообразователя, способом подвяливания и производительностью косилок.

Как увеличить скорость трамбовки?

1. Нужно увеличить скорость распределения растительной массы в зоне трамбовки ровным слоем 10 см.
2. Нужно увеличить эффективность трамбовки.

Для решения первой задачи применяются следующие способы:

• выгрузка растительной массы вдоль траншеи прицепами с равномерной выгрузкой и распределением валка на половину траншеи ворошилкой с уменьшенными оборотами (фото 3);
• выгрузка массы поперек траншеи полуприцепами с толкающим бортом и распределение ровным слоем специализированным фронтальным
  погрузчиком.

Фото 3. Распределение массы вдоль траншеи равномерной выгрузкойи ворошилкой (нижний трактор) без остановки трамбовки

Для решения второй задачи применяются следующие способы:

• использование забалластированных тракторов на узких шинах с давлением воздуха более 3 атм,
• установка на переднюю и заднюю навески дополнительных грузов-катков (фото 1 и 4).

Фото 4. Использование переднего и заднего НУдля ускорения темпа трамбовки

Как обеспечить темп подвоза пропорционально темпу трамбовки?

Самый простой, на первый взгляд, способ – нанять максимально возможное число «КамАЗов». В реальности это создает следующие проблемы:

• увеличение затрат;
• увеличение степени повреждения многолетних трав колесами грузовиков с существенным снижением продуктивности в последующие укосы и рост загрязненности;
• во многих районах найти достаточное количество автомобилей становится все сложнее или уже нереально.

В ЕС и США на уборке многолетних трав автомобили не применяются или используются в звене с применением комбайнов с бункерами-перегрузчиками (фото 5).

Фото 5. Уборка сенажа без передвижения транспорта по полю многолетних трав

В России такая технология пока относится к разряду экзотических, но имеет экономическое обоснование. Эта же система применяется в технологии CTF.

Наиболее разумный вариант ускорения перемещения растительной массы с поля в траншею – использование тракторов с полуприцепами с возможностью подпрессовки сенажируемой массы. Это позволяет в полуприцеп с геометрическим объемом 60 м³ загрузить до 85 м³, что пропорционально трем с лишним объемам кузова «КамАЗа»-сельхозника. В итоге трактор перевозит за смену в два раза больше грузовика.

Фото 6. Полуприцеп 60 м³ с толкающим бортом на уборке сенажа

Кроме того, такой полуприцеп может выгружать растительную массу как вдоль траншеи, так и поперек, что позволяет дополнительно ускорить еще и процесс трамбования.

После достижения максимальной скорости трамбовки и темпа подвоза растительной массы можно принимать решение о количестве одновременно заполняемых траншей. Это позволяет определить часовую производительность кормоуборочного комбайна, которая даст понимание его минимальной мощности.

При заготовке силоса это завершающее звено в цепочке, но на заготовке сенажа или силоса из злаковых трав необходимо обеспечить еще и темп готовности валков по объему и влажности.

Для этого необходимо иметь адаптированные под задачи валкообразователи. Самые ровные валки формируют валкообразователи с укладкой по центру. Но они проигрывают валкообразователям с боковой укладкой на последующих укосах, идущих на сено из-за сниженной урожайности растений.

Перспективным вариантом решения этой задачи является использование ленточных валкообразователей, способных формировать валок по центру, в развал, влево или вправо со всей ширины захвата (фото 7).

Фото 7. Ленточные валкообразователи в интенсивных технологияхкормозаготовки

Вторым серьезным преимуществом этого типа машин является высокая сохранность листьев бобовых трав при заготовке сена.

Третий аргумент – высокая скорость работы при одновременно более высоком КПД подбора.

Совокупность этих факторов создает экономическую привлекательность, несмотря на более высокую стоимость приобретения.

Завершающим этапом в процессе подбора технологической цепочки заготовки сенажа является расчет производительности косилок. В связи с тем что на юге России ворошилки в технологии заготовки сенажа практически не применяются, для управления скоростью подвяливания применяется способ изменения ширины валка при кошении.

Косилки должны косить быстрее кормоуборочного комбайна на 30 - 50%, т. к. скорость подвяливания меняется в течение дня в зависимости от температуры и влажности воздуха. При росте температуры косилки должны косить быстро, с возможностью технологических пауз и при пересушивании валков ниже допустимой влажности (которые приходится оставлять на сено) быстро накосить новые.

Второе важное требование к косилкам – способность косить на высоте более 5 см, а лучше в диапазоне 8 - 10 см. Для этого требуются максимальные показатели линейной скорости ножа, качества стали и возможность быстро производить заточку. Современные косилки имеют систему быстрой смены ножа, высокие обороты ротора и ножи из сверхпрочной стали с 5-кратным ресурсом.

Третье требование к косилкам – реальное копирование рельефа поля для исключения выпадения растений из-за низкого среза.

Четвертое требование – эффективное плющение для равномерного снижения влажности в листьях и стебле.

Пятое требование – высокая надежность технологического процесса (защита от повреждений) и высокая надежность и долговечность самих орудий.

В условиях дефицита квалифицированного персонала следует считать перспективными косилки-комбинации, или «бабочки», на тракторах мощностью 240 - 300 л. с. (фото 8).

Фото 8. Современная косилка-плющилка шириной захвата 10 м

Выводы:

• Подбор технологической цепочки на заготовке силоса и сенажа – процесс многофакторный и непростой.
• Проводить его следует «с конца в начало» – от трамбовки к косилке.
• Современные технологии позволяют получать корма максимально высокого качества и приемлемой себестоимости кормовой единицы.
• Современные технологические приемы позволяют ускорять темп кормозаготовки при сохранении качества корма и без роста потребности в персонале.
• Современные инновационные машины не только обеспечивают высокое качество и скорость заготовки корма, но и позволяют автоматизировать многие ответственные этапы техпроцесса.
• Большинство передовых машин и оборудования доступны аграриям Юга России.
• Инвестиции в обучение персонала (от механизатора до директора) кормопроизводству – первый и самый важный шаг на пути реформирования устаревших решений.

Д. БЕЛЫЙ (в работе использованы результаты исследований отечественных и зарубежных ученых: к. э. н. Е. Н. Тюренковой, к. с.-х .н. О. Р. Васильевой, д. б. н. В. Д. Ли, Ричарда Мака, Медисон, США)