Введение. В настоящее время в решении вопроса стабилизации и наращивания производства зеленой массы большую роль играют зерновые культуры как прекрасно адаптированные и высокопродуктивные роды в условиях резко континентального климата Красноярского края. Гибрид пшеницы и ржи тритикале в неблагоприятные по погодным условиям годы лучше реализует свой адаптивный потенциал по сравнению с другими зерновыми культурами. Зеленая масса пшеницы и тритикале играет большую роль в развитии кормопроизводства Сибири. Она обеспечивает производство высококачественных кормов с низкой себестоимостью и способствует интенсификации кормопроизводства [1–3].
Пшеница и тритикале имеют высокую долю незерновой части в общей биомассе, что важно для их использования в кормлении скота. В отличие от озимой ржи зеленая масса яровых пшеницы и тритикале долго не грубеет. Ее можно использовать на корм животным в системе зеленого конвейера вплоть до молочной спелости зерна. Замена зеленой массы ячменя на зеленую массу тритикале при кормлении молочного скота способствует повышению надоев молока на 14 %, а содержания жира в молоке – на 0,3 % [4].
Питательная ценность и продуктивность зеленой массы пшеницы и тритикале зависят от сорта, погодных условий и технологии возделывания [5–10]. Независимо от большого сходства между сортами тритикале по питательности в условиях Западно-Казахстанской области выявлены сорта с повышенным содержанием сырого протеина в зеленой массе [11].
Цель исследования – анализ питательной ценности и продуктивности зеленой массы сортов яровых пшеницы и тритикале.
Задачи: изучить питательную ценность сортов по содержанию сырого протеина, золы, жира, сахара, клетчатки, каротина, кормовых единиц и обменной энергии; оценить урожайность зеленой массы, сбор сухого вещества, протеина, кормовых единиц и энергопродуктивность; определить зависимость сбора сухого вещества от химического состава и показателей продуктивности сортов яровых пшеницы и тритикале.
Статистическая обработка результатов проведена по методике Б.А. Доспехова [14], а также с использованием пакета статистических программ Д.В. Снедекора в изложении О.Д. Сорокина [15]. Качественный анализ зеленой массы проводился в научно-исследовательском испытательном центре и на кафедре растениеводства, селекции и семеноводства Красноярского государственного аграрного университета по общепринятым методикам зоотехнического анализа кормов [16]. Зооанализ осуществлен согласно ГОСТ 23637-95, 23638-95, 1349.0-95, 4808-97, 13496.4-99, 55986-2014, 55452-2013. В сухом веществе зеленой массы находили содержание золы, жира, клетчатки, каротина, протеина, сахара. Питательность сухого вещества зеленой массы вычислялась в кормовых единицах, в кормопротеиновых единицах и в МДж обменной энергии. Кормопротеиновая единица (КПЕ) отражает белковую полноценность культуры и рассчитывается для удобства сравнения кормов между собой. Это кормовая единица, содержащая определенное количество протеина [17–19].
Объектами исследования выступили сорта пшеницы и тритикале, перспективные для
двуукосного использования. После скашивания на зеленую массу они формировали второй урожай в виде зерна за счет отрастания новых побегов. В качестве контроля брали сорта пшеницы Рикс и тритикале Эритроспермум 94/1119 (Заря Сибири).
Годы исследований были контрастными по метеорологическим показателям. Гидротермический коэффициент 2021 г. составлял 1,02; 2022 г. – 1,14; 2023 г. – 1,00, что характеризует их как недостаточно увлажненные. Кроме того, годы исследований отличались неравномерным распределением осадков по месяцам вегетационного периода. В целом 2021 г. был теплым, отличался дефицитом осадков в мае, июне, июле и сентябре и избыточным увлажнением в июле; 2022 г. был умеренно теплым и недостаточно увлажненным, с неравномерным распределением осадков и их максимумом во вторую половину периода вегетации. Вегетационный период 2023 г. был жарким и недостаточно увлажненным, за исключением сентября, сумма осадков которого существенно превосходила норму. В целом погодные условия лет исследований соответствовали требованиям биологии яровых пшеницы и тритикале.
Результаты и их обсуждение. Отмечено более высокое содержание сырого протеина в сухом веществе пшеницы и тритикале в сравнении с контролем – сортом Рикс. Содержание протеина превышало контроль от 2,89 % (Эритроспермум 112/1020) до 4,86 % (Тюменская 29).
В состав золы входят окислы и соли содержащихся в сухом веществе корма минеральных элементов. Количество золы в корме является показателем богатства его элементами минерального питания. Лучшими по содержанию золы были Эритроспермум 112/1020 и Эритроспермум 57/405. Они превосходили контроль сорт Рикс на 2,18 и 1,04 %. Контроль тритикале Эритроспермум 94/1119 превосходил только сорт Эритроспермум 112/1020.
Сырой жир является источником энергии, жирных кислот, носителем жирорастворимых витаминов. По содержанию жира выделились Эритроспермум 94/1119 и Эритроспермум 112/1020 (табл. 1).
Таблица 1
Химический состав сухого вещества зеленой массы сортов
пшеницы и тритикале (2021–2023 гг.)
Chemical composition of the dry matter of the green mass
of wheat and triticale varieties (2021–2023)
|
Сорт |
Протеин, % |
Зола, % |
Жир, % |
Клетчатка, % |
Каротин, мг/кг |
Сахар, % |
|
Рикс, st |
20,86 |
10,98 |
2,57 |
20,97 |
52,81 |
2,06 |
|
Эритроспермум 94/1119, st |
29,09 |
11,93 |
3,03 |
22,41 |
69,36 |
5,43 |
|
Тюменская 29 |
25,72 |
10,47 |
2,13 |
22,32 |
73,42 |
1,87 |
|
Эритроспермум 56/314 |
23,85 |
11,68 |
2,15 |
22,13 |
82,63 |
4,88 |
|
Эритроспермум 57/405 |
24,58 |
12,02 |
2,94 |
21,84 |
84,81 |
6,76 |
|
Эритроспермум 112/1020 |
23,75 |
13,16 |
3,45 |
21,03 |
66,87 |
8,28 |
|
НСР05 А (сорт) |
2,53 |
0,99 |
0,44 |
1,25 |
26,08 |
1,50 |
|
НСР05 Б (год) |
1,79 |
0,70 |
0,31 |
0,88 |
18,44 |
1,06 |
Важную роль в повышении продуктивности животных играет клетчатка, она является источником энергетического материала для стимуляции деятельности рубца у жвачных животных. Ее содержание в рационе коров со средним удоем должно составлять 24–26 %, с высоким удоем – 16–18 %. Клетчатки в рационе должно содержаться 20–22 % от сухого вещества [20]. Отмечено превышение содержания клетчатки в сравнении с контролем Рикс у Эритроспермум 94/1119 на 1,44 % и Тюменской 29 на 1,35 %.
Каротин защищает гемоглобин крови животного от нитратов, стимулирует резистентность организма, защищает от канцерогенного действия прооксидантов и свободных радикалов. По содержанию каротина превосходили контроль Рикс сорта тритикале Эритроспермум 56/314 и Эритроспермум 57/405 на 29,82 и 32 мг/кг соответственно.
Легкопереваримые углеводы кормов, или сахара, имеют большое значение в регулировании обмена веществ и энергии в организме. Отмечено более высокое содержание сахаров в сухом веществе исследуемых сортов тритикале. В среднем содержание сахаров у тритикале превышало пшеницы на 4,37 % (см. табл. 1).
Достоверных различий по содержанию кормовых единиц в зеленой массе исследуемых сортов не выявлено, за исключением Эритроспермум 56/314, содержание кормовых единиц которой было ниже, чем у Рикс (табл. 2).
Таблица 2
Содержание питательных веществ в зеленой массе
сортов пшеницы и тритикале (2021–2023 гг.)
Nutrient content in the green mass of wheat and triticale varieties (2021–2023)
|
Сорт |
Кормовые единицы, корм. ед/кг |
Обменная энергия, МДж/кг |
Кормопротеиновые единицы (КПЕ), кпе/кг |
|
1. Рикс, st |
1,02 |
11,22 |
1,76 |
|
2. Эритроспермум 94/1119, st |
0,97 |
10,97 |
2,23 |
|
3. Тюменская 29 |
0,97 |
10,98 |
2,03 |
|
4. Эритроспермум 56/314 |
0,93 |
11,02 |
1,90 |
|
5. Эритроспермум 57/405 |
0,99 |
11,07 |
1,97 |
|
6. Эритроспермум 112/1020 |
1,02 |
11,22 |
1,94 |
|
НСР05 А (сорт) |
0,09 |
0,23 |
0,15 |
|
НСР05 Б (год) |
0,07 |
0,16 |
0,11 |
По данным Н.Г. Григорьева [21], травянистые корма хорошего качества в 1 кг сухого вещества содержат 9–10 МДж обменной энергии, удовлетворительного качества – 8–9 МДж, низкого качества – менее 8 МДж. Энергосодержание сухого вещества зеленой массы пшеницы и тритикале соответствовало высшему классу качества.
Более низкое в сравнении с контролем Рикс содержание обменной энергии было у Эритроспермум 94/1119 и Тюменской 29. У остальных сортов энергосодержание было на уровне контроля. По содержанию кормпротеиновых единиц превосходили пшеницу Рикс тритикале Эритроспермум 94/1119 и пшеница Тюменская 29 (см. табл. 2).
Содержание питательных веществ по годам изменялось незначительно. Коэффициент вариации содержания кормовых единиц в среднем по исследуемым сортам и образцам составлял 2,3 %, обменной энергии – 0,5, кормопротеиновых единиц – 6,4 %.
Продуктивность пшеницы и тритикале зависела от сорта и погодных условий лет исследования. Более высокая урожайность зеленой массы в среднем за годы исследований получена у сортов пшеницы. На уровне контроля Рикс была урожайность зеленой массы пшеницы Тюменская 29. У сортов тритикале урожайность зеленой массы была достоверно ниже (табл. 3).
Таблица 3
Продуктивность сортов пшеницы и тритикале (2021–2023 гг.)
Productivity of wheat and triticale varieties (2021–2023)
|
Сорт, образец |
Зеленая масса, т/га |
Сухое вещество, т/га |
Протеин, т/га |
Кормовые единицы, тыс. корм. ед/га |
Кормопротеиновые единицы, кпе/га |
|
Рикс, st |
18,61 |
2,51 |
0,51 |
2,55 |
4,25 |
|
Эритроспермум 94/1119, st |
9,90 |
1,54 |
0,44 |
1,49 |
3,48 |
|
Тюменская 29 |
18,27 |
2,47 |
0,63 |
2,38 |
4,92 |
|
Эритроспермум 56/314 |
12,61 |
1,96 |
0,46 |
1,87 |
3,68 |
|
Эритроспермум 57/405 |
12,23 |
1,90 |
0,46 |
1,88 |
3,68 |
|
Эритроспермум 112/1020 |
11,64 |
1,81 |
0,42 |
1,85 |
3,42 |
|
НСР05 А (сорт) |
0,42 |
0,09 |
0,02 |
0,06 |
0,13 |
|
НСР05 Б (год) |
0,30 |
0,06 |
0,01 |
0,05 |
0,09 |
|
НСР05 А × Б |
0,72 |
0,15 |
0,03 |
0,11 |
0,23 |
Аналогичная тенденция зафиксирована по годам: в 2021 г. в среднем урожайность зеленой массы пшеницы составляла 23,07 т/га, тритикале – 12,95 т/га. В 2022 г. средняя урожайность сортов пшеницы составляла 22,44 т/га, сортов тритикале – 14,96 т/га. В 2023 г. – 9,83 и 6,88 т/га у пшеницы и тритикале соответственно.
Получены достоверные прибавки урожайности зеленой массы сортов пшеницы и тритикале к контролю Эритроспермум 94/1119. Прибавки составили от 1,74 т/га у Эритроспермум 112/1020 до 8,7 т/га у Рикс. Аналогичной была тенденция по сбору сухого вещества у исследуемых сортов (см. табл. 3). Сбор сухого вещества пшеницы составлял 3,12; 3,03 и 1,33 т/га в 2021, 2022 и 2023 гг. соответственно. Среднее количество сухого вещества тритикале в 2021 г. – 2,01 т/га; в 2022 г. – 2,32; в 2023 г. – 1,07 т/га.
Сбор протеина у Тюменской 29 превышал контроль Рикс, у всех образцов тритикале он был ниже. Наибольший сбор протеина с зеленой массы в среднем за годы исследований обеспечивал сорт Тюменская 29. По сбору кормовых и кормопротеиновых единиц тенденция была аналогичной количеству протеина – больший сбор получен у сортов пшеницы. Максимальный сбор кормовых единиц был у контроля Рикс, кормопротеиновых единиц – у Тюменской 29. Среди сортов тритикале лучшими по сбору кормовых и кормопротеиновых единиц были Эритроспермум 56/314 и Эритроспермум 57/405. Эти сорта превышали контроль Эритроспермум 94/1119 на 0,39 и 0,38 тыс. корм. ед/га по сбору кормовых единиц и на 0,20 кпе/га по количеству кормопротеиновых единиц (см. табл. 3).
Энергопродуктивность зависела от сбора сухого вещества и энергосодержания в нем. Максимальная энергопродуктивность получена в 2022 г. у сорта Рикс (37,10 ГДж/га) и у сорта Эритроспермум 112/1020 (34,13 ГДж/га) (рис. 1). Изменчивость энергопродуктивности по годам была значительной, коэффициенты вариации составляли от 30,7 % у Эритроспермум 57/405 до 59,4 % у Эритроспермум 112/1020.
Более высокая энергопродуктивность зеленой массы была у сортов пшеницы. В сравнении с контролем Рикс достоверных прибавок энергопродуктивности за период 2021–2023 гг. не выявлено. К контролю сорту тритикале Эритроспермум 94/1119 прибавки всех исследуемых сортов были достоверными.
Максимальная энергопродуктивность среди сортов тритикале была у Эритроспермум 56/314, ее прибавка к контролю Эритроспермум 94/1119 составляла 4,71 ГДж/га (рис. 2).
Рис. 1. Динамика энергопродуктивности сортов пшеницы тритикале, ГДж/га
(НСР05 2021 г. – 2,14 ГДж/га; НСР05 2022 г. – 0,41 ГДж/га; НСР 05 2023 г. – 0,31 ГДж/га)
Dynamics of energy productivity of triticale wheat varieties, GJ/ha
(HCR05 2021 – 2.14 GJ/ha; HCR05 2022 – 0.41 GJ/ha; HCR05 2023 – 0.31 GJ/ha)
Рис. 2. Влияние сортов на энергопродуктивность пшеницы
и тритикале, ГДж/га (2021–2023 гг.)
(НСР05 А сорт – 0,7 ГДж/га; НСР05 Б год – 0,5 ГДж/га; НСР05 А × Б – 1,21 ГДж/га)
Influence of varieties on the energy productivity of wheat and triticale, GJ/ha (2021–2023)
(HCR05 A grade – 0.7 GJ/ha; HCR05 B year – 0.5 GJ/ha; HCR05 A × B – 1.21 GJ/ha)
Расчет коэффициентов корреляции между сбором сухого вещества и показателями качества яровых пшеницы и тритикале позволил установить наличие обратной зависимости средней степени между сбором сухого вещества и содержанием сахара. Увеличение сбора сухого вещества на 22 % связано со снижением содержания сахара. Между сбором сухого вещества и остальными исследуемыми показателями качества достоверных связей не отмечено (табл. 4).
Между сбором сухого вещества и показателями продуктивности яровых пшеницы и тритикале выявлены достоверные прямые корреляционные зависимости сильной степени (табл. 5).
Таблица 4
Связь сбора сухого вещества (СВ) яровых пшеницы и тритикале с показателями качества
The relationship of the collection of dry matter (SV) of spring wheat and triticale
with quality indicators
|
Показатель |
Сбор СВ – содержание золы |
Сбор СВ – содержание сахара |
Сбор СВ – содержание клетчатки |
Сбор СВ – содержание обменной энергии |
Сбор СВ – содержание протеина |
|
Коэффициент корреляции r |
–0,044 |
–0,469* |
0,303 |
–0,309 |
–0,146 |
|
Ошибка коэффициента корреляции sr |
0,250 |
0,221 |
0,238 |
0,238 |
0,47 |
|
Коэффициент детерминации d |
0,002 |
0,220 |
0,092 |
0,095 |
0,021 |
Примечание: достоверно при r ≥ 0,440.
Таблица 5
Связь сбора сухого вещества яровых пшеницы
и тритикале с показателями продуктивности
The relationship of harvesting dry matter from spring
wheat and triticale with productivity indicators
|
Показатель |
Сбор СВ – урожайность зеленой массы |
Сбор СВ – сбор кормовых единиц |
Сбор СВ – сбор кормо- протеиновых единиц |
Сбор СВ – энерго- продуктивность |
Сбор СВ – сбор протеина |
|
Коэффициент корреляции r |
0,987* |
0,996* |
0,961* |
0,999* |
0,937* |
|
Ошибка коэффициента корреляции sr |
0,040 |
0,023 |
0,069 |
0,009 |
0,087 |
|
Коэффициент детерминации d |
0,974 |
0,992 |
0,924 |
0,998 |
0,878 |
Примечание: достоверно при r ≥ 0,440.
Увеличение сбора сухого вещества на 97,4 % связано с увеличением урожайности зеленой массы, на 99,2 % – с повышением сбора кормовых единиц, на 92,4 % – с возрастанием сбора кормопротеиновых единиц, на 99,8 % – с приростом энергопродуктивности и на 87,8 % – с повышением сбора протеина.
Заключение
1. Выявлено влияние рода и сорта на содержание сырого протеина, золы, жира, сахара, клетчатки, каротина, кормовых единиц, обменной энергии в сухом веществе зеленой массы пшеницы и тритикале. Содержание сахара у тритикале превышало содержание сахара у пшеницы в 3,2 раза. Лучшим по содержанию протеина был Эритроспермум 112/1029 – 29,09 %; по содержанию золы и жира – Эритроспермум 112/1020 – 13,16 и 3,45 % соответственно. Содержание клетчатки составляло 20,97–22,41 %, что соответствует зоотехнической норме кормления животных. Выделились по содержанию каротина Эритроспермум 57/405 (84,81 мг/кг); кормовых единиц – Рикс и Эритроспермум 112/1020 (1,02 корм. ед/кг); энергосодержанию – Тюменская 29 (10,98 МДж/кг); кормопротеиновых единиц – Эритроспермум 94/1119 (2,23 кпе/кг).
2. Продуктивность зависела от рода, сорта, погодных условий периодов вегетации. Более высокой урожайностью зеленой массы, сбором сухого вещества, протеина, кормовых единиц и энергопродуктивностью обладали сорта пшеницы. Среди сортов тритикале лучшим был Эритроспермум 56/314, обеспечивающий урожайность зеленой массы 12,61 т/га, сбор сухого вещества – 1,96 т/га, протеина – 0,46 т/га, кормовых единиц – 1,88 тыс. корм. ед/га, кормопротеиновых единиц – 3,68 кпе/га, энергопродуктивность – 21,54 ГДж/га.
3. Между показателями химического состава и сбором сухого вещества достоверных корреляционных связей не выявлено, за исключением содержания сахара. Увеличение сбора сухого вещества приводило к снижению содержания сахара на 22 %. Доказана достоверная положительная связь сбора сухого вещества с урожайностью зеленой массы (r = 0,987), со сбором кормовых единиц (r = 0,996), кормопротеиновых единиц (r = 0,961), протеина (r = 0,937) и с энергопродуктивностью (r = 0,999). При росте продуктивности зеленой массы яровых пшеницы и тритикале увеличивалось количество сухого вещества с единицы площади.
