Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Аникиенко Т.И. 1

---

1 ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»

Планомерное увеличение поголовья сельскохозяйственных животных в нашей стране требует создания прочной кормовой базы. Наряду с расширением площадей культурных пастбищ необходимо увеличение производства культур, позволяющих получать наибольшее количество кормов с единицы площади. Поэтому перед учеными стоит задача поиска нетрадиционных высокоэнергетических культур, которые по своему химическому составу значительно превосходят традиционные культуры. В данной статье анализируется полученный опыт научных учреждений и ряда отечественных и зарубежных ученых, которые занимались изучением химического состава клубней и зеленой массы топинамбура, в результате чего накопился соответствующий научный материал. А также приводятся собственные исследования, проведенные в двух районах Красноярского края.

Статья в формате PDF

289 KB

топинамбур

химический состав

питательность топинамбура

1. Антонян Л.Г. Использование метанового брожения для переработки и утилизации отходов топинамбура / А.Г. Антонян, А.М. Балаян, Э.Г. Африкян // Биотехнология. – 2005. – № 2. – С. 4.

2. Вавилов П.П. Топинсолнечник и земляная груша / П.П. Вавилов, А.А. Кондратьев // Новые кормовые культуры. – М., 1975. – С. 248–277.

3. Велитюк Л.Г. Технологические факторы производства молока. – М.: Знание, 1987. – С. 64.

4. Виноградов А.П. Закономерности распределения микроэлементов, микроэлементы в жизни растений и животных // Мат-лы. конф. по микроэлементам. – М., 1952. – С. 6-20.

5. Калашников А.П. Научно-технический прогресс в животноводстве. – М.: Знание, 1987. – С. 64.

6. Кочнев Н.К. Медико-биологические свойства топинамбура / Н.К. Кочнев, М.Ю. Газин. – М.: Биоритм, 2000.

7. Кочнев Н.К. Топинамбур – биоэнергетическая культура ХХI века / Н.К. Кочнев, М.В. Калиничева. – М., 2002. – С. 76.

8. Новоселов Ю.К. Проблемы и пути повышения устойчивого полевого кормопроизводства // Кормовые ресурсы России и пути рационального их использования. – Уфа, 1995. – С. 20–27.

9. Плохотников А.В. Топинамбур в кормопроизводстве Сибири / А.В. Плохотников, Н.К. Кочнев // Кормопроизводство. – 1992. – № 3. – С. 17.

10. Попов А.В. Основы биологической химии животных с зоотехническим анализом / А.В. Попов и др. – М.: Колос, 1983. – С. 267.

11. Сутурин А.Н. Перспективы возделывания топинамбура в Восточной Сибири / А.Н. Сутурин и др. // Сибирский вестн. – 2001. – № 1–2. – С. 58–65.

12. Сутурин, А.Н. Перспективы возделывания топинамбура в Восточной Сибири / А.Н. Сутурин и др. // Сибирский вестн. – 2001. – № 1–2. – С. 58–65.

13. Цугкиев В.Г. Содержание питательных веществ в нетрадиционных кормовых культурах / В.Г. Цугкиев, Л.Ч. Гагиева // Земледелие. – 2004. – № 1. – С. 10–11.

14. Эйхе Э.П. Топинамбур или земляная груша. – М.: Изд-во АН СССР. – 1957. – С. 57–62.

Важным фактором укрепления кормовой базы животноводства является внедрение в производство наиболее высокопродуктивных и ценных по качеству сортов и перспективных кормовых культур.

В решении проблемы улучшения кормления сельскохозяйственных животных, уменьшения доли концентратов в их рационах основополагающую роль играет увеличение производства зеленых, сочных и грубых кормов высокого качества. Однако в настоящее время производство кормов не отвечает потребностям животноводства, как по объему, так и по качеству. Получаемые корма не сбалансированы по питательности, в том числе и по белку. Наблюдается низкое использование зеленых кормов: 6–8 % при потребности 30 %. Это происходит из-за несовершенства зеленого конвейера при сравнительно коротком вегетационном периоде.

Цель исследования – провести обзорный анализ данных по химическому составу и питательной ценности зеленой массы и клубней топинамбура, полученных рядом ученых, включая собственные исследования.

Материал и методы исследования

Полный химический анализ кормов был проведен в химической лаборатории КрасНИПТИЖ и в аккредитованной лаборатории ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет» (аттестат аккредитации № РОСС RU. 000121 ПО11 от 23 мая 2001 г.).

Результаты исследования и их обсуждение

Животные получают зеленую массу всего 110–140 дней. К тому же до 80–85 % ее не сбалансировано по протеину. Поэтому появляется необходимость продлить зеленый конвейер до 150–170 дней за счет подбора нетрадиционных, высокобелковых культур [2, 3, 5].

Опыт научных учреждений и передовой практики животноводства Российской Федерации свидетельствует о целесообразности увеличения в структуре посевных площадей высокоэнергетических кормовых культур.

Следовательно, в развитии полевого кормопроизводства первостепенное значение отводится высокоэнергетическим кормовым культурам. Повышение урожайности высокоэнергетических кормовых культур по энергетической и протеиновой полноценности будет осуществляться на основе увеличения их в структуре до 70–75 %, а также внедрение растений высокоурожайных сортов, адаптированных к конкретным природно-климатическим условиям выращивания [8].

В последние годы находят широкое распространение посевы нетрадиционных высокоэнергетических культур, таких как топинамбур.

Многие известные отечественные и зарубежные исследователи занимались изучением химического состава клубней и зеленой массы топинамбура, в результате чего накопился соответствующий научный материал.

По данным проф. И.С. Попова [10], кормовой эквивалент топинамбура равен 13,3, что соответствует 22,2 корм. ед. в 100 кг зеленой массы. В ней содержится переваримых питательных веществ: протеина – 3,0 %, белка – 1,2 %, жира – 0,6 %, клетчатки – 5,6 и безазотистых экстрактивных веществ – 14,9 %, золы – 3,9.

Л.Г. Антонян, А.М. Балаян, Э.Г. Африкян [1] исследовали химический состав клубней и зеленой массы из топинамбура в осенний и весенний периоды. Исследования по сезонной динамике состава клубней топинамбура указывают, что наиболее высокое содержание инулина обнаруживается в осенний период. В этой связи для выработки инулина следует использовать клубни осенней уборки, а весной – ориентироваться в основном на выработку бесферментного гидролиза инулина.

Ценность топинамбура как кормовой, овощной, технической и лечебной культуры обусловлена прежде всего химическим составом растения. Сутурин, Кочнев, Плохотников, Таничева и др. [11, 6, 7, 9] провели исследования химического состава и питательной ценности топинамбура (табл. 1).

Таблица 1

Химический состав и питательность зеленой массы коллекционных образцов топинамбура

Содержание азотистых веществ в вегетативной массе топинамбура варьирует в довольно широких пределах в зависимости от сорта, условий выращивания и времени уборки. Содержание азотистых веществ (% от сухого вещества) по данным Киргизского зооветеринарного института: в стеблях – 9,13, в листьях – 19,32; по сводным данным Всесоюзного института животноводства: в стеблях – 7,33, в листьях – 18,00. По данным Петерниекской опытной станции Латвийской ССР – 6,20; 16,10 соответственно.

Содержание зольных элементов в надземной массе топинамбура примерно в 2–3 раза превышает содержание золы в клубнях; особенно высокое содержание золы отмечено в листьях топинамбура – 12–16 % в расчете на сухое вещество.

Клубни топинамбура содержат богатый набор минеральных элементов, в том числе (мг % в сухом веществе): железо – 10,1; марганец – 44,0; кальций – 78,8; магний – 31,7; калий – 1382,5; натрий – 17,2. Топинамбур активно аккумулирует кремний из почвы, в клубнях содержится этого элемента до 8 % в расчете в сухом веществе. По содержанию железа, кремния и цинка он превосходит картофель, морковь и свеклу. В состав клубней топинамбура входят также белки, пектин, аминокислоты, органические и жирные кислоты. Пектиновых веществ в топинамбуре содержится до 11 % от массы сухого вещества. По содержанию витаминов В1 и В12, С топинамбур богаче картофеля, моркови и свеклы более чем в три раза. Существенно отличается он от других овощей и высоким содержанием в клубнях белка (до 3,2 % в сухом веществе), представленного 8 аминокислотами, в том числе незаменимыми, которые синтезируются только растениями и не синтезируются в организме человека (аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, метионин, триптофан, фенилаланин).

Одним из наиболее ценных и количественно преобладающих углеводных компонентов топинамбура является инулин. Инулин содержится преимущественно в клубнях топинамбура совместно с сахарами (от 13 до 20 % в первоначальной влажности); значительно меньше его содержится в стеблях (2–4 %) и совершенно отсутствует он в листьях растения.

По данным Э.П. Эйхе [14], в зеленой массе топинамбура содержится в сыром веществе (в %): воды – 66,5–74,6, протеина – 2,8–3,6, белка – 2,2–2,8, жира – 0,5–0,9, клетчатки – 5,7–7,7, БЭВ – 12,2–18,7, золы – 2,4–4,4.

Сравнительное содержание микроэлементов в растениях семейства астровых, в том числе топинамбура, исследовали ученые Б.Г. Цугкиев, Л.Ч. Гагиева [13], химический состав растений представлен в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что содержание меди в надземной массе всех исследованных растений не превышало предельно допустимой концентрации и составляло наибольшую величину на ранних фазах развития, а к цветению заметно снижалось. Наличие достаточного количества меди в вегетативных органах важно для нормального протекания фотосинтетических реакций и поступления в растения цинка и марганца, играющих значительную роль в жизнедеятельности растений.

Содержание минеральных элементов в зеленой массе и клубнях топинамбура изучали А.Н. Сутурин, Н.К. Кочнев, и др. [12, 7, 4]. Исследования показали, что набор микроэлементов в топинамбуре в целом соответствует среднему содержанию их в растениях (табл. 3).

Из данных табл. 3 видно, что клубни топинамбура содержат клетчатку и богатый набор минеральных элементов, в том числе (мг % в сухом веществе): железа – 10,1; марганца – 44,0; кальция – 78,8; магния – 31,7; калия – 1382,5; натрия – 17,2. Топинамбур активно аккумулирует кремний из почвы, и в клубнях содержится этого элемента до 8 % в расчете в сухом веществе. По содержанию железа, кремния и цинка топинамбур превосходит картофель, морковь и свеклу.

Наибольшее содержание свинца отмечено в надземной массе в фазе цветения – 69,89 мг/кг (сорт Скороспелка) и 52,30 мг/кг (сорт Интерес). В клубнях топинамбура, в отличие от наземной массы, содержание свинца незначительное и составляет, соответственно, 4,85 и 3,71 мг/кг, что в 10–14 раз ниже, чем в зеленой массе [13].

Таблица 2

Содержание микроэлементов в растениях семейства астровых, мг/кг

Таблица 3

Микроэлементный состав зеленой массы и клубней топинамбура, мг/кг в сухом веществе

Нами также изучен химический состав клубней топинамбура в Шушенском районе (колхоз «Россия») и учебном хозяйстве «Миндерлинское» (табл. 4).

Листья топинамбура примерно в два-три раза богаче азотистыми веществами, чем стебли; кроме того, азотистые вещества листьев представлены в основном белками и только в незначительной доле амидами.

Так, практически по всем показателям стебель богаче питательными веществами, чем листья топинамбура. Так, доля сухих веществ в стебле в 3,2 раза превосходит сухие вещества в листьях. Кормовых единиц в листьях содержится незначительное количество, по сравнению со стеблем. Однако содержание каротина в листьях на 25 мг/кг больше, чем в стеблях, при Р > 0,95.

Из табл. 4 видно, что химический состав клубней топинамбура в хозяйствах Красноярского края значительных различий не имеет. Однако сухих веществ в клубнях топинамбура, выращенного в Шушенском районе, больше на 2,68 абс. %, чем в Сухобузимском районе, что, вероятно, связано с более благоприятными почвенно-климатическими условиями.

Таблица 4

Сравнительный химический состав клубней топинамбура

Резких колебаний содержания микроэлементов по фазам вегетации не наблюдалось. Однако меди больше содержится в растении до бутонизации, чем в фазу бутонизации, на 2,24 мг/кг. Марганца наоборот больше в фазу бутонизации, чем в фазу до бутонизации на 22,5 мг/кг, а в фазу цветения только на 3,51 мг/кг.

Цинка больше на 22,5 мг/кг в фазу бутонизации, чем до бутонизации.

Содержание кобальта находилось в одинаковых пределах во все фазы бутонизации.

Вывод

Топинамбур характеризуется достаточно высокими питательными свойствами. Возделывание его позволит значительно сократить посевы озимой ржи в системе зеленого конвейера и уменьшить в кормовом балансе долю концентратов. Высокие кормовые достоинства выдвигают его в число перспективных кормовых растений, он должен стать дополнительной культурой в кормопроизводстве.

Библиографическая ссылка