Кукуруза на силос и семена: французский опыт

Кукуруза – растение французской «фуражной революции» 70-х годов. Именно в те годы, менее чем за десятилетие, площади под кукурузой значительно возросли: с 200 до 800 тыс. га. В последние 15 лет они стабилизировались на 1,4 млн га. Франция экспортирует свои семена кукурузы в основном в страны Европейского Союза (более 90% от всего объема экспорта), распределенного на следующие основные зоны:

• 35% – Германия,
• 20% – Испания, Италия,
• 12%  – Бенилюкс (Бельгия, Нидерланды и Люксембург),
• 10% – Венгрия, Польша, Румыния, Чешская Республика, Словакия и Болгария.

Прослушать полную аудиоверсию этой статьи.

Кроме того, Франция все больше кукурузы экспортирует за пределы Европейского Союза, в основном в Восточную Европу, в частности в Украину, Россию и Беларусь. Это свидетельствует о росте ее участия в сельском хозяйстве этих стран, а также о возрастающем интересе к генетическому материалу и сортам высокого качества. 

Стабильно в течение 25 последних лет участки гибридизации во Франции располагаются на площади 40-50 тыс. га, урожайность семян составляет 30-35 ц/га (в Венгрии – около 25 ц/га, Румынии – 20-25 ц/га). Количество производимых гибридов достигает 2 тыс. Выращиваются гибриды от самых раннеспелых до позднеспелых для различных целей использования (на зерно, силос для производства корма, биогаза и т.д.). 

80% выращиваемых гибридов относятся к раннеспелым. Семена производят 4 тыс. фермеров-членов 25 синдикатов AGPMSemence. Основные посевы сосредоточены в юго-западной части Франции с более благоприятным для кукурузы климатом. 

Успех французского семеноводства базируется на совокупности следующих факторов:

1. Разнообразие почв и климатических условий Франции. 60% посевов семенной кукурузы располагается на суглинках, 25% – на глинисто-илистых почвах и 15% – на почвах легкопесчаного грунта. Климат – континентальный, атлантический и средиземноморский. Сумма эффективных температур (выше 6 ºС) с мая по октябрь составляет от 1700 до 2100 ºС и более.
2. Одна из наиболее строгих систем сертификации в мире, которая применяется для всех семян, независимо от их назначения. Всхожесть – более 96%, при нормативе по международным стандартам – не менее 90%, что способствует появлению быстрых и равномерных всходов даже в сложных климатических условиях. Сортовая чистота – более 99%. Наличие примесей – не более 0,2% при нормативе до 2%.
3. Отслеживания , произведенные во Франции семена, позволяют осуществить полный их контроль, начиная с базовых семян на поле производителя и заканчивая сертифицированной товарной единицей. Данные преимущества способствуют хорошей репутации французских семян кукурузы и гарантируют им успех в Европе.

Французская федерация производителей семян кукурузы и сорго (FNPSMS) объединяет в себя синдикат производителей семян кукурузы и сорго (SPSM Sagriculteurs), ассоциацию производителей кукурузы (AGPM Maissemense) и семеноводческие предприятия, в которые входят селекционные фирмы Caussade, Euralis, KWS, Limagrain, Maisadour, Monsanto, Pioneer, RAGT, Syngenta и субподрядчики – 13 сельскохозяйственных кооперативов. 

Исследовательские программы проводятся по оценке конкурентоспособности гибридов, защите посевов от вредителей, болезней и сорной растительности, охране окружающей среды и прочим проблемам агротехники. Выполнение программы частично возложено на Институт растениеводства ARVALIS. Контроль качества производимых FNPSMS семян осуществляет Министерство сельского хозяйства Франции через официальную государственную службу контроля (SOC). 

Кормовая кукуруза позволила увеличить и сделать более эффективным производство мяса крупного рогатого скота и особенно молочной продукции, поддержать сеть высокопроизводительных средних фермерских хозяйств. Данный прогресс сопровождался улучшением генетического потенциала растений и животных.

Эта культура используется в трех направлениях: 

1. На фураж для силосования всей массы.
2. При очень высоком урожае проводится силосование плющеного зерна.
3. Уборка и сушка зерна (если у фермера есть лишние площади, он может получить зерно кукурузы и продать его для переработки).

В условиях Франции уровень урожайность силосной кукурузы достигает от 10 до 15 т сухого вещества/га, в хорошие годы – больше (до 18 т СВ/га в годы с высокими активными температурами, которые позволяют растению формировать много зерен). В кукурузном силосе содержание сухого вещества составляет 30-35%, примерно 28-32% крахмала и от 0,89 до 0,93 UFL (молочной фуражной единицы)/кг сухого вещества (единица, которая определяет энергетическую ценность корма для молочного животноводства). 70% французского молока производится с помощью силоса из кукурузы, которая занимает на эти цели 1,4 млн га, концентрируясь преимущественно в северо-западных регионах Франции, специализирующихся на производстве молока и мяса. В зимний период рацион дойного стада на 50-80% состоит из силоса из кукурузы, а в летне-пастбищный период каждая корова дополнительно получает от 4 до 8 кг сухого вещества (СВ) кукурузного силоса в день.

Переходя к критериям выбора гибрида кукурузы на силос, французский эксперт выделил 4 основных пункта:

1. Группа спелости и сроки созревания (возможность убрать в оптимальные сроки).

Выбирать гибрид необходимо в соответствии с регионом, целью и особенностями почвы и климата (таблица 1). Между раннеспелыми и позднеспелыми гибридами существует достаточно большая разница. Мастерство агронома – найти компромисс между:

• урожайностью гибрида (увеличивается по мере наливания зерна);
• химическим составом (увеличение крахмала, снижение качества зеленой массы);
• питательной ценностью, уровнем переваримости;
• качеством хранения силоса.

1. Урожай вегетативной массы (СВ или к. ед. с 1 га). Неотъемлемый элемент урожая – его стабильность. 
2. Устойчивость стебля к полеганию для сохранности урожая (при неблагоприятных погодных условиях – ураган, ветер).
3. Энергетическая ценность (UFL).

Таблица 1. Последствия неправильного выбора скороспелости гибрида силосной кукурузы

Примечание: 1 строка – сбор сухого вещества, 2 строка – содержание крахмала, 3 — энергетическая ценность корма.

На севере Франции в последние годы выбирают более позднеспелые сорта. В нормальный год они теряют 3% СВ и тонну урожая. В холодный год — полная неудача, поскольку собирается кукуруза с крайне низким содержанием СВ и в целом урожайность низкая. Такая стратегия будет выигрышной только в жаркий год. Проблема в том, что погоду предсказать нельзя. Но точно известно, что сумма эффективных температур из года в год имеет тенденцию увеличиваться. 

Критерии селекции гибридов кукурузы на силос во Франции: 

1. высокая и стабильная урожайность вне зависимости от климатических рисков;
2. агрономические (генетически обусловленные) качества: крепкий прочный стебель, пригодность к раннему посеву (холодоустойчивость, позволяющая проводить посев уже во второй половине марта), ремонтантность (staygreen) – растение долго остается зеленым, устойчивость к заболеваниям;
3. высокое и стабильное питательное качество силоса: энергетическая ценность, переваримость, уровень крахмала, качество стебля;
4. пригодность для длительного хранения (качественно заготовленный силос может храниться до 12 месяцев).

Благодаря усилиям генетиков, урожайность кукурузы каждый год возрастает на 1%, что эквивалентно 1 тонне СВ на каждые 6-7 лет или +150 кг СВ/га/год (табл. 2). Теоретическая граница получения максимальной урожайности гибридов кукурузы во Франции – 30-35 т/га СВ. При этом уровень урожайности – это не единственное направление селекционного улучшения кукурузы. Постоянно совершенствуются такие показатели, как качество, стабильность урожая по годам, засухоустойчивость. 

Таблица 2. Эффективность генетического улучшения современных гибридов во Франции

За последние 10 лет существенно повысилась энергетическая ценность гибридов кукурузы: + 0,035 UFL/кг СВ, что эквивалентно прибавке 1,3 л молока от коровы в день, + 3 г азотистых веществ/кг СВ (при постоянной урожайности).

Достигнут значительный прогресс в повышении устойчивости растений кукурузы к полеганию. Каждые 20 лет селекции риск полегания стебля уменьшается вдвое при повышении качества усвоения стебля.

Определенные успехи достигнуты селекционерами по повышению устойчивости кукурузы к биотическим стрессам и болезням. 

Создать гибриды кукурузы, дающие высокий урожай в условиях дефицита влаги, с такой просьбой часто обращаются европейские фермеры к ученым. Также ведутся поиски возможности увеличения содержания белка в кукурузе и ее холодоустойчивости, т. к. с появлением раннеспелых гибридов сроки посева были сдвинуты на более ранние. 

Во Франции большое внимание уделяется качеству и срокам посева кукурузы по принципу: «одно зерно = одно растение = один початок». Результат качественного посева – дружность и выравненность всходов, что, по словам эксперта, является важным залогом получения высокого урожая – 105 тыс. растений/га, 75 см – междурядье, 1 растение — на каждые 13 см. 

Проанализировав все фазы развития растений кукурузы, Бертран Карпантье отметил, что сроки уборки кукурузы на силос играют ключевое значение. На протяжении трех недель с момента опыления в зерне идет накопление крахмала. Образуемые в результате процесса фотосинтеза в листьях углеводы мигрируют в зерно и наполняют его. Чем больше зеленых листьев на растении и света оно получает, тем более выполненное будет зерно. Содержание азота в растении достигает максимума спустя 3 недели после цветения.

При уборке кукурузы на силос 50% урожая сухого вещества состоит из незрелого зерна и 50% – из стеблей и листьев. Самое время уборки кукурузы на силос – фаза «кормовой спелости», когда соотношение между зерном и зеленой массой – оптимальное (содержание в растении 30-35% СВ). 

Исследования показали, что при содержании СВ на уровне 30-35% переваримость и усвояемость кукурузного силоса – максимальные (рис. 2). 

Во Франции энергетическую ценность силосной кукурузы при производстве мяса и молока на протяжении последних 15 лет рассчитывают по отдельности с помощью специальной формулы (Модель M4 – Андрие и Офрэр, 1996):

dMO = 28,5 + 0,0732 MAT° + 0,5501 DCS

UFL° = 11,38 + 0,1390 MAT° + 1,0609 DCS

UFV° = - 9,12 + 0,1475 MAT° + 1,1992 DCS

• dMO – усвояемость органического вещества (ОВ), %;
• UFL – энергетическая ценность для производства молока на кг ОВ;
• UFV – энергетическая ценность для производства мяса на кг ОВ;
• MAT– азотсодержащие вещества в г/кг ОВ;
• DCS – ферментативная усвояемость СВ в %.

Различия в усвояемости органического вещества целого растения полностью связаны с наличием неусвояемой клетчатки (рис. 3). Сегодня нет стандартного метода ее подсчета (надежды возлагаются на метод «нейлоновых пакетов»).

Цель выращивания и сбора урожая: силосовать качественную кукурузу, содержащую 30% СВ, 30% крахмала, 0,90 UFL. При уборке кукурузы на силос обращают внимание на 2 основные показателя: содержание крахмала и усвояемость зеленой массы растения. От этого зависит качество корма, а значит, и молочная продуктивность и эффективность животноводства. В помощь фермерам для определения фазы уборки французские ученые разработали шкалу созревания зерна кукурузы (рис. 4).

Вторая сложность при сборе урожая – степень измельчения кукурузы. Чем мельче, тем больше сохранность урожая. Но это имеет оборотную сторону, чем лучше утрамбован силос, тем больше его съедает корова, тем меньше переваримость корма. И тем меньше кукуруза влияет на молочную продуктивность. Поэтому при измельчении кукурузы на силос следует придерживаться «золотой середины». Для проверки качества измельчения во многих хозяйствах Франции используется вибрационное сито с ячейками определенного размера (рис. 5), которое определяет долю частиц в корме (рис. 6).

Главное при хранении силосной кукурузы – избежать появления нежелательных микробов, способствовать правильной ферментации. 

Четыре необходимых условия качественного силосования: 

• качество силосного сырья (доля СВ – 30-35%, присутствие растворимых углеводов, слабая буферность);
• чистый силос (бетонированный коридор);
• энергичное уплотнение, слоями в 20-30 см;
• герметичная  «упаковка» (качественный материал, хорошо прижатый). Когда силос хорошо защищен от воздуха, необходимые процессы ферментации начинаются быстро.

Именно благодаря соблюдению этих условий кукурузный силос во Франции закладывается без применения консервантов, при этом хранится более 18 месяцев. Хотя эксперт признает, что при нарушении сроков и правил закладки силоса возможно применение консервантов. Но консервант не сможет исправить допущенные ошибки, он сможет лишь минимизировать их негативные последствия. 

Во Франции нет единого рациона для молочных коров. Выбор рациона зависит от почвенно-климатических условий региона и производственно-хозяйственной деятельности (рис. 7).

В некоторых регионах трава является основным кормом для коров с апреля по ноябрь. Излишки травы силосуются. Кукуруза является лишь дополнением к рациону как энергетический источник. На севере Франции, в регионах, известных производством зерновых, картофеля и свеклы — фермеры предпочитают кормовые культуры, а не пастбище. Здесь коровы практически круглый год питаются силосом из кукурузы. 

Тем не менее имеются определенные закономерности. Чем выше продуктивность коровы, чем выше концентрация поголовья в регионе, тем более значимое место занимает кукурузный силос в рационе. 

Благодаря высокой питательной ценности силосной кукурузы ее площади во Франции остаются неизменными уже несколько лет, при этом производство молока повышается при уменьшении поголовья. 

Качество семян закладывается еще на участке производителя. Азотные удобрения французские эксперты рекомендуют вносить дробно: 30-50% при посеве, остальное – в фазу 6-10 листьев. При позднем внесении коэффициент использования азота возрастает. Потребность в азоте у семенной кукурузы выше и в зависимости от планируемой урожайности на каждый центнер семян вносится по 2,5-4 кг азота. 

Так, при планируемой урожайности 50-60 ц/га норма расхода азота составляет: 2,5 кг/ц, 40-50 ц/га – 3,0 кг/ц, 35-40 ц/га – 3,5 кг/ц и 25-35 ц/га – 4 кг/ц. Все семенные посевы кукурузы закладываются на орошаемых полях, несмотря на то, что с 21 июня по 31 августа в семеноводческих регионах выпадает 280-300 мм осадков. Стресс при недостатке влаги влияет на динамику цветения, оплодотворение цветков и приводит к снижению числа и массы семян.

Все материнские формы участков гибридизации кастрируются механическим способом (рис. 8). Кастрационная машина проходит по полю 3 раза и окончательно метелки срезаются вручную. Допускается 0,5% цветущих метелок с пыльцой. 

В день сбора урожая начинает работать семеноводческая фирма, заботящаяся о сохранении качества семян. Для этого используются все необходимые приемы, в том числе, просушка в вентилируемых контейнерах. После тщательного отбора початков начинается просушка при низкой температуре, очистка вымолоченных зерен, удаление слишком легких или мелких зерен и, наконец, калибровка в целях формирования однородных партий. В течение всего процесса производства в лаборатории фирмы проводят тесты всхожести. 

Кормовая кукуруза часто составляет основу рациона, но никогда не используется одна. В рацион коровы весом 650 кг с надоем 35 кг молока, потребляющей 22,5 кг СВ рациона/день. Она привносит 80% энергии (UFL), 40% — перевариваемого протеина (PDIN), 60% — используемого животным протеина (PDIE), 45% — фосфора и только 30% —  кальция (рис. 9).

• UFL– молочная фуражная единица (энергетический показатель);
• PDIN – переваримый протеин;
• PDIE – используемый протеин;
• P – фосфор;
• Ca – кальций.

Для сохранения здоровья животного и соблюдения баланса «клетчатка – крахмал» в рубце рацион должен содержать от 22 до 28 % крахмала (табл. 3).

Таблица 3. Последствия, вызываемые при кормлении коров с различным содержанием крахмала

* молочная кормовая единица

Состав кукурузного силоса при содержании 25-40% СВ:

• минеральные вещества – менее 4% (свыше 4% означает, что в образце присутствует земля);
• азотсодержащие вещества – 6-8%;
• крахмал – от 20 до 35%;
• растворимые углеводы – 3-10%;
• сырая клетчатка – 18-23%;
• NDF (нейтрально-детергентная клетчатка) – 40-44%;
• ADF (кислотно-детергентная клетчатка) – 22-25%;
• ADL (лигнин) – около 3%;
• DCS и Dcell (ферментативная усвояемость) – от 62 до 67%.

Азотсодержащая ценность:

• PDIN (переваримый протеин) – 42-47 г/кг СВ;
• PDIE (используемый протеин) – 60-65 г/кг СВ.

Энергетическая ценность: 

• dMO (усвояемость органического вещества) – 70-73% ОВ;
• UFL (фуражная единица молока) – от 0,86 до 0,96 UFL/кг СВ;
• UFV (фуражная единица мяса) – от 0,77 до 0,86 UFV/кг СВ.

Качество клетчатки: 

• DINAG, ферментативная усвояемость сухого вещества, кроме крахмала и растворимых углеводов – от 48 до 55%;
• dMOna, усвояемость органического вещества, кроме крахмала – от 56 до 61.

Кормовая кукуруза содержит мало протеина (в среднем 72 г/кг СВ). Конечно, существуют генетические различия, но кукуруза все равно останется бедной этим элементом по отношению к потребности дойных коров. Повышение урожайности в конце цикла развития растений сопровождается снижением в них азота. Дополнительная подкормка не улучшает протеиновую питательность кукурузы, но увеличивает полевые потери азота. Недостаток протеина в рационе легко исправить в кормушке.

Французский ученый Б. Карпантье отметил, что не существует хорошего или плохого корма (за исключением плохо сохранившегося). Есть рационы более или менее адаптированные к потребностям коров и более или менее дорогостоящие. 

Подведем итоги:

1. Кормовая кукуруза – база зимнего питания молочного стада. Оно может представлять 80% рациона.

2. Она производится, консервируется и потребляется на ферме.

3. Ее выращивание контролируемо и механизировано от посева до сбыта.

4. Кормовая кукуруза может быть дополнением к пастбищу.

5. Идеально способствует использованию отходов животноводства (навоза).

6. Кормовая кукуруза долго хранится (18 месяцев и более) с небольшими потерями (менее 10%). 

7. Кормовая кукуруза – прежде всего поставщик энергии. Ее энергетическая ценность высока и стабильна: 0,91 UFL / кг СВ.

8. Для питания крупного рогатого скота кукуруза также используется в виде влажного и сухого зерна.

9. Селекция кукурузы во Франции ведется по агрономическим критериям и пищевой ценности. Генетический прогресс постоянен и составляет +1% к урожаю в год.

Журнал «Наше сельское хозяйство», 2012 (№8/10)