для чего применяется химическое консервирование при силосовании
Для чего применяется химическое консервирование при силосовании
ХИМИЧЕСКОЕ КОНСЕРВИРОВАНИЕ КОРМОВ
Химическим способом следует консервировать сочные корма, которые из-за недостатка сахара не могут хорошо засилосоваться обычным путем.
Сущность химического консервирования состоит в том, что к свежескошенной зеленой массе при закладке в силосное сооружение добавляют вещества, предотвращающие развитие в пей нежелательных микробиологических процессов.
Для химического консервирования применяют специальные препараты, состоящие из минеральных кислот и солей, а также вещества, обладающие бактериостатическим действием. Препараты из минеральных кислот хранят и перевозят в стеклянной или металлической таре с антикоррозийным покрытием внутри. Из кислотных препаратов используют смесь соляной кислоты с глаубе-ровой солью (ААЗ) Я смеси серной и соляной кислоты.
Таблица 12
Для приготовления препарата ААЗ на 1 л технической соляной кислоты требуется воды и глауберовой соли
Препарат Кг готовят из 1 части технической соляной и одной части аккумуляторной серной кислоты и 21 части воды (по объему).
При приготовлении кислотных препаратов необходимо всегда, в обязательном порядке, наливать кислоту в воду, а не наоборот.
Техника консервирования препаратом ААЗ состоит в следующем. Соляную кислоту и глауберову соль доставляют к месту консервирования. Крепкую соляную кислоту наливают в деревянный чан или кадку с водой, после этого в раствор вносят глауберову соль, которая в неразведенной соляной кислоте не растворяется. Смесь тщательно перемешивают деревянной лопаткой и препарат готов для употребления. Так же приготавливают и препарат Кг.
Таблица 13
Дозы кислотных препаратов для консервирования разных растений (л).
Консервирование проводят следующим образом. Свежескошенные растения загружают послойно (толщина слоя 20—30 см). Каждый слой равномерно поливают консервирующим препаратом из железной неоцинкованной лейки или непосредственно из чана, в котором нахо-дится раствор. Для этого чан устанавливают несколько выше верхнего края ямы и траншеи. В него вставляют железный патрубок, на который надевают резиновый шланг с распылителем на конце. Препарат надо как можно равномернее распределить в силосуемой массе. Для этого следует определить вес и толщину слоя. Рассчитать, сколько потребуется препарата на один слой и на всю загружаемую в сооружение зеленую массу. На верхний слой прибавляют препарата больше, чем на нижний, с учетом того, что часть консервирующей жид-кости просачивается вглубь.
Кислотные препараты могут вызвать ожоги кожи, испортить одежду, обувь, поэтому работающие с препаратами должны быть снабжены защитными очками, резиновыми фартуками и сапогами.
При химическом консервировании кислотными препаратами можно закладывать в силосные сооружения неизмельченную зеленую массу (за исключением толстостебельных растений). Дело в том, что при искусственном подкисленно минеральными кислотами нет необхо-димости путем измельчения растений способствовать быстрому и интенсивному выделению из них сока, что необходимо для ускорения молочнокислого процесса при обычном силосовании. Микробиологические процессы при химическом консервировании развиваются более слабо и не оказывают решающего влияния на результат силосования. Кроме того, при добавлении к зеленой массе кислотных препаратов растительные клетки быстро теряют тургор, поэтому хорошо уплотняются и без измельчения. Результат консервирования люцерны кислотными препаратами приведен в таблице 14.
Таблица 14
Величина рН и содержание кислот в обычном силосе из люцерны и при консервировании ее препаратами ААЗ и К2
Как видно из таблицы 14, добавление кислотных препаратов к люцерне, относящейся к трудносилосующемуся сырью, позволяет создать необходимый уровень кислотности и предотвратить образование масляной кислоты. Люцерна, засилосованная обычным способом, имела недостаточную кислотность и содержала масляную кислоту. Подобные результаты получаются при консервировании и других растений, содержащих мало сахара.
Поскольку при химическом консервировании в силосуемой массе непосредственно после внесения препарата создается устойчивая кислая среда, то в ней происходят значительно меньшие потери сухого вещества и отдельных питательных веществ по сравнению с обычным силосованием (табл. 15).
Таблица 15
Потери сухого вещества, сырого протеина, белка и каротина (%) при обычном силосовании и химическом консервировании люцерны
Применение кислотных препаратов затрудняется из-за плохой транспортабельности, необходимости иметь в большом количестве специальную тару, дополнительных затрат труда на их внесение в консервируемую массу.
Для консервирования зеленой массы пользуются и сухими препаратами. Наиболее эффективным является пиросульфит натрия (Na2S205) — соль сернистой кислоты, легко распадается с выделением сернистого газа. Хранят ее в деревянных закупоренных кадках. Консервирующее действие пиросульфита натрия основано на его бактериостатических свойствах. Этот препарат не подкисляет корм, а лишь частично предотвращает развитие в нем микробиологических процессов, вследствие чего величина рН массы остается примерно па том же уровне, что и в свежей зеленой траве.
При достаточной влажности силосуемой массы он обладает сильным восстанавливающим действием. Это его свойство способствует созданию анаэробных условий, вследствие чего дыхание растений быстро прекращается после заполнения силосного сооружения.
При использовании пиросульфита натрия растительную массу необходимо быстро закладывать в силосохранилище. Медленная закладка приводит к постепенному окислению внесенного препарата, и его бактериостатическое действие теряется.
Техника внесения пиросульфита натрия несложна. Его добавляют к зеленой массе в количестве 4—5 кг на
I мм и у. Важно препарат равномерно распределить в консервируемой массе. Неудобство пользования пмросульфитом натрия заключается в том, что при внесении его н 1 консервируемой массы выделяется сернистый газ. Потом у работающие в силосном сооружении должны снабжаться приспособлениями для защиты дыхательных путей.
Потери сухого вещества в результате применения пиросульфита натрия снижаются. Если при обычном силосовании клевера потери сухого вещества составляют Ю—15%, то при добавлении пиросульфита натрия — 3,0-4,0%.
Поскольку при консервировании зеленой массы пиросульфитом натрия органические кислоты практически не образуются, сахар сохраняется лучше, чем в обычном силосе.
Если при обычном силосовании сахара остаемся 10—15%, то при консервировании пиросульфитом натрия—70—80%.
В качестве консерванта используют также нитрит натрия. Нитрит натрия —это натриевая соль азотистой кислоты (NaN02), по внешнему виду напоминает обычную поваренную соль с желтоватым оттенком. Нитрит натрия, внесенный в силосуемую массу, разлагается с выделением окислов азота, подавляющих деятельность гнилостных и маслянокислых бактерий. В используемых при силосовании дозах нитрит натрия слабо влияет на молочнокислые бактерии, которые в этом случае продолжают развиваться довольно активно.
При силосовании корней сахарной свеклы и ее ботвы, содержащих много нитратов (солей азотной кислоты), которые сами восстанавливаются до нитритов, вносить нитрит натрия не следует, чтобы не превысить допустимое количество его в корме.
Нитрит натрия вносят из расчета 1 кг на тонну массы. Его нужно возможно более равномерно распределять в силосе. Если при хранении соль слежалась в комки, их надо тщательно растолочь. Препарат применяют и в растворенном виде. Раствор готовят в день использования.
На килограмм нитрита натрия берут 2 части воды. Увеличивать дозировку против указанной выше не следует.
Силос с нитритом натрия скармливают не ранее чем через два месяца после закладки. К этому времени препарат полностью разлагается.
При использовании кормов, законсервированных минеральными кислотами, необходимо учитывать, что они влияют на минеральный обмен в организме животного. Так, в опытах, проведенных на баранах-валухах, установлено, что при введении в рацион консерванта ААЗ (соляная кислота и глауберова соль) увеличивается выделение кальция в моче. Объясняется это тем, что минеральные кислоты, поступающие в организм животного, выводятся из него лишь в виде солей, в первую очередь кальциевых. Такого явления не происходит при скармливании обычного силоса, поскольку содержащиеся в нем органические кислоты распадаются в организме животного на углекислоту и воду, вследствие чего этот процесс не связан с расходованием щелочных резервов.
У животных, получавших консервированный силос, наблюдался отрицательный баланс кальция в организме. Поэтому в рацион необходимо включать достаточно мела. Скармливать корма свиньям, молодняку крупного рогатого скота и птице не рекомендуется. Используют их преимущественно взрослому крупному рогатому скоту.
Пиросульфит натрия не влияет отрицательно на минеральный обмен у животных. Нитрит натрия является сильнодействующим ядовитым веществом, поэтому консервировать им корма надо, строго соблюдая изложенные выше условия.
Использование консервантов в силосовании
Способы химического консервирования разрабатывают с учетом достижений многих естественных наук, среди которых на первом месте стоит биохимия — наука о химическом составе живой материи и о химических процессах, происходящих в живых организмах и лежащих в основе жизнедеятельности растений и животных.
При выборе наиболее эффективных химических консервантов необходимо хорошо представлять те взаимодействия консерванта с составными частями корма, которые могут взаимно направлять и видоизменять биохимические превращения питательных и биологически активных веществ в корме и тем самым оказать определенное влияние консервированного корма на особенности обмена веществ в организме животных.
Консервантами кормов называют вещества, способные сохранять основные питательные свойства натуральных кормов за счет подавления или прекращения биохимических или микробиологических процессов, протекающих во влажных и зеленых кормах. С их помощью удается снизить потери питательных веществ при полном или частичном сохранении достоинств кормов, увеличить сроки хранения, а также предупредить порчу кормовых средств в процессе их технологической обработки.
В настоящее время насчитывают десятки хорошо изученных и проверенных практикой консервантов, хотя механизм их действия недостаточно изучен. Считают, что консервирующий эффект зависит от подавления роста и размножения микроорганизмов, однако на самом деле механизм консервирующего действия весьма сложен. Многие ученые механизм действия тех или иных консервантов представляют следующим образом. Вероятное действие группы консервантов, состоящей из жирных кислот, спиртов и высокомолекулярных альдегидов, сводится к нарушению цитоплазматической проницаемости мембраны клеток, к конкурентному ингибированию ферментов низкомолекулярными кислотами.
Действие солевых консервантов, минеральных кислот связано с увеличением осмотического давления раствора, повышением физиологической сухости массы, с разрушением клеточных мембран и ионного равновесия в клетках, что ведет к ингибированию белков-ферментов.
Сернистый ангидрид, сульфатные и бисульфатные соединения вызывают реакцию с альдегидами, образующимися при диссимиляции углеводов, восстановление — S—S-связей в белке, разрушение витамина В1.
Бензойная кислота, эфиры бензойной кислоты, парахлорбензойная кислота действуют на стенку клетки, конкурируют с ко-ферментом за акофермент.
Катионные и анионные поверхностно-активные вещества вызывают нарушение цитоплазматической мембраны клеток, денатурацию белка-фермента.
Применение консервантов, выделяющих диоксид углерода, связано с подавлением аэробных процессов. Эффективность использования консервантов, выделяющих аммиак, обусловлена замедлением процесса дезаминирования с ингибированием развития плесеней.
Консервант подбирают с учетом вероятного механизма его действия, хотя вопросам концентрации и продолжительности действия уделяют особое внимание, так как это связано с экономическими вопросами.
Проблема химического консервирования кормов относится к сложным научным и практическим проблемам в связи с тем, что она объединяет одновременно несколько факторов, в том числе растение, химическое вещество (консервант), разнообразную технику, животный организм и самого человека. Человек с помощью определенной техники вносит консервант в зеленую массу, которую в дальнейшем будут поедать животные. Поэтому следует предусмотреть все тонкости с таким расчетом, чтобы получить от взаимодействия вышеуказанных факторов наибольший биологический и хозяйственный эффект с наименьшими затратами средств и труда.
Наилучшими консервантами считают: концентрат низкомолекулярных кислот (КНМК); муравьиную, пропионовую, бензойную кислоты и их натриевые соли; препараты ВИК-1 и ВИК-2; консерванты на основе минеральных кислот (ортофосфорная, соляная, серная) и их смеси — ВИК, К-2, ИБ-2, АА-3; соли — поваренную, глауберову, пиросульфит натрия и др.
Разработан ряд консервантов на основе бензойной, муравьиной и пропионовой кислот, которые активизируются различными добавками поваренной соли, сульфатом аммония и т. д. Они позволяют снизить до минимума потери сухого вещества, каротина, протеина даже при силосовании трудносилосуемых культур.
Огромное значение имеет способ распределения консерванта в массе. Существуют три способа внесения консервантов в силосуемую массу: 1-й — равномерно по всей массе; 2-й — дифференцированно: больше около стен и сверху, меньше в центральной части; 3-й — послойное внесение консерванта. При послойном внесении консервант вводится около стен и в отдельные слои. Исследования показали, что послойное внесение консерванта дает при меньшем расходе такие же результаты, как и другие способы. Обычная доза консерванта — 2…5 кг на 1 т силосуемой массы.
На кафедре луговодства МСХА разработан способ консервирования трав, когда консервант наносится на вегетирующие растения или при их скашивании в валки, что резко уменьшает потери при неустойчивой погоде. Консервант составляют так, чтобы образовывалась глауберова соль или другие вещества, препятствующие разложению каротина и хлорофилла.
Для ускорения силосования применяют и бактериальные закваски — молочнокислые и пропионовокислые. Улучшает силосование трудносилосующихся культур использование ферментных препаратов, которые ускоряют гидролиз клетчатки, пектинов, крахмала, гемицеллюлозы до простых сахаров (амилоризин, пектавоморин, амилосубтилин, глюкавоморин и др.). Особенно эффективно сочетание смеси указанных препаратов с внесением молочнокислых бактерий.
Обычно доза ферментных препаратов составляет 2…5 кг на 1 т массы, доза молочнокислой закваски — 5…10 л на 1 т, при этом первоначально 0,5 л жидкой закваски с содержанием 100 млн бактерий в 1 мл разводят в 50…100 л питьевой воды. Закваску можно приготовить непосредственно в хозяйстве. ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Санкт-Петербург) выпускает сухую закваску молочнокислых бактерий, 2,5…5 г которой за 2 ч до использования замачивают в 0,5 л теплой кипяченой воды, а через 1 ч вновь разбавляют водой в соотношении 1: 10 и вносят в массу из расчета 5 л/т.
Во ВНИИ кормов разработаны высокоэффективные закваски для силосования провяленной массы. Внесение препарата «Биотроф» при кормлении молодняка крупного рогатого скота снижает удельные затраты сухого вещества на 5,7 %, сырого протеина — на 4,5, концентратов — на 10,5 %.
При силосовании высоковлажных углеводистых кормов силос иногда перекисает из-за усиления молочнокислого брожения. В этих случаях лучше всего применять закваску из пропионовых бактерий: отдельно 5 г сухой закваски разводят в 200 мл воды и 5 г сухих пекарских дрожжей в 200 мл воды, выдерживают 6…8 ч, затем закваски сливают вместе, разводят в 5…6 л воды и вносят на 1 т массы.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Корма и кормовые добавки
Консерванты кормов
В процессе транспортировки и хранения комбикорма, фуражного зерна, при заготовке силоса и сенажа неизбежно происходит взаимодействие кормов с внешней средой, в том числе с патогенной и гнилостной микрофлорой. Современные разработки консервирования позволяют снизить потери кормов не менее чем на 10–20%. Кроме того, консерванты сокращают затраты энергии на сушку сырья, снижают зависимость фермеров от неблагоприятных погодных условий.
Рынок консервантов характеризуется множеством различных ниш. Эти препараты применяются в зернохранилищах, на комбикормовых заводах, при закладке силоса и сенажа, для санации линий подачи корма и воды. Наиболее широко консерванты используются при заготовке сочных кормов (силоса и сенажа). Темпы роста рынка составляют 20–30% в год, в том числе за счёт расширения ассортимента препаратов отечественного производства. В ближайшие годы продолжится рост конкуренции в секторе сочных кормов, новые возможности появятся в нише консервантов фуражного зерна (за период 2013–2016 гг. потребность в нём животных выросла на 7% и составила 32 млн 830 тыс. тонн).
Эффективное применение консервантов зависит:
– от наличия специального оборудования для внесения в кормовую массу;
– четкого следования рекомендуемым дозам (предполагается приобретение хозяйством специальных дозаторов);
– соблюдения условий хранения консервантов до внесения в корм;
Консерванты кормов могут быть жидкими, сухими и газообразными. Сухие формы в основном вносятся в комбикорма. Жидкие формы и растворимые таблетки применяются для подкисления воды, консервации влажных кормовых смесей, обработки влажного и плющеного зерна, а также для обработки технологических линий и зерна, силосовании подвяленной массы однолетних и многолетних трав.
Многие консерванты кормов обладают универсальным действием и могут одновременно использоваться при поении, обработки зерна, комбикормов, санации технологических линий. Большинство таких препаратов представляют собой комплексы синергетических органических кислот и их солей.
Для консервирования кормов применяются 2 группы консервантов: биологические и химические.
Химические консерванты кормов делятся на неорганические и органические кислоты и соли, а также газы.
В качестве неорганических соединений используются серная, соляная, фосфорная кислота и их соли, а также такие препараты, как пиросульфат натрия, нитрит натрия, едкий натр. Консервирующим эффектом также обладают азот и диоксид углерода.
К прогрессивным способам консервации кормов относится применение органических кислот (муравьиной, пропионовой, уксусной, бензойной, молочной, сорбиновой) и их солей.
Органические кислоты эффективно снижают pH корма (силоса, зерна, влажных мешанок), угнетая размножение бактерий и плесеней. Муравьиная кислота обладает выраженным противобактериальным действием при внесении даже в небольшом количестве. Другие органические кислоты оказывают бактерицидный эффект при внесении в больших дозах.
Чистые органические кислоты вызывают коррозию технологического оборудования, легко испаряются. Наиболее агрессивными во внешней среде являются муравьиная, уксусная, пропионовая и масляная кислоты. Применение органических кислот в форме буферных растворов позволяет кислотам диссоциировать только в присутствии влаги. Вследствие этого срок действия препарата значительно увеличивается, а коррозия технологического оборудования значительно уменьшается. Например, такой популярный консервант, как пропионовая кислота, является одним из наиболее эффективных ингибиторов плесеней, в то же время она обладает резким запахом, способна причинить ожоги, а в форме буфера (пропионат аммония) становится удобной и более безопасной для применения.
Применение препаратов, содержащих органические кислоты в сухом виде, позволяет снизить агрессивное воздействие на технологическое оборудование и обеспечить безопасность человека и животных. По составу сухие консерванты на основе органических кислот делятся на балластные (действующие вещества нанесены на инертный носитель — оксид кремния, вермикулит, диатомит и др., занимающие 30–60% от общего объема добавки, или воду) и безбаластные, представляющие собой смесь сухих кислот и их солей. Жидкие органические кислоты отличаются более высоким содержанием активного вещества (до 75 и даже 99%). Сухие формы занимают меньше места при хранении, но содержат меньшую концентрацию действующего вещества (максимально до 65%, чаще 40–50%).
Другой эффективный метод ослабления агрессивного воздействия органических кислот — сочетание органических кислот с лигносульфоновой кислотой.
Следующий способ нивелировать отрицательные технологические факторы (коррозия, летучесть во внешней среде и возможность ожогов, преждевременная диссоциация в организме) — это использование консервантов в форме солей, в том числе органических кислот (бутират кальция и натрия, диформиат натрия, формиат кальция, формиат аммония, сорбат калия и др.). Препараты на основе солей нелетучие и действуют более продолжительно. Однако расход препарата на основе соли органической кислоты неизбежно будет больше, чем чистой кислоты. Соли органических кислот, растворимые в воде, применяются для подкисления корма и воды. Органические кислоты способны вступать в организме с витаминами и микроэлементами в химические реакции. В то же время, благодаря смещению pH в кислую сторону, они улучшают активность ряда ферментов пищеварительного тракта.
Попадая в организм с кормом или водой, препараты в форме солей органических кислот действуют непосредственно в кишечнике, подавляя гнилостную микрофлору.
При комбинации кислот (в том числе и органических) и солей может возникнуть синергетический эффект. Это свойство широко используется при производстве многих современных комплексных препаратов.
К биологическим консервантам относятся продуценты органических кислот (лактобациллы, пропионовокислые бактерии, энтерококки). Они являются биологическими продуцентами органических кислот, а также биоцидов, губительно действующих на гнилостную микрофлору, в том числе на размножение плесневых грибов, вырабатывающих микотоксины. Биологические консерванты активно применяются при силосовании зерна, легко- и трудносилосующихся растений. Они содержат высокую концентрацию полезных бактерий, способных быстро вытеснить условно-патогенную микрофлору, вызывающую порчу корма.
Биологические продуценты органических кислот в составе биоконсервантов для силосов
Химическое консервирование кормов
Химическое консервирование основано на подавлении (ингибировании) действия ферментов микроорганизмов и самого корма с помощью химических веществ. Консерванты-ингибиторы тормозят биосинтез фермента (генетический уровень) или непосредственно его действие (кинетический уровень); иногда оба действия происходят одновременно. С помощью ингибиторов можно консервировать в различных климатических зонах и при любой погоде все кормовые растения, а также отходы растениеводства и пищевой промышленности независимо от их влажности и сахарного минимума. Химические консерванты значительно снижают потери при консервировании, а в ряде случаев улучшают переваримость питательных веществ корма и обогащают его за счет своих составных элементов. Этот эффективный способ консервирования находит широкое применение во многих странах мира.
Ингибиторы кинетического уровня могут быть необратимого и обратимого действия. Первые более эффективны в сохранении кормов, а вторые быстрее и легче освобождаются от ферментов кормов в желудочно-кишечном тракте животного. Консерванты могут связываться с активной группой молекулы фермента (кофактором), конкурируя при этом с субстратом. Другие консерванты не конкурируют с субстратом, так как связываются с белковой частью фермента (апоферментом), видоизменяя молекулу фермента, что называют аллостерическим ингибированием. В таком случае консервант может подавлять одновременно несколько ферментов и его действие сильнее, чем у конкурентных консервантов. Ингибирование может происходить по принципу обратной связи, если фермент первой стадии подавляется конечным продуктом ферментативной цепи, которому аналогичен или идентичен консервант.
Химические консерванты должны обладать фунгицидным или бактерицидным действием, т. е. убивать грибки (плесени и т. д.), бактерии или вызывать бактериостаз, при котором бактерия остается живой, но временно теряет способность к размножению под влиянием неблагоприятных условий (химического вещества). Взаимодействие консерванта с микрофлорой и кормовыми растениями лучше осуществляется в жидкой среде, поэтому предпочтительны консерванты, хорошо растворимые в воде и соках растений. Вместе с тем они должны быть безвредными для людей и животных и не вызывать коррозии машин.
Химическое консервирование целесообразно применять в следующих случаях: 1) при заготовке трудносилосующихся и несилосующихся растений; 2) при уборке в условиях сезона дождей, когда другими способами консервирования трудно приготовить корма хорошего качества; 3) в условиях жаркого и сухого климата, когда эпифитная микрофлора бедна молочнокислыми бактериями и быстро развиваются гнилостные бактерии и плесени; 4) при необходимости заготовки слабопровяленных кормов или сена повышенной влажности; 5) при консервировании отходов пищевой промышленности с повышенной влажностью и т. д.
В качестве химических консервантов используют неорганические кислоты и их смеси, неорганические соединения (аммонийные соли, соли натрия и др.), органические кислоты и их производные, нейтральные органические вещества, смеси, с включением органических соединений, и газообразные вещества.
В конце XIX в. в Италии был предложен способ использования кислоты для улучшения процесса силосования. Для этих целей была, в частности, выбрана соляная кислота, входящая в состав желудочных соков. В 1928 г. финским ученым А.И. Виртаненом впервые дано научное обоснование применения химических препаратов для консервирования кормов и разработан препарат АИВ, состоящий из серной и соляной кислот.
Механизм консервирующего действия минеральных кислот основан на быстром подкислении кормовой массы до pH 3,8-4,2, при котором нарушается действие большинства ферментов и прекращается распад питательных веществ. Кроме соляной и серной кислот, в качестве консервантов применяют фосфорную кислоту, смеси этих кислот с солями. Кислотный способ консервирования позволяет использовать на корм некоторые дикорастущие растения (верблюжья колючка, солодка, камыш), которые в зеленом виде скотом не поедаются.
При наполнении силосуемой массой 1/3 хранилища вносят 75 % дозы консерванта, в среднюю часть — 100 %, а в верхнюю — 125 %. Во время хранения растворы кислот постепенно просачиваются в нижние слои, и их распределение в силосуемой массе становится равномерным. Так как высокобелковые растения (например, бобовые) обладают большей буферной емкостью, нормы кислотных препаратов для них всегда выше, чем для злаков (таблица 4.1).
Соли неорганических кислот, как сухие консерванты, более удобны в применении, чем жидкие препараты. Некоторые из них не только консервируют, но и обогащают корма азотом, фосфором, серой и др. элементами. Широко используются соли натрия. Так, натрий хлористый, или поваренная соль, является самым древним химическим веществом, применяемым человеком при квашении и солении продуктов. Как консервант она используется при заготовке сена с несколько повышенной влажностью, при силосовании же кормов не всегда дает положительные результаты. Кроме того, при высоких дозах соли корма становятся малосъедобными.
Пиросульфит, или метабисульфит натрия подавляет развитие гнилостных и маслянокислых бактерий и угнетает жизнедеятельность молочнокислых бактерий. При добавлении этой соли корм почти не подкисляется и его можно скармливать всем видам животных, не опасаясь вредного действия на организм повышенной кислотности. В Средней Азии в хозяйствах при консервировании зеленой массы люцерны, верблюжьей колючки, солодки и тростника на 1 т массы вносили 5 кг консерванта. Потери питательных веществ при этом были небольшими: сухого вещества — 7-8 %, протеина — 6-8 %, углеводов — 15-24 %, каротина — 9-12 %. В процессе силосования верблюжья колючка утрачивала колючесть, а солодка теряла горький вкус.
В качестве консервантов используются также бисульфит натрия, сульфит натрия, пиросульфат натрия, сернокислый натрий, а также аммонийные соли: сульфат аммония, хлористый аммоний, бисульфат аммония, персульфит аммония, дигидроортофосфат аммония, гидроортофосфат аммония, пиросульфит аммония и др.
Пиросульфит аммония как консервант не уступает пиросульфиту натрия и, кроме того, обогащает корм азотом и серой. При силосовании кормов его применяют в норме 0,4-0,5 % к исходной массе растений. Заслуживают внимания дигидроортофосфат аммония, или аммоний фосфорнокислый однозамещенный (моноаммоний-фосфат), и гидроортофосфат аммония, или аммоний фосфорнокислый двузамещенный, которые консервируют корма и обогащают их азотом и фосфором.
Органические кислоты, главным образом молочная и уксусная, являются основными консервирующими элементами при естественном силосовании кормов. Исходя из этого, в конце 60-х годов препараты минеральных кислот стали заменяться органическими кислотами, которые менее опасны при работе с ними и более соответствуют биологическим потребностям животных. Консервирующая сила органических кислот обусловливается анионами, или недиссоциированными молекулами. Она зависит от общего числа молекул и усиливается при увеличении в их структуре двойных связей. Органические кислоты взаимодействуют с составными частями клетки и, разрушая белок и нарушая передвижение питательных веществ, могут останавливать жизненные процессы.
Широко используются в качестве консервантов летучие жирные кислоты — муравьиная, уксусная, пропионовая, участвующие в обмене веществ у животных. В рубце коровы за сутки образуется до 4,5 кг этих кислот. Для человека и животных они безвредны. Более сильным консервирующим действием обладает муравьиная кислота, подавляющая развитие грибов, гнилостных и маслянокислых бактерий, а также сдерживающая рост дрожжей и замедляющая жизнедеятельность молочнокислых бактерий. Эта кислота используется и при консервировании пищевых продуктов. В Новой Зеландии с помощью муравьиной кислоты консервируют люцерну, из расчета 4 л кислоты на 1 т зеленой массы.
Пропионовая кислота активнее, чем другие летучие жирные кислоты, подавляет плесени, поэтому она широко используется для консервирования сырого фуражного зерна, а также зеленых подкормок в аэробных условиях. По имеющимся данным, пропионовая кислота, внесенная в количестве 0,6 % к массе корма в разведении 1:3, позволяет сохранять зеленую массу в аэробных условиях не менее 2-х суток. Такое консервирование зеленых кормов необходимо в условиях крупных животноводческих комплексов.
Бензойная кислота также обладает сильными консервирующими свойствами и в отличие от других органических кислот менее дефицитна. На 1 т зеленой массы несилосующихся растений рекомендуется добавлять 4 кг бензойной кислоты, трудносилосующихся — 3 кг, легкосилосующихся — 2 кг.
В Японии хорошие результаты получены при силосовании кукурузы с капроновой кислотой. В Италии для улучшения хранения и качества силоса используют лимонную кислоту в дозах 0,33-0,95 % к массе корма.
Сульфитный щелок является отходом производства целлюлозы. В его состав входят многие неорганические и органические соединения. Он ингибирует ферменты кормов на генетическом и кинетическом уровнях. Сульфитный щелок содержит 8-12 % сухого вещества, поэтому применять его целесообразно после упаривания (50 % сухого вещества) или в смеси с другими консервантами.
Из сточных вод от производства синтетических жирных кислот получен препарат KHMK (концентрат низкомолекулярных кислот), который по консервирующим свойствам не уступает органическим кислотам, а по стоимости вдвое дешевле их.
Выявлено преимущество препаратов, состоящих из смесей кислот, по сравнению с отдельно взятой кислотой. Для консервирования кукурузы и других легкосилосующихся растений создан препарат ВИК-1, состоящий из 27 % муравьиной, 27 % уксусной, 26 % пропионовой кислоты и 20 % воды. Для силосования трав предназначен препарат ВИК-2, состоящий из 80 % муравьиной, 11 % пропионовой и 9 % уксусной кислоты. Применение этих препаратов в дозе 0,5% при силосовании массы влажностью 80 % и ниже обеспечивает практически полное сохранение питательных веществ, в т. ч. сахара до 95 %. При силосовании массы влажностью 83 % и более эффективность препаратов снижается, и сухое вещество сохраняется на 92- 95 %, а сахар — на 40-50 %.
Газообразные консерванты рекомендуется применять в герметичных хранилищах, что обеспечивает равномерное их распределение в консервируемой массе кормов. Издавна для консервирования растениеводческой продукции применяется сернистый газ. При консервировании кормов он угнетает развитие бактерий, дрожжей и сахаромицетов. В Армении применение сернистого газа в дозах 0,2-0,5 % к массе зеленых или сочных кормов обеспечивает получение силоса хорошего качества. При обычном силосовании кормов всегда образуется углекислый газ. Им можно консервировать корма естественной и пониженной влажности (сенаж), вытесняя из кормовой массы воздух и создавая анаэробные условия. Опыты показали, что использование углекислого газа в дозе 20-30 кг на 100 т гарантирует высокое качество силоса и сенажа. Положительные результаты получены еще советскими учеными при консервировании зеленых кормов с помощью ионизированного воздуха.
Технология химического консервирования зеленых кормов не отличается от обычного силосования, но включает еще одну операцию — внесение консерванта. Вносить консервант можно тремя способами: путем обработки растений на корню перед их скашиванием, а также посредством внесения его в процессе скашивания растений или при закладке их в силосохранилища.
Технология обработки растений на корню не имеет завершенных разработок и потому в сельскохозяйственном производстве не распространена. В целях реализации этого способа ведутся поиски неагрессивного препарата, способного не только консервировать травы, но и обогащать почву элементами питания, стимулируя рост отавы. Для внесения консервантов при уборке кормовых растений созданы дозаторы-аппликаторы для жидких и сухих консервантов, применяемые на кормоуборочных машинах. При заполнении силосохранилищ для внесения консервантов приспосабливают различные опрыскиватели и опыливатели.
Особое внимание должно уделяться точному соблюдению дозировок консерванта. Заниженные дозы консервантов снижают питательность кормов и даже приводят к полной их порче, тогда как избыточные дозы вызывают бесполезные затраты. Дозы консерванта возрастают с повышением содержания белка и буферности корма, с увеличением количества ферментов, общей поверхности корма и числа вредных микроорганизмов.
Отходы переработки пищевых и технических культур можно консервировать путем силосования, а также искусственной сушкой и с помощью химических препаратов. В южных районах хорошие результаты получены при консервировании фруктовых выжимок и ботвы корнеплодов (свеклы) ацетилмочевиной и гликозилмочевиной, а отходов от переработки томатов — бензоат натрием в дозе 0,3 %. Хорошими консервантами для таких кормов являются также пиросульфит натрия, салициловая кислота и др. Силос с химическими консервантами можно скармливать через 1-2 месяца после его закладки.
При химическом консервировании сена препараты вносят путем обработки растений на корню или в скошенных рядках, а также при закладке сена на хранение или при прессовании. Для обработки скошенных растений или на корню применяют обезвоживающие средства, или десиканты, ускоряющие их сушку. Для подсушивания трав используют пропионовую кислоту, углекислый газ и др. Во многих странах хорошие результаты дает обработка консервантами сена влажностью 20- 40 % перед прессованием или одновременно с ним. Внесение препаратов проводится специальными приспособлениями, установленными на пресс-подборщиках.
В Японии при консервировании сена из тимофеевки и ежи сборной 40 %-ной влажности были достигнуты хорошие результаты при обработке их безводным аммиаком в дозе 2-3 % к массе корма. Химическое консервирование целесообразно только для сохранения высококачественного сена повышенной влажности. Обрабатывать консервантами сено низкого качества нерентабельно.
Если не хватает оборудованных зернохранилищ и сушильной техники, обеспечивающих хранение фуражного зерна кондиционной влажности (10-15 %), прибегают к его силосованию. Однако при обычном силосовании влажного зерна происходят довольно большие потери сухого вещества, которые значительно сокращаются при химическом консервировании. К числу эффективных консервантов влажного зерна относят пропионовую кислоту (доза 1 % к массе зерна), пиросульфит натрия (1,5 %), гидросульфит натрия, пиросульфит аммония (1,5 %), сорбиновую кислоту, тиомочевину, сульфаминовую кислоту (2 %).
При химическом консервировании влажного зерна необходимо очистить его от растительных остатков и др. примесей, точно определить влажность, равномерно смешать с препаратом, строго соблюдая дозировки, а также установить постоянный контроль за температурой консервированного влажного зерна. Если обнаруживается самонагревание, то зерно дополнительно обрабатывают консервантами или сушат.
Обработанное зерно можно загружать в хранилища ленточными, шнековыми и пневматическими транспортерами. Для зерна, обработанного пропионовой кислотой, можно применять пневматические транспортеры только после выдержки его в ворохе в течение 30 (фуражные злаки) или 60 мин (крупносеменные бобовые). При невыполнении этого требования часть кислоты может улетучиться с поверхности зерна, что неизбежно приведет к его порче.
Зерно при влажности 21-52 %, обработанное пиросульфитом натрия, не прорастает, не плесневеет и не самонагревается в течение 20-80 суток и более. В процессе хранения зерна пиросульфит натрия разлагается, с образованием небольшого количества химических соединений, не влияющих на здоровье животных. Солнечные лучи, и повышенная температура воздуха усиливают активность пиросульфита натрия, но уменьшают срок его действия. С увеличением дозы препарата продолжительность сохранности зерна увеличивается независимо от его влажности. Например, зерно, обработанное пиросульфитом натрия в дозе 10-11 кг на 1 т зерна, сохраняется 30-35 суток, а в дозе до 15 кг —70-120 суток.
При отсутствии хранилищ зерно, обработанное пропионовой кислотой или пиросульфитом натрия, можно хранить в буртах на бетонированных (асфальтированных) площадках, с укрытием его полимерной пленкой.
Работа с химическими препаратами требует осторожности и строгого соблюдения правил техники безопасности. Многие сухие консерванты, в т. ч. бензойная кислота, могут пылить и раздражать слизистые оболочки. Подобное раздражение слизистых оболочек вызывают пары пропионовой кислоты. Поэтому с такими консервантами необходимо работать в защитной одежде, очках, пользоваться противопылевыми респираторами. При работе с кислотами необходима одежда с кислотозащитной пропиткой, а также резиновые сапоги и перчатки. Наиболее опасна работа с газами (аммиак, озон и др.), в этом случае обязательно использование противогазов и резиновой спецодежды.