Прессование кукурузной соломы: как собирать и хранить кукурузные стебли после уборки урожая.
Периоды послеуборочной обработки, целевые показатели влажности, предварительное измельчение или непосредственное прессование в тюки, управление износом кремнезема, а также многочисленные каналы сбыта прессованной кукурузной соломы в Китае, Индии и Юго-Восточной Азии.
От ответственности за сжигание полей до активов, связанных с кормами для скота.
Кукурузная солома — стебли, листья, шелуха и початки, остающиеся на поле после уборки зерна, — является крупнейшей в мире категорией недоиспользуемых растительных остатков. Ежегодный урожай кукурузы в Китае составляет приблизительно 260 миллионов тонн, что приводит к образованию от 200 до 300 миллионов тонн соломы. В Соединенных Штатах производится еще от 180 до 200 миллионов тонн. Бразилия, Индия и страны Юго-Восточной Азии, выращивающие кукурузу, добавляют еще десятки миллионов тонн. На протяжении десятилетий стандартным способом обращения с этим огромным ресурсом биомассы было сжигание: бесплатное, минимально трудозатратное и быстрое. В Китае, по оценкам, до введения в 2014 году национального запрета на сжигание растительных остатков на открытых полях ежегодно сжигалось от 150 до 200 миллионов тонн соломы.
Запрет на сжигание превратил кукурузную солому из статьи расходов на утилизацию в коммерческую возможность — или, для тех, кто его игнорировал, в бремя соблюдения законодательства. Министерство экологии и окружающей среды Китая сообщило о более чем 2,1 миллионах случаев наложения штрафов за открытое сжигание остатков урожая в период с 2016 по 2022 год. Штрафы значительны (от 200 до 2000 юаней за каждый случай, с более высокими штрафами за повторные нарушения в периоды действия запрета), но репутационные и административные последствия повторных нарушений в условиях все более регулируемого сельскохозяйственного сектора сельских районов Китая не менее важны для фермеров.
Прессование кукурузной соломы превращает проблему в преимущество. С содержанием сырого протеина от 5 до 71 TP3T и общим количеством усваиваемых питательных веществ от 45 до 551 TP3T (в пересчете на сухое вещество), кукурузная солома представляет собой настоящий грубый корм — не высококачественный корм, но действительно функциональный, выполняющий роль грубого корма в рационах крупного рогатого скота и буйволов. Продаваемая соседним фермам по выращиванию крупного рогатого скота по цене от 80 до 150 йен за тюк в основных регионах производства кукурузы, прессованная солома приносит доход от материала, который ранее создавал риски несоответствия требованиям. Наша статья о Что такое силос и чем он отличается от сена? Рассматривается более широкий контекст вариантов сохранения растительных остатков.
Раздел 1: Сроки послеуборочной обработки и управление влажностью.
1.1 Период прессования тюков после уборки зерна
Качество кукурузной соломы и ее пригодность для прессования значительно меняются в течение нескольких дней после уборки зерна. В момент прохождения комбайна влажность соломы варьируется в зависимости от гибрида, региона и погоды — обычно от 30 до 451 TP3T в большинстве регионов Китая, где выращивается кукуруза, в сентябре и октябре. Это выше безопасного порога влажности для прессования в сухой тюке, составляющего от 18 до 221 TP3T, что требует предварительной сушки в поле перед прессованием. Оптимальный период для прессования — от 4 до 10 дней после уборки зерна, когда сушка в поле снижает влажность до 18–281 TP3T в большинстве условий.
| Дни после сбора урожая | Типичная влажность сосны | Сырой протеин | Статус качества | Действие |
|---|---|---|---|---|
| 0–2 дня | 35–48% | 6–7% | Слишком влажно — риск перегрева/образования плесени. | Подождите, разровняйте граблями, чтобы ускорить сушку. |
| 3–6 дней | 22–35% | 5.5–6.5% | Сушка — ежедневный контроль. | Если уровень воды по-прежнему выше 28%, следует убрать граблями. |
| 5–9 дней ✓ | 16–25% | 5–6.5% | Оптимальный период прессования | Немедленно заключить тюк |
| 10–14 дней | 12–20% | 4.5–6% | Приемлемый, сокрушительный риск | Тюк в течение 2 дней |
| >14 дней | <15% | 4–5% | Упадок — осыпание листьев | Только экстренное прессование |
Оптимальный период сушки узок, и определяющим фактором является погода. Дождь в период сушки (часто случается в октябре в провинциях Хэйлунцзян и Цзилинь) повторно увлажняет солому и обнуляет «часы сушки». Предприятия, которые могут мобилизовать прессовальное оборудование в течение 24–48 часов после достижения оптимального периода влажности, получают наилучшее качество; те, кто ждет удобного графика, могут обнаружить, что солома высохла более чем на 151 тонну на тонну, и измельчение листьев во время сбора удаляет наиболее питательную часть материала.
1.2 Влияние дождя на качество срезанной стеблей
Дождь, попадающий на срезанную кукурузную солому, вымывает из листовой ткани водорастворимые соединения — в основном растворимые сахара и растворимые белковые фракции. Исследования в китайских регионах, где выращивается кукуруза, показали, что однократное выпадение 20 мм осадков на стоячую солому через 5–7 дней после уборки урожая вымывает от 3 до 61 тонны сухого вещества из листовой фракции. Повторные дожди (часто встречающиеся осенью в северном и северо-восточном Китае) могут снизить содержание сырого протеина в соломе с 6,51 тонны до менее 41 тонны до завершения прессования. Приоритетное прессование по сравнению с другими полевыми операциями в послеуборочный период напрямую защищает кормовую ценность.
Раздел 2: Оборудование и конфигурация пресс-подборщика для кукурузной соломы
2.1 Проблема износа кремнезема
В сухих стеблях кукурузы содержится от 1 до 31 ТТ3Т диоксида кремния (кремнезема) — того же соединения, из которого изготавливается стекло. Этот кремнезем распределен по всей поверхности стебля в виде отдельных частиц фитолитов, придавая высушенным стеблям кукурузы характерный блестящий, стекловидный вид. Для компонентов пресс-подборщика кремнезем является прогрессивным абразивом — каждый проход валка соломы через подборщик, камеру прессования и механизм обмотки сеткой откладывает частицы кремнезема на металлических поверхностях и ускоряет износ сверх нормальных рабочих режимов.
При прессовании значительных объемов кукурузной соломы следует предусмотреть на 40–601 тонну чаще замену изнашиваемых деталей, чем при работе с тем же пресс-подборщиком на силосе из травы или райграса. В частности: замена зубьев подборщика каждые 60–701 тонну от обычного интервала, восстановление поверхности роликов камеры каждые 50–601 тонну от обычного интервала, а также осмотр ножа для обмотки сетки и зажимного механизма каждые 50–75 тюков. Использование утвержденного производителем графика смазки для соломы — как правило, с увеличенной частотой смазки всех подшипников подборщика и камеры — значительно снижает скорость износа критически важных компонентов, вызванного кремнием.
2.2 Предварительное измельчение против непосредственного прессования в тюки
Кукурузную солому можно прессовать двумя способами: непосредственно в валке, выгружаемом комбайном (прямое прессование), или после отдельной обработки измельчителем или дисковым измельчителем, который размалывает стебли на фрагменты размером от 5 до 15 см (предварительное прессование измельченной соломы). Оба подхода имеют совершенно разные показатели качества, эффективности и износа оборудования.
| Фактор | Прессование в тюки напрямую (целыми стеблями) | Предварительно измельченная прессованная масса |
|---|---|---|
| Необходимое оборудование | Пресс-подборщик только | Измельчитель + пресс для тюков |
| Плотность тюков | Низкий уровень — воздушные зазоры между стеблями | Высокое содержание сухого вещества — на 30–451 ТТ3Т больше на тюк. |
| риск закупорки камеры | Высоко в переплетенных валках | Низкий — постоянный размер частиц |
| Износ зубьев подборщика | Высокий — жёсткие стебли повреждают зубцы. | Нижний — фрагментированный материал |
| Качество кормов для крупного рогатого скота | Низкий уровень — плохое уменьшение объема жевательной резинки | Лучше — меньшая длина частиц. |
| Тюки с гектара | Больше тюков, меньше сухого вещества в каждом. | Меньше тюков, больше сухого вещества в каждом. |
Предварительное измельчение рекомендуется для любого предприятия, производящего более 100 тюков за сезон. Дополнительный проход измельчителя компенсируется более высоким содержанием сухого вещества в тюке, меньшим износом оборудования и лучшим качеством корма. В Китае все чаще предлагаются комбинированные измельчительно-прессовые установки, выполняющие обе операции за один проход, от отечественных производителей, и они являются стандартом для подрядчиков, занимающихся прессованием кукурузной соломы в промышленных масштабах.
2.3 Основные настройки пресс-подборщика для кукурузной соломы
Для предотвращения загрязнения почвы и стерни требуется больший зазор между зубьями, чем при прессовании силоса из травы. Почва в тюках из соломы содержит кремнезем, почвенные микроорганизмы и мелкий песок, которые снижают качество корма и ускоряют износ камеры, превышая износ от кремнезема, уже присутствующий из-за самой соломы.
Стручковые валки имеют изменчивую структуру — плотные заросли переплетенных стеблей чередуются с промежутками. Постоянная низкая скорость движения вперед обеспечивает более равномерную подачу, чем переменная скорость, снижая риск засорения камеры в плотных участках.
Целевая плотность тюка составляет от 140 до 180 кг сухого вещества/м³. Более высокое давление позволяет получить более плотные и устойчивые к атмосферным воздействиям тюки, но увеличивает напряжение в камере и износ предварительно измельченной соломы, которая при высоком сжатии становится более абразивной, чем цельная солома.
Сетчатая обмотка сохраняет форму тюка под воздействием деформационных напряжений, вызванных переменной плотностью соломы, и необходима для тюков, обрабатываемых механическим оборудованием. Тюки соломы, обвязанные шпагатом, часто деформируются асимметрично и становятся трудными для обработки стандартными тюковыми шипами.
Он Пресс-подборщик круглых тюков 9YG-1.25A с регулируемой камерой прессования Обрабатывает предварительно измельченную и цельную кукурузную солому в стандартных конфигурациях. Для крупных подрядных работ, охватывающих более 200 гектаров за сезон, это устройство идеально подходит. 9YG-2.24D S9000 Пресс-подборщик для круглых тюков обеспечивает более высокую производительность и вместимость камеры, необходимые для эффективной работы с большими валками соломы.
Раздел 3: Кукурузная солома в рационах крупного рогатого скота
3.1 Пищевая ценность и роль соответствующего рациона
Кукурузная солома с влажностью от 15 до 201 TP3T имеет следующий типичный питательный профиль в пересчете на сухое вещество: сырой протеин от 5 до 71 TP3T, нейтрально-детергентная клетчатка (НДК) от 65 до 751 TP3T, кислотно-детергентная клетчатка (КДК) от 40 до 501 TP3T, общее количество усваиваемых питательных веществ (ОПН) от 45 до 551 TP3T. Этот питательный профиль относит кукурузную солому к категории структурных грубых кормов — достаточных для поддержания жизнедеятельности сухостойных коров и молодняка крупного рогатого скота, но недостаточных в качестве единственного корма для любого продуктивного класса жвачных животных без значительного дополнительного питания.
В системах производства говядины в китайских провинциях Хэйлунцзян, Ляонин и Внутренняя Монголия, где кукурузная солома является наиболее распространенным и доступным грубым кормом, ее обычно включают в рацион растущего мясного скота в количестве от 30 до 501 тонны на тонну сухого вещества, сбалансированном кукурузным зерном, соевым шротом или хлопковым шротом для белка, а также кукурузным силосом или травяным силосом для дополнительной энергии и усвояемости. При таком количестве солома обеспечивает необходимые для нормальной работы рубца пищевые волокна, а высокоэнергетические ингредиенты обеспечивают метаболизируемую энергию, необходимую для роста. В хорошо организованных хозяйствах по выращиванию говядины, где кукурузная солома составляет от 35 до 451 тонны на тонну рациона при соответствующем добавлении, достижимы суточные приросты массы от 0,8 до 1,2 кг на голову.
3.2 Лечение мочевиной — когда это целесообразно
Обработка кукурузной соломы мочевиной (аммонирование) может повысить содержание сырого протеина с 5–71 ТТ3Т до 9–121 ТТ3Т и улучшить усвояемость нейтрально-детергентной клетчатки на 8–15 процентных пунктов. Процесс включает в себя нанесение раствора мочевины с концентрацией 3–51 ТТ3Т (растворенного в воде из расчета 40–50 литров на тонну соломы) распылением или инъекцией, а затем герметизацию массы соломы пленочным покрытием на 21–28 дней. Мочевина гидролизуется до аммиака, который реагирует с фенольными соединениями клеточной стенки и сложноэфирными связями, улучшая усвояемость клетчатки и одновременно обеспечивая обработанную солому небелковым азотом, который рубцовые микроорганизмы преобразуют в микробный протеин.
Обработка тюков (в отличие от обработки больших объемов) мочевиной является практичным методом на фермах: тюки опрыскиваются раствором мочевины во время прессования и немедленно упаковываются в силосную пленку на период реакции от 21 до 28 дней. Капитальные затраты минимальны — ранцевый опрыскиватель или простой опрыскиватель, установленный на задней навеске трактора, — и требуется небольшая рабочая сила. Для хозяйств, где белковые добавки (соевый шрот, рапсовый шрот) дороги или труднодоступны, обработка тюков кукурузной соломы мочевиной является одним из наиболее экономически эффективных способов улучшения качества корма, доступных в контексте производства говядины в Китае и Индии.
Распространенные ошибки при прессовании кукурузной соломы в тюки.
Кукурузная солома, спрессованная в тюки с влажностью выше 301 TP3T, не обладает достаточной структурой, чтобы удерживать собственное тепло во время фазы дыхания, следующей за прессованием — она сжимается во влажную массу, которая достигает температуры внутри выше 60°C в течение 72 часов и инициирует образование плесени в центре. Затем плесень распространяется наружу к доступной поверхности, делая тюк непригодным для употребления в пищу и потенциально загрязненным микотоксинами в течение 3-4 недель. Перед проверкой влажности и рассмотрением вопроса о прессовании тюков необходимо дать им высохнуть в поле не менее 4-6 дней после прохождения комбайном.
Листовой и шелушистый материал кукурузной соломы становится хрупким, когда влажность падает ниже 121 TP3T, и рассыпается при контакте с зубьями подборщика, граблями и компонентами пресс-подборщика. Каждый проход сухого соломенного материала через подборщик пресс-подборщика удаляет от 8 до 201 TP3T листовой фракции из валка путем рассыпания. Поскольку листья содержат в 2-3 раза больше сырого белка, чем стебель, эта потеря фракции непропорционально сильно снижает питательную ценность тюка. Прессовать тюки следует в течение 10 дней после уборки зерна, когда позволяет влажность.
Плотные валки кукурузной соломы — особенно от высокоурожайных гибридов в густых зарослях — имеют структуру с рывками и зазорами, что приводит к неравномерной подаче материала в пресс-подборщик. Работа на обычных скоростях прессования силоса из травы (8–12 км/ч) с таким материалом приводит к многократным пиковым перегрузкам камеры, что вызывает асимметричные тюки, засорение пресс-подборщика и ускоренный износ зубьев пресс-подборщика. Снизьте скорость до 4–6 км/ч и поддерживайте постоянный темп движения вперед, а не ускоряйтесь и тормозите при изменении плотности валков.
Кукурузная солома имеет множество потенциальных рыночных каналов, помимо простой продажи грубых кормов: субстрат для выращивания грибов в грибоводческой отрасли восточного Китая, биомасса в качестве сырья для котлов местного промышленного отопления, компост для овощных теплиц и биогаз для сельских биогазовых установок. Цена за тонну значительно варьируется в зависимости от канала — в некоторых регионах цены на биомассу и субстрат для выращивания грибов могут быть на 50–1201 тыс. тонн выше, чем на рынке грубых кормов. Перед тем как направлять все производство на рынок грубых кормов с самой низкой стоимостью, необходимо изучить местный спрос в каждом канале.
Часто задаваемые вопросы
Обсудите вашу программу прессования кукурузной соломы.
Сообщите нам регион вашей деятельности, доступную технику и целевой рынок — мы поможем подобрать оптимальную конфигурацию пресс-подборщика для сбора кукурузной соломы в ваших масштабах.
