Силосные добавки – внесение аппликаторами с компьютерным управлением

Производство силоса стало ключевым элементом технологий кормления молочного стада во всем мире. Однако становится все более очевидным, что без наличия современного технологического и технического обеспечения всей цепочки его производства и высококвалифицированных специалистов получение качественного и полезного для животных силоса без существенных потерь практически невозможно.
В процессе развития технологий химического консервирования кормов, начиная с 1960-х годов, развивались и совершенствовались дозирующие системы для внесения силосных добавок (СД). В прошлом это были примитивные приспособления – например, ручные поливалки или шланги с наконечником, вмонтированные в дно деревянного чана с консервантом, а в некоторых случаях и обычный простой веник.
В настоящее время в индустриально развитых странах для внесения СД все чаще применяют аппликаторы с компьютерным управлением. При этом в России и других странах СНГ аппликаторы с компьютерным управлением практически не используются – в основном по причине отсутствия достаточной технологической информации, а также из-за большей их стоимости (около 2000 евро) в сравнении с аппликаторами простых конструкций.
СД могут быть классифицированы на три класса, обычно включающие: стимуляторы брожения (микробные инокулянты, энзимы, ферментативные субстраты); ингибиторы брожения (кислоты, другие консерванты); питательные добавки (аммоний и мочевина). Как в нашей стране, так и за рубежом СД поступают в хозяйства в жидком, порошковидном и гранулированном виде.
Прежде всего, для того чтобы СД были эффективными, их необходимо правильно внести в силосуемое растительное сырье. Особенностями применения СД являются: соответствие нормы внесения препарата СД нормам изготовителя; высокая равномерность распределения препарата СД в силосуемой зеленой массе; минимизация потерь СД в процессе внесения.
В зависимости от вида СД, а также от технологического и технического обеспечения хозяйств используют следующие способы внесения СД:
– ручной;
– опрыскивание растений на корню перед скашиванием;
– обработка растительной массы в процессе скашивания или подбора с измельчением;
– внесение СД в растительную массу на прицепах и в кузовах транспортных средств при транспортировке от комбайнов;
– внесение на стационарных пунктах перед закладкой силосуемой массы на хранение;
– внесение СД непосредственно в силосохранилище траншейного типа в процессе разравнивания и трамбовки;
– внесение при загрузке башенных хранилищ;
– внесение в рулоны, тюки и рукава перед обмоткой их пленкой.
Сейчас в хозяйствах из вышеперечисленных способов применяются в основном три схемы внесения СД – внесение в силосных траншеях, в поле на кормозаготовительных агрегатах и ручным способом.
Внесение СД в хранилища траншейного типа во многих случаях осуществляют с помощью различных опрыскивателей, которые используют для обработки сельскохозяйственных культур. В траншее СД из верхних слоев проникают в нижние, поэтому в последние, составляющие примерно треть высоты хранилища, вносят 75%, в средние – 100% и в верхние – 125% нормы внесения (рис. 1).

Рисунок 1. Технологическая схема внесения жидких СД в траншее

Основными недостатками внесения СД в хранилищах являются внесение остатков пестицидов, оставшихся после промывки опрыскивателей, в силосную массу и высокая неравномерность внесения СД.
Наиболее широкое применение при заготовке силоса находит способ внесения СД непосредственно на кормоуборочном комбайне (рис. 2).

Рисунок 2. Схема внесения жидких СД на кормоуборочных комбайнах

Наименее эффективен ручной способ, при котором гранулированные СД вносят вручную, а жидкие – при помощи ручных опрыскивателей. При этих способах невозможно не только обеспечить высокую равномерность внесения СД в зеленую массу, но и даже выдержать требуемую норму внесения. Например, исходя из нормы внесения 4–5 кг мочевины на 1 тонну зеленой массы при закладке силосного хранилища вместимостью 2000 тонн необходимо внести 8–10 тонн мочевины. Естественно, качественно сделать это ручным способом невозможно.
Обеспечение требуемой нормы внесения СД как в гранулированной, так и в жидкой форме – задача более простая, чем обеспечение высокой равномерности внесения.
Некоторые СД в случае неравномерного внесения и превышения рекомендуемых доз токсичны, могут вызвать у животных функциональные изменения в различных органах и тканях, ухудшить деятельность пищеварительных органов, сердечно-сосудистой системы, снизить качество животноводческой продукции, а в некоторых случаях и привести к гибели животных. Известны случаи, когда из-за высокой неравномерности распределения мочевины в зеленой массе погибали десятки коров. После скармливания такого силоса полученное от животных молоко представляет определенную опасность и для человека.
В данной статье рассмотрим два вида аппликаторов с компьютерным управлением для внесения гранулированных и жидких СД.
Для внесения гранулированных СД рекомендуется применять центробежные разбрасыватели (фото 1), имеющие разбрасывающий диск с работающим от бортовой сети 12-вольтным двигателем, емкость для гранулированного препарата СД (105 л), дозирующую систем подачи препарата на диск, бортовой компьютер с дисплеем (контроллер) и соединительные провода. Разбрасыватель выполнен с возможностью бесступенчатого регулирования рабочей ширины разбрасывания препарата в диапазоне 2–10 м. Отличительная особенность разбрасывателя – его универсальность, он может эффективно использоваться и при посеве семян трав разбросным способом.

Фото 1. Внесение СД в траншею в гранулированном виде

Компьютер управления со встроенным микроконтроллером устанавливают в кабине трактора, где он легкодоступен. Компьютер автоматически выбирает нормы внесения СД и ширину разбрасывания, обеспечивает существенное повышение равномерности внесения препарата. Например, при внесении мочевины коэффициент вариации равномерности ее распределения составляет всего 8–12%, что в среднем вдвое выше, чем у существующих аналогов.
При внесении жидких СД наиболее широкое применение за рубежом находят аппликаторы, включающие низкочастотный диафрагменный насос с 12-вольтным двигателем постоянного тока, фильтр, емкость для рабочего раствора (50–200 л), систему управления с бортовым компьютером и дисплеем, электронный расходомер, штангу с двумя распылителями (с возможностью регулирования по высоте и изменения углов наклона распылителей) и соединительные шланги (рис. 3).

Рисунок 3. Схема размещения аппликатора на кормоуборочном комбайне

Низкочастотный диафрагменный насос позволяет вносить бактерии инокулянтов при низком давлении, предотвращая повреждение микроорганизмов.
По требованию заказчика аппликатор может поставляться в исполнении для внесения биологических СД с рН>4 (бактериальные препараты, буферные кислоты), а также для кислотных консервантов, у которых рН<4 (пропионовая, уксусная и др.). При этом аппликаторы могут комплектоваться бортовыми компьютерами для полуавтоматического и полностью автоматического управления процессом внесения СД.
Бортовой компьютер устанавливают в кабине трактора и соединяют подходящие к нему провода с 12-вольтным источником питания (необходимо соблюдать полярность). Оператор выбирает из памяти компьютера вид СД, а при необходимости может внести туда и новые СД. После этого в память компьютера вводится оценочная продуктивность кормоуборочного агрегата (т/ч), и компьютер рассчитывает требуемый расход препарата СД и выполняет все установки. В процессе работы осуществляется мониторинг реальной дозы внесения СД, а при отклонении от допустимых норм подается сигнал оператору.
Если установленная расчетная норма не обеспечивается аппликатором и насос отключается из-за срабатывания клапана давления (автоматическое отключение), следует подобрать распылители больших размеров.
На дисплее бортового компьютера высвечиваются показатели расхода препарата СД (л/час) и израсходованный объем препарата за любой промежуток времени. Эти данные хранятся в памяти компьютера даже при его отключении от питания. Так можно определить реальный объем препарата СД, израсходованного на один прицеп, за день или на все поле.
Для контроля оптимальных норм внесения СД целесообразно пользоваться следующими методами:
– фиксировать количество СД, израсходованных на один прицеп зеленой массы;
– установить количество прицепов с зеленой массой, заготовленных при использовании одного бака (бочки 200 л);
– соотнести общий объем израсходованных СД (количество баков) и общее количество заготовленного силоса.
СД могут оказывать положительное влияние на силос только при эффективном применении современных технических систем их внесения.
Аппликатор для внесения силосных добавок должен удовлетворять следующим требованиям:
– прочность и надежность конструкции;
– легкость в управлении и надежность в эксплуатации;
– обеспечивать постоянство расходов при больших и малых нормах внесения СД;
– дозировать агрессивные силосные добавки (pH<4);
– точная калибровка;
– внесение СД при минимальных отклонениях от заданной нормы.
Особое внимание при выборе аппликаторов, а также при их эксплуатации следует уделять равномерности внесения СД в силосную массу. Равномерность зависит от способов внесения СД (в поле на мобильных агрегатах, на силосных траншеях), типов аппликаторов, норм внесения СД, вида СД, а также от распределения урожайности силосной массы по полю.
Наиболее высокая равномерность достигается при внесении СД непосредственно на кормоуборочных комбайнах. Однако при этом на равномерность влияет место расположения распылителей на комбайне – установка распылителей непосредственно перед приемным барабаном жатки (фото 2) обеспечивает максимальную равномерность распределения СД в массе.

Фото 2. Схема установки распылителей перед приемным барабаном жатки

Современные аппликаторы с компьютерным управлением обеспечивают нормы внесения СД от 30 до 350 л/мин. По желанию заказчиков они могут комплектоваться дополнительными модулями для повышения норм внесения.
Если при низких нормах внесения форма струи не соответствует процессу (малый угол раскрытия), рекомендуется заменить распылители на менее производительные.
Для внесения СД обычно применяют один или два распылителя, которые устанавливают на входном потоке материала в машину (кормоуборочные комбайны, пресс-подборщики, вагоны-подборщики) или в выгрузном раструбе кормоуборочной машины (рис. 4).

Рисунок 4. Внесение СД на вагонах-подборщиках

Резервуар для СД в зависимости от его объема и формы, а также конструктивных особенностей машины, на которую он монтируется, может быть установлен справа (рядом с кабиной) в задней части комбайна, на передней навеске трактора или непосредственно над подбирающим механизмом (пресс-подборщиков, вагонов-подборщиков и др.). При выборе объема резервуара и места его расположения необходимо оценить возможную перегрузку комбайна, а также избежать уменьшения видимости для оператора и помех для световых приборов.
При применении аппликаторов с электронным управлением для исключения забивания турбинных расходомеров, клапанов насоса и распылительных сопел следует ежедневно проверять состояние всасывающего фильтра и фильтров распылителей.
В случае загрязнения всасывающего фильтра или забивания распылителей оператор обнаружит уменьшение расхода на дисплее компьютера. При этом за счет установок можно увеличить норму расхода, однако целесообразно заранее прочистить всасывающий фильтр и фильтры распылителей.
Ассортимент представленных на рынке СД постоянно растет, увеличивается количество СД с низкими нормами их внесения. Кислотные консерванты для контроля бактерий вносят из расчета 0,005%, а инокулянты – 0,001% от обрабатываемой силосной массы. Уменьшение норм внесения СД позволило уменьшить простои агрегатов во время уборки. Однако при этом возникли проблемы с равномерностью внесения СД в силосуемую массу.
Строгое определение равномерности внесения СД – довольно сложная научная задача. Известны исследования, когда в СД добавляли очень мало инертных солей, поглощающих радиоактивное излучение (Университет штата Делавэр, США). Образцы обработанного силоса были исследованы в сертифицированной лаборатории – и было установлено, что для аппликаторов с обычными распылителями норма внесения СД должна быть больше 250 мл/т. При норме 1 л/т неравномерность внесения была менее 1%.
По результатам проведенных нами исследований рекомендуется для обеспечения требуемой равномерности вносить СД в количестве 1–2 л/т.
В последнее время некоторыми фирмами поставляются аппликаторы, обеспечивающие требуемую норму внесения СД при очень низких нормах внесения – 35–50 мл/т. В этих аппликаторах применяют инжекторный способ внесения СД в измельчительную камеру и не используют традиционные распылители.
Равномерность внесения СД зависит не только от аппликатора, но также и от неравномерности урожая по полю. Например, из карты урожайности злаково-бобового силоса (рис. 5) видно, что на различных участках поля урожайность существенно отличается от усредненной величины, принимаемой при расчете нормы внесения.

Рисунок 5. Изменение урожайности злаково-бобовых культур по полю

Из чего следует, что при постоянной скорости уборочной машины неравномерность внесения СД может увеличиваться в десятки раз.
Для уменьшения влияния пестроты урожайности на равномерность внесения СД уборочные средства рекомендуется снабжать устройствами мониторинга урожайности и через электронный контроллер аппликатора дифференцировать внесение силосных добавок (рис. 6).

Рисунок 6. Схема уборочного агрегата с датчиком мониторинга урожайности и компьютерным аппликатором внесения СД

Преимущество такой системы в том, что колебания урожайности по полю автоматически учитывается и аппликатор вносит СД в соответствии с нормами, рассчитанными для каждого значения урожайности.
Таким образом, применение бортовых компьютеров для управления процессом внесения СД на мобильных агрегатах позволяет повысить точность мониторинга и контроля процесса внесения СД и является одним из важнейших условий для успешного использования силосных добавок.

Василий ДРИНЧА, д.т.н., Агроинженерный центр
Николай ЯКОВЧИК, д.с.-х. н. и д.э.н., племзавод «Заказельский», Брестская область
Дмитрий БЕЛИКОВ, инженер, ОАО «Агропромтехника»

perfectagro.ru