CC BY
6Естественные науки
мость этих элементов сравнительно низкая и составляет для цинка - 20-40%, а для меди - 10-30%. Даже наибольшая обнаруженная концентрация этих элементов (в Краснодарском крае: цинка - в образцах 2005 г; меди - в 2008 г) является безопасной для употребления. Все образцы перги, собранные в четырех регионах (Рязанской области, Краснодарском крае, Башкортостане и Татарстане) соответствовали нормам действующего СаН-ПиНа 2.3.2.1078-01. Среди токсичных элементов концентрация свинца во всех регионах была наиболее высокой и составила от 12,5 до 34,9% от норм СаНПиНа. Концентрация кадмия оказалась значительно ниже 0,9-6,5%. Содержание мышьяка было заметным лишь в образцах перги из Татарстана (13,8%). Ртуть обнаружили в следовых количествах. Поскольку перга является чувствительным индикатором загрязнения окружающей среды можно считать, что на территориях сбора исследованных образцов перги сложилась, в целом, благоприятная экологическая обстановка. В то же время необходимо иметь ввиду, что экологическая ситуация под мощным воздействием антропогенных факторов не может быть стабильной и проводить ее оценку следует регулярно.
Библиографический список
1. Осинцева Л.А. Апимониторинг районов сбора продукции пчеловодства на юге западной Сибири / Л.А. Осинцева, В.И. Коркина // Современные технологии производства и переработки меда. - Новосибирск, 2008. - С. 118-121.
2. Осинцева Л.А. Пчелиная обножка - индикатор состояния окружающей среды / Л.А. Осинцева // Пчеловодство. - 2004 - №3. - С. 10-11.
3. Bianu E. Honeybees - bioindicators in a heavy metals polluted area / E. Bianu // 40th International Congress of Apimondia. - Melbourne, 2007. - P.95-96.
4. Cermakova T. Bee bread as a pollution indicator / T. Cermakova // XXXVth International apicultural congress. - Bucharest, 1997. - P.70-71.
5. Conti M.E. Honeybees and their products as potential bioindicators of heavy metals contamination / M.E. Conti, F. Botre // Eniviron. Monit and Assess. -2001. - Vol.69, №3. - P. 267-282.
6. Skowronek W. Produkty pczczele wskoznikami skazenia srodowiska / W. Skowronek // Pszczelarstwo. - 1992. - Vol.43, №2-3. - P. 9-11.
7. The indicatory role of bee products and bees in the evalution of mercury contamination of the natural environment / T. P. Zarski [et al.] // Ann. Wassaw Agr. Univ. - SGGV. Vet. Med. - 1997. - №20. - P. 97-100.
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 631.243.242
В.Ф. Некрашевич, заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, д-р техн. наук, профессор, Н.А. Антоненко, ст. преп., соискатель Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева
ВАКУУМИРОВАННАЯ ТРАНШЕЯ ДЛЯ СИЛОСОВАНИЯ КОРМОВ
Использование достижений научно-технического прогресса во всех звеньях производства продуктов животноводства служит основой дальнейшего увеличения выпуска продукции с целью полного удовлетворения возрастающих потребностей населения в продуктах питания, а промышленности - в сырье. Для высокоразвитого животноводства необходимо создание прочной
кормовой базы, т.е. производства достаточного количества кормов необходимого ассортимента, состава и питательности [4, 8].
В молочном скотоводстве значительный удельный вес в структуре рационов занимают силосованные корма. Силосование зеленых кормов сопровождается меньшими потерями питательных веществ, в частности протеина, чем при сушке на
© Некрашевич В. Ф., Антоненко Н. А, 2013
сено. Если при обычных условиях уборки на сено из зеленой травы теряется до 30% и более питательных веществ, то при соблюдении технологии силосования в хороших силосных сооружениях потери общей питательности редко превышают 10% [1, 4, 8].
Из этого следует, что проектирование и строительство современных хранилищ кормов, в том числе силосных траншей, а также реконструкция имеющихся в наличии в хозяйствах, приобретают первостепенное значение.
При заготовке силосованных кормов, прежде всего, следует обеспечить наличие герметичных, очищенных, продезинфицированных хранилищ.
В настоящее время в сельском хозяйстве используют различные виды траншей для приготовления и хранения силосованных кормов. В зависимости от гидрогеологических условий и рельефа местности траншеи выполняют заглубленными, полузаглубленными и наземными.
Наземные траншеи более дешевы в эксплуатации, к тому же из них удобнее выгружать готовый силос. Из полузаглубленных траншей труднее отводить сок, и усложняется выемка силоса [1].
В заглубленные траншеи проще загружать массу, силос лучше защищен от проникновения воздуха и промерзания, но затруднен отвод сока и забор силоса. Силосные траншеи не защищены от грызунов. Заглубленные траншеи строятся глубиной 2-3,5 м, стены имеют уклон ко дну, ширина по верху не менее 9,0м, высота надземной части не более 0,70 м. Ширина понизу всех видов силосных траншей от 6 до 12м. Длина траншей не нормируется и назначается исходя из необходимой емкости, грунтовых условий, наличных средств механизации и продолжительности укладки силосной массы [2, 3, 4].
Для получения качественного силоса необходима тщательная трамбовка, вытеснение воздуха из силосной массы. От степени уплотнения растительной массы зависит качество силоса, а степень уплотнения находится в прямой зависимости от влажности сырья. Необходима также тщательная изоляция корма. Полное прекращение притока воздуха в силосуемую массу предупреждает снижение качества корма вследствие развития аэробных процессов, маслянокислого брожения и сводит к минимуму потери питательных веществ. Одним из самых надежных видов изоляции является использование водо- и воздухонепроницаемых полиэтиленовых пленок толщиной не менее 100 мкм [3, 4].
При плотности массы 600кг/м3 потери сухого вещества с одного квадратного метра площади составляют 5 кг, при плохой герметичности и плотности 200кг/ м3 - до 200 кг, а при проникновении воздуха на глубину до 0,5 м увеличиваются потери до 17% [1, 9].
При заготовке и закладке силоса необходимо соблюдать принцип поточности технологического
процесса в соответствии с ОСТ 46 170-84 [6, 7].
В Рязанской области в настоящее время в основном используют хранилища наземного типа в виде буртов, а также заглубленные траншеи. Уплотнение уложенного в траншею зеленого корма осуществляют при помощи трактора, но при каждом проходе трактора зеленая масса за счет своих упругих свойств восстанавливает свой объем и в нее всасывается атмосферный воздух. Поэтому в процессе заполнения хранилища происходит постоянное поступление в зеленую массу кислорода, что инициирует деятельность аэробных бактерий и тормозит процесс молочнокислого брожения. При этом зеленая масса сильно разогревается. Все это приводит к снижению качества получаемого силоса и к его порче в процессе хранения [2, 7].
В ФГБОУ ВПО РГАТУ был предложен принципиально новый вид траншеи для приготовления и хранения силоса с использованием вакуумирова-ния, направленный на повышение класса получаемого силоса, а также на обеспечение возможности его длительного хранения без снижения качества. Схема устройства траншеи представлена на рисунках 1, 2 [5].
Траншея имеет ширину примерно 7,0 м и глубину 3,0 м, длина ее приблизительно в два раза больше ширины. Необходимо предусмотреть, чтобы дно устраиваемой траншеи было выше уровня грунтовых вод с учетом их подъема в весенний период примерно на 0,3-0,5 м, а также выполнить обработку стен глиной для предотвращения затопления грунтовыми водами.
Дно и стенки подготовленной к использованию траншеи изолируются от внешних воздействий черной стабилизированной пленкой 2 (рисунок 1), места стыков тщательно соединяются с помощью тепловой сварки, а в местах соединения краёв плёнки склеиваются полиэтиленовыми лентами с липким слоем.
Для того чтобы пленка не потеряла свою герметичность, собираясь в углах, траншея 1 в поперечном сечении выполняется в форме полукруга.
При силосовании образуется клеточный сок, что приводит к потерям питательных веществ. Количество образующегося силосного сока зависит от содержания сухой массы в силосуемом материале, а также от действующего давления. Для полноценного брожения необходимо обеспечить удаление излишков сока, не допустив его попадания в грунтовые воды, окружающую среду, дренажную систему. Для этих целей в конструкции предусмотрено удаление сока с помощью уложенной по всей длине траншеи поверх полиэтиленовой пленки перфорированной трубы 7. Неперфо-рированный конец трубы выводится из траншеи выше уровня грунта и снабжается манометром 8 для создания в траншее необходимого избыточного давления, запорным краном 9 и штуцером 10 для подсоединения к вакуумному насосу 11.
Технические науки
а - план траншеи в продольном направлении; б - сечение А-А; в - сечение Б-Б 1 - траншея, 2, 4 - полиэтиленовая пленка; 3 - зеленая масса; 5 - металлическая сетка, с размером ячейки 10х10 мм; 6 - минеральный грунт толщиной 10-15 см; 7 - перфорированная труба для откачки сока; 8, 16 - манометр, 9, 17 - запорный кран; 10, 18 - штуцер; 11, 19 - вакуум-насос; 12 - специальная емкость для сбора сока; 13 - перфорированные трубы для откачки воздуха; 14 - уровень сока, образующегося в зеленом корме в процессе
молочнокислого брожения; 15 - коллектор.
Рис. 1 - Траншея для приготовления и хранения силоса с использованием вакуумирования
При помощи насоса сок, образующийся в зеленом корме в процессе молочнокислого брожения, откачивается со дна траншеи и сливается в специальную емкость 12. Полному удалению излишков сока из траншеи способствует уклон траншеи в продольном направлении к неперфорированному концу трубы 7.
Поверх пленки в траншею послойно, с уплотнением укладывается зеленый корм.
Процесс силосования сопровождается выделением тепла и повышением температуры в массе, от которой зависит направленность биохимических процессов. Разогрев массы продолжается до тех пор, пока не будет использован весь кислород, находящийся между частицами, пустоты не заполнятся углекислым газом, и растительные клетки не погибнут [1, 8].
Для упрощения удаления воздуха из кормовой культуры используем вакуумирование силосох-
ранилища. С этой целью по всей длине траншеи выше линии уровня сока, образующегося в зеленом корме в процессе молочнокислого брожения, укладываются две перфорированные трубы 13 для откачки воздуха. Трубы 13 соединяются между собой коллектором 15, свободный конец которого выводится из траншеи выше уровня грунта и снабжается манометром 16, запорным краном 17 и штуцером 18 для подсоединения к вакуум-насосу 19. Наружная поверхность труб 7 и 13 выполняется гофрированной в продольном направлении, причем отверстия 20 располагаются во впадинах гофр. Каждая перфорированная труба располагается внутри рукава 21 из москитной сетки, который защищает трубу от попадания в нее измельченной зеленой массы.
На рисунке 2 представлены сечения трубы для отвода сока, дающие представление об их использовании.
Г - Г
К
7 - перфорированная труба для откачки сока; 13 - перфорированные трубы для откачки воздуха; 20 - отверстия перфорированной гофрированной трубы; 21 -.рукава из москитной сетки.
Рис. 2 - Сечение и разрез трубы для отвода сока
После заполнения силосохранилища силосуемую массу нужно оградить от доступа воздуха, поэтому сверху зеленый корм укрывается полиэтиленовой пленкой 4. По всему периметру траншеи края полиэтиленовых пленок 2 и 4 герметично склеиваются, поверх пленок укладывается металлическая сетка 5 с размером ячейки не более чем 5,0х5,0 мм, которая защищает пленку от порчи грызунами.
Сверху на сетку 5 укладывается слой минерального грунта 6 толщиной 10-15 см, который придает поверхности уплотненной массы в центре, по длине траншеи, выпуклую покатую форму [3, 5].
Такое устройство траншеи позволяет за счет улучшения герметизации, сокращения сроков уплотнения силосуемой массы и своевременного отвода из нее образующегося сока, а также за счет удаления воздуха с использованием вакуумирова-ния, инициировать процесс молочнокислого брожения и снизить потери питательных веществ. Это позволит повысить качество получаемого силоса, а также обеспечить возможность его длительного хранения без снижения качества.
Проведенные опыты по хранению в герметичных вакуумированных силосохранилищах показывают, что можно получить силос 1-3 класса в зависимости от степени зрелости кукурузы.
Библиографический список
1. Корма и кормление домашнего скота и птицы / Авт.-сост. В. И. Авраменко. - М. : ООО «Издательство АСТ» ; Донецк : Сталкер, 2003. - 438 с.
2. Некрашевич, В. Ф. Анализ конструкций и материалов траншейных силосохранилищ / В. Ф. Некрашевич, Я. Л. Ревич // Сборник научных трудов преподавателей и аспирантов РГАТУ имени П.А. Костычева : мат. научно-практической конференции 2012 г. - Рязань : Издательство РГАТУ, 2012. - С. 93-99.
3. Пат. Беларуси № 7417, МПК А23К3/02. Устройство для приготовления силосованных кормов / Основин С.В.[и др]. ; заявка № 20101049 ; опубл. 30.08.2011.
4. Хохрин, С.Н. Кормление сельскохозяйственных животных / С. Н. Хорин. - М. : Колосс, 2004. -692 с. : ил.
5. Устройство траншейного типа для силосования кормов с использованием вакуумирования : заявка на патент от 14.01.2014 / Некрашевич В.Ф, Антоненко Н. А. [ др]. - № 2013101376.
6. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных : Справочное пособие. Ч. 1. Крупный рогатый скот // Под ред. А. П. Калашникова, Н. И. Клейменова, В. В. Щеглова. - М. : Знание. - 1994. - 400 с.
7. НТП АПК 1.10.11-001-00 : нормы технологического проектирования хранилищ силоса и сенажа / Министерство сельского хозяйства Российской федерации. - М., 2000.
8. Механизация и технология производства продукции животноводства / В. Г. Коба, Н. В. Бра-гинец, Д. Н. Мусуридзе, В. Н. Некрашевич. - М. : Колос, 1999. - 528 с. : ил.
9. ГОСТ 10202-97. Силос из зеленых растений: технические условия. - М. : Изд-во стандартов, - 1998. Взамен ГОСТ 23638-90.
