Определение качества кукурузного силоса
(*По материалам C Holland и W Kezar, The Pioneer Forage Manual - Nutritional Guide. Pioneer Hi-Bred International Inc. 1999.)
Отличительной чертой растительной ткани, например, стеблей и листьев кукурузного початка, является наличие в ней большого количества клеточной оболочки. От количества и типа клеточных стенок растений зависят питательные качества корма.
Молодая растительная клетка имеет один наружный слой, который называется первичная клеточная стенка (рис. 1). По мере созревания растения на внутренней стороне первичной клеточной стенки формируется вторичная клеточная стенка. Вторичная стенка толще первичной, что обеспечивает клеткам растений прочность на разрыв. Первичные и вторичные клеточные стенки в совокупности составляют 40–80 % содержания сухого вещества в кукурузном початке. Основными структурными компонентами как первичных, так и вторичных клеточных стенок являются два сложных углевода — целлюлоза и гемицеллюлоза. Целлюлоза — один из самых распространенных органических материалов на Земле. Животные не могут вырабатывать ферменты для переваривания целлюлозы или гемицеллюлозы. Однако микроорганизмы, обитающие в пищеварительном тракте жвачных животных (прежде всего в рубце), вырабатывают ферменты, которые успешно переваривают и утилизируют целлюлозу.
По мере созревания клетки растения прокладывают между первичными и вторичными стенками сложный неуглеводный материал, называемый лигнином. Лигнин придает растениям дополнительную прочность и жёсткость при разрыве и может считаться первичным скелетом растительной клетки. Лигнин играет важную роль с точки зрения кормления, потому что он совсем не переваривается, и его присутствие снижает доступность целлюлозы и гемицеллюлозы в корме. Первичная клеточная стенка похожа на слой кирпичей, вторичная стенка - на слой шлакоблоков, уложенных внутри кирпичей, а лигнин - на раствор, залитый между кирпичами и шлакоблоками. По мере созревания кукурузы в ее стенках появляется все больше лигнина, из-за которого клеточные стенки становятся более трудноперевариваемыми.
Зерно кукурузы состоит из трех частей: околоплодника (наружной оболочки или кожуры), эндосперма и зародыша (или эмбриона), как это показано на рис. 2.
Околоплодник или кожура кукурузного зерна представляет собой тонкую внешнюю оболочку, состоящую из двух слоев. Если удалить эту часть кукурузного зерна, то получатся кукурузные отруби, которые обычно используются в кулинарии. Эндосперм, составляющий около 82 % сухой массы зерна, является источником энергии для прорастающего семени. Эндосперм у всех сортов полевой кукурузы состоит из двух типов крахмала: стекловидного и мучнистого (рис. 3). Соотношение этих крахмалов определяется генетически. Мучнистый эндосперм — это более мягкий крахмал, и при созревании ядра этот вид крахмала высыхает, образуя "вмятину" в верхней части ядра у зубовидных сортов. Стекловидный крахмал, которого больше в кремнистой кукурузе, как правило, труднее переваривается коровами, поскольку гранулы крахмала находятся в плотной белковой оболочке. Следовательно, с увеличением количества стекловидного крахмала в зерне кукурузы общая переваримость крахмала в рубце снижается, если только силос не подвергается "обработке" (см. раздел "Обработка кукурузного силоса").
Зародыш содержит всю генетическую информацию, часть питательных веществ и жиры, необходимые для прорастания и начального роста. Зародыш на 25% состоит из жира (кукурузного масла) с высоким содержанием линолевой кислоты (см. раздел "Жиры в кукурузном силосе"). Корневой чехлик не покрыт околоплодником, так как он является местом крепления ядра к початку.
Оценка качества кукурузного силоса*
(*По материалам CHollandи WKezar, ThePioneerForageManual - NutritionalGuide. Pioneer Hi-Bred International Inc. 1999.)
Что такое детергентная клетчатка?
Примерно в 1970 году был внедрен метод " детергентная клетчатка" для оценки качества кормов. Более ранняя система определения клетчатки не давала точных оценок перевариваемых питательных веществ в большом диапазоне кормов; она, как правило, недооценивала корма хорошего качества и переоценивала корма плохого качества. В настоящее время определение качества кормов с помощью детергентной системы является наиболее распространенным способом оценки качества кормов.
На рис. 4 представлена схема детергентной технологии анализа кормов. Для проведения анализа на содержание клетчатки используются высушенные и тонкоизмельченные образцы.
Нейтрально-детергентная клетчатка
Для определения НДК пробы кипятят в специальном детергенте при нейтральном рН равном 7,0, а затем фильтруют. Растворимая часть, проходящая через фильтр, содержит легкоусвояемые питательные вещества, которые хранились в клетках (см. табл. 1). Нерастворимая часть корма, которая не прошла через фильтр, называется "нейтрально-детергентной клетчаткой". Эта фракция содержит материал клеточной стенки, включающие целлюлозу, гемицеллюлозу, лигнин и кремнезем (табл. 1). Доля НДК в стебле кукурузы увеличивается с наступлением ее зрелости. В последние годы семеноводческие компании разрабатывают гибриды для производства силоса, в которых повышение зрелости не обязательно приводит к снижению переваримости клетчатки.
На простейшем уровне нейтрально-детергентная клетчатка иногда используется в качестве показателя, обратно пропорциональному потреблению корма. При увеличении содержания НДК наблюдается тенденция к снижению потребления корма животными. Связь между НДК и потреблением:
Потребление корма (сухого вещества) в процентах от массы животного = 120 / НДК (%)
Пример: кукурузный силос с содержанием НДК 40% потребляется в объеме 120/40=3% от массы животного.
Парадокс НДК заключается в том, что несмотря на то, что она может отрицательно сказываться на качестве корма, она все равно необходима жвачным животным.
Кислотно-детергентная клетчатка (КДК)
Кислотно-детергентная клетчатка — это та часть корма, которая остается в фильтре после обработки мелкоизмельченной пробы корма детергентом и сильной кислотой. В ее состав входит легкоусвояемая целлюлоза, неусвояемый лигнин и неорганический кремнезем. Кислотно-детергентная клетчатка имеет важное значение, поскольку она имеет отрицательную корреляцию с переваримостью кормов. С увеличением содержания КДК корма хуже перевариваются, прежде всего потому, что увеличивается количество неперевариваемого лигнина. Значения общего количества перевариваемых питательных веществ (TDN) рассчитываются из значений КДК следующим образом:
Отметим, что с увеличением содержания КДК в кукурузном силосе TDN снижается не так быстро, как в травяном и бобовом.
Лигнин – это древесный, неуглеводный компонент, который не переваривается жвачными животными. Кроме того, лигнин снижает доступность целлюлозы и гемицеллюлозы. Фракцию лигнина можно определить путем дополнительной обработки фракции КДК сильнодействующей кислотой. Все растения способны накапливать большое количество кремнезема (или песка), однако кукуруза накапливает его не так много, как другие травы. Грязь или пыль, попавшие на кукурузу, увеличивают содержание кремнезема. Снизить содержание кремнезема можно, увеличив высоту резки.
Перевод статьи с сайта: https://farmwest.com/resources/books/advanced-silage-corn-management-2004/chapter-8/