Хозяйственная и биохимическая характеристика сортообразцов галеги восточной в конкурсном сортоиспытании

Размещено на http://www.allbest.ru/

Хозяйственная и биохимическая характеристика сортообразцов галеги восточной в конкурсном сортоиспытании

М. Н. Авраменко, В. И. Бушуева

Аннотация

галега сортоиспытание урожайность кормовой

В статье дана оценка хозяйственной ценности и изменчивости биохимического состава галеги восточной в зависимости от фаз развития растений. Представлены результаты оценки сортообразцов галеги восточной в конкурсном сортоиспытании по урожайности зеленой массы, сухого вещества и семян. Дана биохимическая характеристика сортообразцов и оценка их по кормовой питательности. По результатам хозяйственной и биохимической оценки выделены лучшие сортообразцы: БГСХА-2, СЭГ-1 и СЭГ-2 - с урожайностью зеленой массы 79,9; 82,4 и 77,3 т/га, сухого вещества 15,7; 17,8 и 17,6 т/га и семян 0,48; 0,32 и 0,31 т/г соответственно. Установлено, что аминокислотный состав белка зависит от сортовых особенностей. Общее содержание аминокислот составило у БГСХА-2 - 95,08 %, СЭГ-1 - 95,09 % и СЭГ-2 - 95,18 % против 92,1 % в белке яйца. Отмечено превышение над стандартом по содержанию отдельных незаменимых аминокислот. Так, содержание треонина более высоким было у сортообразцов СЭГ-2 и БГСХА- 2 и составило по 4,13 % против 4,02 % у стандартного сорта Нестерка, 4,05 % у стандарта ФАО и 3,6 % у белка яйца. У сортообразца СЭГ-2 отмечено и самое высокое содержание лейцина и лизина. По содержанию фенилаланина и триптофана превышение над стандартом ФАО отмечено у всех сортообразцов галеги восточной. Сумма незаменимых аминокислот составила у БГСХА-2 - 31,9 %, СЭГ-2 -31,7 %, у стандарта ФАО - 30,8 %.

Annotation

The article estimates economic value and changeability of biochemical composition of goat's rue depending on the phases of plants' development. We have presented results of estimation of variety samples of goat's rue in competitive variety testing according to the yield of green mass, dry matter and seeds. We have given biochemical characteristics of variety samples and estimated them according to their value as fodder. According to the results of economic and biochemical estimation, we have selected the best variety samples BSAA-2, SEG-1 and SEG-2, with the yield of green mass of 79.9, 82.4 and 77.3 t/ha; dry matter - 15.7, 17.8 and 17.6 t/ha; and seeds - 0.48, 0.32 and 0.31 t/ha correspondingly. We have established that amino acid composition of protein depends on variety peculiarities. General content of amino acids amounted to: in BSAA-2 - 95.08 %, SEG-1 - 95.09 % and SEG-2 - 95.18 % against 92.1 % in egg's white. We have noted a higher than standard content of several irreplaceable amino acids. Thus, the content of threonine was higher in variety samples SEG-2 and BSAA-2 and amounted to 4.13 % against 4.02 % in standard variety Nesterka, 4.05 % in FAO standard and 3.6 % in egg's white. Variety SEG-2 had the highest content of leucine and lysine. According to the content of phenylalanine and tryptophan, a higher than FAO standard content was noted in all variety samples of goat's rue. The total of irreplaceable amino acids amounted to: in BSAA - 31.9 %, SEG-2 - 31.7 %, in FAO standard - 30.8 %.

Введение

В решении проблемы кормового белка весьма важная роль принадлежит многолетним бобовым травам. Их возделывание дает возможность получать не только экологически чистые, но и наиболее дешевые и высокопитательные корма. Использование таких кормов в рационах животных обеспечивает снижение себестоимости и улучшение качества продукции животноводства, способствует повышению ее конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынках.

Среди многолетних бобовых трав, возделываемых в Республике Беларусь, одной из наиболее эффективных и высокопитательных кормовых культур является галега восточная [1, 2, 3].

Анализ источников. Галега восточная (Galega orientalis Lam.) в естественных условиях произрастает на Северном Кавказе. Благодаря интродукции она стала доступной для возделывания в качестве кормовой культуры во многих странах мира. В Республике Беларусь освоение культуры началось в тридцатые годы прошлого столетия. В настоящий период достаточно хорошо изучены достоинства и недостатки ее как кормовой культуры, дана ботаническая характеристика, описаны биологические свойства, разработаны технологии возделывания ее на кормовые цели и семена [3, 4, 5].

Галега восточная оказалась высокопластичной культурой, способной произрастать во всех почвенно-климатических зонах Беларуси. Она отличается долголетием жизни в травостое, на одном месте произрастает до 20 и более лет, ежегодно формируя в условиях производства урожайность зеленой массы на уровне 550-750 ц/га, семян - 2,0-6,0 ц/га [4, 5, 6]. Получаемая из нее кормовая масса характеризуется не только высокой урожайностью, но и кормовой питательностью.

Качество и питательность кормов из галеги восточной интересовали производственников с момента появления ее в культуре. В начале тридцатых годов крестьянин И. Д. Мещеряков опытным путем установил, что скармливание зеленой массы галеги телятам в течение 10 дней значительно увеличивало их живой вес, а подкормка молочных коров повышала надои молока на корову до 1,5 литра в день [5]. В дальнейшем питательная ценность галеги изучалась в различных научных учреждениях. Первые исследования были проведены во ВНИИ кормов С. Н. Симоновым [7]. В конце 70-х - начале 80-х гг. кормовая питательность галеги изучалась в Эстонском НИИ земледелия и мелиорации (ЭстНИИЗиМ). Было установлено, что галега восточная имеет высокую кормовую питательность. В 100 кг зеленой массы содержится 20-21, а в 100 кг сена - 57-58 корм. ед. В сухом веществе зеленой массы содержится от 16 до 25 % сырого протеина [8]. По содержанию сухого вещества в зеленой массе выявлена изменчивость по фазам развития растений. В фазе стеблевания его содержание самое низкое и составляет 10,6 %, в фазе бутонизации - 17,0 %, в фазе полного цветения - 21,8 %, а к фазе созревания семян этот показатель самый высокий и достигает 32,2 %. Выявлено, что в стеблях содержится больше сухого вещества, чем в листьях. В зеленой массе первого укоса в стеблях содержится 31,1 % сухого вещества, а в листьях - 28,6 % [9].

В исследованиях, проводимых М. И. Ярошевич [6], содержание сухого вещества более высокое: в фазе стеблевания - 14,2 %, бутонизации - 19,6 %, цветения - 25,0 %, созревания семян - 35,2 %.

В результате исследований установлено, что содержание белка в сухом веществе кормовой массы галеги также меняется в зависимости от фаз развития растений. В фазе стеблевания его содержание самое высокое и достигает 27,7 %, а к фазе созревания семян снижается до 10,9 %. Наибольшее количество белка содержится в листьях, а наименьшее - в стеблях растений [10, 11].

Качественный состав белка характеризуется содержанием в нем аминокислот, в том числе и незаменимых, что указывает на его высокую биологическую питательность [4, 10].

Кормовая масса галеги восточной богата углеводами. В составе вегетативных органов галеги в основном присутствуют сахара, фруктозаны, крахмал, гемицеллюлозы, пентозаны, клетчатка. Содержание сахара у галеги, по литературным данным, составляет в фазе стеблевания 4,0 %, к фазе бутонизации оно возрастает до 5,2 %, а в фазе цветения начинает снижаться до 4,8 % и в фазе формирования бобов - до 3,9 % на абсолютно сухое вещество [5, 7, 8, 10, 11].

Основная масса углеводов, за исключением клетчатки, представлена легкоусвояемыми веществами БЭВ «безазотистые экстрактивные вещества». Содержание БЭВ в вегетативной массе галеги восточной изменяется от 23 до 57 % сухой массы.

Клетчатка - наиболее трудно усвояемый углевод. Содержание клетчатки увеличивается по мере наступления фаз развития галеги восточной с 18 % в фазе стеблевания до 35 % в фазе созревания. При повышении содержания клетчатки в зеленой массе или сене питательная ценность корма значительно снижается [11].

Зеленая масса в фазе бутонизации богата кальцием, фосфором и микроэлементами. В сухом веществе ее содержится 1,49 % СаО, 0,92 % P₂O₅. В 1 кг сухого вещества содержится 60 мг марганца (Mn), 0,1 мг йода (I), 0,5 мг кобальта (Co), 10 мг меди (Cu) и 20 мг цинка (Zn) [5, 8].

Биохимический состав кормов из галеги восточной изучен и за рубежом [14, 15, 16].

В настоящий период биохимические исследования эффективно проводятся в селекции галеги восточной для оценки создаваемых сортов по кормовой питательности.

Целью наших исследований было дать хозяйственную и биохимическую характеристику сортообразцам галеги восточной в конкурсном сортоиспытании и выделить среди них лучшие по продуктивности и кормовой питательности.

Методы исследования. Объектами исследований служили 13 сортообразцов галеги восточной, созданных на кафедре селекции и генетики УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия»: БГСХА-Г, БГСХА-Б, БГСХА-М, БГСХА-Э, БГСХА-МН, БГСХА-КБ, БГСХА-1, БГСХА-2, БГСХА-4, БГСХА-5, СЭГ-1 и СЭГ-2. В качестве стандарта служил сорт Нестерка.

Кормовую продуктивность сортообразцов оценивали в полевых условиях в 2009-2012 гг. в конкурсном сортоиспытании. Площадь делянки 16 мІ, повторность четырехкратная. Посев проводился рядовым способом с шириной междурядий 30 см. Наблюдения и учеты за сортообразцами проводились в соответствии с методическими указаниями ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса.

Для анализа биохимического состава кормовой массы в фазе бутонизации-цветения в каждом сортообразце отбирались растительные пробы, высушивались до абсолютно сухого вещества и анализировались в химико-экологической лаборатории УО БГСХА. В каждой пробе согласно методикам определялись:

- содержание сырого протеина (проводили титрометрическим методом по Кьельдалю. ГОСТ 13496.4-93);

- содержание сырого жира (методом экстракции сырого жира из взвешенной анализируемой пробы растворителем и взвешиванием обезжиренного остатка, ГОСТ 13496. 15-97);

- содержание золы весовым методом, ГОСТ 266226-95;

-содержание сухой клетчатки (путем удаления из продукта кислотощелочерастворимых веществ и учета массы остатка, условно принятого за клетчатку, ГОСТ 13496.2-90);

- содержание сахара по Бертрану. Сущность метода заключается в способности сахаров, имеющих свободные и альдегидные или кетонные группы, восстанавливать в щелочной среде окисную медь в закисную и количественном определении закисной меди объемным окислительно-востановительном методом с использованием марганцевокислого калия, ГОСТ 26176-91;

- содержание кальция атомно-абсорбционным методом, ГОСТ 26570-95;

- содержание фосфора на фотоэлектрокалоримере, ГОСТ 26657-97;

- содержание каротина фотометрическим методом, ГОСТ 134.17-95;

- аминокислотный состав белков галеги восточной на анализаторе аминокислот Т339 (Чехия).

Основная часть

Оценка кормовой продуктивности изучаемых сортообразцов проводилась в разные годы жизни травостоя. У галеги восточной, в связи с долголетием, в год посева наблюдался интенсивный рост корневой системы, а надземная часть растений росла и развивалась медленными темпами. На второй год жизни рост и развитие травостоя по сравнению с первым годом проходили более быстрыми темпами, но урожайность еще была невысокой. Оптимальная урожайность сформировалась лишь к третьему году жизни. Таким образом, урожайность зеленой массы сортообразцов возрастала по годам и составила в первый год жизни в зависимости от сортообразца 3,7-6,6 т/га, во второй - 11,3-21,9 т/га и в третий -52,3-85,0 т/га. На четвертый год жизни урожайность зеленой массы была самой высокой и варьировала по сортообразцам в пределах от 52,0 до 89,7 т/га. Урожайность формировалась из двух укосов, проводимых в фазе бутонизации_цветения. Доля первого укоса в общей урожайности была выше второго и составила в среднем по сортообразцам: 52,0 % - в 2009 г., 67,6 % - в 2010, 77,8 % - в 2011 и 78,0 % - в 2012 г. (рис.).

Рис. Динамика формирования травостоя и структура урожайности зеленой массы сортообразцов галеги восточной в конкурсном сортоиспытании (посев 2008 г.)

Сравнительную оценку сортообразцов по хозяйственно полезным признакам (урожайность зеленой массы, сухого вещества, семян и облиственность) проводили в 2011 и 2012 гг. на третий и четвертый годы жизни травостоя. В 2011 г. наиболее высокоурожайными по зеленой массе оказались сортообразцы БГСХА-2 (85,0 т/га), БГСХА-КБ (80,0 т/га), достоверно превысившие стандартный сорт Нестерка (75,0 т/га). На уровне стандарта по данному показателю были сортообразцы СЭГ-2 (78,0 т/га) и СЭГ- 1 (75,0 т/га) (табл. 1).

Таблица 1. Урожайность зеленой массы, сухого вещества, облиственность и семенная продуктивность сортообразцов галеги восточной в конкурсном испытании (посев 2008 г.)

В 2012 г. более высокую урожайность зеленой массы по сравнению со стандартом сформировали сортообразцы СЭГ-1 (89,7 т/га), БГСХА-Э (84,0 т/га), СЭГ-2 (76,5 т/га), БГСХА-2 (74,8 т/га) и БГСХА-М (71,7 т/га). В среднем за два года лучшими по урожайности зеленой массы были сортообразцы СЭГ-2 (77,3 т/га), БГСХА-2 (79,9 т/га) и СЭГ-1 (82,4 т/га).

Содержание сухого вещества в зеленой массе в зависимости от сортообразца варьировало в пределах от 17,5 до 22,7 %. Лучшим по данному показателю был сортообразец СЭГ-2 (22,7%). Наиболее высокая урожайность сухого вещества получена у сортообразцов БГСХА-2 (15,7 т/га), СЭГ-1 (17,7 т/га) и СЭГ-2 (17,6 т/га).

Важным признаком у галеги восточной является облиственность, от которой зависит качество и питательность кормовой массы. В среднем за два года облиственность сортообразцов галеги восточной составила 41,1-47,6 %. Наибольшей облиственностью характеризовались сортообразцы БГСХА-1 (47,6 %), БГСХА-2 (46,6 %), СЭГ-1 (46,5 %) и СЭГ-2 (46,1 %).

Сортообразцы различались между собой и по урожайности семян, которая варьировала в пределах от 0,51 т/га (СЭГ-1) до 1,1 т/га (БГСХА-Э). Наиболее высокую урожайность семян имели сортообразцы БГСХА-Э (1,1 т/га), БГСХА-МН (1,09 т/га), БГСХА-Б (0,97 т/га), БГСХА-2 и БГСХА-М (0,92 т/га).

Нами проведена оценка по химическому составу. В сухом веществе зеленой массы, скошенной в фазе «бутонизация_цветение», определялось содержание протеина, жира, золы, клетчатки, БЭВ, Са, Р₂О₅, сахара и каротина.

В результате исследований были выявлены значительные различия между сортообразцами по содержанию сырого протеина. Варьирование по данному показателю находилось в пределах от 10 до 18,7 %. Наиболее высокое содержание протеина отмечено у сортообразцов БГСХА-2 (18,5 %) и СЭГ-1 (18,7 %) против 14,2% у стандартного сорта Нестерка (табл. 2).

Таблица 2. Химический состав зеленой массы сортообразцов галеги восточной в коллекционном питомнике в фазе бутонизация - цветение (% в абсолютно сухом веществе)

Липидная питательность сортообразцов определялась по содержанию сырого жира в кормовой массе. Жир, как известно, состоит из растительных масел и жироподобных веществ, которые играют важную роль в организме животных для образования тепловой энергии и являются источником жира в молоке. Жир в кормах способствует лучшему усвоению витаминов А, D, Е, К [13].

В наших исследованиях содержание сырого жира в зависимости от сортообразцов варьировало в пределах от 0,71 до 3,86 %. Наиболее высокий показатель отмечен у сортообразцов БГСХА-2 (3,34 %), КВ-Т (3,38 %), БГСХА-Э (3,67 %) и БГСХА-3 (3,86 %). У сортообразцов СЭГ-1 и СЭГ-2 он имел среднее значение и составил соответственно 2,24 % и 2,67 %.

Значительные различия между сортообразцами отмечены и по другим показателям. Содержание золы, например, варьировало по сортообразцам от 3,8 до 7,9 %, клетчатки - от 22,25 до 31,4 %, БЭВ - от 32,72 до 48,39 %, Са - от 0,379 до 0,757 %, Р₂О₅ - от 0,52 до 0,9 %, сахара - от 2,27 до 5,88 % и каротина - от 21 до 58 мг/кг. Все это является экспериментальным подтверждением того, что кормовая продуктивность и биохимический состав галеги восточной зависят от сортовых особенностей, а созданный нами селекционный материал несет в себе все необходимые признаки и свойства. Это позволило нам выделить в конкурсном сортоиспытании сортообразцы БГСХА-2, СЭГ-1 и СЭГ-2, которые по большинству изучаемых признаков имеют наиболее высокие показатели.

Для более полной характеристики выделенных сортообразцов по кормовой питательности они дополнительно оценивались нами по аминокислотному составу белка. Известно, что белки являются более полноценными, если они сбалансированы по аминокислотному составу и содержат больше незаменимых аминокислот. В результате проведенного анализа сырого протеина зеленой массы изучаемых нами сортообразцов было идентифицировано 18 аминокислот незаменимых (табл. 3).

Таблица 3. Аминокислотный состав белка в зеленой массе сортообразцов галеги восточной (% от общего содержания белка)

Общее содержание всех аминокислот у изучаемых сортообразцов было выше, чем в белке яйца, на 3,0-3,08 %. У стандартного сорта Нестерка общее содержание аминокислот составило 95 %, БГСХА-2 - 95,08 %, СЭГ-1 - 95,09 % и СЭГ-2 - 95,18 % против 92,1 % в белке яйца. Превышение над стандартом отмечено у сортообразцов галеги восточной и по содержанию отдельных незаменимых аминокислот. Так, содержание треонина более высоким было у сортообразцов СЭГ-2 и БГСХА- 2 и составило по 4,13 % против 4,02 % у стандартного сорта Нестерка, 4,05 % у стандарта ФАО и 3,6 % у белка яйца. У сортообразца СЭГ-2 также отмечено и самое высокое содержание лейцина и лизина. По содержанию фенилаланина и триптофана превышение над стандартом ФАО отмечено у всех сортообразцов галеги восточной. По сумме незаменимых аминокислот превышение над стандартом ФАО отмечено у сортообразцов БГСХА-2 и СЭГ-1. У сортообразца БГСХА-2 этот показатель составил 31,9 %, СЭГ-2 - 31,7 %, у стандарта ФАО - 30,8 %. Все это указывает на то, что сортообразцы БГСХА-2 и СЭГ-2 являются лучшими по биологической питательной ценности белка.

Заключение

По результатам хозяйственной и биохимической оценки в конкурсном сортоиспытании лучшими показателями характеризовались сортообразцы БГСХА-2, СЭГ-1 и СЭГ-2 с урожайностью зеленой массы 79,9, 82,4 и 77,3 т/га, сухого вещества - 15,7, 17,8 и 17,6 т/га и семян с 0,48, 0,32 и 0,31 т/га соответственно. Установлено, что аминокислотный состав белка зависит от сортовых особенностей. Общее содержание аминокислот составило у БГСХА-2 - 95,08 %, СЭГ-1 - 95,09 % и СЭГ-2 - 95,18 % против 92,1 % в белке яйца. Отмечено превышение над стандартом по содержанию отдельных незаменимых аминокислот. Так, содержание треонина более высоким было у сортообразцов СЭГ-2 и БГСХА- 2 и составило по 4,13 % против 4,02 % у стандартного сорта Нестерка, 4,05 % у стандарта ФАО и 3,6 % у белка яйца. У сортообразца СЭГ-2 отмечено и самое высокое содержание лейцина и лизина. По содержанию фенилаланина и триптофана превышение над стандартом ФАО отмечено у всех сортообразцов галеги восточной. Сумма незаменимых аминокислот составила у БГСХА-2 - 31,9 %, СЭГ-2 - 31,7 %, у стандарта ФАО - 30,8 %.

На основании полученных результатов сортообразцы БГСХА-2, СЭГ-1 и СЭГ-2 предварительно размножаются и готовятся для передачи в Государственное сортоиспытание Республики Беларусь на хозяйственную полезность и патентоспособность.

Литература

1. Прудников, А. Д. Сравнительная оценка сортов козлятника восточного в чистом виде и в составе травосмей / А. Д. Прудников, А. Г. Лучкин // Кормопроизводство. - 2006. - №10. - С. 18-20.

2. Агробиологические основы семеноводства многолетних трав: учеб. пособие / Н. М. Бугаенко [и др.]; под общ. ред. А. А. Бойко. - Могилев: Могилев. обл. укрупн. тип., 2007. - 256 с.

3. Бушуева, В. И. Значение и эффективность использования галеги восточной в кормопроизводстве / В. И. Бушуева // Вестник БГСХА. - 2006. - № 4. - С. 61-64.

4. Бушуева, В. И. Галега восточная: монография / В. И. Бушуева, Г. И. Таранухо. - Минск: Экоперспектива, 2009. -204 с.

5. Кшникаткина, А. Н. Козлятник восточный: монография / А. Н. Кшникаткина. - Пенза,2001. - 287 с.

6. Галега восточная - перспективная кормовая культура: Биология, кормовая ценность, требования к условиям произрастания, особенности возделывания / М. И. Ярошевич [и др.]; под ред. В. Е. Бормотова. - Минск, 1991. - 69 с.

7. Симонов, С. Н. Галега - новая кормовая культура / С. Н. Симонов. - М., 1938. - 67 с.

8. Вавилов, П. П. Возделывание и использование козлятника восточного / П. П. Вавилов, Х. А. Райг. - Л.: Колос, 1982. - 72 с

9. Райг, Х. А. Козлятник восточный - новая ценная кормовая культура / Х. А. Райг // Ученые Эстонского НИИЗиМ - практике производства. - Таллин, 1984. - С. 16-26.

10. Бушуева, В. И. Биохимическая характеристика сортообразцов клевера лугового и галеги восточной / В. И. Бушуева // Вестник БГСХА. - 2009. - № 1. - С. 85-89.

11. Плешков, Б. П. Практикум по биохимии растений / Б. П. Плешков. - М.: Колос, 1985. - 255 с.

12. Козлятник восточный ценная культура / Б. Х. Жеруков [и др.] // Земледелие. - 2003. - № 2. - С. 23.

13. Биохимическая характеристика козлятника восточного (Galega orientalis Lam.) / С. А. Стрельцина [и др.] // Аграрная Россия. - 2006. - № 6. - 46-52.

14. Oshita, T. Chemical composition, characteristics of silage fermentation and nutritive value of Galega (Galega orientalis Lam.)/ Oshita T., Nonaka K., Kume S. , Iwabuchi K. , Gau M. // Japan.J. Grassland. - 2002. - Vol.48, № 5. - P. 428-432.

15. Pekarskas, J. Influence of mineral fertilizers and harvest time on the yield, chemical composition and feed value of thymotey and galega mixtures/ J. Pekarskas, V. Spruogis, A. Raskauskiene Gavenauskas// Veterinarija ir zootechnika. - 2007. - T. 37 (59). - P. 47-52.

16. Radenovic, B. Galega orientalis Lam. var “ Gale” new legume, protein and perennial fodder crop in FR Yugoslavia / B. Radenovic // Session 22 - forage and Grassland Management [Electronic recource]. - Mode of access: htt://www.internaional grss lands/org/ publications/ pdfs/1997/2_22_169/PDF. - Date of access: 16.01.2011.

Размещено на Allbest.ru