Силос
Силос – это корм , приготовленный из зеленолистных культур , консервированных путем ферментации до момента скисания . Его скармливают крупному рогатому скоту , овцам и другим жвачным животным . [1] Процесс ферментации и хранения называется силосованием , силосованием или силосованием . Точные методы различаются в зависимости от доступных технологий, местных традиций и преобладающего климата.
Силос обычно изготавливается из травяных культур, включая кукурузу , сорго и другие злаки , с использованием всего зеленого растения (а не только зерна). Для силоса, приготовленного из определенных культур, могут использоваться специальные термины: овсяный овёс , сенаж для люцерны ( сенаж также может относиться к силосу с высоким содержанием сухого вещества, полученному из сена ). [2]
История
[ редактировать ]Используя ту же технику, что и при приготовлении квашеной капусты , с начала XIX века в некоторых частях Германии консервировали зеленый корм для животных. Это привлекло внимание французского агронома Огюста Гоффара из Солони , недалеко от Орлеана . В 1877 году он опубликовал книгу, в которой описал опыт хранения зеленых культур в бункерах. [3] Опыт Гоффара привлек значительное внимание. [4] Условия молочного животноводства в Соединенных Штатах подходили для силосования зеленой кукурузы и вскоре были приняты фермерами Новой Англии . Фрэнсис Моррис из Мэриленда приготовил первый силос, произведенный в Америке в 1876 году. [5] Положительные результаты, полученные в США, привели к внедрению системы в Соединенном Королевстве, где Томас Кирби впервые внедрил этот процесс для британских молочных стад. [6]
Современный силос, консервированный кислотой и предотвращающий контакт с воздухом, был изобретен финским академиком и профессором химии Арттури Илмари Виртаненом . Виртанен был удостоен Нобелевской премии по химии 1945 года «за исследования и изобретения в области сельскохозяйственной химии и химии питания, особенно за метод консервации кормов», практически изобретая современный силос. [7]
Рано [ когда? ] силосы были сделаны из камня или бетона как над землей, так и под землей, но общепризнано, что воздух может быть в достаточной степени исключен в плотно спрессованной штабеле, хотя в этом случае несколько дюймов корма по бокам обычно бесполезны из-за плесени . В США конструкции обычно строились из деревянных цилиндров глубиной 35 или 40 футов. [4]
На заре механизированного сельского хозяйства (конец 1800-х годов) стебли срезали и собирали вручную с помощью ножа и повозки, запряженной лошадьми, и подавали в стационарную машину, называемую «наполнителем силоса», которая измельчала стебли и выдувала их по узкой трубке в бункер. верхняя часть башни силоса . [8]
Производство
[ редактировать ]
Наиболее часто для силосования используются следующие культуры: обыкновенные травы, клевер , люцерна , вика , овес , рожь и кукуруза . [4] Многие культуры обладают силосным потенциалом, в том числе картофель и различные сорняки , особенно сорняки, такие как Spergula arvensis . Силос должен быть изготовлен из растительного материала с подходящей влажностью: примерно от 50% до 60% в зависимости от способа хранения, степени сжатия и количества воды, которая будет потеряна при хранении, но не более 75%. Погода во время сбора урожая не должна быть такой же ясной и сухой, как при сборе урожая для сушки. Сбор урожая кукурузы начинается, когда влажность всего растения достигает подходящего уровня, в идеале за несколько дней до его созревания. Для пастбищных культур траву скашивают и оставляют увядать в течение дня или около того, пока содержание влаги не упадет до подходящего уровня. В идеале урожай скашивают, когда он полностью цветет , и помещают в силос в день срезки. [4]
После уборки урожай измельчают на куски примерно Длина 15 мм ( 1 ⁄ 2 дюйма). Материал распределяется равномерными слоями по полу силоса и плотно упаковывается. Когда силос заполнен или построен штабель, по поверхности можно разложить слой соломы или другого сухого пористого материала. В силосе давление материала при растирании исключает доступ воздуха ко всем слоям, кроме верхнего; в случае штабеля дополнительное давление оказывается с помощью грузов, чтобы предотвратить чрезмерный нагрев. [4]
Оборудование
[ редактировать ]Кормоуборочные комбайны собирают и измельчают растительный материал и складывают его в грузовики или вагоны. Эти кормоуборочные комбайны могут быть как прицепными , так и самоходными. Комбайны выбрасывают солому в прицеп через желоб в задней или боковой части машины. Полову также можно высыпать в мешок-мешок, который помещает силос в большой пластиковый мешок, который раскладывают на земле.
В Северной Америке, Австралии, северо-западной Европе и Новой Зеландии силос обычно складывают большими кучами на землю, прикатывают трактором, чтобы вытеснить воздух, а затем накрывают пластиковыми листами, которые удерживаются использованными шинами или покрышками. кольцевые стены. В Новой Зеландии и Северной Европе иногда используются «зажимы», сделанные из бетона или старых деревянных шпал (шпал), встроенные в борт берега. Затем измельченную траву можно ссыпать сверху, а зимой вытащить снизу. Это требует значительных усилий для сжатия штабеля в бункере и его правильной обработки. Яма снова накрыта полиэтиленовым листом и утяжелена шинами.
В альтернативном методе срезанную растительность формируют в тюки с помощью пресс-подборщика , изготавливая балаж (Северная Америка) или тюки силоса (Великобритания, Австралия, Новая Зеландия). Траву или другой корм срезают и частично сушат до тех пор, пока он не будет содержать 30–40% влаги (намного суше, чем насыпной силос, но слишком влажный, чтобы его можно было хранить в виде сухого сена). Затем его упаковывают в большие тюки, которые плотно заворачивают в пластик, чтобы исключить попадание воздуха. Пластиком можно обернуть весь каждый цилиндрический или кубовидный тюк или обернуть только изогнутые стороны цилиндрического тюка, оставив концы непокрытыми. В этом случае тюки плотно укладываются встык на землю, образуя длинную непрерывную «колбаску» из силоса, часто на обочине поля. Обвязка может выполняться с помощью обмотчика тюков , а тюкованный силос обрабатывается с помощью тюкоукладчика или фронтального погрузчика , насаживая тюк на створку или используя специальный грейфер. Створки не протыкают тюки.
В Великобритании тюкованный силос чаще всего изготавливается в круглых тюках размером около 1,2 × 1,2 м (4 фута × 4 фута), индивидуально обернутых четырьмя-шестью слоями «пластика для упаковки тюков» (черного, белого или зеленого эластичного материала толщиной 25 микрометров). фильм). Процент сухого вещества может варьироваться от примерно 20% сухого вещества и выше. Непрерывная «колбаска», упомянутая выше, изготавливается с помощью специальной машины, которая оборачивает тюки, когда они проталкиваются через вращающийся обруч, который накладывает обертку на внешнюю сторону тюков (круглых или квадратных) в непрерывную пленку. После обмотки машина укладывает тюки на землю, медленно продвигаясь вперед во время процесса обмотки.
Сенаж
[ редактировать ]
Под сенажом иногда понимают силос с высоким содержанием сухого вещества (около 40–60%), обычно приготовленный из сена . Конский сенаж обычно состоит из 60–70% сухого вещества и собирается в небольшие или большие тюки. [9]
Обращение с обернутыми тюками чаще всего осуществляется с помощью захвата какого-либо типа, который сжимает тюк, покрытый пластиком, между двумя металлическими частями, чтобы избежать прокола пластика. Доступны простые фиксированные версии для круглых тюков, которые состоят из двух фигурных труб или трубок, расположенных на расстоянии друг от друга, чтобы скользить под боками тюка, но при подъеме не позволяют ему выскользнуть. Часто используемые на тракторном погрузчике в качестве навесного оборудования, называемого захватом для тюков, они включают в себя механизм опрокидывания, который может переворачивать тюки на плоскую сторону или заканчивать для хранения на самых толстых пластиковых слоях. [9]
Ферментация
[ редактировать ]
Силос подвергается анаэробной ферментации , которая начинается примерно через 48 часов после заполнения силоса и превращает сахара в кислоты. Ферментация практически завершается примерно через две недели.
Прежде чем начнется анаэробная ферментация, существует аэробная фаза, во время которой захваченный кислород расходуется . Плотность упаковки корма определяет характер получаемого силоса, регулируя химические реакции , происходящие в штабеле. При тесной упаковке поступление кислорода ограничено, а сопутствующее кислое брожение приводит к разложению присутствующих углеводов на уксусную , масляную и молочную кислоты. Этот продукт называется кислым силосом. [10] Если корм неперетерт и неплотно упакован или силос строится постепенно, окисление протекает быстрее и температура повышается; если массу сжимать при температуре 60–70 ° C (140–160 ° F), действие прекращается и получается сладкий силос. Изменяется и азотистый состав кормов: при заготовке кислого силоса до трети альбуминоидов может превращаться в амино- и аммонийные соединения; при приготовлении сладкого силоса изменяются меньшая доля, но они становятся менее перевариваемыми . [4] При плохом управлении процессом ферментации кислый силос приобретает неприятный запах из-за избыточной выработки аммиака или масляной кислоты (последняя ответственна за запах прогорклого масла).
Раньше ферментацию проводили местные микроорганизмы, но сегодня [ когда? ] часть силоса инокулируется специфическими микроорганизмами для ускорения ферментации или улучшения получаемого силоса. Инокулянты для силоса содержат один или несколько штаммов молочнокислых бактерий , наиболее распространенным из которых является Lactobacillus plantarum . Другие используемые бактерии включают Lactobacillus buchneri , Enterococcus faecium и Pediococcus виды .
Райграс имеет высокое содержание сахара и лучше реагирует на азотные удобрения, чем любые другие виды трав. Эти два качества сделали райграс самой популярной травой для заготовки силоса за последние шестьдесят лет. [ временные рамки? ] Обычно используются три вида райграса в виде семян: итальянский, многолетний и гибридный. [11]
Загрязнение и отходы
[ редактировать ]В процессе ферментации силоса или силоса из ямы выделяется жидкость. Сточные воды силоса коррозионны. Он также может загрязнять источники воды, если его не собрать и не очистить. Высокое содержание питательных веществ может привести к эвтрофикации (гипертрофикации), росту бактерий или водорослей . цветения [12]
Пластиковая пленка, используемая для запечатывания ям или тюков с силосом, требует надлежащей утилизации, и в некоторых районах существуют схемы ее переработки. Традиционно фермы сжигали пластик для силоса; однако проблемы с запахом и дымом заставили некоторые сообщества ограничить эту практику. [13]
Хранение силоса
[ редактировать ]Силос должен быть плотно упакован, чтобы минимизировать содержание кислорода и не допустить его порчи.
проходит четыре основных этапа Силос в силосе : [14]
- Предварительное запечатывание, которое через несколько дней после заполнения бункера обеспечивает некоторое дыхание и некоторую потерю сухого вещества (СВ), но прекращается.
- Ферментация, которая происходит в течение нескольких недель. pH падает, потери сухого вещества увеличиваются, но гемицеллюлоза расщепляется; аэробное дыхание прекращается.
- Инфильтрация, которая обеспечивает некоторую инфильтрацию кислорода, что позволяет ограничить микробное дыхание. Доступные углеводы (CHO) теряются в виде тепла и газа.
- Опорожнение, обнажающее поверхность и вызывающее дополнительные потери; увеличивается процент потерь.
Безопасность
[ редактировать ]Силосы потенциально опасны: в процессе их заполнения и обслуживания могут произойти смертельные случаи, поэтому необходимы некоторые меры предосторожности. [15] Существует риск травмирования механизмами или падения. Когда силос заполнен, мелкие частицы пыли в воздухе могут стать взрывоопасными из-за большой совокупной площади поверхности. Кроме того, ферментация представляет опасность для органов дыхания. В процессе силосования на ранних стадиях процесса ферментации образуется «силосный газ». Силосный газ содержит оксид азота (NO), который вступает в реакцию с кислородом (O 2 ) воздуха с образованием диоксида азота (NO 2 ), который является токсичным. [16] Недостаток кислорода внутри силоса может привести к удушью. Плесень, которая растет, когда воздух достигает сушеного силоса, может вызвать синдром токсичности органической пыли . Обрушение силоса из больших бункерных силосов привело к гибели людей. [17] Сам силос особой опасности не представляет.
Питание
[ редактировать ]Силос можно заменить корнеплодами . Силос насыпью обычно скармливают молочному скоту , тогда как силос в тюках обычно используют для мясного скота , овец и лошадей . Преимущества силоса в качестве корма для животных следующие:
- Во время ферментации силосные бактерии воздействуют на целлюлозу и углеводы корма, производя летучие жирные кислоты (ЛЖК), такие как уксусная , пропионовая , молочная и масляная кислоты. Снижая pH , они создают враждебную среду для конкурирующих бактерий, которые могут вызвать порчу. Таким образом, ЛЖК действуют как натуральные консерванты, точно так же, как молочная кислота в йогурте и сыре увеличивает сохранность того, что изначально было молоком, или как уксус (разбавленная уксусная кислота) сохраняет маринованные овощи. Это консервирующее действие особенно важно зимой в регионах с умеренным климатом, когда зеленый корм недоступен.
- Когда силос готовится в оптимальных условиях, умеренная кислотность также улучшает вкусовые качества и обеспечивает диетический контраст для животного. (Однако чрезмерное производство уксусной и масляной кислот может снизить вкусовые качества: смесь бактерий идеально подбирается так, чтобы максимизировать выработку молочной кислоты. [18] [19] )
- Некоторые ферментирующие организмы производят витамины: например, виды лактобактерий производят фолиевую кислоту и витамин B12 . [20]
- Процесс ферментации, в ходе которого производятся ЛЖК, также дает энергию, которую используют бактерии: часть энергии выделяется в виде тепла. Таким образом, калорийность силоса немного ниже, чем исходного корма, точно так же, как йогурт содержит немного меньше калорий, чем молоко. Однако эта потеря энергии компенсируется сохранностью и улучшенной усвояемостью силоса.
Анаэробное пищеварение
[ редактировать ]
Силос можно использовать для анаэробного сбраживания. [21]
Рыбный силос
[ редактировать ]Рыбный силос [22] [23] Это метод, используемый для сохранения побочных продуктов рыболовства для последующего использования в качестве корма в рыбоводстве . Таким образом, части рыбы, которые не используются в пищу человеку, такие как рыбьи кишки (внутренности), рыбьи головы и обрезки, используются в качестве ингредиентов кормовых гранул. [24] [25] Силосование производится путем предварительного измельчения остатков и смешивания их с муравьиной кислотой , а затем хранения в резервуаре. Кислота способствует сохранению и дальнейшему растворению остатков. Технологические резервуары для рыбного силоса могут находиться на борту кораблей или на суше. [26]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Вуд, Брайан Дж. Б. (1998). Микробиология ферментированных продуктов . Том. 1, 2. Спрингер . п. 73 . ISBN 978-0-7514-0216-2 .
- ^ Джордж, Дж. Рональд, изд. (1994). Дополнительные публикации: кормовые и зерновые культуры (8-е изд.). Дубьюк, Айова : паб Kendall/Hunt. компании ISBN 0840393415 .
- ^ Огюст Гоффар, Руководство по выращиванию и хранению кукурузы и других зеленых кормов в силосах (Париж, Франция: Г. Массон, 1877).
- ^ Jump up to: а б с д и ж Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в свободном доступе : Чисхолм, Хью , изд. (1911). « Силос ». Британская энциклопедия . Том. 9 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. стр. 653–654.
- ^ Крисп, Ховард Л.; Паттерсон, HJ (июль 1908 г.). «Силосохранилища и силос в Мэриленде: строительство силосов, изготовление и кормление силосом». Бюллетень Сельскохозяйственной экспериментальной станции Мэриленда (129): 1–78.
Первый силос, произведенный в Америке, был приготовлен Фрэнсисом Моррисом из Элликотт-Сити, штат Мэриленд , в 1876 году путем помещения целой кукурузы в траншею или яму, вырытую в земле и засыпанную землей.
[стр. 2] - ^ Некролог Томаса Кирби, Bromley Record, 1901.
- ^ «Артури Илмари Виртанен» . 29 апреля 2020 г. – через Википедию.
- ^ Мур, Сэм (20 июля 2011 г.). «Заполнение силоса» . Ogden Publications, Inc. Коллекционер ферм . Проверено 22 июня 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Шредер, Дж. В. «Сенаж и другие ферментированные корма» (PDF) . Качественный корм . Архивировано из оригинала (PDF) 26 апреля 2019 г.
- ^ Чисхолм, Хью , изд. (1911). . Британская энциклопедия . Том. 13 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
- ^ «Интенсивные посевы для получения высококачественного силоса от одного до пяти лет» . Прямые семена трав Котсуолд . Проверено 26 апреля 2019 г.
- ^ «Эвтрофикация» (PDF) .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ «Исследование сельскохозяйственных отходов Онтарио: воздействие открытого горения сельскохозяйственных пластиков на окружающую среду» (PDF) . Июль 2011.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Больсен, КК; Эшбелл, =Г.; Вайнберг, З.Г. (1 октября 1996 г.). «Ферментация силоса и силосные добавки» . Азиатско-Австралазийский журнал наук о животных . 9 (5): 483–494. дои : 10.5713/ajas.1996.483 . ISSN 1011-2367 .
- ^ Болсен, Кейт; Болсен, Рут Э. (15 мая 2012 г.). «Бункерный бункер и меры предосторожности при наезде на сваю могут спасти жизни» . Прогрессивный молочник . Архивировано из оригинала 6 марта 2016 года . Проверено 2 января 2023 г.
- ^ Беррис, Роберт Х.; Нидермайер, Р.П.; Сунд, Джулиан М. «Остерегайтесь силосного газа!» . Национальная база данных по сельскохозяйственной безопасности . Проверено 26 апреля 2019 г.
- ^ Кимберли Скунмейкер (1 октября 2000 г.). «Четыре способа обеспечить безопасность при обращении с силосом» . Архивировано из оригинала 17 января 2011 г. Проверено 2 января 2010 г.
- ^ Хейман, Кейли. Загадка с силосом: преодоление общих проблем. Архивировано 23 августа 2018 г. в Wayback Machine . Прогрессивный молочник.
- ^ Бьюкенен-Смит, Дж. Г. (2010). «Исследование вкусовых качеств как фактора, ответственного за снижение потребления силоса овцами». Животноводство . 50 (2): 253–260. дои : 10.1017/S0003356100004700 .
- ^ Сантос, Ф.; Вегкамп, А.; де Вос, WM; Смид, Э.Дж.; Хугенгольц, Дж. (14 марта 2008 г.). «Высокий уровень производства фолата в ферментированных продуктах продуцентом B12 Lactobacillus reuteri JCM1112» . Прикладная и экологическая микробиология . 74 (10): 3291–3294. Бибкод : 2008ApEnM..74.3291S . дои : 10.1128/АЕМ.02719-07 . ПМК 2394963 . ПМИД 18344331 .
- ^ Стеффен, Р.; Сзолар, О.; Браун, Р. (30 сентября 1998 г.). «Сырье для анаэробного сбраживания» (PDF) . S2CID 37782611 . Архивировано из оригинала (PDF) 20 февраля 2019 г.
- ^ «Håndbok i sesilering - Stiftelsen RUBIN, 1993 ( английский перевод: Справочник по рыбному силосу Фонда РУБИН, 1993 )» (PDF) .
- ^ де Арруда, Лия Феррас; Боргези, Рикардо; Эттерер, Марилия (сентябрь 2007 г.). «Использование рыбных отходов в качестве силоса: обзор» . Бразильский архив биологии и технологий . 50 (5): 879–886. дои : 10.1590/S1516-89132007000500016 .
- ^ «Утилизация побочных продуктов рыбной промышленности» . www.miljolare.no .
- ^ Берге, Аслак (18 февраля 2016 г.). «– В море выброшено несколько сотен тысяч тонн рыбных останков» .
- ^ «Энсилаше» . www.arbeidstilsynet.no .
Источники
[ редактировать ]- Изготовление и кормление силоса , Джон Мердок, бакалавр наук, доктор философии. Опубликовано Dairy Farmer (Books) Limited, Lloyd's Chambers, Ипсвич, Великобритания, 1961 г.)
- Кормление лошадей – полное руководство – Horsetalk.co.nz. Архивировано 21 октября 2012 г. на Wayback Machine.
- «Усадьба, построенная владельцем» Барбары и Кена Керн, Нью-Йорк: Скрибнер, 1977. ISBN 0684149222
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Чжоу, Ицинь. Сравнение свежих или силосованных кормов (например, травы, бобовых, кукурузы) по производству парниковых газов после кишечной ферментации у мясного скота . Руэн-Норанда, Qué.: Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, 2011. NB .: Отчет об исследовании.
