Содержание к диссертации
Введение
1 Кормовые свойства зерна озимой ржи (обзор литературы)... 9
1.1. Питательная ценность зерна озимой ржи 9
1.2. Антипитательные свойства зерна озимой ржи 27
1.2.1. Вещества, снижающие кормовую ценность зерна ржи 27
1.2.2. Пентозаны как основной фактор, снижающий кормовую ценность зерна озимой ржи 36
1.3. Состав и свойства пентозанов и факторы, влияющие на их содержание 41
1.3.1. Состав и свойства пентозанов 43
1.3.2. Пентозаны и вязкость водного экстракта зерна ржи 46
1.3.3. Содержание пентозанов в зерне сортов озимой ржи 48
1.3.4. Накопление некрахмалистых полисахаридов в зерне ржи в процессе созревания 50
1.3.5. Содержание пентозанов и вязкость водного экстракта зерна ржи разной крупности 52
1.3.6. Вязкость водного экстракта зерна ржи в зависимости от сроков хранения 54
1.3.7. Влияние гидротермических условий на содержание пентозанов 56
2. Объект, условия и методика исследований 58
2.1. Объект исследования 58
2.2. Почвенно-климатические условия места проведения полевых опытов 62
2.3. Агрометеорологические условия в годы проведения опытов 64
2.4. Методика проведения полевых и лабораторных опытов 68
2.5. Методика полевых наблюдений и лабораторных анализов 71
3. Результаты исследований 78
3.1. Рост и развитие растений сортов озимой ржи 78
3.2. Количество и площадь листьев сортов озимой ржи 83
3.3. Перезимовка растений сортов озимой ржи 86
3.4. Урожайность сортов озимой ржи и ее структура 89
3.5. Кормовые качества зерна сортов озимой ржи 93
3.5.1. Питательность зерна сортов озимой ржи 93
3.5.1.1. Энергетическая питательность зерна сортов озимой ржи 93
3.5.1.2. Содержание в зерне переваримого протеина, углеводов и жира 94
3.5.1.3. Содержание минеральных веществ в зерне сортов озимой ржи 97
3.5.2. Содержание пентозанов в зерне сортов озимой ржи 102
3.5.3. Вязкость водного экстракта — показатель для оценки содержания водорастворимых пентозанов в зерне озимой ржи 113
3.5.4. Изменение содержания пентозанов и вязкости водного экстракта зерна озимой ржи в процессе созревания 119
3.5.5. Содержание пентозанов и вязкость водного экстракта в зависимости от толщины зерен 124
3.5.6. Изменение вязкости водного экстракта зерна сортов озимой ржи в процессе хранения 133
4. Экономическая эффективность возделывания сортов озимой ржи на кормовые цели 139
Выводы 144
Предложения производству 146
Библиографический список 147
- Пентозаны как основной фактор, снижающий кормовую ценность зерна озимой ржи
- Агрометеорологические условия в годы проведения опытов
- Кормовые качества зерна сортов озимой ржи
- Содержание пентозанов и вязкость водного экстракта в зависимости от толщины зерен
Введение к работе
Актуальность исследований. Озимая рожь одна из основных зерновых культур Российской Федерации. Объемы производства ее зерна в стране в последние годы (2003-2007 гг.) ежегодно составляют около 3,5 млн. т, в том числе в Республике Башкортостан 540 тыс. т.
По сравнению с яровыми зерновыми культурами озимая рожь во многих регионах страны формирует высокую урожайность и имеет низкую себестоимость зерна, по содержанию питательных веществ и в том числе ряда незаменимых аминокислот является ценным концентрированным кормом для сельскохозяйственных животных. Однако в Российской Федерации зерно ржи используется для кормовых целей всего 8-10 % от валового его сбора. Рекомендуется вводить зерно ржи в рацион кормления крупного рогатого скота не более 30 % и свиней - 10 %. Зарубежными учеными (Fernandes R., 1973; Antoniou Т., 1981; Rakowska М., 1996) и в последние годы отечественными (Фисинин В.И., 2000; Мошкутело И., 2003; Скворцов Е.В., 2004) показано, что ограничивающим фактором широкого использования зерна ржи в качестве корма является содержание в нем антипитательных веществ и в основном пентозанов.
В настоящее время установлен состав и количество пентозанов в зерне ржи, получены данные об их изменчивости в зависимости от сорта, гидротермических условий формирования и крупности зерна (Гончаренко А.А., 2001; Кедрова Л.И., 2000; Сысуев А.В., 2004). Однако недостаточно раскрыты закономерности изменения содержания пентозанов и имеющаяся научная информация совершенно недостаточна для выбора сортов и способов улучшения кормовых свойств зерна ржи. В нашей стране до последнего времени не проводились целенаправленные исследования антипитательных веществ зерна ржи и селекция сортов для кормовых целей.
В этой связи исследования, направленные на выявление закономерностей формирования зерна ржи с низким содержанием антипитательных ве-
5 ществ и на разработку способов увеличения его доли в рационе кормления
сельскохозяйственных животных, имеют актуальность.
Исследования проводились в рамках ГНТП Академии наук Республики Башкортостан «Экологически пластичные сорта и технологии производства зерна для разного целевого использования» и Межотраслевой программы Российской академии сельскохозяйственных наук «Производство и переработка зерна озимой ржи».
Цель и задачи исследований. Цель исследования состояла в выявлении сортов, наиболее пригодных для использования на корм животным, и разработке приемов повышения кормовых свойств зерна озимой ржи.
Исходя из цели исследования, были поставлены следующие задачи:
изучить формирование урожая зерна сортов озимой ржи;
провести сравнительную оценку сортов озимой ржи по содержанию питательных веществ в зерне;
определить содержание в зерне сортов озимой ржи антипитательного вещества - водорастворимых пентозанов;
изучить динамику содержания пентозанов в процессе созревания зерна сортов озимой ржи;
установить характер зависимости вязкости водного экстракта от содержания водорастворимых пентозанов в зерне ржи;
изучить содержание водорастворимых пентозанов и вязкость водного экстракта в зернах разного размера;
изучить изменение вязкости водного экстракта в процессе хранения зерна озимой ржи;
провести оценку экономической эффективности использования зерна сортов озимой ржи и сортировки зерна на кормовые цели.
Научная новизна работы состоит в том, что впервые в природных условиях Республики Башкортостан получены данные о питательности зерна и межсортовой изменчивости антипитательного вещества (пентозанов) в зерне озимой ржи, выявлены сорта с сравнительно низким содержанием водорас-
творимых пентозанов, установлены закономерности изменения содержания водорастворимых пентозанов и вязкости водного экстракта зерна сортов озимой ржи в процессе созревания и хранения зерна, а также в зависимости от толщины зерновки. Установлено наличие тесной связи (г=0,935) и проведено количественное описание зависимости вязкости водного экстракта от содержания водорастворимых пентозанов в зерне озимой ржи.
Практическая значимость работы. Рекомендованы сорта озимой ржи с низким содержанием водорастворимых пентозанов в зерне (Саратовская 7, Антарес) для преимущественного использования на кормовые цели, приемы снижения содержания водорастворимых пентозанов в зерне озимой ржи (сортировка зерна по толщине для использования на кормовые цели крупной фракции, хранение зерна после уборки в течение 4-х месяцев). Данные рекомендации позволяют увеличить долю зерна ржи в рационе кормления сельскохозяйственных животных и снизить себестоимость концентрированного корма.
Для количественной оценки содержания антипитательного вещества зерна ржи — водорастворимых пентозанов, предложен показатель «вязкость водного экстракта из зерна». Метод определения вязкости водного экстракта позволяет сократить затраты времени и материальных средств и ускорить анализ зерна.
Практические рекомендации внедрены в ООО племзавод «Чишма» Дюртюлинского района Республики Башкортостан. Экономия затрат концентрированного корма составила в расчете на 100 голов крупного рогатого скота в год в сумме 36865 руб. Метод определения вязкости водного экстракта зерна ржи используется в учебном процессе и в научно-исследовательской работе в ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет».
Положения, выносимые на защиту.
Сравнительная оценка сортов озимой ржи по питательности зерна.
Межсортовая изменчивость содержания водорастворимых пентозанов в зерне озимой ржи.
3. Закономерность изменения содержания водорастворимых пентоза-
нов и вязкости водного экстракта зерна в процессе его созревания.
Степень и форма зависимости содержания водорастворимых пенто-занов и вязкости водного экстракта от размера (толщины) зерна.
Характер изменения вязкости водного экстракта зерна в процессе хранения.
Показатель «вязкость водного экстракта из зерна» для количественной оценки содержания водорастворимых пентозанов в зерне озимой ржи.
Апробация работы. Результаты исследований обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса» (Уфа, 2005 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы агропромышленного производства регионов России в условиях реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК» (Уфа, 2006 г.), Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодые ученые в реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК» (Уфа,
г.), Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы инновационной деятельности в агропромышленном производстве» (Уфа, 2007 г.), Международной конференции по озимой ржи «International ICC Conference on Rye 2007» (Germany. Berholz-Rehbrucke,
г.), Международной научно-практической конференции «Селекция и семеноводство озимых хлебов — результаты, методы, проблемы и пути их решения» (Ульяновск, 2007 г.), Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Повышение эффективности растениеводства и животноводства — путь к рентабельному производству» (Казань, 2008 г.).
Основные положения диссертации опубликованы в 10 печатных работах, в том числе 2 в изданиях,, включенных в перечень ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 146 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений производству, библиографического списка из 251 литера-
8 турных источников, в том числе 81 зарубежных авторов. Работа включает 50
таблиц, 21 рисунков и 57 приложений.
***
Автор выражает признательность академику РАСХН А.А. Гончаренко, академику РАСХН В.А. Сысуеву и заведующему отделом озимой ржи ГНУ «НИИСХ Северо-Востока», доктору наук Л.И. Кедровой за помощь в проведении научных исследований, начальнику Инспектуры Государственной комиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений по РБ, кандидату наук И.П. Леонтьеву за предоставленный семенной материал сортов ржи, доктору наук P.M. Хайруллину и кандидату наук Д.С. Актову за помощь в организации лабораторных анализов зерна.
Пентозаны как основной фактор, снижающий кормовую ценность зерна озимой ржи
Т. Antoniou и R.R. Marquardt (1981) проводили эксперименты с целью изучения действия добавок изолированных водорастворимых и водонерас-творимых ржаных пентозанов в рацион цыплят. С 6-дневными цыплятами проводились два эксперимента, чтобы определить их рост и усвояемость корма. Изолированные водорастворимые и нерастворимые пентозаны ржи сорта Puma были добавлены к пшеничным рационам в количестве, примерно равном содержанию водорастворимых пентозанов в ржаных рационах. Содержание водорастворимых пентозанов в зерне ржи Puma было 1,9 %, водо-нерастворимых - 6,5 %. Результаты первого эксперимента показали, что водный экстракт и водорастворимые пентозаны, добавленные к пшеничному рациону вызывали существенную депрессию в увеличении веса и эффективности усвоения корма. Во втором эксперименте, когда водорастворимые пентозаны были добавлены в количестве 1,04 и 1,4 % к пшеничному рациону, наблюдалась депрессия в потреблении корма (от 5 до 17 %), роста (от 19 до 29 %) и эффективности усвоения корма (от 14 до 17 %). Когда в пшеничный рацион добавляли 3,4 % водорастворимых пентозанов, соответствующие депрессии были 34,5 и 33 % по сравнению с пшеничным рационом.
Растворимые в воде пентозаны были антипитательным фактором в водном экстракте ржи, потомучто высушенный замораживанием экстракт и изолированный растворимый пентозан при добавлении в рацион в приблизительно эквивалентных концентрациях пентозана вызывали почти одинаковую депрессию роста. Обе фракции образовывали водянистое и липкое содержимое кишечника, которое является характерным для птицы, питающейся зерном ржи. Водонерастворимые пентозаны, которые обнаружены в более высокой концентрации, чем растворимые и присоединяют воду без перехода в раствор, имеют больший ингибирующий эффект, чем растворимые пентозаны. Результаты эксперимента могут также говорить о том, что нерастворимые пентозаны уменьшают привлекательность (приятный вкус) корма, поскольку у птиц, которых кормили нерастворимыми пентозанами наблюдалось большее разбрасывание корма и удары клювом, чем у птиц, которых кормили растворимыми пентозанами. Этот эффект может быть результатом более высокой концентрации пентозанов, которые делают рацион более липким.
В сравнительном изучении свойств водорастворимых полисахаридов в зерне злаков (пшеница, ячмень, рожь, овес и кукуруза) І.А. Ргеесе и K.G. Mackenzie (1952) и V. Podrasky (1964) продемонстрировали, что зерно ржи содержит самую большую концентрацию водорастворимых пентозанов. По данным A.I. Fengler и R.R. Marguardt (1988b) добавление 1,3 % водорастворимых пентозанов к пшеничному рациону вызвало такую же депрессию роста у цыплят, как и 56 %-ный ржаной рацион.
В последние годы в отечественной литературе (Гончаренко А.А., 1998, 2000, 2001) отмечают, что низкая питательность ряда зерновых обусловлена присутствием в значительных количествах некрахмалистых полисахаридов, к которым относится бета-глюканы и пентозаны. Они содержатся в клеточных стенках эндосперма зерна и при лущении не устраняются.
По обобщенным данным, основными антипитательными факторами пшеницы, ржи и тритикале являются пентозаны, большую часть которых составляют арабиноксиланы (Фисинин В.И., 2000).
Пентозаны отличаются высокой способностью связывать воду. В результате чего в пищеварительном тракте животных образуются высоковязкие суспензии. Скорость прохождения корма через пищеварительный тракт замедляется, что приводит к избыточному размножению микроорганизмов, в том числе патогенных, сокращается потребление корма (Околелова Т.М., 2001а; Скворцов Е.В., 2004; Тишенков П.И., 2006). Все это вместе взятое от 38 рицательно отражается на продуктивности скота, росте молодняка и оплате корма продукцией (Удалова Э.В., 1994, 1995; Кошелева Г., 1999; Околело-ва Т.М., 2001 в). Особенно сорбционной способностью по отношению к воде отличаются растворимые пентозаны. Они могут поглощать в 10 раз больше воды от собственной массы. Растворы пентозанов имеют в 15 раз большую вязкость, чем растворы глобулярных белков. Увеличение вязкости содержимого кишечника нарушает его моторику и значительно замедляет прохождение корма по пищеварительному тракту, приводя к избыточному размножению патогенных микроорганизмов. При этом подавляется нормальная микрофлора кишечника и создается реальная угроза инфицирования организма (Кошелева Г., 1999). Отрицательное влияние этих полисахаридов на процессы переваривания и всасывания питательных веществ в тонком отделе кишечника обусловлено повышенной вязкостью содержимого кишечника, а также большой гигроскопичностью, что приводит к нарушению процессов пищеварения (Егоров И., 1997). В пищеварительном тракте птиц и животных некрахмалистые полисахариды образуют вязкий раствор, обволакивающий гранулы крахмала и протеинов. Возникают два отрицательных последствия: жидкий и клейкий помет, в котором распространяется инфекция и снижение продуктивности птиц и животных (Фисинин В.И., 2000).
Некрахмалистые полисахариды обладают еще одним отрицательным свойством — они сильно набухают, образуя вязкие клееобразные растворы, ограничивающие всасывание уже переваренного белка, крахмала, жира и других важных биологических соединений. В результате в кишечном содержимом повышается концентрация невсосавшихся питательных веществ, которые способствуют развитию условно патогенной микрофлоры в нижних отделах кишечника, что в дальнейшем создает проблемы для здоровья и продуктивности птиц (Фисинин В.И., 2000).
По существующим рекомендациям предельно допустимая доля ржи в составе комбикормов для жвачных животных, свиней и птицы составляет соответственно 30, 20 и 5-7 %, то есть суточная норма скармливания зерна ржи не превышает 1,5; 0,6 и 0,005-0,007 кг (Солошенко В.А., 1998; Коробов А.П., 2003; Кедрова Л., 2003; Сысуев А.В., 2004а). Увеличение этого уровня приводит к снижению поедаемости и возникновению желудочно-кишечных заболеваний - коликам, диареи, возникновение которых обусловлено ускоренным брожением амилопектинов и быстрым распадом легкогидролизуемых белков ржи, а также отрицательным действием на слизистую кишечника глюкозидов (Савиных П.А., 1997; Мошкутело И., 2003).
Агрометеорологические условия в годы проведения опытов
Особенности агрометеорологических условий вегетационного периода 2004/2005 гг. Август 2004 года характеризовался теплой погодой. Средняя температура воздуха в августе была выше среднемноголетней на 0,4 С и составила 17,2 С. Сумма осадков за месяц составила 43 мм, что ниже на 5 мм от уровня среднемноголетних (48 мм). В сентябре температура воздуха составила 12,8 С. Сумма осадков за месяц составила 28 мм, что ниже на 20 мм средне-многолетней. В октябре средняя температура воздуха была выше среднемноголетней на 0,9 С. Сумма осадков за месяц составила 81 мм, что выше средне-многолетней на 31 мм.
Зима 2004/2005 года была достаточно теплой с недобором сумм отрицательных температур и осадками больше нормы. Средняя температура воздуха за зиму составила —9,4 С, отклонение от нормы +0,6 С. Выпало осадков — в ноябре 91 мм, в декабре 80 мм, в январе 21 мм, в феврале 6 мм, в марте 57 мм.
Весенняя вегетация началась 15 апреля, в сроки, близкие к средним многолетним. Средняя за апрель температура воздуха составила 5,2 С, что была выше нормы на 0,5 С. За месяц выпало 23 мм осадков. В мае среднесуточная температура воздуха была выше на 2,8 С и составила 15,8 С, сумма осадков составила 66 мм. Среднесуточная температура воздуха в июне была на уровне среднемноголетней и составила 17,4 С. Сумма осадков за месяц составила 130 мм, что равно 250 % среднемноголетней суммы. В июле среднесуточная температура воздуха была ниже среднемноголетней на 0,4 С и составила 19,2 С. Сумма осадков за месяц составила 32 мм.
Особенности агрометеорологических условий вегетационного периода 2005/2006 гг. Август 2005 года характеризовался теплой погодой. Средняя температура воздуха в августе была выше среднемноголетней на 0,6 С и составила 17,4 С. Сумма осадков за месяц составила 37 мм (ниже на 24 % от уровня среднемноголетних). В сентябре температура воздуха была выше среднемноголетней на 1,0 С и составила 12,1 С. Сумма осадков за месяц составила 55 мм, чтaо выше на 7 мм среднемноголетней. В октябре средняя температура воздуха была ниже среднемноголетней на 2,3 С. Сумма осадков за месяц составила 42 мм, что ниже среднемноголетней на 8 мм.
Зима 2005/2006 года отличилась по многим показателям от климатических условий. Во 2-ой декаде января установилась необычно морозная погода (-42 С) при небольшом снежном покрове. Однако в целом зима оказалась по накоплению сумм отрицательных температур теплее нормы. Так, средняя температура воздуха за зиму составила -8,6 С, отклонение от нормы +1,4 С. Сумма осадков составила 170 мм.
Весенняя вегетация в 2006 году началась 17 апреля, в сроки, близкие к средним многолетним. Средняя за апрель температура воздуха составила 6,4 С, что на 1,7 С было выше нормы. Осадков за месяц выпало 35 мм, что составило 109 % от нормы. В мае среднесуточная температура воздуха была выше среднемноголетней на 0,4 С и составила 13,4 С. Сумма осадков в мае было на 39 % больше среднемноголетних и составила 75 мм. Среднесуточная температура воздуха в июне была выше среднемноголетней на 3,4 С и составила 20,8 С. Сумма осадков за месяц составило 65 мм, что на 13 % выше среднемноголетне-го уровня. Июль характеризовался прохладной погодой. Средняя температура воздуха в июле была ниже среднемноголетней на 2,2 С и составила 17,4 С. Сумма осадков за месяц составила 64 мм (среднемноголетняя 60 мм).
Особенности агрометеорологических условий вегетационного периода 2006/2007 гг. Август 2006 года характеризовался теплой и сухой погодой. Средняя температура воздуха в августе была выше среднемноголетней на 0,6 С и составила 17,4 С. Сумма осадков за месяц составила 26 мм. В сентябре среднесуточная температура воздуха была выше среднемноголетней на 1,6 С и составила 12,7 С. Сумма осадков за месяц составила 64 мм. В октябре средняя температура воздуха была выше среднемноголетней на 1,7 Си составила 4,7 С. Выпало осадков за месяц 58 мм, что выше на 8 мм среднемноголетней.
Зима 2006/2007 года в целом была с благоприятными условиями для перезимовки озимых. Сумма осадков в январе составила 93 мм (при норме 38 мм). Среднедекадная температура воздуха января была -4,1 С. В феврале сумма осадков составила 80 мм (при норме 32 мм), среднедекадная температура воздуха была -15,4 С. В марте осадков выпало меньше среднемноголетней (11 мм при норме 27 мм). Среднесуточная температура воздуха была -4,2 С.
Весенняя вегетация в 2007 году началась 20 апреля, в сроки, близкие к средним многолетним. Средняя за апрель температура воздуха составила 4,8 С, что выше нормы на 0,1 С. Осадков за месяц выпало 81 мм, или 116 % нормы. В мае среднесуточная температура воздуха была выше среднемноголетней на 1,6 С и составила 14,6 С. Осадков в мае выпало на 41 мм больше среднемноголетней и составила 77 мм. Среднесуточная температура воздуха июня была ниже среднемноголетней на 2,1 Си составило 15,3 С. Сумма осадков за месяц составила 71 мм, что на 22 % выше среднемноголетней. В июле среднесуточная температура воздуха была на уровне среднемноголетней и составила 19,6 С. Сумма осадков за месяц составила 54 мм (среднемноголетняя 60 мм) (Агрометеорологические условия ..., 2005, 2006, 2007) .
Таким образом, метеорологические условия 2004-2007 гг. отражали особенности климата южной лесостепи Республики Башкортостан с его неустойчивым увлажнением в период вегетации и колебанием температуры воздуха (таблица 10). Лабораторный опыт 2. Изменение качества зерна сортов озимой ржи в зависимости от продолжительности его хранения. Опыт двухфакторный: первый фактор сорт (Чулпан 7, Чулпан, Ирина, Саратовская 7, Антарес, Снежана, Паром), второй фактор продолжительность хранения. Схема опыта:
1. Без хранения зерна ржи после уборки;
2. Продолжительность хранения зерна 2 месяца;
3. Продолжительность хранения зерна 4 месяца;
4. Продолжительность хранения зерна 6 месяцев.
Зерно сортов хранили в зерноскладе, затаренные в мешки, в трехкратной повторности, размещение вариантов последовательное со смещением по по-вторностям (приложение 3). Отбор проб зерна массой 1 кг проводили мешочным щупом.
Кормовые качества зерна сортов озимой ржи
Нами проводилась комплексная оценка питательности зерна сортов озимой ржи по содержанию обменной энергии (ОЭ) и энергетической кормовой единице (ЭКЕ). За 1 ЭКЕ принято 10 МДж обменной энергии в 1 кг корма. Как показали исследования, зерно сортов имеют сравнительно одинаковую энергетическую питательность. ЭКЕ изменялась по годам и сортам от 1,13 до 1,16 (таблица 22). Это значит, питательность зерна сортов находится в пределах или несколько выше средних показателей. По данным С.Н. Хохрина (2004) величина энергетической кормовой единицы зерна ржи составляет 1,12. В то же время зерно изученных сортов несколько отличались по энерге 94 тической питательности. Так, сорт Саратовская 7 имеет несколько ниже ЭКЕ (1,13), чем остальные сорта (1,15-1,16).
Однако энергетическая оценка является обобщающим и не отражает сбалансированность корма по отдельным питательным веществам. Отсутствие или недостаток в корме хотя бы одного из питательных веществ ухудшает использование корма, приводит к снижению продуктивности животного. Питательность зерна ржи определяется содержанием в нем комплекса органических и минеральных веществ: протеин, жир, углеводы (клетчатка, сахара, крахмал), макро- и микроэлементы, витамины (Хазиахметов Ф.С., 2004). В этой связи нами проводилось изучение содержания основных питательных веществ в зерне сортов.
Протеин, углеводы и жир являются основными питательными веществами. Содержание основного питательного вещества - протеина в зерне изменялось по сортам и годам проведения опытов от 7,55 % до 11,58 %. Эти данные несколько ниже средних величин (12,0 %) данного показателя, что, вероятно, связано с высокой урожайностью зерна в опытах (3,5-4,3 т/га). Известно, что при высокой урожайности концентрация белка в зерне снижается. При сравнении содержания белка по годам, оно наибольшее было в 2007 году и наименьшее - в 2006 году.
Из экспериментальных данных следует наличие значительной межсортовой вариации содержания переваримого протеина в зерне ржи (таблица 23). В 2005 году она составила от 8,04 % (сорт Саратовская 7) до 10,38 % (сорт Снежана) и в остальные годы наблюдалась такая же закономерность. В среднем за 3 года (2005-2007 гг.) наибольшее содержание протеина было в зерне сорта Снежана (10,77 %) и Паром (10,47 %), а наименьшее - в зерне сорта Саратовская 7 (8,28 %). По содержанию протеина в зерне сорт Чулпан 7, Чул-пан, Ирина, Антарес занимали среднее положение (9,57-9,81 %).
Содержание крахмала в зерне в зависимости от сорта и года изменялось от 64,52 % до 66,70 %, что несколько выше средних литературных данных (60 %). Межсортовое отличие этого признака, как показывают данные, небольшое и не наблюдается закономерного преимущества того или иного сорта. В разные годы наибольшее содержание крахмала было у разных сортов. Если в 2005 году максимальное содержание крахмала было в зерне сорта Снежана (66,30 %), то в 2006 году - сорта Чулпан (66,70 %). Это, вероятно, обусловлено различной нормой реакции изученных сортов на погодные условия в период вегетации растения. В среднем за-2 года (2005-2006 гг.) сорта Антарес, Снежана и Ирина несколько отличались по содержанию крахмала от контрольного сорта Чулпан 7.
Клетчатка, хотя труднопереваримый углевод, но она играет важную роль в пищеварении животных. Содержание клетчатки в зерне варьировало по годам и сортам от 3,24 % до 4,58 %. Среди изученных сортов низким содержанием клетчатки (3,39 %) выделился сорт Саратовская 7 и сравнительно высоким - сорт Снежана (4,42 %) и Паром (4,57 %). Данную межсортовую вариацию содержания клетчатки можно в определенном мере объяснить раз ной крупностью зерновок. Известно, чем крупнее зерновка, тем меньше ее удельная поверхность (оболочка). Оболочка в основном представлена клетчаткой. Масса 1000 зерен сорта Саратовская 7 в среднем была в наших опытах 28,7 г, а сорта Паром - 27,9 г.
Жир в кормах - источник энергии для животных. Содержание жира в зерне изученных сортов в среднем было несколько выше литературных данных и изменялось сравнительно незначительно - от 2,05 % до 2,21 %. Обычно по литературным источникам (Хохрин С.Н., 2004) содержание жира в зерне ржи составляет 1,9 %.
По литературным данным среднее содержание сахара в зерне ржи 1,5 % (Калашников А.П., 2003). В наших опытах содержание Сахаров изменялось по сортам в 2005 году от 1,38 до 1,41 %, в 2006 году - от 1,44 до 1,56 %. В среднем наибольшее содержание Сахаров было в сортах Саратовская 7 (1,52 %) и Антарес (1,50%).
Таким образом, зерно изученных сортов по энергетической питательности существенно не отличаются. Более высоким содержанием переваримого протеина отличаются сорта Снежана и Паром, наименьшим — сорт Саратовская 7. Зерно сорта Саратовская 7 содержит также меньше клетчатки, чем контрольный сорт Чулпан 7, а в сортах Снежана и Паром — больше.
Содержание пентозанов и вязкость водного экстракта в зависимости от толщины зерен
В ряде работ указывается на наличие связи содержания пентозанов в зерне ржи от их крупности (Karlsson R., 1988; Gan Y.T., 1996а, 1998; Исмаги-лов P.P., 2006).
Как было ранее нами показано (раздел 3.5.2), содержание водорастворимых пентозанов в зерне ржи 7 сортов, выращенных в течение 3-х лет, предопределяется в средней степени массой 1000 зерен. С увеличением массы зерновки снижается в ней содержание пентозанов. Однако, в условиях производства разделить зерновую массу по массе 1000 зерен практически невозможно из-за отсутствия соответствующих сортировальных машин. Отработано и широко применяется разделение зерновой массы на фракции при помощи сит по толщине и ширине. В этой связи нами изучалось изменение антипитательных свойств зерна ржи в зависимости от их толщины. Для этого при помощи лабораторных сит с продолговатым отверстием массу зерна разных сортов разделили по толщине зерновок на следующие фракции: 1,8-2,0; 2,0-2,2; 2,2-2,5 и 2,5-2,7 мм.
Исследования показали, что размер зерен (толщина), как предполагалось, достаточно полно отражает массу зерновок (массу 1000 зерен). Корреляционно-регрессионный анализ показал на высокую тесноту связи между этими признаками зерновки озимой ржи. Так, коэффициент корреляции между изучаемыми признаками у сорта Чулпан 7 в зависимости от года составил 0,973-0,979 (приложение 20-22). Как видно из этих коэффициентов, связь практически функциональная. Форма связи в изученных пределах прямолинейная. Зависимость массы 1000 зерен от толщины зерен достаточно точно описывается следующим уравнением регрессии:
у = ах + Ъ, где у - масса 1000 зерен, г; х - толщина зерновки, мм.
Для сорта Чулпан 7 данное уравнение регрессии по данным 2005 года имеет следующий вид: у=5,447х+11,53, по данным 2006 года: у=5,936х+11,70, по данным 2007 года: y=5,968x+ll,66.
По коэффициентам регрессии можно судить, что независимо от условий формирования зерна на растении (в разные годы выращивания) данная форма связи практически остается одинаковым. Коэффициент регрессии (коэффициент при х), например, для сорта Чулпан 7, меняется незначительно от 5,447 до 5,968. Из данных уравнений следует, что при увеличении толщины зерновок озимой ржи сорта Чулпан 7 на 1 мм ее масса повышается на 5,447-5,936 мг (или масса 1000 зерен на 5,447-5,936 г).
Как показали исследования, основная масса зерна была представлена средней фракцией (2,0-2,2), сравнительно меньше выход массы зерна крупной (2,5-2,7 мм) и мелкой (1,8-2,0) фракции. Так, доля фракции зерна 1,8-2,0 мм сорта Чулпан 7 в 2005 году составила 11,2 %, фракции 2,0-2,2 мм - 37,8 %, фракции 2,2-2,5 мм - 32,4 % и фракции 2,5-2,7 мм - 15,8 % (таблица 38, рисунок 15).
