Статьи

Пенсильванский сепаратор Частиц

07 Октября 2021

Руководство по использованию Пенсильванского Сепаратора Частиц


 Что мы обсудим?

1. Введение

2. Обзор доступных сит

3. Инструкция по работе с PSPS 2013 года

4. Рекомендации по размеру частиц

5. Методы корректировки результатов

 

I. ВВЕДЕНИЕ

The Penn State Particle Separator или PSPS, дословно переводящийся как Пенсильванский Сепаратор Частиц, представляет из себя инструмент для количественного определения размера частиц силоса/сенажа и полносмешанного рациона (TMR).

Концепция измерения размера частиц с помощью стандартного метода не нова. Стандарт Американского общества инженеров сельского хозяйства и биологии (ASABE) для анализа и распределения частиц по размерам существует уже много лет. К сожалению, метод ASABE представляет собой громоздкую лабораторную процедуру, которая непрактична для использования на фермах. Целью разработки PSPS было имитировать сложный лабораторный метод более простым методом, применяемым на ферме.

Целью анализа размера частиц TMR является измерение распределения частиц концентратов и основных кормов, которые фактически потребляет корова. При этом внимание уделяется не только частицам, превышающим определенный размер, но и общему распределению частиц TMR, потребляемого коровой. Рекомендуется измерять образцы TMR, взятые с кормового стола после свежей раздачи, до того, как коровы съедят или отсортируют корм.

 

II. ОБЗОР ДОСТУПНЫХ СИТ

Оригинальный сепаратор частиц, впервые представленный в 1996 году, доказал свою ценность в измерении размера частиц корма. PSPS 1996 года содержал два сита размером 19 и 8 мм.

Модель PSPS 2002 года включала дополнительное третье сито 1,18 мм, предназначенное для отсева мельчайших фракций рациона, влияющих на переваримость. Прежние данные свидетельствовали о том, что это сито удерживало самые длинные фрагменты корма, выходящие из рубца. Однако, более поздние исследования показали, что в случае с высокопроизводительными дойными коровами такого не происходит.

Исследователи из штата Пенсильвания, а также Канады и Японии изучили размер частиц кормов и их влияние на метаболизм в рубце и ясно показали в недавних исследованиях, что критический порог для частиц корма, покидающих рубец у высокопродуктивных коров, превышает 1,18 мм и находится в пределах 4 мм.

Данное исследование послужило толчком к появлению новейшего PSPS 2013 года, содержащего третье сито размером 4 мм с возможностью наиболее точной оценки физически эффективной клетчатки (peNDF).

Оригинальная система peNDF была разработана доктором Дэйвом Мертенсом из Исследовательского центра молочных кормов США. В методе peNDF Мертенса считалось, что все частицы корма, не прошедшие через третье сито 1,18 мм PSPS 2002 года являются физически эффективными для дойных коров. Хотя не существует единого сита идеального размера для измерения частиц для всех рационов и всех кормов, данные трёх независимых лабораторий показывают, что сито 4 мм более точно подходит для высокопродуктивных молочных коров для оценки peNDF.

Тема физически эффективной клетчатки (peNDF) будет обсуждаться в отдельной статье.

 

III. ИНСТРУКЦИЯ ПО РАБОТЕ С PSPS 2013 ГОДА

Основные правила

Когда проводить исследование? Отберите пробы с кормового стола сразу после свежей раздачи корма, до того, как коровы приступят к поеданию корма. Для дополнительной оценки избирательного поедания коровами отберите пробы через 4, 8 или 12 часов после кормления. Полученный гранулометрический состав не должен отличаться от исходного TMR более чем на 3-5 % по каждому ситу.

Сколько проб необходимо? Визуально разделите кормовой стол на три участка. Возьмите не меньше пяти проб на каждом участке кормового стола (в начале, в середине, в конце). Для оценки одного кормового стола потребуется три просеивания. Различия между пробами по каждому ситу должны быть не более 2 %.

Поверхность для скольжения. Сила и частота встряхивания должны быть достаточными для скольжения частиц по поверхности сита, позволяя тем частицам, которые меньше размера ячеек, просачиваться сквозь них. Для этого необходимо проводить просеивание на твёрдой и гладкой поверхности.

Влажность. Необходимо учитывать, что содержание влаги в монокорме может повлиять на точность просеивания. В рекомендациях Пенсильванского Университета говорится о том, что существует риск неточности при влажности монокорма ниже 45 %.

Концентраты. Гранулы комбикормов и конц. кормов, осевшие на среднем и нижнем сите необходимо вручную собирать и класть в поддон.

 

Этапы работы

1. Подготовьте точные весы для взвешивания образцов.

2. Сложите четыре пластиковых ящика сепаратора друг на друга в следующем порядке: сито с самыми большими отверстиями (верхнее сито) сверху, затем средние отверстия (среднее сито), затем самые маленькие отверстия (нижнее сито) и твёрдый поддон на дне.

3. Поместите примерно 700-800 грамм TMR или силоса/сенажа на верхнее сито. (Официальные рекомендации Пенсильванского Университета около 3 пинт корма или почти 1,5 килограмма, но в действительности это слишком большая порция, которую будет очень непросто просеять).

4. Пять раз встряхните сепаратор вперед – назад с частотой 1 – 2 раза в секунду на длину от 15 до 20 см. Поверните сепаратор на 90° и повторите. Продолжайте, пока не повернёте сепаратор вокруг своей оси дважды. Всего должно получиться 8 циклов и 40 движений вперёд-назад.

5. Разложите образцы из каждого лотка на полу рядом друг с другом, взвесьте и запишите.

6. Сложите вес образцов из всех лотков и узнайте вес общей пробы. Рассчитайте процентное соотношение веса каждого лотка от веса общей пробы корма и впишите результаты в таблицу.

  

IV. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗМЕРУ ЧАСТИЦ

 

Сито

Размер

ячейки 

Размер

частиц

Кукурузный

силос

Сенаж

Монокорм

Верхнее сито

19 мм

> 19 мм

3-8%

10-20%

2-8%

Среднее сито

8 мм

8 – 19 мм

45-65%

45-75%

30-50%

Нижнее сито

4 мм

4 – 8 мм

20-30%

30-40%

10-20%

Поддон

 

< 4 мм

< 10%

< 10%

30-40%


Верхнее сито

Сито размером 19 мм было разработано для улавливания частиц, которые будут плавучими в рубце (образуют кормовой мат) и обеспечивают материал, который потребует значительного дополнительного пережевывания жвачки коровой. Теоретически это обеспечит дополнительную буферизацию рубца и поможет изменить pH рубца.

Исследования показали, что производство слюны очень важно для дойной коровы. При кормлении правильным количеством пищевых волокон с адекватным размером частиц лактирующая корова производит примерно от 98 до 190 литров слюны в день. Основными буферными соединениями в слюне являются карбонатные (HCO3-) и фосфатные (HPO-2) ионы, и эти соединения являются очень сильными буферами при высоком pH. Поэтому знание того, какой процент или количество рациона будет способствовать пережевыванию жвачки важно для достижения общей цели поддержания надлежащего уровня pH в рубце у дойных коров.

Среднее сито

Сито размером 8 мм собирает в основном частицы корма, которые будут частью кормового мата в рубце, но будут быстрее разрушаться при меньшем пережёвывании жвачки и быстрее гидратироваться в рубце, что способствует более быстрому расщеплению корма микроорганизмами рубца. Как количество, необходимое для жевания жвачки, так и скорость гидратации будут зависеть от усвояемости корма, содержащегося в этой фракции.

Нижнее сито

Новейшее сито, используемое в PSPS 2013 года, представляет собой сито размером 4 мм. Частицы корма, обнаруженные на этом сите, в основном представляют собой небольшие фрагменты, которые часто, но не обязательно, содержат много клетчатки. Первоначально эти частицы, вероятно, будут задерживаться в кормовом мате рубца, но они могут быть легко разрушены при минимальном пережевывании или быстром действии микробов. Обычно они довольно быстро гидратируются и не остаются в волокнистом мате в течение длительного периода времени. В любом случае, эти частицы внесут свой скромный, но вместе с тем значительный вклад в буферизацию рубца.


V. МЕТОДЫ КОРРЕКТИРОВКИ РЕЗУЛЬТАТОВ

Что же необходимо делать, если результаты просеивания не укладываются в предписанные нормы? В случае с силосом и сенажом я буду упоминать об этом в отдельной статье про уборку и консервацию основных кормов.

Обозначим возможные проблемы и решения при просеивании полносмешанного рациона (TMR):

Нарушенное процентное соотношение частиц на ситах

На верхнем сите мало частиц

Необходимо добавить в рацион больше сенажа (в зависимости от длины резки), соломы или сена. Сено является наиболее предпочтительным вариантом.

На верхнем сите много частиц

Уменьшить количество сена и соломы или исключить полностью в зависимости от структуры рациона. Часто такая картина встречается при сенажных рационах. Обязательно при этом учитывайте уровень НДК в рационе. Проверяйте жевательную активность коров. При остатке на верхнем сите очень длинных волокон необходимо предварительное измельчение сена/соломы в специальной мельнице до 2-4 см. Также возможно уменьшение доли основных кормов в структуре рациона (в зависимости от процентного соотношения частиц в поддоне)

На среднем сите мало частиц

Достаточно редко встречается. В большинстве случаев это происходит из-за перекармливания концентратами. Необходимо увеличить долю основных кормов в рационе.

На среднем сите много частиц

В первую очередь необходимо попробовать решить проблему с помощью смешивания. Увеличить время смешивания основных кормов на этапе загрузки в миксер, а также общее время смешивания TMR после загрузки всех компонентов. В крайнем случае возможно уменьшение доли основных кормов в структуре рациона (в зависимости от процентного соотношения частиц в поддоне – если частиц в поддоне много, то уменьшение доли основных кормов запрещено, а если частиц в поддоне мало, то можно).

В поддоне много частиц

Свидетельствует об избыточном количестве концентратов в рационе. Необходимо увеличить долю основных кормов в структуре рациона, снизить количество конц. кормов.

В поддоне мало частиц

В большинстве случаев без вреда для здоровья необходимо увеличить долю концентратов в структуре рациона. Увеличение времени смешивания миксера при этом может незначительно увеличить количество частиц в поддоне.

Нижнее сито

В подавляющем большинстве случаев показатель всегда будет в пределах нормы. При выявлении отклонения Вы сможете самостоятельно разработать метод решения, учитывая принцип работы с предыдущими ситами.

Неоднородное смешивание. Если различия между пробами по каждому или некоторому ситу более 2 % необходимо увеличить время смешивания TMR в миксере после загрузки всех компонентов до тех пор, пока все пробы от начала до конца кормового стола не будут идентичны (отклонение не более 2% соответственно).

При любых исходах обязательно проверяйте ножи в миксере на остроту и целостность. Устраните выявленные неисправности.

Длина резки. Всегда проверяйте с помощью линейки длину резки волокон на верхнем сите, ведь даже если процентное соотношение в норме, но длина резки очень большая, то скорее всего животные не поедают эти части и сортируют монокорм. Верное решение – предварительное измельчение сена и соломы в мельнице до 2-4 см. Временное решение при невозможности купить специальное оборудование – предварительное измельчение сена и соломы в миксере до достижения необходимой или хотя бы меньшей длины. В любом случае постарайтесь выделить средства из бюджета для покупки качественного резчика соломы с возможность регулирования длины резки 2-4 см.



Обратная связь

Обратная связь