CC BY
126
УДК 631.171
Отбор проб кормов для сельскохозяйственных животных, как важная стадия их анализа. Методы и средства отбора
Никитин Леонид Алексеевич, к.т.н., доцент, старший научный сотрудник, заведующий отделом
e-mail: [email protected]
Северо-Западный научно-исследовательский институт молочного и лугопаст-бищного хозяйства - обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Вологодский научный центр Российской академии наук»
Никифоров Владислав Евгеньевич, старший научный сотрудник
e-mail: [email protected]
Северо-Западный научно-исследовательский институт молочного и лугопаст-бищного хозяйства - обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Вологодский научный центр Российской академии наук»
Углин Владислав Константинович, к.т.н., ведущий научный сотрудник
e-mail: [email protected]
Северо-Западный научно-исследовательский институт молочного и лугопаст-бищного хозяйства - обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Вологодский научный центр Российской академии наук».
Аннотация. Отбор проб является важной частью анализа кормов, и от того, как он будет выполнен, зависит достоверность результатов измерений. Ошибки, возникающие вследствие неправильного отбора пробы, в дальнейшем исправить уже не удается, а исследования какими бы точными они не были становятся бессмысленными. Современный отбор проб кормов - это целая система организационных и технологических мероприятий, которые должны быть выполнены для получения и сохранения репрезентативной (т.е. отражающей среднее значение всех характеристик присущих всей партии материала) пробы. Для обеспечения методически правильного отбора пробы силоса и сенажа из закрытых траншей, которые отражали бы качество всего заложенного в траншею корма на всей глубине его хранения, необходимо применение специальных технических средств -пробоотборников. Методика исследований включает в себя анализ нормативных требований к процессу отбора, а также обзор современных технических средств и конструкций пробоотборников. С целью увеличения эффективности и снижения трудоемкости пробоотбора на основе нового способа отбора растительных проб (патент №2651175 от 2018 г.) предложен пробоотборник силоса и сенажа с элек-
тромеханическим приводом. Пробоотборник отличается простотой конструкции и использования.
Ключевые слова: анализ, корм, силос, сенаж, траншеи, пробоотборник.
Основную массу кормов для сельскохозяйственных животных составляют корма местного производства - силос, сенаж, сено. В России ежегодно заготавливается более ста миллионов тонн консервированных травянистых кормов. Производство таких кормов имеет определенный цикл, состоящий из выращивания, заготовки, хранения и реализации. Каждая стадия должна выполнятся исходя из технологических требований процесса. То есть для получения качественного корма необходим контроль и оперативное управление процессами, которые основываются на измерениях их параметров. Измерение параметров и их динамика (мониторинг) позволяют также прогнозировать сохранность корма. Качество заготавливаемого корма может зависеть, во-первых, от качества исходного сырья, т.е. кормовых культур, выращенных для этих целей, во-вторых, от времени и условий заготовки корма, в-третьих, от сроков, места, условий хранения. В частности, по данным ученых, потери сухого вещества в непрессованном сене, даже при сравнительно хороших условиях хранения, составляют в скирде 7,7%, а в сараях - 3,8%. За восемь месяцев хранения сена в среднем теряется 60% каротина, что составляет почти 8% в месяц. Хранение силоса в течение года приводит к потере 40-50% каротина и т.д. [1, 2] .
Влияние факторов на качество корма может быть оценено проведением определённых анализов с отбором пробы корма или без отбора.
Исследования кормов выполняются с целью микробиологического, санитарно-гигиенического и химико-токсикологического контроля. В результате анализов могут определятся:
• питательная ценность кормов,
• ботанический состав,
• наличие отравляющих составляющих,
• наличие остаточных количеств пестицидов.
В зависимости от цели исследований и типа корма отбор пробы имеет свои особенности начиная от условий отбора до применяемых технических средств. Вместе с тем процесс получения пробы имеет определенные общие принципы:
- отбор проб должен быть выполнен в определенное время, в определенных условиях и месте отбора,
- отбор, хранение и транспортировка пробы должны проводиться так, чтобы не произошло изменений в содержании определяемых компонентов или в свойствах корма;
- объем пробы должен быть достаточным и соответствовать применяемой методике анализа.
Отбор проб является важной частью анализа кормов, и от того, как он будет выполнен, зависит достоверность результатов измерений. Ошибки, возникающие вследствие неправильного отбора пробы, в дальнейшем исправить уже не удается, а исследования, какими бы точными они ни были, становятся бессмысленными. Поэтому, современный отбор проб кормов - это целая система организационных и технологических мероприятий, которая включает в себя: подготовительные:
• определение цели исследований;
• изучение нормативно-регламентирующей базы (рекомендаций и документов ГОСТ);
• выбор способа отбора (ручной или механизированный) и подготовка соответствующего оборудования;
• подготовка тары для отбора, хранения и транспортировки проб с учетом соответствующих требований;
• определение процедуры подготовки проб к хранению (охлаждение, консервация);
• изучение технологии процесса и составление программы отбора проб с подготовкой документации и форм для ведения записей;
• обеспечение соблюдения правил техники безопасности при отборе проб;
и непосредственно исполнительные мероприятия:
• отбор проб;
• упаковка (консервация, охлаждение) проб;
• оформление документации;
• транспортировка проб в лабораторию.
Исследования корма могут быть определены целями текущего контроля: оценка заготовляемого корма, оценка хранения (динамика изменения питательности), оценка корма непосредственно перед скармливанием (для определения количества данного корма в кормосмесях рационов), оценка корма в процессе отбора (для возможных изменений в кормовых рационах и обеспечения полноценного кормления животных). А также целями комплексного контроля, который применяется при постоянных проблемах с силосом, с целью улучшения отдельных этапов его заготовки [3].
В сельскохозяйственных предприятиях оценка качества кормов должна проводиться в течение всего периода их заготовки. После окончания уборки трав и созревания кормов проводится их полная оценка качества с целью получения данных о питательности кормов на начало стойлового периода и составления кормового баланса и кормовых планов по расходованию кормов. В период использования проводится периодическая оценка качества кормов для оперативных изменений в кормовых рационах для полноценного кормления животных.
В документах, регламентирующих процедуру отбора проб кормов, учитываются специфика отбора различных типов проб, особенности отбора проб для различных целей и важные организационные моменты. К таким нормативным документам относятся: государственные (национальные стандарты) (ГОСТ), межгосударственные стандарты, методические указания (МУ), технические регламенты таможенного союза, ветеринарные правила и нормы (ВетПиН), санитарные правила и нормы (СанПиН), устанавливающие нормы, правила, методы по отбору, упаковке, доставке и хранению проб.
На сегодняшний день в Российской Федерации действуют следующие стандарты:
• ГОСТ ISO 6497-2014 «Корма. Отбор проб» (введен в действие 01.07.2017);
• ГОСТ 13496.0-2016 «Комбикорма, комбикормовое сырье. Методы отбора проб» (введен в действие 01.01.2018);
• ГОСТ 23637-90 «Сенаж. Технические условия» (введен в действие
30.04.1991);
• ГОСТ Р 55986-2014 «Силос из кормовых растений. Общие технические условия» (введен в действие 01.07.2015);
• ГОСТ Р 55452-2013 «Сено и сенаж. Технические условия» (введен в действие 01.07.2014).
Процедуры и правила отбора проб описаны в документах:
- Методические указания по оценке качества и питательности кормов (утвержденные заместителем министра сельского хозяйства Российской Федерации В.И. Алгининым 20.06.2002).
- Методические указания по отбору проб пищевой продукции животного и растительного происхождения, кормов, кормовых добавок с целью лабораторного контроля их качества и безопасности (утвержден Федеральной службой по ветеринарному и фитосанитарному надзору 21 мая 2009 года).
- Технический регламент таможенного союза «О безопасности кормов и кормовых добавок» (ТР 201/00/ТС).
Образец корма, полученный при взятии пробы, должен быть репрезентативным, т.е. отражать среднее значение всех характеристик присущих всей партии материала. Это условие будет выполняться при соблюдении методики отбора проб. Методы отбора проб травянистых кормов достаточно хорошо прописаны в ГОСТ 27262-87 «Корма растительного происхождения. Методы отбора проб». В нем отражены обоснованные практикой требования [4]:
- по срокам отбора проб - не позднее чем за 15 дней до скармливания, но не ранее чем за 4 недели после закладки массы на хранение,
- глубина отбора пробы - 1,5-2 метра, при этом в анализ не включают верхний слой 20 см,
- расположение точечных проб: первая - в центре траншеи (самое хорошее качество корма), вторая - на месте перехода горизонтальной поверхности в наклонную на расстоянии 0,5-1 м от стены (в этом месте силос обычно хуже, чем в центре из-за сложности трамбовки и укрытия края траншеи),
- количество точечных проб в зависимости от массы партии. Для массы до 500 тонн - 2-3 пробы, максимальное количество при массе свыше 4000 тонн - 7 проб,
- масса объединённой пробы - не менее 2 кг, масса средней пробы - 0,5-1 кг.
В 2013 году взамен ГОСТа 27262-87 вступил в действие ГОСТ 6497 (ГОСТ Р
ИСО 6497-2011 Корма для животных. Отбор проб), разработанный на основе международного ГОСТа, в котором учтено то, что отбор кормов может производится не только в местах приготовления и хранения кормов, но и при их перевозке для продажи. Основные положения метода отбора проб силоса определены следующим
- в период отбора проб из скирды, штабеля, силосной ямы или силосного отвала определяют количество отбираемых точечных проб с учетом минимального количества определяемого массой партии. Для партии до 5 тонн - 10 проб, более
- отбирают случайным образом точечные пробы из всей совокупности корма. Следует убедиться, что все слои представлены в равной степени;
- минимальная масса объединенной пробы - 16 кг, минимальная масса сокращенной пробы - 4 кг, минимальная масса лабораторной пробы - 1 кг.
В 2017 году ГОСТ 6497 переведен в ранг межгосударственного стандарта без изменения его содержания (ГОСТ ИСО 6497-2014 Корма. Отбор проб).
[5]:
Анализ данного документа говорит о том, что в нем представлены только общие требования к отбору проб кормов, и он, к сожалению, вряд ли может способствовать упорядочению работ по отбору проб. Поэтому наиболее целесообразно для практического отбора проб использовать специальные методические рекомендации.
Для обеспечения методически правильного отбора пробы силоса и сенажа из закрытых траншей, которые отражали бы качество всего заложенного в траншею корма на всей глубине его хранения, необходимо применение специальных технических средств - пробоотборников. Рекомендации и методики отбора проб, как правило, не содержат четких и достаточных сведений о применяемых технических средствах и ограничиваются общими требованиями - соответствия по размеру частиц, объему проб, физическому состоянию и т.п. [6]. Не существует также и специальной нормативной базы по механизмам пробоотбора, где указывалось бы, чем отбирать и с какими характеристиками.
В общем случае требования к пробоотборникам определяются самой методикой отбора, то есть агрозоотехническими требованиями (глубина отбора, масса пробы, ее объем и т.п.). В зависимости от цели исследований эти требования могут уточняться, изменяя тем самым конструкции пробоотборников.
Отбор проб может производится ручными и механическими пробоотборниками. Наибольшее распространение имеют ручные пробоотборники. Механические пробоотборники наряду с положительными сторонами по трудоемкости, производительности процесса имеют целый ряд недостатков, связанных с громоздкостью приводов, снижением надежности и ресурса эксплуатации.
Существует большое разнообразие конструкций устройств для отбора кормов, которые принципиально делятся на отборники с вырезанием пробы ударом или аналогом удара и вырезанием пробы скользящим резанием - вращением или его аналогом.
Пробоотборники ударного типа наиболее просты по конструкции, имеют хорошую работоспособность, что определило их широкое распространение. Конструкции с ударом специальным молотом не нашли большого практического применения из-за значительных усилий (обслуживает как правило 2 человека) и снижения надежности при ударных нагрузках.
Значительно упрощен процесс ударного резания в пробоотборниках, использующих для заглубления инерцию массы пробоотборника при его взмахах. Такие конструкции разработаны во Всероссийском научно-исследовательском институте кормов (рис. 1) [7], СЗНИИМЭСХ (рис. 2) [8].
Одним из основных критериев оценки пробоотборников являются энергозатраты и затраты ручного труда. Затраты энергии при скользящем резании примерно в 5 раз меньше, чем при резании рубкой. Поэтому применение пробоотборников, использующих скользящее резание, энергетически оправдано, но для них необходим механизм привода вращения. Конструкция такого отборника разработана в СЗНИ-ИМЛПХ (патент №21000793 «Пробоотборник Седунова В.А.) (рис. 3), и достаточно большое их количество работает в хозяйствах Северо-Западного региона [9].
Также на рынке представлен производимый в Германии бур для взятия проб, который ввинчивается в силосную массу при помощи специального винтового элемента (рис. 4) [10]. Аналогичный вариант пробоотборника разработан в СЗНИИМЭСХ (рис. 5) [11].
Рисунок 1. Зонд для отбора проб силоса, конструкции ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса
Рисунок 2. Бур-пробоотборник БП-1 для силоса и плющенного зерна конструкции СЗНИИМЭСХ
Рисунок 3. Отборник конструкции СЗНИИМЛПХ
Рисунок 4. Бур (производитель - Германия)
Рисунок 5. Бур БП-1 конструкции СЗНИИМЭСХ
Принцип вкручивания использован в конструктивном исполнении пробоотборников, предлагаемых Белорусским производителем (рис. 6, 7) [12, 13].
Рисунок 7. Бур (производство Беларусь) (клиновая режущая кромка)
Известны и другие конструкции отборников проб кормов, как универсальных, так и предназначенных для какого-либо одного типа корма, однако все они имеют те или иные недостатки, связанные в основном с низкой производительностью, трудоемкостью, энергоемкостью, и вследствии этого имеют ограниченный спрос потребителей. Как показывает практика, в случае применения пробоотборников аналогичных конструкций, зачастую пробы отбираются с минимальным количеством образцов из одной-двух точек, причем это ведёт к недостоверности оценки заготовленного корма по результатам качественного анализа.
В связи с этим встает задача улучшения конструктивных и эксплуатационных характеристик отборников проб кормов.
В настоящее время в СЗНИИМЛПХ - обособленном подразделения ФГБУН ВолНЦ РАН - с учетом накопленного опыта по эксплуатации пробоотборников,
разработан новый способ отбора проб и устройство для его осуществления, защищенный патентом Российской Федерации на изобретение (патент № 2651175 от 18 апреля 2018 года) [14]. Универсальный пробоотборник силоса и сенажа (ОСА) (рис. 8), созданный на основе этого способа, относится к области контроля качества сельскохозяйственной продукции, который использует новую конструкцию с возможностью электромеханического привода для циклического отбора растительных проб при определении качественных показателей корма.
В новой конструкции использован принцип вырезания цилиндрической пробы корма циклически расположенными ножами в цилиндрической части шнека.
Отбор растительных кормов осуществляется при вращении вала с цилиндрической частью шнека и конусообразным наконечником. При этом обеспечивается шнековое втягивание в монолит корма с одновременным вырезанием пробы ножами, расположенными по кромке шнека. При заполнении шнековой части кормом пробоотборник извлекается на поверхность для формирования пробы.
Новый универсальный пробоотборник силоса и сенажа с электромеханическим приводом отличается простотой конструкции и использования, при снижении трудоемкости и энергоемкости рабочего процесса с обеспечением безопасности проведения работ.
Таким образом, процесс отбора проб корма это одна из важных составляющих анализа. От правильного выбора технических средств и способа отбора проб различных кормов во многом зависит объективная оценка в системе качественного анализа. Эта объективность обеспечивается взятием отдельных проб с заданной глубины по определенному месту в контрольных точках хранилища.
Исходя из сказанного, авторы считают, что отбор проб должен производиться безупречно, обеспечивая достоверность получаемой информации о качестве корма, от выбора средств и места отбора до отправки проб в лабораторию. Затраты на выполнение процесса отбора проб, как и стоимость пробоотборника, экономически оправданны в сравнении с потерями, которые получаются из-за неправильного кормления животных при ошибках в определении питательности кормовых рационов.
V
Рисунок 8. Пробоотборник ОСА
Список литературы:
1. Березенков, В.В. Контроль качества кормов в хозяйстве / В.В Березенков, В.И. Гайдук, Д.В. Лавренко // Кормопроизводство. - 2002. - №6. - С. 31-32.
2. Качество грубых и сочных кормов в хозяйствах Вологодской области / Е.В. Богатырева, Л.А. Корельская, П.А. Фоменко, А.Г. Тищенко, Н.С. Власова, С.Ф.К. Сафаралиева // Тенденции развития молочного скотводства в России: юбилейный спецвыпуск научных трудов СЗНИИМЛПХ, посвященный 95-летию со дня образования института / Северо-Западный научно-исследовательский институт молочного и лугопастбищного хозяйства; Вологодская ГМХА. Вологда ; Молочное, 2016. С. 84-92.
3 Шпикерс, Хуберт. Контроль качества силоса и сенажа / перевод Елены Ба-бенко. - Режим доступа: https://soft-agro.com/kormoproizvodstvo/kontrol-kachestva-silosa.html
4. ГОСТ 27262-87. Корма растительного происхождения. Методы отбора проб / Сборник ГОСТов. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2002.
5. ГОСТ Р ИСО 6497-2011. Корма для животных. Отбор проб. - М.: Стандар-тинформ, 2012.
6. Богомолов, Л.К. Состояние технических средств отбора и подготовки проб в измерительных процессах оценки качества кормов / Л.К. Богомолов, В.В. Станкевич // Вестник ВНИИМЖ . - 2012. - №2(6). - С. 145-151.
7. Отрошко, С.А Пробоотборники для контроля качества силоса и сенажа / С.А. Отрошко // Кормопроизводство. - 2013. - №1.- С. 46-48.
8. Бур-пробоотборник. - Режим доступа: http://www.perspectivagro.ru/bur-probootbornik.html
9. Патент 2100793 РФ, МПК G01N1/04. Пробоотборник В.А. Седунова / В.А. Се-дунов, М.М. Скобелев (РФ). - №95115911/25; заявлено 12.09.95; опубл.27.12.97, Бюл. № 36. - 4 с.
10. Отбираем пробы кормов на анализ: материал с Сайта лаборатории анализа кормов Розенау сельскохозяйственной палаты федеральной земли Нижная Австрия / Перевод: Елена Бабенко. - Режим доступа: http://viktoriy.ru/babenko-9
11. Перекопский, А.Н. Технологический контроль процессов консервирования плющеного зерна / А.Н. Перекопский, А.В. Зыков // Молочнохозяйственный вестник. - 2012. - №4(8), IV кв. - С. 52-58.
12. Бур-пробоотборник шнековый. - Режим доступа: https://kahanovskaya. deal.by/p61021068-bur-probootbornik-shnekovyj.html
13. Бур-пробоотборник. - Режим доступа: https://kahanovskaya.deal.by/ p56932622-bur-probootbornik.html
14. Патент 2651175 РФ, МПК G01N1/02. Способ отбора растительных проб и устройство для его осуществления / В.К. Углин, А.В. Маклахов, В.Е. Никифоров. -№2016138923; заявлено 03.10.2016; опубл18.04.2018, Бюл. № 11.
References:
1. Berezenkov, V.V. Quality control of forages in economy. Kormoproizvodstvo. [Forage production], 2002, no.6, pp. 31-32. (in Russian)
2. The quality of coarse and succulent fodder in the farms of the Vologda region. V sbornike: Tendencii razvitiya molochnogo skotvodstva v Rossii: YUbilejnyj specvypusk nauchnyh trudov SZNIIMLPH, posvyashchennyj 95-letiyu so dnya obrazovaniya instituta.
[In the collection: Trends in the development of dairy cattle breeding in Russia: Jubilee special issue of scientific works of NWRITPC, dedicated to the 95th anniversary of the institute. Federal State Budgetary Institution "North-West Research Institute of Dairy and Grassland Farms"], FSBEI HE Vologda SDFA named after N.V. Vereshchagin, Vologda-Molochnoe, 2016, pp. 84-92. (in Russian)
3. Spikers Hubert. Silage and haylage quality control. Access mode: https://soft-agro.com/kormoproizvodstvo/kontrol-kachestva-silosa.html (in Russian)
4. GOST R 27262-87. Korma rastitel'nogo proiskhozhdeniya. Metody otbora prob. [Feed of plant origin. Sampling methods]. M.: Publishing house of standards, 2002. (in Russian)
5. GOST R ISO 6497-2011. Korma dlya zhivotnyh. Otbor prob. [Animal feed. Sampling]. M.: Standartinform, 2012. (in Russian)
6. Bogomolov, L.K. The status of technical means of sampling and preparation of samples in the measurement processes the evaluation of feed quality. Vestnik VNIIMZH. [Bulletin of VNIIMS], 2012, no.2 (6), pp. 145-151. (in Russian)
7. Otroshko, S.A. Samplers, quality control silage and silage. Kormoproizvodstvo. [Forage production], 2013, no.1, pp. 46-48. (in Russian)
8. Bur probootbornik. [Bur sampler]. Access mode: http://www.perspectivagro.ru/ bur-probootbornik.html (in Russian)
9. 2100793 Patent of the Russian Federation, IPC G01N1/04. Sampler of V.A. Sedunov (the Russian Federation). - no. 95115911/25; stated 12.09.95; publ. 27.12.97, Bull. no. 36, 4 p. (in Russian)
10. Otbiraem proby kormov na analiz. [Select samples of feed for analysis]. Material s Sajta laboratorii analiza kormov Rozenau sel'skohozyajstvennoj palaty federal'noj zemli Nizhnaya Avstriya. [Material from the site of the laboratory of feed analysis Rosenau of agricultural chamber of the Federal land of Lower Austria]. Access mode: http:// viktoriy.ru/babenko-9 (in Russian)
11. Perekop, A.N. Technological control of the processes of preservation of rolled grain. Molochnohozyajstvennyj vestnik. [Dairy Bulletin], 2012, no. 4 (8), IV sq., pp. 52-58. (in Russian)
12. Bur-probootbornik shnekovyj. [Drill-auger sampler]. Access mode: https:// kahanovskaya.deal.by/p61021068-bur-probootbornik-shnekovyj.html (in Russian)
13. Bur-probootbornik. [Bur sampler]. Access mode: https://kahanovskaya.deal. by/p56932622-bur-probootbornik.html (in Russian)
14. 2651175 Patent of the Russian Federation, IPC G01N1/02. Method of selection of plant samples and device for its implementation. Uglin V. K., Maklakhov V., Nikiforov V. E. (the Russian Federation). - no. 2016138923; stated 03.10.2016; publ. 18.04.2018, Bull. no. 11. (in Russian)
Sampling of feed for farm animals as an important stage of their analysis. Selection methods and tools
Nikitin Leonid Alekseevich, Candidate of Sciences (Technology), Associate Professor, Senior Researcher, Head of the Department.
e-mail: [email protected]
"North-West Research Institute of Dairy and Grassland Farming" - a separate division of the Federal State Budgetary Institution of Science "Vologda Scientific Center of the Russian Academy of Sciences"
Nikiforov Vladislav Evgenievich, Senior Researcher.
e-mail: [email protected]
"North-West Research Institute of Dairy and Grassland Farming" - a separate division of the Federal State Budgetary Institution of Science "Vologda Scientific Center of the Russian Academy of Sciences"
Gulin Vladislav Konstantinovich, Candidate of Sciences (Technology), Leading Researcher.
e-mail: [email protected]
"North-West Research Institute of Dairy and Grassland Farming" - a separate division of the Federal State Budgetary Institution of Science "Vologda Scientific Center of the Russian Academy of Sciences"
Abstract. Sampling is an important part of feed analysis and the reliability of measurement results depends on how it is performed. It's impossible to correct the errors occurring due to incorrect sampling in the future, and researches no matter how accurate they are, become meaningless. Modern feed sampling is a whole system of organizational and technological measures that must be performed to obtain and maintain a representative (i.e., reflecting the average value of all the characteristics of the entire batch of material) sample. To ensure the methodically correct sampling of silage and haylage from closed trenches, which would reflect the quality of all the feed laid in the trench at the entire depth of its storage, it is necessary to use special technical means - samplers. The article contains an analysis of the regulatory requirements for the selection process, as well as an overview of modern technical means and designs of samplers. To increase efficiency and to reduce the complexity of sampling, based on the new method of selection of plant samples (patent No. 2651175 2018.) the authors developed silage and haylage sampler with electromechanical drive. The sampler is simple in design and use.
Keywords: analysis, feed, silage, haylage, trenches, sampler.
