ВЛИЯНИЕ ЖИДКИХ КОНСЕРВАНТОВ НА СОХРАНЕНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В КОРМАХ ИЗ ТРАВ

ВЛИЯНИЕ ЖИДКИХ КОНСЕРВАНТОВ НА СОХРАНЕНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В КОРМАХ ИЗ ТРАВ

Научная статья

Зыков А.В. *

ORCID: 0000-0002-3435-7468,

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства - филиал ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

* Корреспондирующий автор (zav35[at]list.ru)

Аннотация

Основным направлением при разработке технологии заготовки сена повышенной влажности в рулонах является консервирование его химическими препаратами в процессе прессования. Это позволяет заготавливать сено влажностью - 25-30%, сократить время вымывания питательных веществ из растений при неблагоприятных погодных условиях и тем самым уменьшать потери при заготовке и хранении. Теоретические исследования, проведенные в последние годы, и их практические результаты показали, что для снижения механических потерь стебельчатую массу злаковых культур при влажности 25% и выше необходимо прессовать с биологическими и органическими консервантами.

Ключевые слова: провяленная масса; консервант; влажность сена; фунгицидные свойства; пропионовая кислота; питательные вещества; травосмесь.

INFLUENCE OF LIQUID PRESERVATIVE AGENTS ON CONSERVATION OF NUTRIENTS IN FODDER MADE OF HERBS

Research article

Zykov A.V. *

ORCID: 0000-0002-3435-7468,

Institute of Agroengineering and Environmental Problems of Agricultural Production – Branch of the Federal Scientific Agroengineering Centre All-Russian Research Institute of Agricultural Mechanization of the Russian Academy of Agricultural Sciences, St. Petersburg, Russia

* Corresponding author (zav35[at]list.ru)

Abstract

The main direction in the development of technology for harvesting hay of high humidity in rolls is the conservation of its chemicals during the pressing process. This allows harvesting hay with a moisture content of 25-30%, as well as reducing the time of washing out nutrients from plants under adverse weather conditions and thereby decreasing losses during harvesting and storage. Theoretical studies conducted in recent years and their practical results show that in order to reduce mechanical losses, the stalk mass of cereal crops at a moisture content of 25% and higher must be pressed with biological and organic preservative agents.

Keywords: dried mass; preservative agent; hay moisture; fungicidal properties; propionic acid; nutrients; grass mixture.

Введение

Заготовка сена полевой сушки - самый старый способ консервирования зеленых кормов растений впрок путем высушивания до влажности не выше 17%. Однако из-за зависимости от условий погоды заготавливаемое в экстремальных условиях Северо-Западного региона в огромном количестве сено имеет низкое качество (до 50% его про производства). Очень высоки еще потери питательных веществ как во время его заготовки, так и в период хранения без хранилищ или навесов [1].

Отечественными и зарубежными исследованиями установлено преимущество заготовки прессованного сена с консервантами в сравнении с сеном полевой сушки заготовленных при неблагоприятных условиях [2].

Основным направлением при разработке технологии заготовки сена в рулонах является, консервирование его химическими препаратам в процессе прессования. Это позволит заготавливать сено влажностью - 30-35%, сократить время провяливания его в поле и тем самым уменьшать потери в поле и при хранении.

Методы и принципы исследования

На первом этапе исследований определяли консервирующую способность химических препаратов на влажном прессованном сене. Изучаемые препараты в дозе 1,0 и 1,5% от массы сена равномерно распыляли в провяленную массу влажностью 30 и 40%. Затем прессовали в рулоны (в трехкратной повторности). В контрольном варианте сено стандартной влажности и влажное прессованное без консервантов. Рулоны сена укладывали на открытую площадку и хранились в течении 3 месяцев. Первые 10 дней хранения ежедневно измеряли температур сена электронным термощупом. Через 3 месяца рулоны вскрыли и сделали органолептическую оценку по ГОСТ Р 56912-2016 [3], [4].

Результаты измерения температуры прессованного влажного сена приведены в таблице 1. Анализ данных таблицы показывает, что при 30%-ной влажности сена температура его не превышала критическую при использовании чистой пропионовой кислоты в дозе 1,5%, АИВ – 2000 Плюс - при дозе 1,0%. При влажности сена 40% лучшие результаты со всеми испытываемыми консервантами получены при дозе 3,0%, для АИВ – 2000 Плюс.

Результаты органолептической оценки сена на вскрытии рулонов через 3 месяца хранения показали, что при использовании химических препаратов в дозе 0,8% влажное сено покрывается плесенью и гнилью

Таблица 1 – Максимальная температура влажного сена при хранении в рулонах с использованием консервантов, °С

Химический препарат	Доза консерванта, % к массе
	0,5		1,0		1,5
	При влажности сена, %
	30	40	30	40	30	40
Без консерванта (Контроль 1)	54	55	53	56	54	55
Пропионовая кислота	51	54	41	42	35	38
АИВ-2000	38	43	36	36	33	33

Примечание: Контроль 1 – влажное сено без обработки консервантом; контроль 2 – сено влажностью 18%, его максимальная температура 19°С

 

Пропионовая кислота в дозе 1,0-1,5%, предохраняет от порчи сено с влажностью не выше 30%. АИВ-2000 Плюс используемые в дозе 1,5%, предохраняет сено от плесени и гнили при влажности 30 и 40%. При хранении влажного сена без консерванта оно полностью поражается плесенью и гнилью и не пригодно для скармливания.

На втором этапе исследований проверяли способность ряда консервантов предохранять влажное сено (30-35%) рулонах от самосогревания.

Средняя масса рулона была 340 кг, влажность сена 30%, ботанический состав клеверотимофеечная смесь 40%, разнотравье 60%. Рулоны были сложены в поле на настил из поддонов и укрыты рассыпным сеном, Температуру измеряли с помощью электронных термощупов в течение 30 суток.

В контрольном сене максимальная температура (56°С) отвечена на четвертый день, на 12-й она снизилась до 22 С, при вскрытии рулонов сена обнаружены плесень и гниль. В консервированном сене повышение температуры до максимума наблюдалось также на четвертый день.

При использовании пропионовой кислоты в дозе 1,5% температура на четвертый день повысилась до 40°С, при дозе 2,0% — до 30°С, при использовании АИВ-2000 в дозе 1,8% максимальная температура достигла 30°С, при дозе 2,0% - 35°С. На 12-й день во всех опытных вариантах сено имело температуру окружающей среды (19°С). В рулонах существенной разницы в динамике температур при применении разных доз консервантов не обнаружено очагов плесени и гнили в опытных рулонах не выявлено.

Результаты анализа сена на содержание переваримого протеина и массовой доли сырой клетчатки приготовленного с применением консервантов приведены в таблице 2.  При внесении пропионовой кислоты в дозе 1,6- 2,0% содержание протеина в сене возросло с 2,9 до 3,5-3,7%, то есть более чем на одну треть. После 90 суток хранения содержание протеина снизилось незначительно (до 3,1-3,4%). За следующие 3 месяца хранения его содержание в корме практически не изменилось.

На основании проведенных исследований определена зависимость массы трав от влагопоглотительной способности воздуха. Техника для скашивания трав должна выбираться в зависимости от влагопоглотительной способности воздуха и урожайности трав, чтобы обеспечить ускорение провяливания растений, равномерное их подсыхание, а также снизить затраты труда.

Например, при влагопоглотительной способности воздуха до 0,9 г/м³; и урожайности трав до 60 ц/гa рекомендуется косилка Berkut 3200, при урожайности 80-140 ц/гa – косилки серии Strige 2100-2800, при большей урожайности - косилка типа SapSun 2400.

Таблица 2 – Содержание переваримого протеина и массовой доли сырой клетчатки во влажном (30%) сене в разные сроки хранения, %

Вариант опыта	Протеин			Массовая доля сырой клетчатки
	Продолжительность хранения сена, сут
	0	90	180	0	90	180
Без консерванта (Контроль 2)	3,35	3,30	3,30	34,50	34,50	34,50
Пропионовая кислота	2,90	3,50	3,40	32,50	31,10	30,30
АИВ-2000	3,13	3,40	3,35	33,50	32,80	32,40

 

Для определений расхода консервантов опыты проводили на разнотравье и клеверотимофеечной смеси сена. Для внесения жидкого консерванта использовали оборудование НВУ-6. Массу рулонов определяли динамометром, с помощью разработанной треноги, расход консервантов - с помощью электронного расходомера жидкости [5], [6].

Оборудование НВУ-6 на пресс-подборщике Krone KR-130: должно обеспечивать подачу консерванта в дозе несколько, большей, чем установленная в лабораторных условиях.

Это обусловлено, во-первых, неравномерностью уплотнению массы в рулонах (k₁), во-вторых, потерей консерванта из-за неполного использования ширины питающего транспортера пресса Krone KR-130 (k₂). Подача консерванта рассчитывается по формуле:

   (1)

где Q – подача консерванта, % от массы сена

k₁ - коэффициент увеличения подачи консерванта из-за неравномерности объемной массы рулонов;

k₂ - коэффициент увеличения подачи консерванта из-за неполного использования ширины питающего транспортера;

q _лаб – доза консерванта, установленная в лабораторных опытах, % от массы сена.

Значение коэффициента k₁ равное 1,18, получили расчетным путем. Значение Коэффициента k₂ приняли равным 1,1, аналогично коэффициенту использования ширины захвата уборочных агрегатов [7], [8].

Доза жидких консервантов, установленная в лабораторных опытах (АИВ-200, пропионовая кислота) при влажности сена 30-35 % составляет 1,25-1,50 % от массы сена. Следовательно, подача консерванта в рулонный пресс, рассчитанная по вышеприведенной формуле, равна:

1,18∙1,1(1,25-1,50) = 1,8-2,0 % от массы сена

С целью изучения состояния сена в рулонах определили продолжительность лежки его в поле после обработки консервантами и в штабеле, завершенном рассыпным сеном. Периодически измеряли температуру и влажность корма, а после выпадения осадков - глубину промокания

Установлено, что течение 2-3 суток температура массы в отдельно лежавших рулонах повышается до 35- 38°С. Затем постепенно (2-3 сут) снижается до температуры окружающего воздуха. В рулонах, уложенных, в штабель, температура поднимается до 45 С и снижается медленнее (за 6 сут).

Проведенные исследования показали также, что влажность сена в рулонах постепенно снижается, то есть идет процесс естественной сушки. Так, за 35 суток она снизилась в отдельно лежащих рулонах с 43 до 27%, в штабеле - с 43 до 32%.

Рулоны, лежащие отдельно и в штабеле, покрытые рассыпным сеном, удовлетворительно противостоят выпадающим осадкам, Так. при выпадении 33 мм осадков в течение дня глубина промокания корма составила 50 мм.

При длительном хранении рулонов в поле в ненастную погоду наблюдается плесневение сена в месте контакта с землей на глубину до 100 мм. Поэтому рулоны необходимо убирать с поля и укладывать в штабель на третий-четвёртый день после прессования [9], [10].

Технико-экономические показатели определяли по результатам производственной проверки на опытном участке ФГБУ Северо-Западной государственной зональной машиноиспытательной станции. В процессе проверки было заготовлено 4,2 т сена. Урожайность его составила 30 ц/га, влажность 30-35%.

Заключение

Анализ полученных данных показывает, что затраты труда при применении технологического процесса заготовки сена в рулонах с использованием химических консервантов по сравнению традиционной технологией не изменяются. Общая питательность 1 кг корма повысилась с 0,33 до 0,48 корм, ед., или на 43,4%, содержание переваримого протеина - с 3,3 до 3,5 или на 6%. Экономическая эффективность при стоимости 1 т консерванта (АИВ-2000 Плюс) 7500 руб. составила 442,5 руб. на 1 т корма. На экономическую эффективность химического консервирования влажного сена решающее влияние оказывает стоимость консерванта, так как по консервирующей эффективности на влажном сене препараты различаются несущественно.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Попов В. Д. Технологическая модернизация отраслей растениеводства АПК Северо-Западного Федерального округа / В. Д. Попов, Д. А. Максимов, Ю. Л. Морозов и др. – СПб.: СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии, 2014. – 287 с.
2. Валге А. М. Алгоритмические основы выбора состава машинно-тракторного парка для производства сельскохозяйственной продукции в рыночных условиях / А. М. Валге, Э. А. Папушин, Ю. Г. Артемьев и др. // Материалы международного агроэкологического форума. СПб. – 2013. – Т.2. – С. 14-20.
3. Валге А. М. Оптимизация транспортных потоков при заготовке кормов из трав / А. М. Валге, Э. А. Папушин, А.В. Зыков и др. // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. – 2015. – №87. – С. 116 – 122.
4. Попов В. Д. Пути развития кормовой базы в Северо-Западном регионе России / В. Д. Попов, В. М. Могильницкий, А. Н. Перекопский и др. // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. – 2001. – №72. – С. 22 – 27.
5. Проектирование адаптивных технологий заготовки кормов из трав / В. Д. Попов. – СПб: НИПТИМЭСХ НЗ РФ, 1998г. – 108 с.
6. Морозов Ю. Л. Стратегия развития сельхозмашиностроения / Ю. Л. Морозов, А. В. Добринов // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. – 2006. – №78. – С. 18 – 31.
7. Попов В. Д. Мониторинг реализации машинных технологий высокой интенсивности для производства продукции растениеводства / В. Д. Попов, Д. А. Максимов, Ю. Л. Морозов // Вестник российской сельскохозяйственной науки. – 2015. – №2. – С. 8 – 12.
8. Зыков А.В. Эффективность применения химических консервантов при заготовке кормов трав, прессованных в рулоны / А.В. Зыков, В.А. Юнин, А.М. Захаров // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. – 2018. – №96. – С. 138 – 145
9. Попов В. Д. Пути развития кормовой базы в Северо-Западном регионе России / В. Д. Попов, В. М. Могильницкий, А. Н. Перекопский и др. // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. – 2001. – №72. – С. 22 – 27.
10. Попов В. Д. Организационно-технологические аспекты эффективности заготовки кормов в хозяйствах Ленинградской области / В. Д. Попов, А. Н. Перекопский, В. Н. Горнак // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. – 2003. – №75. – С. 14 – 21.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Popov V. D. Texnologicheskaya modernizaciya otraslej rastenievodstva APK Severo-Zapadnogo Federal`nogo okruga [Technological modernization of crop production, agricultural North-West Federal district] / V. D. Popov, D. A. Maksimov, Yu. L. Morozov and others // SPb.: SZNIIME`SX Rossel`xozakademii, 2014. – 287 p. [in Russian]
2. Valge A. M. Algoritmicheskie osnovy` vy`bora sostava mashinno-traktornogo parka dlya proizvodstva sel`skoxozyajstvennoj produkcii v ry`nochny`x usloviyax [Algorithmic bases of selection of the machine-tractor Park of the agricultural production in market conditions] / A. M. Valge, E`. A. Papushin, Yu. G. Artem`ev and others // Materialy`mezhdunarodnogo agroe`kologicheskogo foruma. SPb [Proceedings of the international agroecological forum]. – 2013. – Vol.2. – p. 14-20. [in Russian]
3. Valge A. M. Optimizaciya transportny`x potokov pri zagotovke kormov iz trav [Optimization of traffic flow when forage from grasses] / A. M. Valge, E. A. Papushin, A. V. Zy`kov and others // Texnologii i texnicheskie sredstva mexanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva [Technologies and technical means of the mechanized crop production and livestock]. – 2015. – №87. – P. 116 – 122. [in Russian]
4. Popov V. D. Puti razvitiya kormovoj bazy` v Severo-Zapadnom regione Rossii [Ways of development of fodder base in the North-Western region of Russia] / V. D. Popov, V. M. Mogil`niczkij, A. N. Perekopskij and others // Texnologii i texnicheskie sredstva mexanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva [Technologies and technical means of mechanized production of crop and animal products]. – 2001. – №72. – P. 22 – 27. [in Russian]
5. Proektirovanie adaptivny`x texnologij zagotovki kormov iz trav [Design of adaptive technologies of fodder harvesting from herbs] / V. D. Popov. – SPb: NIPTIME`SX NZ RF, 1998. – 108 p. [in Russian]
6. Morozov Yu. L. Strategiya razvitiya sel`xozmashinostroeniya [Development strategy of agricultural machinery] / Yu. L. Morozov, A. V. Dobrinov // Texnologii i texnicheskie sredstva mexanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva [Technologies and technical means of the mechanized crop production and livestock]. – 2006. – №78. – P. 18 – 31. [in Russian]
7. Popov V. D. Monitoring realizacii mashinny`x texnologij vy`sokoj intensivnosti dlya proizvodstva produkcii rastenievodstva [Monitoring the implementation of machine technology for high intensity of crop production] / V. D. Popov, A. Maksimov, Yu. L. Morozov // Vestnik rossijskoj sel`skoxozyajstvennoj nauki [Vestnik of agricultural science]. – 2015. – №2. – P. 8 – 12. [in Russian]
8. Zy`kov A.V. E`ffektivnost` primeneniya ximicheskix konservantov pri zagotovke kormov trav, pressovanny`x v rulony` [The Efficacy of chemical preservatives with fodder grasses, pressed into rolls] / A.V. Zy`kov, V.A. Yunin, A.M. Zaxarov // Texnologii i texnicheskie sredstva mexanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. – 2018. – №96. – P. 138 – 145. [in Russian]
9. Popov V. D. Puti razvitiya kormovoj bazy` v Severo-Zapadnom regione Rossii [Ways of development of fodder base in the North-Western region of Russia] / V. D. Popov, V. M. Mogil`niczkij, A. N. Perekopskij and others // Texnologii i texnicheskie sredstva mexanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva [Technologies and technical means of mechanized production of crop and animal products]. – 2001. – №72. – P. 22 – 27. [in Russian]
10. Popov V. D. Organizacionno-texnologicheskie aspekty` e`ffektivnosti zagotovki kormov v xozyajstvax leningradskoj oblasti [Organizational and technological aspects of the efficiency of fodder in the Leningrad region] / V. D. Popov, A. N. Perekopskij, V. N. Gornak // Texnologii i texnicheskie sredstva mexanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva [Technologies and technical means of mechanized production of crop and livestock products]. – 2003. – №75. – P. 14 – 21. [in Russian]