Основные технологические особенности силосования кукурузы

Одним из основных объемистых кормов жвачных животных является кукурузный силос, производство которого в республике находится ежегодно на уровне 20 млн. тонн. При этом технология работы с кукурузой на корм в республике освоена значительно лучше, чем технология заготовки кормов из многолетних трав. Разработаны: Отраслевой регламент «Заготовка силоса» 08.02.2007 года и рекомендации «Технологические аспекты заготовки высококачественных кормов из кукурузы». – Минск 2011 года.

Факторы, обеспечивающие получения качественного корма определяется главным образом технологией его заготовки, основными элементами которой являются: подготовка траншеи, уборка в оптимальные фазы вегетации, оптимальная влажность, высота среза, измельчение сырья и длина резки, консерванты, укладка, трамбовка и герметизация.

К моменту заготовки необходимо подготовить силосную траншею, с целью устранения попадания грязи в зеленую массу и развития в ней гнилостных бактерий. Для этого нужно тщательно вычистить стены и днище, заделать все ямы и трещины, чтобы в силосную массу не проникал воздух, провести дезинфекцию (побелку).

Уборка в оптимальные фазы вегетации.

Во время наблюдения за процессом созревания важно обращать внимание, как на початки, так и на всё растение в целом, поскольку усвояемость этих обоих компонентов развивается по-разному. Оптимальное содержание сухого вещества (СВ) всего растения (30–35%) отмечается, как правило, тогда, когда в початках заканчивается отложение крахмала (содержание сухой массы початков: 50–55%). Это тот момент, когда зерно можно поцарапать ногтем пальца. Ранняя уборка (при содержании СВ < 30%) приводит к нежелательным потерям сока растений. Слишком поздняя уборка (> 35% СВ) не сможет гарантировать оптимальную трамбовку. Кроме того, возникает очень много остатков растений с грязью и с нежелательными микроорганизмами. Возрастает риск образования плесени.

Содержание сухого вещества в початках растет постоянно, в то время как в листостебельной массе снижается. Концентрация энергии в них увеличивается до восковой спелости, а в листостебельной массе также снижается.

Кукуруза обладает тем замечательным свойством, что ее питательная ценность, благодаря изменению морфологических частей растения и увеличению доли початков и массы зерна, растет практически до конца вегетации. Так, в период цветения в 1 кг «зеленки» содержится 1,69 МДж ОЭ, в фазу молочной спелости зерна — 2,05, молочно-восковой — 2,34, восковой — 2,96 МДж. В свою очередь, 1 кг початков молочной спелости содержит 2,34 МДж ОЭ, молочно-восковой — 3,65, восковой — 5,64. Вот почему предлагается убирать кукурузу на силос в фазе восковой спелости початков, когда влажность снижается до 69–60 %, уровень СВ в силосуемой массе составляет не менее 25 %, а концентрация ОЭ в каждом килограмме силоса повышается до 11,3 МДж. Следует также отметить, что листостебельная масса кукурузы без початков в фазе восковой спелости состоит в основном из клетчатки с низкой переваримостью. Концентрация энергии в этой части растения с наступлением восковой спелости снижается с 6,0 до 5,0 МДж/кг сухого вещества. Но листостебельная масса в смеси с початками в этой фазе также необходима при кормлении крупного рогатого скота как источник клетчатки.

Для получения высококачественного кукурузного силоса необходимо стремиться убирать кукурузу при содержании сухого вещества 30–35%. В этом случае, потери при силосовании будут минимальными, а поедаемость — высокая. То есть уборку кукурузы проводят в молочно-восковую и восковую спелость при содержании сухого вещества 30–35% и наивысшей концентрации энергии 10,5–11,7 МДж, силосоуборочными комбайнами Гомсельмаш «Палессе», «КВК-800», «New Holland» серии FX-28, «John Deere» серии WTS 9680, Jaguar 800–900 фирмы CLAAS и другими, обеспечивающими одновременное скашивание, измельчение и погрузку массы. Также можно использовать УЭС-2–250 в составе комплекса К-Г-6 (с жаткой ПКК-02), либо КЗР-10. Силосную массу транспортируют тракторными прицепами ПС-30, ПС-45, ПС-60, ПУС-15, «Боярин», ПТ-14С, ПСС-15 и др.

Оптимальная влажность, высота среза и измельчение сырья.

Влажность кукурузы в фазе восковой спелости зерна соответствует оптимальным ее значениям при силосовании — 60–70%. Из массы влажностью 70% и ниже не вытекает сок при ее силосовании в траншеях и создаются более благоприятные условия для развития молочнокислых бактерий. Так же при влажности 70% замедляется деятельность маслянокислых и гнилостных бактерий, которые вызывают порчу силоса — чем ниже влажность, тем в большей мере снижается интенсивность развития этих бактерий.

Необходимо помнить, что с выделением сока усиливается интенсивность развития всех бактерий, прежде всего гнилостных. Чем обильнее и быстрее вытекает сок, тем интенсивнее протекают микробиологические процессы. В результате общие потери возрастают. Кроме того, вытекающий сок засасывает воздух внутрь массы, вызывая разогревание силоса. На это дополнительно расходуются сахара и другие питательные вещества, в корме могут происходить гнилостные процессы.

Таким образом, повышение содержания сухого вещества в силосуемой массе — залог снижения потерь и повышения качества силоса. Оптимальное содержание сухого вещества (СВ) всего растения (30 – 35%). Ориентировочно, процент влаги в корме можно определить так: мелкоизмельчённую массу (5–15 мм) сжимают в кулаке в течение 20–30 секунд, затем быстро разжимают. Если комок сохраняет форму, и при сжатии выделилась жидкость, влажность более 75%. Если комок сохраняет форму, но влаги выделилось мало — 60–70%. Если комок распадается быстро — менее 60%. По всем полезным хозяйственным показателям силосование кукурузы в фазе восковой спелости зерна, бесспорно, имеет большое преимущество. Однако, кукуруза в фазе восковой спелости зерна приобретает и нежелательные свойства: нижние части стеблей, и стержни початков сильно грубеют, только 15–18% зерна достигает физиологической или технической спелости, оно плохо переваривается скотом. Одним из решающих условий повышения качества силоса и его продуктивного действия является возделывание раннеспелых гибридов кукурузы с коротким вегетационным периодом.

Силосование кукурузы до фазы молочной спелости зерна нежелательно не столько из-за увеличения потерь питательных веществ, сколько из-за обильного вытекания сока (иногда до 20% от количества заложенной массы) и получения перекисленного силоса (рН 3,6—3,7). Вытекающий сок — очень агрессивный субстрат. Перекисление снижает поедаемость силоса и отрицательно влияет на здоровье животных, особенно при его скармливании в несбалансированных рационах.

Высота среза растений является важным технологическим приёмом, с помощью которого можно управлять качеством кукурузного силоса. Чтобы свести к минимуму попадание грязи и находящихся, именно, в нижней части стебля спор дрожжей и грибков, следует проводить скашивание кукурузы на силос на высоте 35-40 см. Это позволяет значительно повысить энергетическую питательность за счет снижения концентрации лигнифицированной клетчатки, которая преимущественно содержится в нижней части растения — стерне.

Измельчение, длина резки. При уборке кукурузы в фазу восковой спелости зерна, необходимо измельчить на отрезки длиной до 10мм, зерно дробить на частицы не крупнее 5мм, при этом количество недробленого зерна не должно превышать 1%. Силос из измельченной массы подкисляется до рН 4,2, и в нем в основном содержится молочная кислота (80% и более от суммы кислот), тогда как силос из крупно измельченной массы имеет рН 4,5, и в нем в небольшом количестве (около 0,1%) накапливается масляная кислота. Внедрение технологии заготовки мелкофракционного кукурузного силоса уменьшает на 30% его потери при скармливании, что практически равноценно увеличению на 10–17% объемов животноводческой продукции. Благодаря уменьшению размеров частиц улучшается использование грузоподъемности транспортных средств и заполнения хранилищ.

При уборке кукурузы следует обратить внимание на отдельные технологические процессы, прежде всего на степень измельчения и высоту среза растений. Растения молочно-восковой спелости при влажности 70–75% необходимо измельчать крупнее — на отрезки длиной 20-30 мм, а молочной фазы спелости при влажности 80–85% — на 40-45 мм, чтобы уменьшить соковыделение из растительных клеток. Длину резки можно увеличить, сняв часть ножей измельчающего аппарата в соответствии с инструкцией по эксплуатации комбайнов. При более крупном измельчении потери питательных веществ составляют до 15% из-за неполного поедания кормов и снижения усвояемости непереваренного зерна.

Зерно кукурузы, выращиваемой на силос, состоит из высоко перева-римых веществ, особенно крахмала. В связи с этим оно имеет довольно высокую концентрацию энергии: примерно 11–12 МДж/кг сухого вещества. Содержание 250 г крахмала в 1 кг СВ, что желательно для кормления, достигается только при доле початков >50% и восковой спелости зерна. Крахмал кукурузы отличается тем, что часть крахмальных зерен достаточно зрелых растений не подвергается микробному ферментативному перевариванию в рубце, а происходит энергетически более эффективное энзиматическое (ферментное) переваривание.

Избыток не переваренного крахмала, попадающего в толстый отдел кишечника, повышает риск развития клостридий, способствуя развитию воспалительных процессов в вымени (мастит), копытах, половых органах. Поэтому по мере повышения спелости зерна должно повышаться и его измельчение (кон-крекером). Например:

• при молочно-восковой фазе спелости — плющеное зерно;
• при восковой — измельченное до половинок;
• приближаясь к полной спелости зерно следует дробить более тщательно.

При повышенной спелости кукурузы устойчивость крахмала к бактериальному и энзиматическому перевариванию в рубце увеличивается. Но с повышением степени спелости при кормлении силоса из кукурузы у коров увеличивается выделение с калом непереваренных зерен кукурузы, т.е. неиспользованного крахмала.

Скармливание силоса из оптимально измельченной массы позволяет увеличить поедаемость его на 1,2–1,5 кг в сутки в пересчете на сухое вещество, в результате чего прирост живой массы на откорме возрастает на 150–200 г в сутки, продуктивность коров — на 1,6 кг молока в сутки при 4%-ной жирности.

При измельчении растений, достигших восковой спелости зерна, на частицы длиной 3–5 см отход силоса в виде несъеденных остатков достигает 15% и более, а потери непереваренного зерна — 10–12%. Однако слишком мелко измельчать зеленую массу кукурузы — до частиц длиной менее 6 мм также нецелесообразно. Это не только уменьшает производительность комбайна, увеличивает расход топлива, но и снижает переваримость сухого вещества и клетчатки силоса.

Стратегия использования консервантов при заготовке кукурузного силоса.

В качестве консервантов могут использоваться различные органические кислоты, их смеси, а также летучие жирные кислоты и особенно часто – муравьиная. Однако, в мировой практике и передовых сельскохозяйственных предприятиях нашей страны при производстве силосованных кормов отдаётся предпочтение сухим (лиофильно высушенным) биологическим консервантам. Сухие препараты являются консервантами нового поколения, включающие, как правило, смеси четырех видов бактерий с КОЕ (колониеобразующих единиц) не менее 10×109, 10×1010. Биологически это объясняется тем, что гомоферментативные молочнокислые бактерии обеспечивают подкисление корма до рН 4,2 за 7–12 часов после укрытия траншеи, а это в сравнении со спонтанным типом брожения в 5 раз быстрее позволяет обеспечить стабильность кислотной среды и сохранность корма.

Конкурентоспособные свойства сухих консервантов в сравнении с жидкими биологическими консервантами:

• стабильность при хранении (не менее 2-х лет);
• простота применения (не требуется дополнительного подращивания и культивации перед применением);
• сочетание взаимодополняющих культур молочнокислых бактерий (не менее 4-х), углеводов для стартового развития бактерий;
• способность консервировать как легко- так и трудносилосуемое сырье.

РУП «НПЦ НАН Беларуси по животноводству» совместно с РУП «Институт мясо-молочной промышленности» разработаны технологии изготовления трех видов сухих биоконсервантов для силосования растительной массы. В одном грамме сухих биоконсервантов гарантированно содержится не менее 1×1010 живых бактерий (рекомендуемая доза внесения 60000–100000 КОЕ на грамм силосуемого сырья) (таблица 3). 

Таблица 3 – Консерванты

Эффективность применения отечественных лиофильно высушенных консервантов при заготовке силоса была изучена в Минском, Могилевском, Волковысском и Гродненском районах. Установлено, что ни в одной из проб силоса, заготовленного с использованием консервантов, не обнаружено масляной кислоты, во всех образцах отмечается преобладание молочной кислоты на уровне 60–80% при концентрации рН 4,0–4,2. Корма, заготовленные с данными консервантами, соответствовали первому и высшему классам качества. Использование биологических консервантов при силосовании растительных кормов позволяет сократить потери питательных веществ при заготовке и хранении кормов: сухого вещества на 4,8–5,4%, сырого протеина — на 5,9–6,5%; повысить молочную продуктивность коров на 3,3–6,8%. Считаем, что необходимо расширять производство лиофильно высушенных консервантов, для обеспечения полной потребности. Следует отметить, что при уборке кукурузы в оптимальную фазу созревания внесение консервантов необязательно, в виду нормального сохранения питательных веществ при хранении силоса. В данном случае идет умеренное развитие эпифитной молочнокислой и уксуснокислой флоры, за счет развития которой происходит подкисление силосуемой массы до оптимальной pH 4,0–4,2.

В случае увеличения влажности в силосуемой кукурузе и снижения концентрации СВ до 25–20% создаются условия для бурного развития эндогенной микрофлоры молочнокислых и уксуснокислых бактерий. Ввиду большого количества свободных водорастворимых сахаров и повышенной сочности, возрастает количество кислот за счет селективного отбора осмотолерантных бактерий и обеспечивается низкий уровень pH 3,6–3,8, что недопустимо при кормлении жвачных животных. Поэтому при повышении влажности сырья необходимы высокоэффективные биологические консерванты, которые должны вноситься только на кормоуборочном комбайне в процессе заготовки силоса.

Укладка, трамбовка и герметизация силоса в траншеи.

Во избежание загрязнения загружать силосную массу в траншеи следует без заезда в них транспортных средств. При условии заезда в траншею, подъезд к траншее необходимо выслать соломой на расстоянии примерно 25 метров. Скорость заполнения траншеи оказывает большое влияние на сохранность питательных веществ и качество силоса. Массу равномерно распределяют и трамбуют слоями толщиной по 30–35 см. Чтобы устранить поступление воздуха в ранее уложенную массу, толщина ежедневно укладываемого слоя в уплотнённом виде должна быть не менее 80 см в траншеях. Несоблюдение этого требования приводит к отрицательным результатам.

Главное условие получения высококачественного корма — трамбовка. При этом необходимо особое внимание уделить уплотнению массы у стен. Разравнивание и уплотнение силосной массы должно проводиться по мере ее поступления в хранилище. Для этого рекомендуется применять погрузчики «Амкодор-332С», «Амкодор-352С-02» и другие модели подобного типа машин. Подойдут тракторы «К-700/701», оборудованные дугами безопасности кабины и догружателями веса для обеспечения трамбовки силосной массы из расчета до плотности 800–850 кг/м³, при этом температура массы не должна повышаться выше 35–370С. В случае разогрева массы выше 370С проводят дополнительную трамбовку. В недостаточно уплотненной массе резко повышается температура и вместо оптимальной (36–380С) достигает 55–700С, при которой белок корма практически полностью переходит в недоступное для животных состояние, а количество энергии в силосе снижается на 15% и более. Укрытие силосной массы проводится цельным полотнищем полимерной пленки, обеспечивающей стопроцентную герметизацию корма. Пленка прижимается мешками с гравием или отсевом камней, либо другим материалом.

Созревает кукурузный силос через 4–6 недель после закладки. Его выемку производят вертикальными слоями по всему поперечному срезу, не нарушая монолитности оставшегося корма — слой толщиной 35–50 см отрубают от остальной массы фрезой. Оставшийся силос прикрывают пленкой, используемой для укрытия массы. Нарушение этих правил ведет к разогреванию корма, в результате чего ежедневно теряется до 3 % органического вещества. Следует отметить, что сохранность питательных веществ в силосе значительно увеличивается при закладке массы в полимерные рукава: потери сухого вещества и сырого протеина в этом случае не превышают 8%, тогда как при силосовании в траншеях они составляют около 14%.

Заготовка кукурузного силоса с хранением в полимерном рукаве.

Технология заготовки кукурузного силоса в полимерной упаковке с использованием биологических консервантов позволит увеличить выход питательных веществ с единицы площади на 20–25%, снизить потери при заготовке и хранении на 10–15% и довести концентрацию энергии в 1 кг сухого вещества до 0,90–0,98 к. ед., или до 11,8 МДж обменной энергии. С этой целью используют зеленую массу кукурузы, убранную в фазу восковой спелости. Для скашивания и измельчения кукурузы в фазе восковой спелости зерна используют кормоуборочные комбайны «Полесье» 250А, «Ягуар», «New Holland» со специальными кукурузными жатками. Высота скашивания кукурузы – 10-12 см. Длина резки кукурузы в фазу восковой спелости не должна превышать 1,5 см, максимум 2 см при условии, что работа крекеров измельчающего аппарата обеспечивает разрушение каждого зерна до 0,5 см. Транспортируют измельченную массу на оборудованные площадки для упаковки в полимерный рукав самосвалами на базе автомобилей ГАЗ, МАЗ, тракторами МТЗ со специальным прицепом ПС-30, ПС-45, ПС-60. Измельченную массу перед закладкой взвешивают. Продолжительность загрузки полимерного рукава при объеме 200-250 м3 – не более 2 дней. Зеленую массу закладывают и запрессовывают в рукав специальной машиной производства фирмы AG-BAG 7000 Europe, 7000, M10000; УСМ-1 производства завода «Бобруйскагромаш». Закладка силосной массы в полимерный рукав должна соответствовать технологическим требованиям инструкций машин.

После заполнения рукава силосной массой устанавливают вентиляционные клапаны или делают крестообразные разрезы в полотне, через которые выпускаются газы. Через 1–2 дня, когда прекращается газовыделение, клапаны закрывают, разрезы полотна герметизируются липкой летной (таблица 5). 

Таблица 5 – Оценка качества силосуемой массы

Силос в полимерном рукаве хранится на огражденной площадке с твердым покрытием вблизи животноводческих ферм. Рукав необходимо сориентировать с севера на юг или разместить в тени древесных насаждений или построек.

Заготовка силоса при высокой и низкой влажности кукурузы.

Ранняя уборка кукурузы с влажностью более 80 % во многих странах считается непригодной для силосования: потери СВ составляют 29–39 %, резко снижается качество силоса. Для его коррекции рекомендуют добавлять сухие компоненты — как правило, измельченную солому яровых зерновых (10–20 %). Неизмельченная солома практически не впитывает выделяющийся сок.

Кукурузу в период молочной начало молочно-восковой спелости имеет влажность 80–85%, поэтому потери массы с соком достигают до 30%, а силос имеет низкое качество. Регулировать влажность и силосуемость сырья можно с помощью совместного силосования высоковлажного сырья с сухими компонентами (соломенная резка). Для предотвращения потерь с вытекающим соком целесообразно добавлять в силосуемую массу соломенную резку, измельчённую на отрезки до 8 см, но без признаков плесени, гнили и не загрязнённую землёй. Солому с кукурузой тщательно перемешивают. В кукурузу, богатую сахаром и бедную протеином, целесообразно добавлять клевер, люцерну и другие бобовые культуры из расчёта 15–20% массы кукурузы. При влажности массы 85% и выше необходимо добавлять 15–20% сухой измельченной соломы, при влажности сырья 80% — 10–12%. В этом случае влажность готового силоса будет в пределах 70–75%. Силосование нужно проводить послойно. На дно траншеи укладывают слой измельченной соломы 40–50 см, затем слой зеленой массы 30-40 см и опять слой соломы. Каждый слой соломы и зеленой массы тщательно перемешивают и уплотняют бульдозером с одновременным внесением различных консервантов. Зарипова Л.П. с соавторами рекомендуют при силосовании кукурузы повышенной влажности (80–85%) соблюдать традиционные правила внесения в массу сухих добавок, в том числе соломы бобовых и зерновых культур с целью регулирования влажности силосуемой массы до 70% влажности в следующей пропорции (таблица 2). 

Таблица 2 — Потребное количество сухой добавки на 1 т сочного сырья для приготовления смеси влажностью 70%.

 Кроме того, количество соломы, вносимой в силосную массу повышенной влажности, можно рассчитать по формуле:

К = 2 (ВФ — ВТ), 

где К – количество соломы, кг; ВФ – фактическая влажность массы, %; ВТ – требуемая влажность массы, %. 

Однако в условиях острой и продолжительной засухи подобно 2015 года из-за несоответствия основных жизненных факторов, необходимых растениям кукурузы в определенный период их вегетации, нарушается фотосинтетическая активность химико-биологических процессов и резко снижается рост и развитие растений, а, следовательно, урожайность. При этом, недостаток влаги в почве, стабильно высокая температура (28–35^оС) и стабильно низкая влажность воздуха ускоряют процессы фотосинтеза на 15–20 дней, что приводит к засыханию листьев и самих растений на корню. Листья у растений начинают засыхать с нижней части стебля, что требует при уборке урожая увеличивать высоту среза до 50-60 см, что существенно снижает сбор урожая. Раннеспелые гибриды, посеянные даже в оптимальные сроки и достигшие к середине июля высоты в 140-145 см, сбросили засохшие листья. Кроме того, из-за дефицита влаги и жесточайшей засухи не только снижается процесс формирования початков, но и наблюдается их щуплость зерна и череззерница. В тех районах, где в последние недели прошли дожди, и возобновился рост и развитие растений, можно с уборкой не спешить. В том случае, если растения кукурузы прекратили накопление органической массы, активно продолжается высыхание листьев, то необходимо приступать к уборке. Как и в обычные годы, силосуя кукурузу, особое внимание следует уделить измельчению (не более 2 см) убираемой массы и содержание сухого вещества (30–35%), то есть строго соблюдать технологию силосования. В условиях острой и продолжительной засухи вследствие недостаточного содержания в зеленой массе влаги не обеспечивается хорошее уплотнение массы в силосных траншеях, что ведет к плесневению силоса. Поэтому, при низкой влажности зеленой массы ее требуется довести до влажности 65–70 % (объем воды или молочной сыворотки определяют, используя квадрат Пирсона), а внесение консервирующего рабочего раствора увеличить в 1,5 раза на тонну зеленой массы. Наилучшим вариантом при силосовании кукурузы низкой влажности может быть смешивание ее с зеленой массой однолетних или многолетних (отава) трав, или кукурузой более поздних сроков посева. Уборка в оптимальные сроки, тщательная трамбовка и герметическое укрытие необходимые условия получения высококачественного силоса.

Доктор сельскохозяйственных наук Н.В. Пилюк

Кандидат сельскохозяйственных наук А.А. Курепин

Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Р.Д. Шорец