हर फसल के मौसम में लाखों टन अनाज जला दिया जाता है — जानिए इसे किण्वित करने का तरीका
थाईलैंड, ब्राजील, भारत और ग्वांग्शी में मवेशियों के साइलेज के लिए गन्ने के ऊपरी भाग और कचरे की कटाई, सुखाने, काटने और लपेटने का काम।
अवसर की व्यापकता: गन्ने के ऊपरी भाग को साइलेज फसल के रूप में उपयोग करना
कटाई किए गए प्रत्येक टन गन्ने से 100 से 200 किलोग्राम शुष्क पदार्थ बच जाता है, जो हरे पत्तों के आवरण और बढ़ते सिरे, सूखे मृत पत्ते और ठूंठ के रूप में होता है। वैश्विक गन्ना उत्पादन प्रति वर्ष 1.9 अरब टन है - जिसमें ब्राजील का 700 मिलियन टन, भारत का 340 मिलियन टन, चीन के ग्वांग्शी का 80 मिलियन टन और थाईलैंड का 90 मिलियन टन वार्षिक उत्पादन होता है - ऐसे में कटाई के मौसम में उत्पन्न होने वाले भूमि के ऊपर के अवशेषों की मात्रा चौंका देने वाली है: अनुमानित 150 से 250 मिलियन टन ताजा जैव द्रव्यमान प्रति वर्ष, जो 3 से 5 महीने की कटाई अवधि में केंद्रित होता है और चीनी मिलों के निकट स्थित हजारों हेक्टेयर के सन्निहित क्षेत्रों में उपलब्ध होता है।
अधिकांश गन्ना उत्पादक क्षेत्रों में, इस अवशेष का प्रबंधन दो तरीकों से किया जाता है: मशीनी कटाई से ठीक पहले खेत में जला दिया जाता है (कटाई से पहले जलाना, जिससे पत्तों को हटाकर हार्वेस्टर की दक्षता में सुधार होता है, लेकिन गन्ना उत्पादक क्षेत्रों में वायु गुणवत्ता में गंभीर गड़बड़ी पैदा होती है), या हरी कटाई के बाद मिट्टी की सतह पर कचरे के रूप में छोड़ दिया जाता है (जो मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ की मात्रा बढ़ाता है, लेकिन अपघटन के दौरान अपशिष्ट ऊष्मा उत्पन्न करता है और रोग फैलाने वाले कीटाणुओं को आश्रय दे सकता है)। दोनों ही तरीकों से ताजे हरे पत्तों में निहित महत्वपूर्ण पोषक तत्वों का उपयोग नहीं हो पाता है - इस पदार्थ में शुष्क पदार्थ के आधार पर 7 से 121 TP3T कच्चा प्रोटीन और 50 से 601 TP3T कुल सुपाच्य पोषक तत्व होते हैं और उचित रूप से मुरझाने और लपेटने पर यह आसानी से किण्वित होकर स्वीकार्य साइलेज में परिवर्तित हो जाता है।
थाईलैंड, ब्राजील, भारत और चीन के ग्वांग्शी प्रांत में व्यावसायिक पैमाने पर गन्ने के ऊपरी भाग से साइलेज उत्पादन का प्रदर्शन किया गया है। इससे लगातार यह साबित हुआ है कि 1 हेक्टेयर गन्ने से प्राप्त गांठों में बंधे और लपेटे गए ऊपरी भाग से 800 से 2,000 किलोग्राम शुष्क साइलेज प्राप्त किया जा सकता है, जिसकी लागत समान व्यावसायिक चारे की खरीद की तुलना में काफी कम है। चीनी मिलों के पास स्थित मवेशी चारागाहों और डेयरी फार्मों के लिए - जो इन चारों देशों के गन्ना उत्पादक क्षेत्रों में आम बात है - गन्ने के ऊपरी भाग से बना साइलेज स्थानीय स्तर पर उपलब्ध सबसे कम लागत वाला किण्वित चारा विकल्प है। विभिन्न प्रकार के चारे के लिए साइलेज गांठ बनाने की प्रणालियाँ कैसे काम करती हैं, इसकी विस्तृत जानकारी के लिए, हमारा लेख पढ़ें। साइलेज बेलर क्या होता है और यह कैसे काम करता है उपयोगी तकनीकी पृष्ठभूमि प्रदान करता है।
गन्ने के ऊपरी भाग को समझना: पोषण संबंधी प्रोफाइल और किण्वन विशेषताएँ
हरे पत्ते बनाम सूखा कचरा — दो अलग-अलग उत्पाद
गन्ने की कटाई के बाद बचा हुआ अवशेष एक समान पदार्थ नहीं होता — यह दो भागों का मिश्रण होता है, जिनमें नमी की मात्रा, पोषण मूल्य और किण्वन प्रक्रिया बहुत भिन्न होती है। हरे पत्ते — प्रत्येक तने के शीर्ष पर स्थित बढ़ते सिरे और सबसे छोटी 3 से 5 पत्ती की परतें — तने के सिरे से 50 से 60 सेंटीमीटर की दूरी पर काटे जाते हैं और कटाई के समय इनमें 72 से 80 लीटर नमी होती है। इन हरे पत्तों में 9 से 13 लीटर कच्चा प्रोटीन होता है, किण्वन के लिए उपयुक्त जल संचयन (WSC) की मात्रा होती है, और 60 से 65 लीटर नमी तक मुरझाने पर ये विश्वसनीय रूप से किण्वित होते हैं। सूखा कचरा — तने पर ही सूखकर मुरझाए हुए निचले पत्ते — कटाई के समय केवल 15 से 25 लीटर नमी रखते हैं और साइलेज मिश्रण में संरचनात्मक रेशा तो जोड़ते हैं, लेकिन प्रोटीन की मात्रा नगण्य होती है।
व्यावसायिक गन्ना काटने वाली मशीन द्वारा हरे पत्तों और सूखे कचरे के मिश्रण को ढेर में जमा करने पर उसमें नमी की औसत मात्रा 50 से 681 टीपी3 टन तक होती है, जो ताजे पत्तों और सूखे कचरे के अनुपात और कटाई से पहले हुई बारिश की मात्रा पर निर्भर करती है। कटाई के तुरंत बाद इस मिश्रण को गांठों में बांधना (बिना अतिरिक्त सुखाने के) अक्सर संभव होता है - विशेष रूप से पूर्वोत्तर ब्राजील और थाईलैंड के मध्य मैदानी इलाकों की शुष्क कटाई परिस्थितियों में - क्योंकि कचरा गांठों में मौजूद नमी को स्वीकार्य साइलेज सीमा में बनाए रखता है, भले ही केवल हरे पत्ते ही बहुत गीले हों।
| सामग्री | कटाई के समय नमी | कच्चा प्रोटीन (डीएम) | डब्ल्यूएससी (डीएम) | किण्वन व्यवहार |
|---|---|---|---|---|
| केवल हरे शीर्ष | 72–801टीपी3टी | 9–131टीपी3टी | 8–141टीपी3टी | 62–68% तक मुरझाने की आवश्यकता है |
| केवल सूखा कूड़ा | 15–251टीपी3टी | 4–61टीपी3टी | 3–61टीपी3टी | केवल साइलेज के लिए बहुत सूखा है |
| मिश्रित ऊपरी भाग + कचरा | 50–681टीपी3टी | 6–101टीपी3टी | 6–101टीपी3टी | अच्छा — अक्सर गांठ बनाने के लिए तैयार |
| ऊपरी भाग + कचरा + 24 घंटे तक मुरझाने की प्रक्रिया | 45–601टीपी3टी | 7–101टीपी3टी | 7–111टीपी3टी | इष्टतम साइलेज रेंज |
शर्करा की मात्रा और किण्वन सब्सट्रेट
गन्ना, परिभाषा के अनुसार, एक उच्च शर्करा वाली फसल है। परिपक्व तने में जमा होने वाला सुक्रोज ऊपरी भाग में पर्याप्त मात्रा में मौजूद नहीं होता है, लेकिन हरे ऊपरी भाग के ऊतकों में ग्लूकोज, फ्रक्टोज और सक्रिय रूप से बढ़ते पत्तों के ऊतकों से निकलने वाली संरचनात्मक शर्करा के रूप में पर्याप्त मात्रा में जल-घुलनशील कार्बोहाइड्रेट होते हैं। ताजे हरे ऊपरी भागों में जल-घुलनशील कार्बोहाइड्रेट (डब्ल्यूएससी) की मात्रा आमतौर पर 8 से 141 टीपी3टी डीएम होती है - जो पहली कटाई वाली राईग्रास के बराबर है - यह एक सार्थक किण्वन सब्सट्रेट प्रदान करता है, जो समकिण्वनकारी एलएबी इनोक्यूलेंट के साथ मिलकर, सीलबंद गांठों में 14 से 21 दिनों के भीतर पीएच को तेजी से 3.8 से 4.5 तक गिरा देता है।
कटाई संबंधी व्यवस्था: गन्ने के खेत से लेकर गठ्ठों तक का सफर एक ही दिन में।
समय की कमी: फसल कटाई का मौसम छोटा होता है
प्रत्येक गन्ना उत्पादक क्षेत्र में गन्ने की कटाई चीनी मिल के पेराई सत्र द्वारा निर्धारित 4 से 6 महीने की अवधि में होती है। थाईलैंड के मध्य मैदानी क्षेत्र में कटाई नवंबर से मई तक होती है; ग्वांग्शी में मुख्य कटाई नवंबर से अप्रैल तक चलती है; पूर्वोत्तर ब्राजील की मुख्य गन्ना पट्टी में कटाई अप्रैल से नवंबर तक होती है; भारत की महाराष्ट्र और उत्तर प्रदेश की गन्ना पट्टियों में कटाई अक्टूबर से मार्च तक होती है। इन अवधियों के भीतर, अलग-अलग खेतों में कटाई मिल द्वारा निर्धारित कार्यक्रम के अनुसार की जाती है, और किसान या ठेकेदार के पास आमतौर पर कंबाइन हार्वेस्टर से कटाई के बाद 24 से 48 घंटे का समय होता है ताकि सामग्री सूखकर प्रबंधनीय नमी सीमा से अधिक न हो जाए या खेत में फसल तैयार करने के दौरान नष्ट न हो जाए।
आधुनिक गन्ना कटाई मशीनों में लगे शीर्ष कटर की मदद से हरे पत्तों को मुख्य डंठल से अलग एक पंक्ति में जमा किया जाता है। इस पंक्ति में किस्म और परिपक्वता के आधार पर प्रति हेक्टेयर 1 से 3 टन ताजे पत्ते होते हैं, जिन्हें जमा करने के 24 घंटों के भीतर एकत्र करके गांठें बना लेनी चाहिए। गर्म और शुष्क परिस्थितियों में (थाईलैंड का शुष्क मौसम, पूर्वोत्तर ब्राजील), खेत में 6 से 12 घंटे तक रखने से पत्ते सूख कर 751 टन से 62 टन तक मुरझा जाते हैं, जिससे उसी दिन गांठें बनाना संभव हो जाता है।
गन्ने के 40 से 80 सेंटीमीटर लंबे और 10 से 15 मिलीमीटर व्यास वाले ऊपरी हिस्सों को पहले काटे बिना सीधे गांठों में नहीं बांधा जा सकता - इनके सख्त, रेशेदार तने चैम्बर को अवरुद्ध कर देते हैं और कम घनत्व वाली गांठें बनाते हैं जिनमें अवायवीय परिस्थितियाँ खराब होती हैं। गांठों को इकट्ठा करने से पहले, स्थिर या खेत में चलने वाली चारा काटने वाली मशीन से 30 से 50 मिलीमीटर के छोटे-छोटे टुकड़ों में काट लें।
यदि ऊपरी भाग स्पष्ट रूप से बहुत ताजा है (चमकीला हरा, कटे हुए सिरों से रस टपक रहा है), तो गांठें बनाने से पहले इसे सूखी सतह पर 4 से 12 घंटे तक सूखने दें। गर्म और शुष्क परिस्थितियों में आमतौर पर इसकी आवश्यकता नहीं होती है - ऊपरी भाग तेजी से नमी खो देते हैं। आर्द्र परिस्थितियों में (थाईलैंड में बरसाती मौसम की कटाई, ग्वांग्शी में देर से मौसम की कटाई), अतिरिक्त सुखाने की आवश्यकता अधिक महत्वपूर्ण होती है।
उच्च नमी वाली घासों के लिए निर्धारित मानक अनुशंसित दर पर समरूप किण्वनकारी एलएबी इनोक्यूलेंट का प्रयोग करें। उष्णकटिबंधीय परिवेश के तापमान (28-38 डिग्री सेल्सियस) में, शीतोष्ण जलवायु की तुलना में वायवीय अपघटन तेजी से शुरू होता है - गांठ बनाने के 1 घंटे के भीतर लपेटें और लपेटने के तुरंत बाद लपेटी हुई गांठों को छाया में रखें।
क्षेत्रीय परिप्रेक्ष्य: थाईलैंड, ब्राजील, भारत और चीन का ग्वांग्शी
थाईलैंड: व्यावसायिक गन्ना टॉप साइलेज का अग्रणी देश
ब्राजील के बाहर, थाईलैंड के मध्य मैदानी क्षेत्र और कंचनबुरी प्रांत में गन्ने के ऊपरी भाग से साइलेज बनाने का सबसे विकसित व्यावसायिक उद्योग है। सुफानबुरी और नाखोन सवान प्रांतों में कई बड़े पशुपालक नवंबर से अप्रैल तक फसल कटाई के मौसम के दौरान समर्पित बेलिंग और रैपिंग लाइनें संचालित करते हैं, जिससे प्रति सीजन 5,000 से 20,000 बेल तैयार होते हैं। इनका उपयोग फार्म पर दुधारू और गोमांस पशुओं के लिए और पड़ोसी पशुपालकों को बिक्री के लिए किया जाता है। थाई पशुपालन विभाग 2016 से विस्तार कार्यक्रमों और बेलिंग उपकरणों के लिए सब्सिडी उपलब्ध कराकर गन्ने के ऊपरी भाग से साइलेज बनाने को बढ़ावा दे रहा है।
ब्राज़ील: एथेनॉल और चीनी मिलों के साथ एकीकरण
ब्राज़ील के साओ पाउलो राज्य में - जो दुनिया का सबसे बड़ा गन्ना उत्पादक क्षेत्र है - गन्ने के ऊपरी भाग और अपशिष्ट पदार्थ ऐतिहासिक रूप से मिल बॉयलरों के लिए प्राथमिक ईंधन स्रोत रहे हैं (प्रक्रिया ऊर्जा के लिए इन्हें मिल में ही जलाया जाता है)। बॉयलर की आवश्यकता से अधिक बचे हुए ऊपरी भागों को अब माटो ग्रोसो डो सुल और मिनस गेरैस राज्यों में मवेशी पालन केंद्रों द्वारा साइलेज के रूप में गांठों में बांधा जा रहा है, जहां बड़े पैमाने पर मवेशी पालन केंद्रों और मौसमी चरागाहों की कमी के कारण शुष्क मौसम (अप्रैल से सितंबर) के दौरान कम लागत वाले किण्वित चारे की भारी मांग है।
गुआंग्शी: चीन का सबसे बड़ा गन्ना उत्पादक क्षेत्र
चीन के कुल घरेलू गन्ना उत्पादन में ग्वांग्शी प्रांत का योगदान लगभग 601 ट्रिलियन टन (टीपी3 टन) है। 2018 से प्रांत भर में गन्ने को जलाने पर प्रतिबंध लगाने वाले नियमों के सख्त होने और गरीबी उन्मूलन कार्यक्रमों के चलते ग्वांग्शी के पहाड़ी आंतरिक क्षेत्रों में मवेशी पालन और दुग्ध उत्पादन में वृद्धि के कारण गन्ने की ऊपरी परत का साइलेज एक व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण चारे के विकल्प के रूप में उभरा है। नवंबर से मार्च तक कटाई के मौसम के दौरान, 9YG-1.25A और इससे बड़े आकार के बेलर मशीनों का संचालन करने वाले स्थानीय बेलिंग ठेकेदार कई मिलों और खेतों को अपनी सेवाएं प्रदान करते हैं।
The 9YG-1.25A परिवर्तनीय कक्षीय गोल बेलर यह मिश्रित हरे पत्तों और कचरे के ढेर के समान नमी और घनत्व स्तर पर पहले से कटे हुए गन्ने के ऊपरी हिस्सों को संभालता है। अधिक मात्रा में उत्पादन करने वाले कार्यों के लिए — कटाई के चरम समय के दौरान प्रति दिन 50 से अधिक गांठें — 9YG-2.24D S9000 बियॉन्ड राउंड बेलर यह कुशल वाणिज्यिक पैमाने पर गन्ने के ऊपरी साइलेज उत्पादन के लिए आवश्यक थ्रूपुट और व्यापक पिकअप प्रदान करता है।
उष्णकटिबंधीय जलवायु में भंडारण, किण्वन गुणवत्ता और फ़ीडआउट
सफेद फिल्म और शेड स्टोरेज
उष्णकटिबंधीय परिस्थितियों में गन्ने के गट्ठों के भंडारण के लिए सफेद या चांदी के रंग की साइलेज स्ट्रेच फिल्म को प्राथमिकता दी जाती है। थाईलैंड, ब्राजील और ग्वांग्शी में कटाई के मौसम के दौरान 30 से 38 डिग्री सेल्सियस के परिवेश तापमान पर, काली फिल्म सौर विकिरण को अवशोषित करती है और गट्ठों के भीतरी तापमान को 50 से 60 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ा देती है - जो एलएबी की आबादी को नष्ट करने और किण्वन पूरा होने से पहले ही वायुजनित अपघटन को बढ़ावा देने के लिए पर्याप्त है। इसी परिवेश तापमान पर सफेद फिल्म गट्ठों के भीतरी तापमान को 38 से 46 डिग्री सेल्सियस तक रखती है - जो समरूप किण्वनशील एलएबी उपभेदों के लिए स्वीकार्य सीमा के भीतर है।
तिरपाल, खुली छत या ताड़ के पत्तों से ढके छायादार स्थानों में भंडारण करने से गांठों का आंतरिक तापमान 6 से 12 डिग्री सेल्सियस तक कम हो जाता है और यह चारों गन्ना उत्पादक क्षेत्रों में व्यावसायिक कार्यों में मानक प्रक्रिया है। सीधे धूप में रखी गई गांठों में, छाया में रखी गई एक ही बैच की गांठों की तुलना में, खिलाने के समय वायुजनित अपक्षय दर काफी अधिक पाई जाती है। यह सूर्य की किरणों से बनने वाली परत के क्षरण और आंतरिक ऊष्मा तनाव को दर्शाता है, जो 14 से 28 दिनों की सक्रिय किण्वन अवधि के दौरान सूर्य के संपर्क में आने से उत्पन्न होता है।
किण्वन की समयरेखा और खोलने की प्रक्रिया
उष्णकटिबंधीय तापमान में गन्ने के ऊपरी भाग की गांठें तेजी से किण्वित होती हैं — अच्छी तरह से सीलबंद गांठों में 28 से 35 डिग्री सेल्सियस के परिवेश तापमान पर pH आमतौर पर 10 से 16 दिनों के भीतर 3.8 से 4.5 तक गिर जाता है, जबकि समशीतोष्ण परिस्थितियों में इसमें 14 से 21 दिन लगते हैं। गांठों को कम से कम 21 दिनों के बाद पशुओं को खिलाने के लिए खोला जा सकता है। अच्छी तरह से किण्वित गन्ने के ऊपरी भाग की साइलेज में एक स्वच्छ, मीठी-खट्टी गंध, जैतून-हरा से पीला-हरा रंग और ठोस बनावट होती है। खराब किण्वन (ब्यूटिरिक/क्लोस्ट्रिडियल) से बासी-अमोनिया जैसी गंध और भूरा-काला रंग उत्पन्न होता है जो प्रोटीन के अपघटन की विशेषता है — यह परिणाम उचित रूप से मुरझाई हुई, टीकाकृत गन्ने के ऊपरी भाग की साइलेज में सही नमी स्तर पर दुर्लभ है।
सामान्य गलतियां
40 से 80 सेंटीमीटर लंबाई के साबुत गन्ने के ऊपरी भाग गांठ बनाने वाले चैंबर को जाम कर देते हैं, जिससे कम घनत्व वाली गांठें बनती हैं जिनमें हवा के बड़े-बड़े छिद्र होते हैं और किण्वन प्रक्रिया भी भरोसेमंद नहीं होती। मानक गोल बेलर से गन्ने के ऊपरी भाग की साइलेज की गांठें बनाने के लिए उन्हें 30 से 50 मिलीमीटर तक पहले से काटना अनिवार्य है - यह वैकल्पिक नहीं है।
काली साइलेज फिल्म सौर विकिरण के अवशोषण के कारण गांठों के भीतरी तापमान को परिवेशी तापमान से 8 से 15 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ा देती है। उष्णकटिबंधीय परिवेशी तापमान (32 से 38 डिग्री सेल्सियस) पर, इससे गांठों के भीतरी तापमान 50 डिग्री सेल्सियस से ऊपर हो जाता है - जो एलएबी किण्वन करने वाले सूक्ष्मजीवों के लिए घातक होता है और सक्रिय किण्वन चरण में वायवीय अपक्षय का प्रत्यक्ष कारण बनता है। उष्णकटिबंधीय गन्ने की गांठों के लिए हमेशा सफेद या चांदी की फिल्म का ही उपयोग करें।
पूर्वोत्तर ब्राजील और थाईलैंड में शुष्क मौसम में कटाई की स्थितियों में, खेत में डालने के 18 से 24 घंटों के भीतर हरे पत्तों की नमी 75% से घटकर 50% से भी कम हो सकती है। 50% से कम नमी होने पर किण्वन की प्रक्रिया धीमी हो जाती है और कुछ बैचों में साइलेज का pH स्तर 5.0 से ऊपर चला जाता है। नमी की नियमित निगरानी करें और जहां परिस्थितियां अनुकूल हों, उसी दिन गांठें बना लें।
जिन क्षेत्रों में कटाई से पहले आंशिक रूप से जलाना अभी भी होता है (थाईलैंड और ब्राजील के कुछ ऐसे क्षेत्र जहां यांत्रिक कटाई पूरी नहीं होती), वहां ऊपरी ढेर में मिला हुआ जला हुआ कचरा राख की मात्रा (>12% शुष्क पदार्थ) बढ़ाकर और ऐसे दहन उत्पाद मिलाकर साइलेज की गुणवत्ता को कम कर देता है जो एलएबी गतिविधि को बाधित करते हैं। सर्वोत्तम किण्वन परिणामों के लिए हरे रंग में काटे गए गन्ने के ऊपरी भाग का उपयोग करें।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों
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