В. И. Гноевой
доктор сельскохозяйственных наук,
зав. лабораторией производства кормов
Института животноводства УААН
Воздух, которым мы дышим, вода, которую мы пьем, почва, дающая жизнь растениям, пищевые продукты, - все, чем мы пользуемся, густо населено микроорганизмами.
Микробы - мельчайшие в большинстве своем одноклеточные организмы. Размер их клеток колеблется в пределах миллионных долей метра, а масса ничтожно мала. Поэтому они невидимы в обычных условиях.
Всего невидимых невооруженным глазом живых существ на Земле, вероятно, больше, чем можно себе представить. Мы находимся в настоящей галактике микробов-невидимок, от которых во многом зависит наше существование и благополучие.
Издавна люди пытаются проникнуть в этот мир и использовать его в полезных целях. В настоящее время успешно развиваются целые отрасли науки - микробиология, биотехнология и другие, создана мощная индустрия микробов, индустрия живых клеток. Однако это лишь малая частица того полезного, что человечество может извлечь из этого невидимого мира.
Силосование влажных кормов - один из примеров использования микробиологических процессов в сельском хозяйстве. Слово «силос» - производное от греческого «сироc» (siros), означающее колодец или яму в земле для хранения зерна. Плиний в своей «Естественной истории» упоминает о сохранении зерна в траншеях, называемых siri, в Каппадокии и Тракии. Среди греческих авторов, упоминающих силосохранилища, можно указать Еврипида, Теофраста, Хазихия и Суида. Старые рисунки, найденные в Египте и относящиеся примерно к периоду 1500-1000 гг. до н.э., позволяют полагать, что древние египтяне были хорошо знакомы с силосованием как средством сохранения кормов. Римский историк Катон (примерно 1 00 г. до н.э.) упоминал, что тевтоны закладывали зеленый корм на хранение в землю. В Италии силосование подвяленной травы практикуется по меньшей мере более 700 лет.
В наше время силосование кормов получило всеобщее распространение в сельскохозяйственном производстве. Однако положительные его аспекты еще далеко не исчерпаны. Известно, что в основе силосования лежит микробиологическое сбраживание углеводов, главным образом глюкозы и фруктозы, в анаэробных (без наличия воздуха) условиях с накоплением органических кислот, преимущественно молочной и уксусной.
С первых минут силосования в корме размножаются все микроорганизмы, присутствующие в убранном корме, в том числе и вредные. Первой и важнейшей задачей консервирования культур путем естественного брожения является создание анаэробных условий. В результате накопления кислот, расхода остатков воздуха (кислорода) и возрастания активной кислотной среды до уровня рН примерно 4,7 начинает преобладать молочнокислое брожение.
Обычный путь получения доброкачественного корма при силосовании - это содействие молочнокислому брожению. Важно, чтобы молочнокислые микробы вытеснили другие анаэробы - клостридии. Эти бактерии обычно присутствуют на убранных кормах в виде спор, но начинают размножаться во влажной среде и при наличии легкосбраживаемых углеводов, как только в среде возникнут анаэробные условия. Увеличение количества этих вредных микроорганизмов крайне нежелательно, поскольку они образуют масляную кислоту, отрицательно влияющую на животных, разлагают аминокислоты, придают силосу отталкивающий запах.
Скорость образования молочной кислоты - важный фактор в подавлении клостридии и снижении потерь при брожении. Она зависит от размеров первоначальной популяции молочнокислых бактерий на силосуемой массе и доступности субстрата, что определяется оптимальными параметрами технологии силосования. Считается, что у неподвяленных злаковых культур с содержанием примерно 20 % сухого вещества величина рН достигает 4,0, при этом предотвращается деятельность клостридии. Силос при этом значении рН может храниться очень долго при условии, что хранилище остается герметичным и защищенным от проникновения влаги.
Важно также, чтобы молочнокислое брожение проходило по типу гомоферментативного, при котором из гексоз (простых Сахаров) образуется главным образом молочная кислота, а газов и других продуктов мало:
Теоретически из одной грамм-молекулы глюкозы образуются две грамм-молекулы молочной кислоты и теряется лишь 21 кал тепла, т.е. 3 % энергии.
Практически же гомоферментативными бактериями (Sfrepfococcus, Streptobacterum) переводится в молочную кислоту не 100 % сахара, а лишь 70-90 %. Около 5 % расходуется на образование уксусной кислоты, около 1,5 % - спирта и до 6 % - углекислого газа.
При гетероферментативном молочнокислом брожении (Betacoccus, Betabacterum) не более 50 % сахара сбраживается в молочную кислоту, до 16 % - в уксусную, 10-20 % в спирт и до 30 % - в углекислый газ.
Регулирование процесса брожения при силосовании кормов и направление его по типу гомоферментативного брожения достигается путем применения молочнокислых заквасок. В нашей стране с этой целью применяется литосил.
Однако для плохо силосующихся культур, например люцерны, известные молочнокислые закваски оказались малоэффективными. Исследования, проведенные в институте животноводства УААН в 2000 г., показали целесообразность применения препарата «Байкал ЭМ-1-У» при силосовании такой трудно силосующиейся культуры, как люцерна. При внесении 5 или 1 0 мл этого препарата на 1 кг силосуемой массы люцерны наблюдалось снижение рН в силосе с 5,36 до 4,76 и 4,42 соответственно, торможение маслянокислого брожения и разрушение белка, о чем свидетельствовали соответственно меньшее накопление в силосе масляной кислоты и аммиака.
Таким образом, проникновение в таинство древнейшего способа консервирования кормов продолжается. Создание в нашей стране мощной индустрии эффективных микроорганизмов и препаратов на их основе обеспечит направленность и поддержание желательных микробиологических процессов во многих областях хозяйственной деятельности, в частности при консервировании кормов и кормлении сельскохозяйственных животных.