применение твердой карбамидоформальдегидной смолы в качестве консерванта и обогатителя азотом зеленых растений при их силосовании

Формула изобретения

Применение твердой карбамидоформальдегидной смолы, полученной из карбамида и формальдегида, взятых в массовом соотношении 3:1, содержащей 25-33% связанного азота, в качестве консерванта и обогатителя азотом зеленых растений при их силосовании.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к животноводству, в частности к средствам для консервирования и обогащения кормов именно для силосования зеленых растений.

Известно применение в качестве консерванта при силосовании зеленых растений формальдегида в виде 37%-го весового или 40%-го объемного водного раствора - формалина (Мозгов И.Е. Фармакология. - М.: Колос. - 1979. - С.303). Формалин вносят в силосуемую зеленую массу в дозе 3-4 л на 1 тонну (Петрухин И.В. Корма и кормовые добавки. Справочник. - М.: Россельхозиздат. - 1989. - 526 с.). Консервирование формалином способствует ограничению молочно-кислого и полному подавлению спиртового и маслянокислого брожения, ингибированию бактериальной токсичности, которая иногда возникает в консервируемом корме. Однако потери формальдегида могут быть высоки вследствие высокой летучести, в силосных ямах его содержание постепенно уменьшается вследствие разложения, так что через 100 дней остается только 20% исходного содержания. Это приводит к порче силоса из-за маслянокислого брожения по мере падения концентрации формальдегида и последующей аэробной неустойчивости при вскрытии. Количество формальдегида для обработки корма должно тщательно контролироваться, так как защита растительного белка его высокой концентрацией может лишить микроорганизмы рубца жвачных доступного азота, и они погибнут, что ухудшит переваривание белка в толстом кишечнике и в результате отрицательно скажется на продуктивности животных.

Известно применение карбамида, метилмочевины и других азотосодержащих веществ для обогащения зеленой массы кукурузы. При силосовании кукурузы в фазе молочно-восковой спелости на 1 т массы добавляют 4-5 кг карбамида (Рекомендации по использованию синтетических азотистых веществ в кормлении жвачных животных. Мин. сельск. хоз-ва СССР. - М.: Колос. - 1984. - 32 с.).

При добавлении 0,5% метилмочевины к зеленой массе кукурузы полученный корм превосходит по питательности обычный силос на 20%, при этом количество сухого вещества увеличивается на 8%, а переваримого протеина - на 46,8% (Капелист И.В., Гаврилов В.К. Консервирование зеленой массы кукурузы // Зоотехния. - 2003. - № 8. - С.15-16).

Известно применение карбамидоформальдегидных соединений в качестве эффективных восполнителей белка в кормах жвачных животных (Дудкин М.С., Дарманьян П.М. Карбамид и его использование в комбикормах. - М.: Колос. - 1982. - С.8). В опытах на баранах и овцематках по определению кормового достоинства карбамидоформальдегидной смеси отмечено, что скармливание ее лактирующим маткам не оказало отрицательного влияния на рост и развитие ягнят, гематологические показатели находились в пределах физиологической нормы, за исключением формальдегида. Содержание его было также повышено и в молоке (Стащенко Н.В. Мочевиноформальдегидная смесь как восполнитель протеина в рационах овец / Пути решения пробл. кормового белка в Белоруссии, Литве, Латвии и Эстонии. - Жодино. - 1984. - С.183-184).

Известна композиция, используемая в качестве консерванта, включающая метилолмочевину, смешанную с метилендимочевиной в массовом соотношении 1-20:1, свободную мочевину в количестве, достаточном для предотвращения реверсии метилолмочевины в свободный формальдегид, аммонийное соединение в количестве, достаточном для предотвращения полимеризации метилолмочевины и метилендимочевины, буферное соединение для поддержания рН в интервале 6-10 и воду (патент США № 4483877, 426-54, 1984).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является использование композиции, включающей карбамидоформальдегидное соединение, полученное при поддержании мольного соотношения карбамида и формальдегида 1:(2,8-3,1), несвязанный формальдегид, метанол, уксусную кислоту, соли микроэлементов и воду (авт.свид. СССР № 1380715, А23К 3/03, 1988).

Композиции, описанные в патенте США № 4483877 и авторском свидетельстве СССР № 1380715, трудоемки в приготовлении и нетехнологичны, так как представляют собой жидкие многокомпонентные составы. При внесении таких добавок в силосуемую массу происходит ее переувлажнение, что является нежелательным условием при силосовании высоковлажного сырья. Более прогрессивным и усовершенствованным приемом является консервирование кормов сухими консервантами, так как их удобнее применять, легче транспортировать и хранить.

Целью изобретения является расширение арсенала консервантов для консервирования кормов, применение консерванта в виде легкодозируемой добавки, получаемой простым экономичным способом. Дополнительные цели - повышение питательной ценности корма, сохранение натуральных протеинов, содержащихся в кормах, и увеличение содержания сырого протеина в силосуемых кормах за счет использования консерванта как добавки.

Технический результат изобретения достигается применением твердой карбамидоформальдегидной смолы, полученной из карбамида и формальдегида, взятых в массовом соотношении примерно 3:1, содержащей 25-33% связанного азота, в качестве консерванта и обогатителя азотом зеленых растений при их силосовании.

Примером такой карбамидоформальдегидной смолы является карбамидоформальдегидная смола марки КТ-КФ, которую выпускают в промышленном масштабе согласно ТУ 2223-085-05800142-2001 для производства строительных материалов. Она представляет собой непылящий порошок с массовой долей влаги 35,7-45%, ее получают из карбамида и формальдегида, взятых в массовом соотношении 2,9:1, путем метилолирования карбамида формальдегидом с последующей поликонденсацией метилолированных производных карбамида. В такой смоле отсутствует свободный формальдегид. Показатель «содержание связанного азота» в карбамидоформальдегидной смоле, зависящий главным образом от соотношения карбамида и формальдегида, вступивших в реакцию, может служить показателем, характеризующим состав смолы.

Твердую карбамидоформальдегидную смолу согласно изобретению используют в приготовлении силоса как химический консервант и обогатитель азотом, не вводя в состав каких-либо смесей. Ее добавляют к силосуемой массе злаковых культур в количестве 0,3-0,5 мас.%, что соответствует рекомендованным дозам введения в силос карбамида (0,4-0,5% - Рекомендации по использованию синтетических азотистых веществ в кормлении жвачных животных / Мин-во сельского хозяйства СССР. - М.: Колос. - 1984. - 32 с.) и формальдегида (0,3-0,4% - И.В.Петрухин Корма и кормовые добавки. Справочник. - М.: Росссельхозиздат. - 1989. - 526 с.).

Достижение технического результата изобретения подтверждается лабораторными и научно-производственными опытами. Приведенные ниже примеры иллюстрируют изобретение, но не ограничивают его.

В приведенных примерах использованы образцы твердой (порошкообразной) карбамидоформальдегидной смолы КТ-КФ производства Тамбовского ОАО «Пигмент». Содержание связанного азота определялось в готовых образцах с помощью химического анализа.

Пример 1. Зеленую массу кукурузы в фазе молочно-восковой спелости (натуральная влажность 78,7%) и ячменя в фазе выхода в трубку-начало колошения (влажность 64,2%) измельчили до 1-2 см, смешали с карбамидоформальдегидной смолой (содержащей 30,8% связанного азота) в дозах 0,3; 0,4 и 0,5% к массе и заложили на хранение в сосуды емкостью 0,5 л. Аналогично приготовили опытные партии зеленой массы без применения консерванта. Приготовленные силоса хранили в течение 4 месяцев, после чего провели их биохимический анализ.

По органолептической оценке все силоса из ячменя отнесены к разряду "хорошие", за исключением вариантов, приготовленных без консерванта, которые имели слабый запах масляной кислоты. Опытные партии силосов из кукурузы, приготовленные с карбамидоформальдегидной смолой, отличались очень хорошим качеством: цвет буро-желтый, структура хорошо сохранена, запах моченых яблок. В вариантах без консерванта наблюдался кисловатый запах, а при вскрытии сосудов выделялось довольно большое количество газов. Важным показателем качества силосов является содержание летучих жирных кислот (ЛЖК) и их соотношение. Результаты исследований представлены в таблице 1.

Таблица 1
Показатели силосов из ячменя и кукурузы
Доза КФС, % к массе	рН	Углеводы, % в с.в.	Протеин, % в с.в.	ЛЖК, % к сумме кислот
молочная	уксусная	масляная
Ячмень
Без консерванта	4,01	1,14	14,03	67,64	28,70	3,66
0,3	4,12	5,53	17,15	73,35	26,65	следы
0,4	4,08	4,25	18,13	72,46	27,54	нет
0,5	4,10	4,26	18,60	72,88	27,12	нет
Кукуруза
Без консерванта	3,76	3,19	8,58	73,2	26,8	нет
0,3	3,82	2,38	12,93	73,5	26,5	нет
0,4	3,80	4,99	15,75	72,8	27,2	нет
0,5	3,85	5,22	17,21	70,0	30,0	нет
КФС - карбамидоформальдегидная смола

По данным таблицы 1 значение рН и соотношение жирных кислот во всех силосах находилось на уровне кормов хорошего качества и согласно ГОСТ 23638-90 «Силос из зеленых растений» отвечали требованиям 1 и 2 классов.

Отсутствие масляной кислоты в образцах с консервантом говорит о стабилизирующем эффекте карбамидоформальдегидной смолы, так как она образуется при развитии нежелательной микрофлоры, подавляющей развитие молочнокислых бактерий (вариант силоса без консерванта из ячменя).

Карбамидоформальдегидная смола в дозах 0,3-0,5 способствовала образованию оптимального соотношения ЛЖК в силосах из ячменя и кукурузы. Дозы консерванта 0,4-0,5% к массе сырья проявили лучший эффект сохранения питательных веществ. Так, содержание углеводов в силосах из ячменя увеличилось в 3,7-4,8 раза, а в силосах из кукурузы - в 1,5-1,6 раза. Добавка карбамидоформальдегидной смолы способствовала увеличению содержания сырого протеина в 1,3 раза в ячменном силосе и в 1,8-2 раза в кукурузном силосе.

Пример 2. В сентябре 2004 г. в производственных условиях СПК «Комсомолец» Тамбовского района, Тамбовской области в наземную траншею заложили 50 тонн зеленой массы кукурузы на силос (натуральная влажность сырья 76,5%), в которую по мере закладки внесли карбамидоформальдегидную смолу (содержащую 29,5% связанного азота) в дозе 0,4% к массе (200 кг). В различные сроки хранения провели биохимический анализ силосов (опытной и обычной закладки). Данные представлены в таблице 2.

Из данных таблицы 2 следует, что применение карбамидоформальдегидной смолы обеспечило сохранность питательных веществ корма в практически неизменном виде на протяжении 6 месяцев. При этом содержание в нем сухого вещества было больше на 2,51-2,67%, углеводов - в 3,3-4,8 раза чем в силосе обычной закладки. На протяжении всех трех месяцев исследований содержание сырого протеина в опытном силосе было выше более чем в 1,4 раза по сравнению с контрольным вариантом.

Пример 3. В условиях того же хозяйства в январе 2005 г. сформировали 2 группы телок в возрасте 6-7 месяцев для определения продуктивности при скармливании рациона, включающего силос, приготовленный с карбамидоформальдегидной смолой. Схема опыта дана в таблице 3.

Таблица 3
Схема научно-производственного опыта
Группа	Количество животных, гол.	Рацион кормления
контрольная	10	Основной рацион+силос (50% по питательности) без добавок
опытная	10	Основной рацион+силос с карбамидоформальдегидной смолой (50% по питательности)

Животным опытной группы в течение 90 дней в составе рациона скармливали силос, консервированный карбамидоформальдегидной смолой в дозе 0,4% к массе. Характеристика силоса описана в примере 2. Результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4
Динамика живой массы и среднесуточные привесы
Показатели	Группа
Контроль	Опыт
Масса животных в начале опыта, кг	138,3±4,15	140,4±3,64
Масса животных в конце опыта, кг	186,2±3,44	199,6±4,94
Среднесуточный привес, г	532,2±28,8	657,7±18,19
% к контролю	100	123,58

Среднесуточный привес телочек, получавших силос, заложенный с использованием предлагаемого консерванта, увеличился на 23,6% и составил 658 г, что на 126 г выше, чем у животных контрольной группы (р<0,01).

Для установления содержания формальдегида в съедобных частях тела животных провели анализ экстрактов тканей и органов (таблица 5).

Таблица 5
Концентрация формальдегида в съедобных частях тела телят (мг/кг)
Показатели	Группа
контрольная	опытная
Длиннейшая мышца спины	1Д	1,2
Межреберная мышца	1,2	1,2
Печень	1,08	1,5
Легкие	0,94	1Д
Сердце	1Д	1,32

Содержание формальдегида в органах и мышцах животных, употреблявших силос, консервированный карбамидоформальдегидной смолой, практически не отличается от содержания его в организме телочек, получавших силос обычной закладки. По данным других исследователей концентрация формальдегида в тканях животных может быть в пределах 0,05-6,0 мг/кг (Левахин Г.И., Мещеряков А.Г., Симоненков B.C. Влияние скармливания жмыха, обработанного формальдегидом, на мясные качества бычков // Зоотехния. - 2002. - № 10. - С.11-14).

Выполненные исследования позволяют заключить, что сохранность питательных веществ в силосах, обработанных предлагаемым консервантом, значительно выше, чем в контроле (силос без консерванта). Следовательно, карбамидоформальдегидная смола обладает консервирующими свойствами, подавляет развитие нежелательной микрофлоры, но не угнетает в значительной степени деятельность молочно-кислых бактерий, что позволяет получить качественный силос. Добавка карбамидоформальдегидной смолы к кукурузному силосу в качестве консерванта способствует повышению содержания питательных веществ в корме, лучшей их сохранности в процессе хранения. Скармливание такого корма животным способствует увеличению их продуктивности, не вызывая при этом значительного превышения содержания формальдегида в организме. Предлагаемый способ применения карбамидоформальдегидной смолы является эффективным и более безопасным, чем употребление в качестве белковой добавки в кормах.

Изобретение применимо в кормопроизводстве сельскохозяйственных предприятий.