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]
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 представил 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, так и под землей, но общепризнано, что воздух может быть в достаточной степени исключен в плотно спрессованном 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 телеги, 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]
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 сбора урожая урожай измельчают на куски длиной около 15 мм ( 1 ⁄ 2 дюйма). Материал раскладывают равномерными слоями по полу силоса и плотно упаковывают. 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]
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, катят 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 силос в массе, 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 «пластмассы для упаковки тюков» (черной, белой или зеленой эластичной пленки толщиной 25 микрометров). фильм). Процент сухого вещества может варьироваться от примерно 20% сухого вещества и выше. Упомянутая выше непрерывная «колбаска» 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.
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 трубок 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]
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 расходуется захваченный кислород . 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 не перетерт и неплотно упакован или бункер 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 приготовлении 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 избыточного производства 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 виды Pediococcus .
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? ] Существует три широко используемых вида райграса в форме семян: итальянский, многолетний и гибридный. [11]
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 цветения водорослей . [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 общины ограничить эту практику. [13]
Силос должен быть плотно упакован, чтобы минимизировать содержание кислорода и не допустить его порчи.
Силос в силосе проходит четыре основных этапа : [14]
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 по себе силос особой опасности не представляет.
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:
Силос можно использовать для анаэробного сбраживания. [21]
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 сначала 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]
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]
{{cite journal}}
: Требуется цитировать журнал |journal=
( помощь ){{cite journal}}
: Требуется цитировать журнал |journal=
( помощь )