Силос - Silage

Для группы см. Силос (ленточный).
Не путать с Шлейф.

Силос (/ˈsаɪлɪdʒ/[1]) является разновидностью корм изготовлены из зеленых лиственных культур, которые были сохранены путем подкисления, достигнутого за счет ферментация. Его можно скармливать крупный рогатый скот, овца и другие подобные жвачные животные (жвачка -жевать животных).[2] Процесс ферментации и хранения называется силосование, силосование или же силосование, и обычно делается из трава посевы, в том числе кукуруза, сорго или другой хлопья, используя все зеленое растение (а не только зерно). Силос можно производить из многих полевых культур, и в зависимости от типа могут использоваться специальные термины: овсянка для овса, сенаж за люцерна (сенаж может также относиться к силосу с высоким содержанием сухого вещества, полученному из сено ).[3]

Силос под пластиковой пленкой удерживается изношенными шинами. Бетон под силосом предотвращает вымывание сброженного сока
Крупный рогатый скот, питающийся силосом

Силос можно производить одним или несколькими из следующих методов: размещение срезанной зеленой растительности в силос или яма; сложить растительность в большую кучу и сжать ее, чтобы удалить как можно больше кислорода, а затем накрыть пластиковым листом; или плотно оборачивая большие круглые тюки полиэтиленовой пленкой.

Производство

MB Trac прикатывание кучи силоса или «зажима» в Виктория, Австралия
Пачка тюков силоса в пластиковой упаковке

Чаще всего для силоса используются обычные травы, клевер, люцерна, вики, овес, рожь и кукуруза.[4] Многие культуры обладают потенциалом силосования, в том числе картофель и различные сорняки, особенно Spurrey Такие как Spergula arvensis. Силос должен быть изготовлен из растительного материала с подходящей влажностью: от 50 до 60% в зависимости от способа хранения, степени сжатия и количества воды, которое будет потеряно при хранении, но не более 75%. Погода во время уборки не должна быть такой ясной и сухой, как во время уборки для сушки. Для кукурузы сбор урожая начинается, когда влажность всего растения находится на подходящем уровне, в идеале за несколько дней до созревания. Для пастбищных культур траву скашивают и оставляют на день или около того, пока влажность не упадет до подходящего уровня. Идеально скашивается при полном цветок, и хранится в силосе в день срезки.[4]

После уборки урожай измельчают на куски длиной около 1,3 см (0,5 дюйма). Материал равномерно распределяется по полу силоса и плотно упаковывается. Когда силос заполнен или построен штабель, слой солома или другое сухое пористое вещество может растекаться по поверхности. В силосе давление материала, когда раздраженный, исключает воздух из всего, кроме верхнего слоя; в случае дополнительного стека давление наносится утяжелителями, чтобы предотвратить чрезмерный нагрев.[4]

Оборудование

Комбайны кормоуборочные соберите и измельчите растительный материал и поместите его в грузовики или фургоны. Эти кормоуборочные комбайны могут быть как трактор тянущиеся или самоходные. Комбайны выдувают солому в прицеп через желоб в задней или боковой части машины. Мяку также можно высыпать в мешалку, которая помещает силос в большой пластиковый мешок, разложенный на земле.

В Северной Америке, Австралии, Северо-Западной Европе и Новой Зеландии силос обычно складывают в большие кучи на землю, скатывают трактором для выталкивания воздуха, а затем накрывают пластиковыми листами, которые удерживаются использованными шинами или шинами. кольцевые стены.[5] В Новой Зеландии и Северной Европе иногда используются «бункеры», сделанные из бетона или старых деревянных железнодорожных шпал (шпал) и встроенные в берег. Затем измельченную траву можно засыпать наверху, а зимой втягивать снизу. Это требует значительных усилий, чтобы сжать штабель в силосе для его правильного отверждения. Яма снова накрывается пластиковым листом и обтягивается шинами.

В альтернативном методе срезанная растительность упаковывается в тюки, баланс (Северная Америка) или тюки силоса (ВЕЛИКОБРИТАНИЯ).[требуется разъяснение ] Трава или другой корм срезают и частично сушат до содержания влаги 30–40% (намного суше, чем сыпучий силос, но слишком влажно для хранения в виде сухого сена). Затем из него складываются большие тюки, которые плотно оборачиваются пластиком, чтобы не допустить попадания воздуха. Пластик может обернуть весь каждый цилиндрический или кубовидный тюк или обернуть только изогнутые стороны цилиндрического тюка, оставляя концы непокрытыми. В этом случае тюки плотно укладываются встык на землю, образуя длинную непрерывную «колбасу» из силоса, часто на краю поля. Обертывание может производиться обмотчик тюков, в то время как тюкованный силос обрабатывается с помощью погрузчика тюков или фронтальный погрузчик либо наколоть тюк на заслонку, либо с помощью специального захвата. Заслонки не продирают тюки.

В Великобритании тюки для силоса чаще всего производятся в круглых тюках размером 4 на 4 фута, индивидуально обернутых от четырех до шести слоев «полиэтиленовой пленки для обертывания тюков» (черной, белой или зеленой 25-микрометровой стретч-пленки). Процент сухого вещества может варьироваться от примерно 20% сухого вещества и выше. Упомянутая выше непрерывная «колбаса» изготавливается с помощью специальной машины, которая обертывает тюки, когда они проталкиваются через вращающуюся обруч, которая наматывает обертку тюка на внешнюю сторону тюков (круглую или квадратную) непрерывной оберткой. Машина укладывает тюки на землю после обмотки, медленно продвигаясь вперед в процессе обмотки.

Haylage

Тюки сенажа в Тироле

Под сенажом иногда понимают силос с высоким содержанием сухого вещества от 40% до 60%, обычно сделанный из сено. Конский сенаж, как правило, состоит из 60-70% сухого вещества и производится в тюки небольшого размера или большие тюки.[6]

Работа с обернутыми тюками чаще всего осуществляется с помощью захвата, который сжимает тюк, покрытый пластиком, между двумя металлическими частями, чтобы избежать прокола пластмассы. Доступны простые фиксированные версии для круглых тюков, которые состоят из двух профильных труб или трубок, разнесенных друг на друга для скольжения под сторонами тюка, но при подъеме не позволяют ему выскользнуть. Часто используемые на задней трехточечной навеске трактора, они включают механизм опрокидывания, который может переворачивать тюки на плоскую сторону / конец для хранения на самых толстых пластиковых слоях.[6]

Ферментация

Вид сверху на ферментацию силоса

Силос подвергается анаэробная ферментация, который начинается примерно через 48 часов после заполнения бункера и преобразует сахар в кислоты. Брожение практически завершается примерно через две недели.

Перед началом анаэробной ферментации существует аэробная фаза, в которой уловленные кислород потребляется. От того, насколько плотно упакован корм, зависит характер получаемого силоса, регулируя химические реакции которые происходят в стеке. При плотной упаковке подача кислорода ограничена, и сопутствующая кислота ферментация вызывает разложение углеводы присутствует в уксусный, маслянистый и молочный кислоты. Этот продукт называется кислым силосом.[7] Если, с другой стороны, корм не взбитый и неплотно упакованный или бункер строится постепенно, окисление протекает быстрее и температура повышается; если прессовать массу при температуре 140–160 ° F (60–71 ° C), действие прекращается и получается сладкий силос. В азотистый меняется и состав кормов: при приготовлении кислого силоса до одной трети альбуминоиды может быть преобразован в амино- и аммоний соединения; при производстве сладкого силоса изменяется меньшая пропорция, но их становится меньше усваиваемый.[4] Если процесс ферментации плохо организован, кислый силос приобретает неприятный запах из-за избыточного производства аммиака или масляной кислоты (последняя является причиной запаха прогорклого масла).

В прошлом ферментация проводилась местными микроорганизмами, но сегодня некоторые объемные силосы инокулируют специфическими микроорганизмами для ускорения ферментации или улучшения получаемого силоса. Инокулянты для силоса содержат один или несколько штаммов молочнокислые бактерии, и наиболее распространенным является Lactobacillus plantarum. Другие используемые бактерии включают: Lactobacillus buchneri, Enterococcus faecium и Педиококк разновидность.

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 силоса за последние шестьдесят лет. Обычно используются три вида семян райграса: итальянский, многолетний и гибридный.[8]

Загрязнение и отходы

В процессе ферментации силоса или ямочного силоса выделяется жидкость. Сточные воды из силоса вызывают коррозию. Он также может загрязнять источники воды, если не будет собран и обработан. Высокое содержание питательных веществ может привести к эвтрофикация (гипертрофия), рост бактериальный или же водоросль цветет.[9]

Пластиковая пленка, используемая для запечатывания ямы или тюкованного силоса, требует надлежащей утилизации, и в некоторых районах существуют схемы ее переработки. Традиционно на фермах сжигали силосную пластмассу; однако опасения по поводу запаха и дыма вынудили определенные сообщества ограничить эту практику.[10]

Хранение силоса

Силос должен быть плотно упакован, чтобы минимизировать содержание кислорода, иначе он испортится. Силос в силосе проходит четыре основных этапа:[11]

  • Предварительное запечатывание, которое через несколько дней после заполнения бункера обеспечивает некоторое дыхание и некоторую потерю сухого вещества (СВ), но останавливает
  • Брожение, которое происходит в течение нескольких недель; pH капли; потеря DM больше, но гемицеллюлоза расщепляется; остановка аэробного дыхания
  • Инфильтрация, которая способствует некоторой инфильтрации кислорода, что позволяет ограничить микробное дыхание; доступные углеводы (СНО) теряются в виде тепла и газа
  • Опорожнение, обнажающее поверхность, вызывающее дополнительные потери; скорость потери увеличивается.

Безопасность

Силосы потенциально опасны: в процессе их наполнения и технического обслуживания могут возникнуть смертельные случаи, поэтому необходимо соблюдать некоторые меры безопасности.[12] Существует риск получения травмы от машин или падения. При заполнении бункера мелкие частицы пыли в воздухе могут стать взрывоопасными из-за их большой совокупной поверхности. Кроме того, ферментация представляет опасность для дыхательных путей. В процессе силосования образуется «силосный газ» на ранних стадиях процесса ферментации. Силосный газ содержит оксид азота (NO), который будет реагировать с кислородом (O2) в воздухе, чтобы сформировать диоксид азота (НЕТ2), что токсично.[13] Недостаток кислорода внутри силоса может вызвать удушье. Плесень, которая растет, когда воздух достигает затвердевшего силоса, может вызвать токсический синдром органической пыли. Обрушение силоса из больших бункерных силосов привело к гибели людей.[14] Сам силос особой опасности не представляет.

Питание

Силосом можно заменить корнеплоды. Сыпучий силос обычно подается в молочный скот, а тюкованный силос, как правило, используется для мясной скот, овца и лошади. Преимущества силоса в качестве корма для животных несколько:

  • Во время ферментации силосные бактерии воздействуют на целлюлозу и углеводы в кормах, производя летучие жирные кислоты (ЛЖК), такие как уксусный, пропионовый, молочный, и маслянистый кислоты. Понижая pH, они создают враждебную среду для конкурирующих бактерий, которые могут вызвать порчу. Таким образом, ЛЖК действуют как естественные консерванты, так же, как молочная кислота в йогурте и сыре увеличивает сохраняемость того, что изначально было молоком, или уксусом (разбавленной уксусной кислотой) для консервирования маринованных овощей. Это защитное 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 создает контраст с питанием животного. (Однако чрезмерное производство уксусной и масляной кислот может снизить вкусовые качества: смесь бактерий идеально подобрана таким образом, чтобы максимально увеличить производство молочной кислоты.[15][16])
  • Некоторые ферментирующие организмы производят витамины: например, виды лактобацилл производят фолиевая кислота и витамин B12.[17]
  • Процесс ферментации, в результате которого образуются ЛЖК, также дает энергию, которую используют бактерии: часть энергии выделяется в виде тепла. Таким образом, силос немного ниже по калорийности, чем исходный корм, точно так же, как йогурт содержит немного меньше калорий, чем молоко. Однако эта потеря энергии компенсируется характеристиками консервации и улучшенной усвояемостью силоса.

История

Используя ту же технику, что и в процессе изготовления квашеная капуста зеленый корм сохранялся для животных в некоторых частях Германии с начала 19 века. Это привлекло внимание французского агронома Огюста Гоффарта из Sologne, возле Орлеан, который опубликовал книгу в 1877 году, в которой описал опыт сохранения зеленых культур в силосах.[18] Опыт Гоффарта привлек значительное внимание.[4] Условия молочное животноводство в США подходит силосование зеленых кукуруза корм, и вскоре был принят Новая Англия фермеры. Фрэнсис Моррис из Мэриленда приготовил первый силос, произведенный в Америке в 1876 году.[19] Благоприятные результаты, полученные в США, привели к внедрению системы в Соединенном Королевстве, где Томас Кирби впервые представил процесс для британских молочных стад.[20]

Современный силос, консервированный кислотой и предотвращающий контакт с воздухом, был изобретен финским академиком и профессором химии. Арттури Илмари Виртанен. Виртанен был удостоен Нобелевской премии по химии 1945 года «за свои исследования и изобретения в области агрохимии и пищевой химии, особенно за метод сохранения кормов», фактически изобретая современный силос. [21]

Ранние силосы были сделаны из камня или бетона над или под землей, но признано, что воздух может быть в достаточной степени исключен в плотно сжатой штабеле, хотя в этом случае несколько дюймов корма по бокам обычно бесполезны из-за плесень. В США конструкции обычно строились из деревянных цилиндров глубиной от 35 до 40 футов.[4]

На заре механизированного земледелия стебли срезали и собирали вручную с помощью ножа и тележки, запряженной лошадьми, и подавали в стационарную машину, называемую «наполнитель силоса», которая рубила стебли и поднимала их по узкой трубке наверх силосная башня.

Анаэробное пищеварение

Основная статья: Анаэробное пищеварение
Анаэробный варочный котел

Силос можно использовать для анаэробного сбраживания.[22]

Рыбный силос

Рыбный силос[23][24] это метод, используемый для сохранения побочные продукты от рыбалки для последующего использования в качестве корма рыбоводство. Таким образом, части рыбы, которые не используются в качестве человеческая еда такие как рыбьи кишки / внутренности, рыбьи головы и обрезь, вместо этого используются в качестве ингредиентов в гранулах корма.[25][26] Силос производится путем измельчения остатков и смешивания их с муравьиная кислота, а затем храните его в резервуаре. Кислота помогает при сохранение а также дальнейшее растворение остатков. Установки для переработки рыбного силоса могут иметь форму резервуаров на борту судов или на суше.[27] Во время силоса рыбы рабочие должны проявлять осторожность, чтобы свести к минимуму опасность для здоровья, возгорания или взрыва из-за использования муравьиной кислоты.[27][28]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Определение слова" силос | Dictionary.com ". www.dictionary.com. Получено 3 июн 2020.
  2. ^ Вуд, Брайан Дж. Б. (1998). Микробиология ферментированных продуктов, том 1 и 2. Springer. стр.73. ISBN  978-0-7514-0216-2.
  3. ^ Джордж, Дж. Рональд, изд. (1994). Дополнительные публикации: кормовые и зерновые культуры (8-е изд.). Дубьюк, Айова: Kendall / Hunt Pub. Co. ISBN  0840393415.
  4. ^ а б c d е ж Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в всеобщее достояние: Чисхолм, Хью, изд. (1911). "Силос ". Британская энциклопедия. 9 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 653–654.
  5. ^ "Шины Энтех". Архивировано из оригинал на 2013-08-15. Получено 2014-01-01.
  6. ^ а б Шредер, Дж. У. «Сенаж и другие ферментированные корма» (PDF). Качественный корм. Архивировано из оригинал (PDF) на 2019-04-26.
  7. ^ Чисхолм, Хью, изд. (1911). "Сено". Британская энциклопедия. 13 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
  8. ^ «Интенсивные посевы для получения высококачественного силоса от года до пяти лет». Cotswold Grass Seeds Direct. Получено 26 апреля 2019.
  9. ^ «Эвтрофикация» (PDF). Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  10. ^ "Исследование сельскохозяйственных отходов Онтарио: воздействие на окружающую среду открытого сжигания сельскохозяйственных пластмасс" (PDF). Июль 2011 г. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  11. ^ Bolsen, K. K .; Эшбелл, = G .; Вайнберг, З. Г. (1996-10-01). «Заквашивание силоса и добавки для силоса». Азиатско-Австралазийский журнал наук о животных. 9 (5): 483–494. Дои:10.5713 / ajas.1996.483. ISSN  1011-2367.
  12. ^ Кейт Больсен и Рут Э. Больсен. Бункерный силос, меры безопасности с опрокидывающейся сваей могут спасти жизни. Прогрессивный молочник. 15 мая 2012 г. Проверено 26 апреля 2019 г.
  13. ^ Беррис, Роберт Х .; Niedermeier, R.P .; Сунд, Джулиан М. "Остерегайтесь силосного газа!". Национальная база данных по безопасности сельского хозяйства. Получено 26 апреля, 2019.
  14. ^ Кимберли Скунмейкер (1 октября 2000 г.). «Четыре способа обезопасить себя с силосом». Архивировано из оригинал на 2011-01-17. Получено 2010-01-02.
  15. ^ Хейман, Кейли. Загадка силоса: преодоление общих проблем. Прогрессивный молочник.
  16. ^ 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.
  17. ^ Santos, F .; Wegkamp, ​​A .; de Vos, W. M .; Smid, E.J .; Гугенгольц, Дж. (14 марта 2008 г.). «Высокий уровень производства фолиевой кислоты в ферментированных продуктах питания продуцентом B12 Lactobacillus reuteri JCM1112». Прикладная и экологическая микробиология. 74 (10): 3291–3294. Дои:10.1128 / AEM.02719-07. ЧВК  2394963. PMID  18344331.
  18. ^ Огюст Гоффарт, Мануэль де ла Культура и де л'енсилаж де маис и авторы четырех ярдов вертов [Руководство по выращиванию и силосованию кукурузы и других зеленых кормов] (Париж, Франция: G. Masson, 1877).
  19. ^ Крисп, Ховард Л .; Паттерсон, Х. Дж. (Июль 1908 г.). «Силосы и силос в Мэриленде: строительство силосов, производство и кормление силоса». Бюллетень сельскохозяйственной экспериментальной станции Мэриленда (129): 1–78. Первый силос, сделанный в Америке, был приготовлен Фрэнсисом Моррисом из Элликотт-Сити, Мэриленд в 1876 г., поместив целое зерно в траншею или яму, вырытую в земле и засыпанную землей. [п. 2]
  20. ^ Некролог Томаса Кирби, Bromley Record, 1901.
  21. ^ "Арттури Илмари Виртанен". 29 апреля 2020 г. - через Википедию.
  22. ^ Steffen, R .; Szolar, O .; Браун, Р. (30 сентября 1998 г.). «Сырье для анаэробного пищеварения» (PDF).
  23. ^ "Håndbok i Ensilering - Stiftelsen RUBIN, 1993 (Английский перевод: Справочник по рыбному силосу Фонда РУБИН, 1993 г.)" (PDF).
  24. ^ де Арруда, Лиа Ферраз; 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.
  25. ^ "Utnyttelse av biprodukter fra fiskerinæringen". www.miljolare.no.
  26. ^ Берге, Аслак (18 февраля 2016 г.). "- Flere hundre tusen tonn fiskerester kastes i havet".
  27. ^ а б "Ensilasje". www.arbeidstilsynet.no.
  28. ^ Фенстад, Арне (21 января 2020 г.). "Ansatt døde i tank med fiskeslo og maursyre - nå må rederiet møte i retten". Вт.но.

Источники

дальнейшее чтение

  • Чжоу, Ицинь. Сравнение свежих или силосованных кормов (например, травы, бобовых, кукурузы) по производству парниковых газов после энтеральной ферментации у мясного скота. Руан-Норанда, Québec: Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, 2011. N.B.: Исследовательский отчет.