Содержание к диссертации
Актуальность проблемы. Одной из важнейших проблем сельского хозяйства является увеличение производства кормов, что может обеспечить гарантированное круглогодичное поступление сбалансированных кормов в соответствии с потребностями животных и птицы, с наименьшими затратами материального труда, и соблюдением экологической безопасности окружающей среды. Один из путей решения этой проблемы - более полное использование биологических ресурсов, в том числе и растительных, биологизация земледелия и кормопроизводства.
Развитие кормопроизводства, его устойчивость и эффективность во многом определяются видовым и сортовым ассортиментом используемых растений, их продуктивным потенциалом. Важное значение приобретает разработка и реализация мер по более эффективному использованию ресурсов и продуктивного потенциала самих растений. Это относится как к традиционным, так и к нетрадиционным, пока недостаточно введенным в культуру растениям, обладающим комплексом хозяйственнополезных признаков, использование которых может повысить эффективность всего видового состава культивируемых сельскохозяйственных растений, прежде всего кормового назначения.
Эффективное использование биологического ресурса нетрадиционных кормовых растений может существенно укрепить сырьевую базу для производства кормов.
В РСО-Алания эффективным направлением интенсификации растениеводства является интродукция новых растений из дикой флоры и других регионов.
Создание прочной кормовой базы животноводства требует внедрения в производство кормовых культур, дающих с единицы площади больший выход питательных веществ, чем традиционно используемые в Северной Осетии растения.
К таким перспективным кормовым растениям, с высоким биологическим потенциалом, следует отнести топинамбур и батат (сладкий картофель).
Топинамбур в Северной Осетии известен давно - как репа. Возрождение интереса к топинамбуру связано с появлением новых аспектов его использования кроме кормопроизводства - медико-биологическое, пищевое, биотехнологическое.
Топинамбур обеспечивает высокий урожаи как надземной биомассы, так и клубней. По способности накапливать органическое вещество за один вегетационный период топинамбур- одно из самых высокоурожайных растений.
Батат - важная продовольственная культура в странах тропического и субтропического климата.
Высокие пищевые и кормовые достоинства, универсальность использования, хорошая продуктивность способствовали его распространению во многих странах. Один килограмм корневых клубней батата по питательной ценности в 1,5 раза выше одного килограмма картофеля. Выход спирта из батата в 1,5 раза больше, чем из картофеля.
Углеводы и белки батата усваиваются организмом человека лучше, по сравнению с картофелем и по калорийности батат превосходит картофель в 1,5 раза.
Ботва батата пригодна для приготовления силоса. По питательным свойствам она не уступает кукурузному. Высокие продовольственные и кормовые качества делают эту культуру перспективной для возделывания в районах Северного Кавказа.
Научные исследования с целью внедрения этих культур в сельскохозяйственное производство ведутся во многих научно-исследовательских институтах Российской Федерации, а также за рубежом. Наша республика РСО-Алания не стала исключением.
Интерес научных работников, а также практических специалистов к интродукции топинамбура и батата объясняется в значительной степени тем, что данные культуры являются высококачественным сырьем для производства этилового спирта.
Благодаря высокой урожайности, выход спирта при переработке топинамбура составляет 3,3-5,1 дал/га, против 1,6-2,4 дал/га при использовании картофеля.
В некоторых странах, в частности в США и Канаде, производству спирта из топинамбура и батата уделяется самое пристальное внимание.
Широкий интерес к производству спирта из топинамбура объясняется тем, что его клубни хороший источник сбраживаемых Сахаров. Эффективность превращения углеводов в сахара находится в пределах 80-95 % . Выход спирта из клубней топинамбура в 1,5-3,5 раза выше, чем при переработке сахарной свеклы, картофеля и пшеницы при пересчёте на 1 га.
В связи в выше изложенным, целью наших исследований явилось изучение биологического потенциала топинамбура и батата при их интродукции и культивировании в РСО-Алания.
Для реализации цели исследований перед нами были поставлены следующие задачи:
1.Определить содержание в биомассе топинамбура и батата органических соединений.
2.Изучить макро - и микроэлементный состав биомассы топинамбура сорта Интерес и батата.
3.Установить концентрацию инулина в клубнях топинамбура сорта Интерес и батата, выращенных в агроклиматических условиях Северной Осетии.
4.Показать целесообразность использования зеленой массы топинамбура сорта Интерес в качестве сырья для приготовления силоса.
5.У становить экономическую целесообразность крупномасштабного возделывания топинамбура сорта Интерес и батата в РСО-Алания.
Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что впервые в Республику Северная Осетия - Алания интродуцированы топинамбур сорта Интерес и батат. Применительно к агроклиматическим условиям Северной Осетии разработана технология возделывания топинамбура сорта Интерес. Установлена динамика накопления в клубнях топинамбура и корнеклубнях батата инулина. Определены в агроклиматических условиях республики в урожае топинамбура и батата: концентрация сухого вещества; основных питательных веществ, составляющих сухое вещество; некоторых биологически-активных соединений; микроминеральный состав; выход питательных веществ с единицы пахотной площади и энергетическая ценность.
Практическая ценность диссертации. Дано научное обоснование интродукции в Северную Осетию нетрадиционных растений - батата и топинамбура сорта «Интерес». Доказано, что по своим хозяйственно-биологическим свойствам топинамбур сорта «Интерес» и батат в условиях Северной Осетии являются интенсивными кормовыми культурами с широкими возможностями использования.
На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:
1 .Химический состав и питательная ценность нетрадиционных для Северной Осетии кормовых растений - топинамбура сорта Интерес и батата.
2.Показатели качества, химического состава и питательной ценности силоса из топинамбура сорта «Интерес».
3.Показатели урожайности топинамбура сорта «Интерес» и батата в условиях Северной Осетии.
4.Показатели сбора питательных веществ с единицы посевной площади под топинамбуром и бататом, эффективность их возделывания в условиях Северной Осетии по сравнению с традиционно возделываемыми сельскохозяйственными культурами.
5.Показатели динамики накопления инулина в клубнях топинамбура сорта Интерес и корнеклубнях батата.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях Горского ГАУ в 2001 -2005 г.г. По теме диссертации опубликовано 5 работ, в том числе 2 в рецензируемых журналах.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 155 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, раздела собственных исследований, заключение 33 таблиц, выводов и предложений производству, списка использованной литературы, который включает 255 источника, в том числе 24 на иностранных языках.
Введение к работе
Актуальность проблемы. Одной из важнейших проблем сельского хозяйства является увеличение производства кормов, что может обеспечить гарантированное круглогодичное поступление сбалансированных кормов в соответствии с потребностями животных и птицы, с наименьшими затратами материального труда, и соблюдением экологической безопасности окружающей среды. Один из путей решения этой проблемы - более полное использование биологических ресурсов, в том числе и растительных, биологизация земледелия и кормопроизводства.
Развитие кормопроизводства, его устойчивость и эффективность во многом определяются видовым и сортовым ассортиментом используемых растений, их продуктивным потенциалом. Важное значение приобретает разработка и реализация мер по более эффективному использованию ресурсов и продуктивного потенциала самих растений. Это относится как к традиционным, так и к нетрадиционным, пока недостаточно введенным в культуру растениям, обладающим комплексом хозяйственнополезных признаков, использование которых может повысить эффективность всего видового состава культивируемых сельскохозяйственных растений, прежде всего кормового назначения.
Эффективное использование биологического ресурса нетрадиционных кормовых растений может существенно укрепить сырьевую базу для производства кормов.
В РСО-Алания эффективным направлением интенсификации растениеводства является интродукция новых растений из дикой флоры и других регионов.
Создание прочной кормовой базы животноводства требует внедрения в производство кормовых культур, дающих с единицы площади больший выход питательных веществ, чем традиционно используемые в Северной Осетии растения.
К таким перспективным кормовым растениям, с высоким биологическим потенциалом, следует отнести топинамбур и батат (сладкий картофель).
Топинамбур в Северной Осетии известен давно - как репа. Возрождение интереса к топинамбуру связано с появлением новых аспектов его использования кроме кормопроизводства - медико-биологическое, пищевое, биотехнологическое.
Топинамбур обеспечивает высокий урожаи как надземной биомассы, так и клубней. По способности накапливать органическое вещество за один вегетационный период топинамбур- одно из самых высокоурожайных растений.
Батат - важная продовольственная культура в странах тропического и субтропического климата.
Высокие пищевые и кормовые достоинства, универсальность использования, хорошая продуктивность способствовали его распространению во многих странах. Один килограмм корневых клубней батата по питательной ценности в 1,5 раза выше одного килограмма картофеля. Выход спирта из батата в 1,5 раза больше, чем из картофеля.
Углеводы и белки батата усваиваются организмом человека лучше, по сравнению с картофелем и по калорийности батат превосходит картофель в 1,5 раза.
Ботва батата пригодна для приготовления силоса. По питательным свойствам она не уступает кукурузному. Высокие продовольственные и кормовые качества делают эту культуру перспективной для возделывания в районах Северного Кавказа.
Научные исследования с целью внедрения этих культур в сельскохозяйственное производство ведутся во многих научно-исследовательских институтах Российской Федерации, а также за рубежом. Наша республика РСО-Алания не стала исключением.
Интерес научных работников, а также практических специалистов к интродукции топинамбура и батата объясняется в значительной степени тем, что данные культуры являются высококачественным сырьем для производства этилового спирта.
Благодаря высокой урожайности, выход спирта при переработке топинамбура составляет 3,3-5,1 дал/га, против 1,6-2,4 дал/га при использовании картофеля.
В некоторых странах, в частности в США и Канаде, производству спирта из топинамбура и батата уделяется самое пристальное внимание.
Широкий интерес к производству спирта из топинамбура объясняется тем, что его клубни хороший источник сбраживаемых Сахаров. Эффективность превращения углеводов в сахара находится в пределах 80-95 % . Выход спирта из клубней топинамбура в 1,5-3,5 раза выше, чем при переработке сахарной свеклы, картофеля и пшеницы при пересчёте на 1 га.
В связи в выше изложенным, целью наших исследований явилось изучение биологического потенциала топинамбура и батата при их интродукции и культивировании в РСО-Алания.
Для реализации цели исследований перед нами были поставлены следующие задачи:
1.Определить содержание в биомассе топинамбура и батата органических соединений.
2.Изучить макро - и микроэлементный состав биомассы топинамбура сорта Интерес и батата.
3.Установить концентрацию инулина в клубнях топинамбура сорта Интерес и батата, выращенных в агроклиматических условиях Северной Осетии.
4.Показать целесообразность использования зеленой массы топинамбура сорта Интерес в качестве сырья для приготовления силоса.
5.У становить экономическую целесообразность крупномасштабного возделывания топинамбура сорта Интерес и батата в РСО-Алания.
Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что впервые в Республику Северная Осетия - Алания интродуцированы топинамбур сорта Интерес и батат. Применительно к агроклиматическим условиям Северной Осетии разработана технология возделывания топинамбура сорта Интерес. Установлена динамика накопления в клубнях топинамбура и корнеклубнях батата инулина. Определены в агроклиматических условиях республики в урожае топинамбура и батата: концентрация сухого вещества; основных питательных веществ, составляющих сухое вещество; некоторых биологически-активных соединений; микроминеральный состав; выход питательных веществ с единицы пахотной площади и энергетическая ценность.
Практическая ценность диссертации. Дано научное обоснование интродукции в Северную Осетию нетрадиционных растений - батата и топинамбура сорта «Интерес». Доказано, что по своим хозяйственно-биологическим свойствам топинамбур сорта «Интерес» и батат в условиях Северной Осетии являются интенсивными кормовыми культурами с широкими возможностями использования.
На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:
1 .Химический состав и питательная ценность нетрадиционных для Северной Осетии кормовых растений - топинамбура сорта Интерес и батата.
2.Показатели качества, химического состава и питательной ценности силоса из топинамбура сорта «Интерес».
3.Показатели урожайности топинамбура сорта «Интерес» и батата в условиях Северной Осетии.
4.Показатели сбора питательных веществ с единицы посевной площади под топинамбуром и бататом, эффективность их возделывания в условиях Северной Осетии по сравнению с традиционно возделываемыми сельскохозяйственными культурами.
5.Показатели динамики накопления инулина в клубнях топинамбура сорта Интерес и корнеклубнях батата.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях Горского ГАУ в 2001 -2005 г.г. По теме диссертации опубликовано 5 работ, в том числе 2 в рецензируемых журналах.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 155 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, раздела собственных исследований, заключение 33 таблиц, выводов и предложений производству, списка использованной литературы, который включает 255 источника, в том числе 24 на иностранных языках.
