Люцерновый сенаж: как заготовить и не потерять протеин

Люцерну выращивают ради протеина, и именно протеин она теряет быстрее всего. Разрыв между тем, что стояло в поле, и тем, что приехало в кормушку, складывается из двух частей: недобор качества из-за поздней фазы укоса и распад белка уже внутри траншеи.

Сокращения в статье:

• СВ — сухое вещество корма
• СП — сырой протеин
• НДК — нейтрально-детергентная клетчатка
• Переваримость НДК — доля клетчатки, переваренная за заданное окно
• МКБ — молочнокислые бактерии
• КОЕ — колониеобразующие единицы
• RFV — относительная кормовая ценность
• RFQ — относительное качество грубого корма
• PEAQ — полевая оценка качества люцерны
• СЭТ — сумма эффективных температур

Что происходит с белком люцерны после скашивания

После скашивания растение запускает протеолиз — собственные протеазы люцерны гидролизуют истинный белок до небелкового азота. По опубликованным данным в силосе люцерны в небелковую форму переходит от 44 до 87% протеина, а потери истинного белка достигают 80%.

Скошенное растение какое-то время остаётся живым, и его ферментные системы продолжают работать. При повреждении тканей нарушается компартментализация клетки: вакуолярные протеазы получают доступ к цитоплазматическому белку. Основные исполнители в люцерне — сериновые протеазы и металлопротеазы. Их оптимум активности лежит в кислой области, около pH 4. Единственный действенный рычаг — время.

Для коровы это важно, потому что небелковый азот быстро превращается в аммиак, и если его высвобождение не совпало по времени с доступной энергией, аммиак всасывается через стенку рубца, обезвреживается в печени и выводится с мочой. Азот теряется в навозной яме.

Люцерна имеет высокую буферную ёмкость и небольшое количество водорастворимых углеводов. Масса с высокой буферной ёмкостью закисляется медленнее, чем кукуруза, а медленное закисление — это ровно то условие, при котором протеолиз идёт глубже.

Вся дальнейшая технология работает на три вещи:

• быстро поднять сухое вещество
• быстро обрушить pH
• быстро отсечь кислород

Фаза укоса: что она меняет в растении

Люцерна совмещает в одном растении два разных корма — лист и стебель. По мере созревания доля стебля растёт, вместе с ней растут НДК и лигнин, а протеин и переваримость падают. Относительная кормовая ценность снижается на 3-4 пункта в сутки, относительное качество грубого корма — на 4-5 пунктов.

Лист люцерны — белковая и высокопереваримая фракция. Стебель несёт основную массу клеточных стенок и составляет от 50 до 70% биомассы. С возрастом растения стебель удлиняется и лигнифицируется быстрее, чем нарастает лист.

Отдельного внимания заслуживает лигнин. Он не переваривается вообще и физически ограничивает доступ целлюлолитической микрофлоры рубца к полисахаридам. По данным Расширенной службы Университета Миннесоты, у сортов типа HarvXtra концентрация лигнина ниже на 8-24%, а переваримость НДК выше на 5-17%.

Вывод: валовой сбор и качество на люцерне движутся в противоположных направлениях. Ожидание массы оправдано только для сухостоя и ремонтного молодняка. Для новотельных и высокопродуктивных коров счёт идёт на дни.

Как определить фазу: полевая оценка, ножницевая проба, сумма температур

Визуальное определение фазы систематически подводит. Работают три инструмента:

Полевая оценка качества люцерны (PEAQ)

Метод строится на двух измерениях:

1. Высота самого высокого стебля — от поверхности почвы у корневой шейки до кончика стебля
2. Фаза развития самого зрелого стебля — поздняя вегетация, бутонизация или цветение

Систематическая ошибка: оба показателя часто снимают с одного растения, тогда как самый высокий и самый зрелый стебель — как правило, разные.

Ножницевая проба

Растения срезаются на той высоте, на которой планируется уборка, и отправляются в лабораторию. Метод дороже и медленнее полевой оценки, но даёт измеренные значения. За две недели до укоса разумная периодичность — раз в 3-4 дня.

Сумма эффективных температур

Первый укос начинают при накоплении около 750 градусо-дней (база 5 °C) — люцерна выходит примерно на 40% НДК.

Правило запаса

Косить следует, когда оценка на 15-25 пунктов кормовой ценности выше целевого значения для кормушки. Провяливание, подбор, транспортировка и хранение снимают 15-25 пунктов кормовой ценности.

Высота среза

Срез ниже 5 см вовлекает в валок почву. На люцерне низкий срез дополнительно повреждает зону отрастания и истощает запас пластических веществ корневой шейки.

Три причины невыгодности низкого среза:

1. Занос почвы. Ниже примерно 5 см рабочие органы начинают контактировать с грунтом. Подъём среза с 6,4 до 8,9 см уменьшает валовой сбор, но повышает переваримость и снижает загрязнение золой.

2. Отрастание. Точки роста сосредоточены в корневой шейке и нижней части стебля. Скашивание в ноль удаляет почки отрастания и вынуждает растение расходовать корневой резерв.

3. Качество добираемой фракции. Нижние сантиметры стебля — наиболее одревесневшая, богатая лигнином часть с минимальной долей листа.

Рабочий ориентир — 7-9 см, на неровных и загрязнённых участках выше.

Провяливание: скорость важнее самой цифры

Целевое сухое вещество — 35-40% для траншеи, 30-40% для рукава. Начальная скорость протеолиза снижается линейно с ростом сухого вещества.

Скошенная масса несколько часов сохраняет дыхание: расходуются крахмал и сахара. Каждый час затянувшегося провяливания — это списанное сухое вещество и сокращённый запас субстрата для молочнокислого брожения.

Провяливание снижает pH и содержание аммиачного азота в готовом корме, повышает уровень молочной кислоты.

Ключевая задача — быстро снять первые 15-20% влаги. Главный агроприём: широкий прокос. Масса, разложенная широкой лентой, получает больше солнечной радиации; уложенная в узкий плотный валок подсыхает снаружи и остаётся сырой внутри.

Целевые значения:

• Траншея, курган, бурт: 35-40% СВ. Ниже 32-33% растёт риск маслянокислого брожения. Выше 45% масса не уплотняется.
• Рукав: 30-40% СВ

Ворошение на люцерне не применяется. Потери листа непропорционально велики. Лист — носитель протеина и переваримости. Ускорять сушку следует шириной прокоса.

Переваримость попавшего под осадки корма снижается на 6-40%, потери протеина достигают 25% на дюйм осадков. Провяленная масса при намокании теряет вдвойне — вымываются растворимые сахара.

Расчётная длина резки

Для люцернового сенажа расчётная длина резки — около 9,5 мм при доле частиц длиннее 38 мм на уровне 15-20%. Для рукава долю длинной фракции удерживают до 15%.

Две противоположные задачи:

Со стороны хранилища: нужна короткая резка, чтобы плотнее укладывалась масса и меньше оставалось воздуха.

Со стороны рубца: нужна достаточная длина для структурной клетчатки, которая поддерживает моторику рубца, жвачку и слюноотделение.

В опыте Fustini и соавторов (Journal of Dairy Science, 2017) рационы с более переваримым сеном люцерны увеличивали потребление сухого вещества и время жвачки. Вариант с высокой непереваримой НДК сокращал время нахождения рубца в зоне pH ниже 5,8.

Контроль ведётся ситовым анализом на выгрузке, а не визуально. Затупленные ножи дают фактический срез ниже заданного.

Зола: происхождение и способы снижения

Зола в анализе — преимущественно занесённая с поля почва. Она действует по трём направлениям:

1. Разбавляет корм балластом
2. Повышает буферную ёмкость и замедляет подкисление
3. Вносит споры клостридий

Три направления ущерба:

1. Балласт. Каждый процент почвы не даёт энергии или протеина, но занимает место в рационе.
2. Буферная ёмкость. Масса с высокой золой закисляется медленнее, а медленное закисление напрямую увеличивает глубину протеолиза.
3. Микробиологическая нагрузка. Спора клостридий локализована в почве.

Рычаги снижения:

• Высота среза — первый по значимости: 7-9 см вместо скашивания в ноль
• Тип подборщика. В опыте колёсные грабли дали 14,6% золы, валкообразователь — 11,4%
• Скорость и настройка агрегата
• Состояние полей. Колея, кротовины, камни — источники почвы

На кормовом столе: при даче 25 фунтов сена с золой 14,6% корова получает 1,6 фунта почвы в сутки, при золе 11,4% — 0,8 фунта.

Трамбовка

Целевая плотность — от 240 кг СВ на м³. Фактический разброс между хозяйствами четырёхкратный: от 106 до 434 кг СВ/м³.

Трамбовка определяет, сколько кислорода останется внутри монолита. При этом она не требует ни расходных материалов, ни новой техники.

Четыре фактора плотности

1. Толщина слоя — не более 15 см. Наиболее частое нарушение: массу раскатывают слоем в полметра. Такой слой не уплотняется никакой техникой.

2. Вес техники по расчёту. Требуемый вес трамбующего трактора: 363 кг веса техники на каждую тонну массы, поступающую в час. При потоке 100 т/ч необходимо порядка 36 т трамбующей техники.

3. Время уплотнения. Число минут трамбовки на тонну сырой массы равно 18, делённым на вес трактора в тоннах. Трактор 5 т — 3,6 минуты на тонну, трактор 10 т — 1,8 минуты.

4. Влажность массы. Пересушенная масса (выше 45% СВ) не уплотняется: пружинит и удерживает воздух.

Основание траншеи

Земляной пол даёт гарантированный брак в нижнем слое. Под давлением нижний слой вдавливается в грунт, превращаясь в смесь корма с землёй с высокой золой.

Соломенная подушка — рабочее решение для земляного пола. Перед закладкой настилается слой соломы 20-30 см. После выемки используется как подстилка.

Бетонное основание со стенами предпочтительнее: исключён занос грунта, возможно уплотнение вплотную к краю, обеспечен отвод сока, траншея поддаётся мойке между сезонами.

Колёса техники приносят грунт с поля. Бетонный или отсыпанный щебнем подъезд устраняет этот источник золы.

Геометрия и завершение закладки

Откос закладываемого клина — не круче 1:3. На более крутом склоне техника работает неэффективно и небезопасно. Уплотнение ведётся до последней минуты. Укрытие выполняется непосредственно по окончании закладки. Каждая ночь открытой траншеи продлевает аэробную фазу.

Укрытие и выемка

Усушка 10-15% рассматривается как рабочая норма. Выше 15-20% указывает на нарушения технологии.

Плёнка

Укрытие выполняется сразу и по всей площади, с прижатием по периметру и местах стыков. Кислородобарьерная плёнка работает заметно эффективнее обычной. Прижатие требуется по всей плоскости: полотно, движущееся под ветром, работает как насос, подкачивая воздух.

Скорость выемки

После вскрытия срез контактирует с воздухом, активизируются дрожжи и плесени, масса разогревается. Противодействие — достаточный темп съёма:

• Не менее 30 см в сутки летом
• Не менее 15 см зимой

Требование к проектированию: ширина траншеи должна соответствовать поголовью.

Количественно: при рекомендованном темпе съёма и нормальной плотности потери сухого вещества на выемке — около 3%. Общая усушка 10-15% — рабочая норма.

Срез поддерживается ровным — фрезой или блочным резаком. Выборка ковшом разрыхляет массу и запускает разогрев внутри.

Биологические консерванты: что показывают опыты

Мета-анализ Oliveira и соавторов (Journal of Dairy Science, 2017) показал, что инокуляция гомоферментативными и факультативно гетероферментативными МКБ повышает удой на 0,37 кг/сут и снижает содержание клостридий, плесеней, масляной кислоты и аммиачного азота.

Принципиально для темы: эффект получен на злаковых и бобовых силосах и отсутствовал на кукурузном, сорговом и силосе сахарного тростника.

На свежескошенной массе всегда присутствует эпифитная микрофлора. Проблема в численности и составе: рядом присутствуют энтеробактерии, дрожжи, плесени и клостридии.

Пороговая норма внесения — не менее 100 000 КОЕ на грамм массы, что соответствует 9 × 10¹⁰ живых МКБ на тонну сырья. Внесение ниже порога лишено смысла.

Мета-анализ: величина эффекта

По ферментации инокуляция снизила численность клостридий, развитие плесеней, образование масляной кислоты и содержание аммиачного азота во всех типах силоса. Отклик по удою не зависел от вида корма, вида МКБ, типа рациона или нормы внесения.

Наиболее существенный результат: инокуляция улучшила ферментацию злаковых и бобовых силосов и продуктивность коров, но не повлияла на кукурузный, сорговый и силосы сахарного тростника.

Отдельно отмечается отсутствие влияния на аэробную стабильность. Гомоферментативные штаммы её не улучшают.

Контролируемый опыт на люцерне: фракции азота

Опыт, опубликованный в Frontiers in Microbiology (2022), сравнивал четыре вида лактобацилл на люцерновом силосе со вскрытием на 60-е сутки.

Прочие штаммы (L. plantarum, L. casei, L. coryniformis) дали молочную кислоту 21,0-26,7 г/кг СВ и аммиачный азот 15,1-16,0%.

Результат: закваска сместила глубину распада, вдвое сократив накопление аммиака как конечного продукта протеолиза. Доля небелкового азота в общем азоте между вариантами достоверно не различалась (74,3-76,7%), сырой протеин также остался на одном уровне (218-224 г/кг СВ).

Инокулянт ограничивает деградацию, а не предотвращает её.

Два типа штаммов

Что из этого следует для люцерны

Задача на бобовых распадается на две:

Первая — максимально быстро пройти путь до конечного pH, чтобы ограничить протеолиз. Это работа гомоферментативного блока.

Вторая — удержать корм от разогрева на выемке, поскольку первый блок аэробную стабильность не обеспечивает. Это работа гетероферментативных и пропионовокислых культур.

Третий компонент специфичен для бобовых — ферментный комплекс. Люцерна бедна водорастворимыми углеводами. Введённым бактериям попросту не хватает субстрата. Ферменты гидролизуют часть структурных полисахаридов и высвобождают дополнительные сбраживаемые сахара.

Экономика заготовки

На хозяйстве в 600 коров и 3000 тонн сенажа один процентный пункт сырого протеина эквивалентен 22,8 тонне соевого шрота, прибавка удоя от инокуляции даёт около 68 тонн молока за лактацию, а снижение усушки с 20 до 12% сохраняет 240 тонн корма.

Протеин

Один процентный пункт сырого протеина на сухое вещество составляет 10,5 тонны протеина (1050 × 1%).

Эквивалент в покупном сырье: при содержании протеина в соевом шроте около 46% это 10,5 / 0,46 = 22,8 тонны шрота. При закупочной цене 50 тыс. руб/т — порядка 1,14 млн рублей, при 60 тыс. — около 1,37 млн.

Источник этого пункта — своевременный укос, сохранённый лист и ограниченный протеолиз. Ни одна позиция не требует закупки.

Удой

Используется величина эффекта из мета-анализа Oliveira и соавторов (2017): инокуляция повышает удой на 0,37 кг/сут на голову.

• 600 голов × 0,37 кг = 222 кг молока в сутки по стаду
• За 305 дней лактации — 67,7 тонны молока
• При цене реализации 35 руб/кг — около 2,37 млн рублей

Оговорка по переваримости: прямой пересчёт пункта переваримости клетчатки современные работы поддерживают осторожнее. Переваримость надёжно конвертируется в потребление корма и устойчивость рубца, а прибавку молока корректнее считать по величинам, измеренным непосредственно на удое.

Сохранность

Усушка 20% против 12% на 3000 тоннах заложенной массы составляет 240 тонн сенажа (3000 × 8%), или 84 тонны сухого вещества.

В натуральном выражении: при даче 20 кг сенажа на голову в сутки 240 тонн эквивалентны 12 000 голово-дней, то есть 20 дням кормления всего дойного стада.

Сводно

Все три позиции обеспечиваются одним и тем же набором технологических решений. Своевременный укос, чистая уборка, быстрое провяливание, плотное уплотнение и рабочая закваска дают сохранённый протеин, прибавку удоя и снижение усушки одновременно. Порядок величин на среднем хозяйстве измеряется миллионами рублей.

Типовые ошибки и чек-лист заготовки

Семь ошибок

1. Ожидание нарастания массы. Стоимость — 3-4 пункта кормовой ценности в сутки. Валовой сбор растёт медленнее, чем падает качество.

2. Скашивание в ноль. Занос почвы, повреждение зоны отрастания и включение в корм наиболее лигнифицированной части стебля.

3. Ворошение люцерны. Потеря листа, то есть протеина и переваримости. Сушку ускоряют шириной прокоса.

4. Отклонение по сухому веществу. Влажнее 32-33% — маслянокислое брожение и вытекание сока. Суше 45% — масса не уплотняется.

5. Избыточная толщина слоя. Полметра за проход не уплотняется никакой техникой.

6. Отложенное укрытие. Каждая ночь открытой траншеи продлевает аэробную фазу и углубляет протеолиз.

7. Расчёт на закваску. Инокулянт ограничивает потери в рамках соблюдённой технологии, но не замещает её.

Целевые параметры

Последовательность работ

1. За две недели до укоса — начать замеры травостоя: полевая оценка каждые 2-3 дня либо ножницевая проба раз в 3-4 дня, параллельно расчёт суммы эффективных температур.

2. Решение о начале укоса — при превышении целевой кормовой ценности на 15-25 пунктов.

3. Косилка — срез 7-9 см, проверка башмаков и износа, укладка широким прокосом.

4. Провяливание — до 35-40% СВ для траншеи, в минимальные сроки; ворошение не применяется.

5. Подбор — валкообразователь или ротационные грабли; колёсные — на максимальном флоте.

6. Комбайн — расчётная длина резки около 9,5 мм, 15-20% фракции длиннее 38 мм, проверка ножей и бруса, ситовой контроль.

7. Консервант — комбинированный, с ферментным комплексом, норма по инструкции, равномерное внесение.

8. Траншея — подготовленное основание (бетон либо солома 20-30 см), слой не толще 15 см, вес трамбующей техники из расчёта 363 кг на тонну в час, откос не круче 1:3.

9. Укрытие — по окончании закладки, кислородобарьерная плёнка, прижатие по всей площади, периодический контроль повреждений.

10. Выемка — ровный срез фрезой, от 30 см в сутки летом и от 15 см зимой.

11. Контроль партий — сухое вещество, сырой протеин, НДК, переваримость НДК, сырая зола, pH, профиль кислот и аммиачный азот. Последний показатель наиболее информативен для оценки глубины протеолиза.

Заготовка люцернового сенажа сводится к управлению одним интервалом времени — от скашивания до момента, когда масса полностью закислилась и изолирована от кислорода.