Потенциал препаратов “Best-Sil”: первое знакомство и почему с ними удобно работать?

1. Принцип действия

Создание микробиологического препарата вне зависимости от назначения - дело тонкое, требующее глубокого понимания условий применения и факторов влияния на эффективность его действия. Трудно контролируемые условия при заготовке кормов являются в этом отношении серьезным вызовом.

Рис. 1 Схема влияние факторов на развитие молочнокислого брожения и качество корма при силосовании растенийВ 2014 году, когда мы начали работу по созданию серии силосных биологических консервантов для российского рынка главными требованиями были эффективность и универсальность. Известно, что существует два основных типа порчи кормов в процессе их силосования и скармливания: анаэробный и аэробный. Они отличаются принципиально: по составу вызывающей порчу микрофлоры, условиям развития и последствиям. Рассмотрим подробнее.

Первый тип связан с развитием в процессе силосования нежелательных анаэробных бактерий и чаще всего вызывается представителями родов Clostridium, Escherichia, Listeria и др., развитие которых происходит без доступа кислорода воздуха. Усилению порчи способствуют повышенная влажность зеленой массы, низкое содержание сахаров, высокое содержание протеина, загрязнение растительной массы землей, высокая бактериальная обсемененность (рис. 1). Перечисленные выше факторы ограничивают эффективность молочнокислого брожения, накопления молочной кислоты и снижение рН силосуемой массы. В итоге развитие нежелательной микрофлоры приводит к потерям сухого вещества, питательности и привлекательности корма, вплоть до полной его утраты. Существует два основных метода борьбы с анаэробной порчей корма - провяливание растений и быстрое снижение рН силосуемой массы до безопасного уровня. Если провялить массу не удается, единственным способом борьбы с нежелательной анаэробной микрофлорой становиться подкисление среды. Эту роль могут выполнять молочнокислые бактерии (МКБ), которые сбраживают сахара растений в молочную кислоту – наиболее сильную из известных кислот брожения.Рис. 2 Изменение риска развития нежелательных брожений при силосовании многолетних трав в зависимости от влажности зеленой массы

Другая задача – обеспечить условия благоприятные для повышения конкурентоспособности развития полезной микрофлоры в процессе силосования, включая быстрое достижение анаэробных условия, достаточное количество сахаров и оптимальную влажность. Последнее условие имеет особое значение для качества силосования.

Можно ли прогнозировать эффективность силосования зеленой массы с различной влажностью? Используя обширную базу данных по качеству заготовленных кормов в Ленинградской области более чем за 10 лет, мы провели анализ зависимости рисков развития нежелательных брожений от влажности зеленой массы при силосовании многолетних трав (рис. 2). Из полученных данных видно, что вероятность порчи силоса резко возрастает при влажности выше 74-75%. Важно, что именно при этой влажности начинается активное выделение сока при трамбовке. При влажности выше 80% риски достигают почти 100% величины.

На эффективность силосования существенное влияние также оказывают содержание сахаров и буферная емкость зеленой массы. К сожалению, оба фактора отличаются значительной вариабельностью в зависимости от условий погоды, фазы развития и вида растения. В зависимости от сочетания этих характеристик итоговая «силосуемость» может варьировать в широких пределах.

Рис. 3 Влияние содержания сухого вещества и сахаров на аэробную стабильность сенажа из многолетних злаковых трав (Wyss, 1999)Второй тип порчи связан с развитием аэробной микрофлоры (бактерии, дрожжи, плесневые грибы), которая может активно развиваться после открытия корма для скармливания. Доступ кислорода воздуха является мощным триггером начала порчи корма, в особенности при увеличении температуры воздуха. Ускоряют процесс низкая влажность, высокое содержание сахаров и низкая плотность массы (рис. 3). Аэробное поражение корма сопровождается его разогревом, большой потерей сухого вещества, питательности, ухудшением органолептических характеристик и поедаемости. Если плотность корма в траншее высокая, то разогрев наблюдается на небольшой глубине от поверхности (5-10 см.). Если масса сильно разрыхлена, то рост температуры может происходить по всему объему корма. Основным способом профилактики развития аэробной нестабильности и порчи является изменение состава органических кислот в корме: увеличение доли уксусной и пропионовой кислот и уменьшение доли молочной кислоты.

Благодаря слабой диссоциации при низких значениях рН, уксусная и пропионовая кислоты способны проникать через клеточную оболочку микроорганизмов и нарушать функционирование метаболизма клеток. Из технологических приемов значение имеют плотность трамбовки, качество герметизации, ориентация среза и скорость скармливания корма.

Роль продуцентов уксусной и пропионовой кислот в корме могут выполнять гетероферментативные молочнокислые бактерии, ферментируя накопленную в корме молочную кислоту. С целью повышения эффективности процесса в настоящее время широко используются штаммы молочнокислых бактерий, относящиеся к видам Lactobacillus buchneri и Lactobacillus brevis. При достаточных концентрациях уксусной и пропионовой кислот сдерживание порчи может носить длительный характер, но в силу летучести этих кислот их концентрация в верхних слоях корма со временем снижается и защита слабеет.

2. Применение биоконсервантов для профилактики порчи кормов

С момента изобретения первых силосных заквасок и до настоящего времени в основе принципа действия биоконсервантов лежит микробиологическое сбраживание сахаров с образованием молочной или других органических кислот. Современные гомоферментативные штаммы молочнокислых бактерий достигают очень высокой эффективности трансформации сахаров в молочную кислоту - до 94-96%. Для сравнения «КПД» природных МКБ достигает только 55-60%. Из этого следует важный вывод: использование селекционных штаммов и увеличение стартовой численности «культурных» бактерий есть прямой способ ускорения полезных брожений и повышения сохранности корма.

Рис.4 Количество бактерий (титр в КОЕ/г ЗМ), рекомендуемое производителями некоторых брендов биологических консервантов для внесения при заготовке кормов в РФ

Огромное разнообразие сухих биоконсервантов и жидких заквасок предлагаемых сегодня на рынке представляет собой широкий выбор различных сочетаний видов МКБ, штаммов и нормы их применения. На рисунке 4 представлены некоторые из зарегистрированных в РФ биоконсервантов и заквасок с учетом рекомендуемых норм ввода бактерий в силосуемую массу. Численность бактерий измеряется в колонии образующих единицах (КОЕ), которые попадают на 1 грамм зеленой массы. Видно, что это количество у разных препаратов меняется от 500 до 1600000 КОЕ/г ЗМ. Понятно, что такие различия имеют очевидное влияние на эффективность применения консервантов. Мировое экспертное сообщество на сегодняшний день пришло к мнению, что с точки зрения эффективности применения минимальная норма внесения МКБ не должна быть меньше 100 тысяч КОЕ на грамм силосуемой растительной массы. В этом смысле, использование жидких заквасок носит проблематичный характер. «Гарантии» отдельных компаний по достижению желаемого результата при внесении всего лишь 500 - 700 бактерий на г ЗМ может вызывать только удивление.

Ясно, что не только количество, но и свойства используемых штаммов МКБ влияют на эффективность применения консервантов, но, тем не менее, норма внесения имеет важнейшее значение.

3. Современные универсальные препараты, за качество которых не стыдно

Как было отмечено, видовой состав и характеристики штаммов молочнокислых бактерий имеют принципиальное значение для эффективности биоконсерванта. Эти требования связаны со свойствами бактерий на генетическом уровне. На первом этапе работы мы провели проектирование видового состава препаратов исходя из функциональных требований к действию каждого их консервантов. Поскольку разные молочнокислые бактерии отличаются своими предпочтениями к влажности, температуре и рН среды, выбор был сделан в пользу видов, наиболее адаптированных к условиям силосования в РФ (табл. 1). Выбранные виды отлично дополняют и подстраховывают друг друга при развитии в различных условиях.

Изучение штаммов проводилось с помощью баз данных Европейского комитета по безопасности пищевых продуктов (EFSA), содержащей информацию по эффективности молочнокислых бактерий, рекомендуемых для силосования кормов. Из списка «претендентов» мы отобрали наиболее пластичные штаммы, демонстрирующие эффективность в широком диапазоне культур и условий применения.

В итоге мы получили хорошо сбалансированные универсальные препараты с доказанной эффективностью и высокой «пластичностью» (табл. 1).

Таблица 1. Штаммы и виды молочнокислых бактерий, включенных в состав консервантов “Best-Sil” и “Best-Sil dry”

Производство выбранных штаммов МКБ осуществляется одним из мировых лидеров в этой области - компанией “Chr. Hansen”, Дания. Конечная «сборка» препаратов производится на предприятии фирмы “Biological Preparations Ltd.”, Великобритания. Консерванты “Best-Sil” и “Best-Sil dry” производятся по лицензионному соглашению с нашей компанией. В 2015 году оба препарата были зарегистрированы в Россельхознадзоре РФ.

4. Гибкие нормы применения

Учитывая данные собственных исследований и литературных источников мы разработали оригинальную схему применения консервантов “Best-Sil” и “Best-Sil dry” при заготовке кормовых растений при различной влажности (рис.4). Особенностью данной схемы является выделение зон развития основных типов порчи и применения консервантов для ее профилактики.

Рис.4 Схема применения консервантов “Best-Sil” и “Best-Sil dry” в зависимости от влажности и силосуемости зеленой массы при заготовке различных кормовых культур

Наиболее проблемной для силосования является зона с влажностью более 75-80%. Учитывая статистические данные о зависимости порчи корма от влажности (рис. 3), а также возможные сопутствующие негативные факторы в период заготовки: холодная и влажная погода, загрязнение массы землей, недостаточная трамбовка, применение биоконсерванта “Best-Sil” должно проводиться осмотрительно. В качестве альтернативы в сложных случаях мы рекомендуем применение химического консерванта.

Рис.5 Схема применения консерванта “Best-Sil”: изменение титра бактерий при внесении (КОЕ/г ЗМ) в зависимости от влажности зеленой массы в сравнении с аналогами на рынке При влажности от 60 до 75% с учетом вида корма мы рекомендуем применение консерванта “Best-Sil”, а при влажности ниже 65% - “Best-Sil dry”. Наши исследования показали высокую эффективность их применения в указанных диапазонах влажности, если норма внесения адаптирована с учетом рисков.

Исходное количество молочнокислых бактерий, которое попадает на зеленую массу при внесении биологического консерванта, оказывает определяющее влияния на процессы брожения. Однако условия силосования не всегда бывают идеальными. И для получения желаемого эффекта иногда требуется вносить большее количество полезных бактерий. На основе схемы применения консервантов “Best-Sil” и “Best-Sil dry” (рис. 4) мы разработали рекомендации, которые позволяют учесть риски и гарантировать достижение желаемого результата силосования. Конкретные нормы внесения по кормовым культурам приводятся в Инструкции, а принципиальная схема применения в сравнении с некоторыми другими препаратами такого же типа показана на рис. 5. Важно отметить, что увеличение нормы внесения препарата согласуется с риском развития нежелательных брожений при повышении влажности силосуемой массы (рис. 2).

Использование «плавающей» нормы внесения позволяет достигать как эффективного, так и экономичного применения консервантов. Аналогичная схема разработана и для консерванта “Best-Sil dry”. Отличие состоит в том, что норма его применения увеличивается при снижении влажности сырья в интервале от 68 до 30%.

5. Точный расчет внесения

На этапе применения большой проблемой часто является соблюдение рекомендаций по норме внесения консервантов в зеленую массу. Если система дозирования на комбайне не настроена правильно, фактическое внесение препарата может существенно отличаться от рекомендуемого. А это в свою очередь может привести либо отсутствию результата при заниженном расходе, либо к сверхзатратам при передозировке.

Учитывая «плавающие» нормы применения консервантов “Best-Sil” и “Best-Sil dry”, точный контроль внесения рабочего раствора особенно важен. С этой целью мы разработали специальный калькулятор для расчета скорости внесения рабочего раствора консерванта через дозирующую систему, что позволяет контролировать процесс и точно следовать рекомендациям. Для этого принимаются во внимание кормовая культура, влажность ЗМ, производительность работы комбайна при подборе массы и концентрация рабочего раствора. Можно рассчитать общую потребность в консерванте, его стоимость и концентрацию бактерий на ЗМ при внесении. Кроме этого расчетным путем можно оценить и экономический эффект от применения консервантов. Калькулятор прост и логичен в использовании. Мы предоставляем его бесплатно всем пользователям наших консервантов и обучаем им пользоваться.

6. Эффективность применения консерванта

Ключевое значение для любого потребителя имеет отдача от затраченных средств на приобретенный продукт. Мы этому аспекту уделяем особое внимание. С самого начала работы с консервантами “Best-Sil” и “Best-Sil dry” мы проводили исследования по анализу их эффективности. Для этого мы разработали доступный и недорогой метод сравнительного силосования в вакуумных пакетах, который позволяет в производственных условиях получать объективные данные о результатах применения консервантов.

Рис.6 Фото вакуумных пакетов с зеленой массой, подготовленных для сравнительного силосованияПо сути, метод сродни лабораторному опыту, который проводится в контролируемых условиях. За последние несколько лет мы провели более 20 испытаний консервантов «Бест-Сил» в производственных условиях.

Для закладки зеленой массы на силосование мы используем бытовые вакуумные пакеты размером 50х60 см со встроенным клапаном (рис.6). Отбор исходной зеленой массы кормовых культур для силосования осуществляется непосредственно в поле. Используется растительная масса, измельченная кормоуборочным комбайном в процессе его штатной работы в количестве 3-4 кг. Масса может быть обработана консервантом или нет, в зависимости от задачи испытания. Если требуется отобрать зеленую массу, не обработанную консервантом, подача рабочего раствора через систему дозирования на комбайне должна быть прекращена за 50-60 м до точки отбора.

Собранная масса равномерно распределяется внутри вакуумного пакета, после чего из пакета ручным насосом максимально удаляют воздух. Пакеты подписывают и оставляют в комнатных условиях для силосования. Первые дни благодаря брожениям в пакетах накапливаются газы, которые желательно откачивать. Примерно через неделю активное газообразование заканчивается. Отбор проб для лабораторного анализа можно осуществлять в любое время, но желательно провести это одновременно во всех вариантах через 30-40 дней после закладки опыта. Для увеличения достоверности полученных результатов и с учетом выравненности посевов кормовых культур в каждом варианте можно использовать по нескольку вакуумных пакетов (повторностей).

Для оценки эффективности консерванта при силосовании мы рекомендуем использовать следующую схему испытания:

1. Анализ исходной зеленой массы, отобранной в момент закладки испытания;
2. Анализ образца корма из вакуумного пакета без применения консерванта;
3. Анализ образца корма из вакуумного пакета с применением консерванта;
4. Анализ образца корма из производственной партии, заложенной с консервантом.

Сравнительный анализ результатов испытаний с высокой достоверностью доказывает эффективность применения консервантов в идеальных и производственных условиях, включая накопление кислот, снижения рН, величину потерь питательных веществ и сырого протеина, которые возникают при силосовании, помогает увидеть узкие места в используемой технологии заготовки. Некоторые данные по испытаниям консерванта “Best-Sil”приведены на графиках (рис.6-9).

Подобные результаты были получены при испытаниях консерванта “Best-Sil dry” при заготовке кукурузного силоса и зерносенажа (рис. 10 - 13). Из графиков видно, что внесение консерванта “Best-Sil dry” в зеленую массу при заготовке зерносенажа или кукурузного силоса эффективно влияет на увеличение доли уксусной и пропионовой кислот, которые являются агентом повышающим аэробную стабильность корма. Кроме этого при заготовке с “Best-Sil dry” во всех случаях наблюдалось повышение сохранности сырого протеина и крахмала. Установлено влияние “Best-Sil dry” и на другие показатели качества и свойства корма.

7. Современный и достоверный анализ качества кормов

Получение достоверной информации о качестве кормов неразрывно связано с использованием современных лабораторий. Высокое качество и достоверность анализов сегодня могут гарантировать далеко не все лаборатории. Одним из наиболее востребованных и продвинутых методов является анализ с помощью инфракрасного сканирования (NIRS) и последующей расшифровки спектров с использованием специальных калибровочных баз данных. Данный метод получил широкое распространение в развитых странах Европы, а также в США. В России такой анализ быстро и недорого можно сделать с 2011 года в лаборатории Еврофинс Агро тестинг, г. Москва ( http://eurofins-agro.com/ru-ru/ru ). Мы сами пользуемся услугами и рекомендуем другим эту лабораторию. На базе протоколов, полученных из лаборатории, мы формируем общую библиотеку данных по качеству объемистых и концентрированных кормов хозяйств для анализа и совершенствования системы кормопроизводства предприятий, а также помогаем рассчитывать рационы кормления животных.

8. Консультирование и сопровождение

Рекомендуя использовать наши консерванты при заготовке кормов мы предлагаем также широкий пакет сопровождения, который включает в себя услуги как до, во время, так и после кормозаготовительной кампании. Их можно разделить на два блока. К первому мы относим услуги по совершенствованию системы кормопроизводства в целом, если имеющиеся результаты не соответствуют потребностям животноводства. Основные инструменты – анализ системы кормопроизводства, поиск узких мест, совместное планирование по улучшению ситуации. По данным предприятия изучается структура посевов и заготовки кормовых культур, урожайность, сроки и продолжительность заготовки кормовых культур, производительность звеньев на заготовке, погодно-климатические условия для данной территории, и т.д. В итоге выясняем, что мешает повышению качества кормов и с помощью проектного моделирования рассчитываем оптимальные решения по улучшению ситуации.

Второй блок – вопросы, связанные с применением консервантов при заготовке кормов. В зависимости от запроса мы проводим анализ применения консервантов в хозяйстве, предлагаем варианты улучшения результатов силосования кормов, оказываем технологическое сопровождение во время заготовки.

Для нас главный результат – это достижение стабильного улучшения качества кормов и кормления животных, делающих возможным эффективное развитие предприятия.

9. Невысокая и очень конкурентная цена

Короткая цепочка от производства до поля позволяет нам удерживать на российском рынке консервантов наиболее конкурентные цены. Рекомендованная стоимость пакетиков по 300 г в текущем году составляет для препаратов “Best-Sil” и “Best-Sil dry” 5400 и 7380 руб., а затраты на применение в количестве 100 тыс. КОЕ/г ЗМ составляют всего 20 и 22,4 рубля на тонну зеленой массы, соответственно. Это сегодня один из самых низких показателей на рынке.

10. Хранение и срок годности

К преимуществам сухих биоконсервантов на основе лиофилизированных бактерий относится длительный срок хранения. Даже при комнатных условиях они могут полностью сохранять свою жизнеспособность не менее года, а в условиях отрицательных температур сроки хранения удлиняются в разы.

Надеемся, что представленная информация помогла Вам больше узнать о биоконсервантах “Best-Sil” и “Best-Sil dry”, их применении, эффективности и свойствах. Будем рады обсудить с Вами возникшие вопросы и предложения.