Помол зерна для коров: до какой крупности молоть и где деньги

Помол зерна для коров на большинстве ферм настроен один раз. Решето в дробилке ставили в тот год, когда запускали кормоцех; с тех пор сменились поставщики зерна, кукуруза уступала место ячменю и возвращалась обратно, стадо выросло на треть. Стоит оно всё то же: пока дробилка тянет свою норму и не греется, повода лезть внутрь не возникает.

Потом два хозяйства с одинаковым решетом сдают пробы в одну лабораторию и получают цифры, различающиеся втрое. Такое обследование действительно проводили: на почти четырёх десятках ферм с молотковыми дробилками одно и то же решето 3,97 мм дало на восьми хозяйствах от 351 до 936 микрон среднего размера частиц. Микрон здесь - тысячная доля миллиметра, обозначается мкм.

Между отверстием в решете и тем, что попадает в кормушку, стоит цепочка из четырёх звеньев. Три из них при обходе не видно вообще. Ниже - что реально задаёт крупность, что она меняет в корове и чего не меняет, какая крупность нужна каждой культуре и во сколько тонн зерна обходится ошибка.

Разбираем кормление молочного стада и кормозаготовку с механизмом и цифрами из опытов. Свежие материалы выходят в блоге 1Корм.

Сокращения в статье:

• СВ - сухое вещество.
• НДК - нейтрально-детергентная клетчатка.

Каким прибором меряют помол зерна для коров?

Коротко: крупность размолотого зерна определяют лабораторным ситовым рассевом и выражают одним числом в микронах. Набор сит с ячейками 19, 8 и 4 мм, которым на кормовом столе проверяют структуру кормосмеси, для этого не годится: самая мелкая его ячейка - 4 мм, а средний размер размолотого зерна обычно 500-1 000 микрон, вчетверо-ввосьмеро мельче, и весь помол проваливается в поддон целиком.

Путаница возникает из-за слова. Решето - это сменная перфорированная пластина внутри дробилки, рабочая деталь машины. Сито - лабораторный или ручной инструмент оценки уже готового корма. Оба дырчатые, оба про размер, и на этом сходство заканчивается.

Размер частиц в кормлении меряют тремя приборами, и каждый отвечает на свой вопрос.

Индекс плющения к дробилке отношения не имеет: он про уборку и настройку вальцов на комбайне. Здесь речь о сухом обмолоченном зерне, которое хозяйство мелет само.

Ситовой рассев делают в лаборатории: около ста граммов пробы, стопка сит, механический встряхиватель, десять-пятнадцать минут работы, резиновые шарики и щётки, чтобы мелкие сита не забивались. На выходе - средний размер частиц и разброс вокруг него. Из бланка хозяйства обычно забирают только первое число.

Почему одинаковое решето даёт разную крупность?

Коротко: решето задаёт верхнюю границу размера, а не средний размер. Всё, что мельче отверстия, проходит свободно, и сколько именно окажется пыли, а сколько крупняка, решают другие узлы. В обследовании почти сорока ферм общий разброс проб составил от 199 до 1 038 микрон при том, что дробилки у всех молотковые, а целевого уровня достигли только 30% проб.

Разберём цепочку по звеньям.

Первое звено - само решето. Оно работает как ограничитель: частица покидает камеру, когда становится мельче отверстия. Отверстие 4 мм задаёт только потолок и ничего не говорит о том, что окажется под ним. Средний размер получается заметно мельче, и насколько именно - зависит от всего остального.

Второе звено - молотки. У нового молотка острая рабочая кромка, он раскалывает зерновку. По мере износа носок скругляется, и удар из колющего становится сминающим: зерно дольше живёт в камере, но выходит крупнее и неоднороднее. В том же обследовании изношенные молотки нашлись в 40% проб. Процесс постепенный, растянутый на месяцы, и заметить его по продукту почти невозможно: помол грубеет понемногу, и вчерашний от сегодняшнего на глаз не отличить.

Третье звено - герметичность. Если между корпусом, дверцей и рамкой решета есть щель, часть потока уходит мимо решета вообще, не проходя отбор по размеру. Просыпь нашлась примерно в половине проб. Опознать её по внешнему виду продукта нельзя: целых зёрен в мешке не появляется, просто доля крупной фракции растёт.

Четвёртое звено - скорость подачи. Чем плотнее загружена камера, тем меньше ударов приходится на каждую зерновку до того, как она уйдёт сквозь решето. Заслонку открыли, чтобы поднять производительность, и помол огрубел - без единого изменения в железе.

И пятое, уже не про машину, - влажность самого зерна. До 14% зерно колется предсказуемо; выше 15-16% крахмал становится липким, налипает на кромки отверстий, решето начинает частично залипать, а помол грубеет. Опыта под этим нет, это инженерная практика. Влажность объясняет, почему одна и та же дробилка на партии из-под сушилки и на партии из дальнего склада работает по-разному.

Цифра решета в миллиметрах - это характеристика машины. Крупность корма даёт только лабораторный замер пробы.

Что меняет крупность помола на самом деле?

Коротко: помол зерна для коров меняет переваримость крахмала, и сильно. В сводном анализе 414 средних значений из 102 работ разница между самым тонким и самым грубым помолом сухого зерна составила 15,6 процентного пункта общей переваримости крахмала. Продуктивность при этом не изменилась вовсе: ни удой, ни жир, ни белок, ни потребление сухого вещества.

Вот что дали крайние категории крупности по продуктивности:

Ни одно из четырёх различий статистически не подтвердилось, причём значимость считалась сразу по всем пяти категориям крупности, включая промежуточные. Разница в девять десятых килограмма молока означает отсутствие эффекта. Работа, на которой всё держится, вышла в 2013 году; она старая, но сводного анализа такого охвата с тех пор не выходило, и цифры по-прежнему цитируются как опорные.

Крупность управляет тем, сколько зерна уйдёт на тот же литр. При грубом помоле часть крахмала уезжает с навозом непереваренной, и хозяйство компенсирует это молча - тем, что кладёт в рацион больше концентратов, чем нужно. Выигрыш от правильного помола лежит на стороне затрат, и искать его в танке бесполезно.

Так же читается и результат перенастройки. После смены решета его ищут в расходе зерна на литр и в остаточном крахмале навоза; по кривой надоя не видно ничего даже тогда, когда помол действительно исправлен.

Чем платит слишком тонкий помол?

Коротко: слишком тонкий помол платит молоком и жиром. В опыте на восьми коровах с рубцовой и дуоденальной канюлями тонкий помол кукурузы снизил удой с 33,1 до 31,1 кг и выход жира с 1,32 до 1,22 кг в сутки. Общая переваримость крахмала при этом не выросла: в рубце её взяли больше, за рубцом - настолько же меньше.

Механизм разобран во второй половине того же опыта. Тонкий помол поднял переваримость крахмала в рубце с 31,1 до 47,2% - в полтора раза - за счёт удвоения скорости расщепления. А переваримость за рубцом упала: у среднего помола кишечник забирал 57,2% съеденного крахмала, у тонкого только 41,9%. В сумме тракт справился одинаково, но крахмал, который раньше спокойно доходил до кишечника, теперь сбраживался в рубце.

Условия, при которых это произошло, надо назвать: крахмал 29% сухого вещества и НДК объёмистых кормов всего 18,2%. То есть рацион и без того держался на пределе по структуре. Средний pH рубца, к слову, при этом не изменился - проблема пришла не через кислотность как таковую.

В той же работе есть деталь, которая касается самого замера крупности. Средние размеры частиц двух вариантов почти совпали: 1 023-1 083 микрона у тонкого против 1 088-1 111 у среднего, разница около пятидесяти микрон. А рубцовая переваримость разошлась в полтора раза. Объяснение в самой процедуре замера: молотковая дробилка оставляет небольшую долю крупных частиц, и они непропорционально тянут среднее вверх, маскируя разницу.

Для чтения бланка это значит вот что: средний размер частиц может врать, если распределение двугорбое - много пыли и заметная доля крупняка при почти пустой середине. Один и тот же средний размер получается и у ровного помола, и у смеси муки с недодробленными кусками, а ведут себя они по-разному. Поэтому в бланке рассева смотреть надо не только среднее, но и разброс.

Почему цена помола зависит от рациона?

Коротко: чем больше крахмала в рационе, тем дороже обходится грубый помол, и тем безопаснее тонкий. В опыте, где крупность и уровень крахмала развели факториально, грубый помол на обычном рационе недодал корове 0,66 кг переваримого крахмала на голову в сутки, а на рационе с пониженным крахмалом - почти ничего.

Цифры того опыта: одна партия зерна, размолотая двумя способами - 552 и 1 270 микрон, - и два уровня крахмала в рационе, 26,5 и 18,2% сухого вещества.

На высоком крахмале грубый помол поднял остаточный крахмал в навозе вчетверо и забрал семь пунктов переваримости. Тот же помол на пониженном рационе добавил в кал всего 1,1 пункта, а переваримости стоил двух пунктов вместо семи.

Надой, приведённый к жиру, повёл себя в этом опыте по-разному в зависимости от рациона: тонкий помол выигрывал на высоком крахмале, грубый - на пониженном. Отсюда правило настройки: крупность выбирают под рацион.

В том же опыте тонкий помол опустил средний pH рубца на 0,06 единицы. Различие статистически значимое, но по величине оно на кормлении не сказывается. Разговор про перемол идёт про скорость, с которой крахмал уходит из рубца.

Какая крупность нужна каждой культуре?

Коротко: помол зерна для коров одной настройкой не закрывается. Тоньше всего мелют сухую кукурузу, влажное консервированное зерно и корнаж - заметно грубее, у ячменя и пшеницы переваримость по тракту и так близка к потолку, и тонкий помол добавляет им только скорость расщепления в рубце.

Сухая кукуруза. Здесь тонкий помол оправдан почти всегда: крахмал заперт в белковой матрице, и добраться до него можно только поверхностью. Целевые ориентиры служб при этом заметно разъезжаются - от 420 до 750 микрон в разных рекомендациях, а практические ориентиры для молотковых дробилок держатся в полосе 500-600 микрон. Массив из четырёхсот с лишним товарных проб одной лаборатории даёт среднее 500 микрон при медиане 427: половина проб тоньше, половина грубее.

Разброс рекомендаций сам по себе информативен: единой цифры, признанной всеми, не существует. Разумно держать полосу и проверять себя по навозу.

Влажное консервированное зерно и корнаж - грубее. У них белковая матрица уже частично разрушена брожением при хранении, доступность крахмала выше сама по себе, и тонкий помол складывается с этим эффектом. Ориентиры по влажности:

Есть и обратная ошибка: влажное зерно, заложенное пересушенным - всего с четвертью влаги, - да ещё смолотое грубее 2 000 микрон. Оно расщепляется медленно и даёт высокий остаточный крахмал в навозе.

Ячмень и пшеница - другая логика. Их крахмал расщепляется в рубце заметно активнее кукурузного, но к концу пищеварительного тракта все три культуры приходят с одинаковым результатом: различий по общей переваримости крахмала между ячменём, пшеницей и кукурузой в сводном анализе не нашли вовсе. Значит, у ячменя тонкий помол работает на одну сторону - разгоняет расщепление в рубце, и эту скорость приходится чем-то удерживать. Почему ячмень отзывается на изменение крупности вдвое сильнее кукурузы и что это делает с кислотностью рубца, разобрано в материале про крахмал в рационе коров.

Для этих культур на практике чаще выбирают плющение вместо помола: оно даёт более однородную фракцию с меньшей долей пыли, а настройку контролируют по тому, насколько легче стал тот же объём зерна после обработки. Плющеное зерно укладывается рыхлее целого: чем сильнее обработка, тем меньше весит одна и та же мерка.

Рожь и тритикале - самая быстрая группа. Доля быстро расщепляемого крахмала у ржи вдвое выше кукурузной при любой степени обработки, и усиление обработки резко разгоняет рубец, не меняя расчётной переваримости по всему тракту. Прямых опытов на дойном стаде здесь нет: доступные работы сделаны на мясном молодняке, и величина отклика у дойной коровы из них не следует.

Овёс. Данных по крупности помола овса для дойных коров нет вовсе. Настраивают по общему правилу: раскрыть зерновку и не превращать её в муку.

Почему цифра из лаборатории не сходится с прошлогодней?

Коротко: свежая цифра не сходится с прошлогодней потому, что процедура рассева допускает варианты, и каждый сдвигает результат. Одни и те же пробы зерна в сравнительном испытании дали 586, 554, 615, 576 и 540 микрон в зависимости от длительности встряхивания, наличия резиновых шариков и антислёживающей добавки. Разброс в 75 микрон сопоставим со всей полосой, в которой держатся практические ориентиры для молотковых дробилок, - 500-600 микрон.

Дальше хуже: лаборатории протокол меняют. Одна из крупных пересмотрела процедуру в 2020 году и прямо предупреждает, что результаты до и после несопоставимы между собой. Хозяйство, которое сравнивает свежую цифру с позапрошлогодней, может увидеть сдвиг, которого в кормоцехе не было.

Практический порядок работы с лабораторией:

1. Возить пробы в одну лабораторию и спрашивать, по какой процедуре считали.
2. Сравнивать между собой цифры одного протокола; соседние годы вслепую не сравнивать.
3. Забирать из бланка обе строки, средний размер и разброс: по одному среднему двугорбый помол от ровного не отличить.

В бланке встречается и вторая метрика - удельная поверхность помола, площадь в квадратных сантиметрах на грамм. По имеющимся данным она предсказывает расщепление крахмала в рубце лучше, чем средний размер частиц, и это логично: ферменты работают по поверхности. Пороговые значения по ней пока предлагает одна коммерческая лаборатория, общепринятых нет, поэтому как основной показатель её брать рано.

Что смотреть на дробилке, кроме решета?

Коротко: три узла, которые меняют помол без вашего ведома, и один параметр сырья. Молотки изнашиваются, уплотнения дают просыпь, заслонка подачи меняет число ударов на зерновку, а влажность зерна меняет поведение крахмала в камере. Обследование ферм показало, что первые два дефекта нашлись в 40 и примерно в 50 процентах проб.

Порядок осмотра, который занимает полчаса:

1. Молотки. Снять крышку и посмотреть на рабочую кромку. Скруглённый носок означает, что помол грубеет уже сейчас. Молотки в большинстве конструкций переворачиваемые, и перестановка на неизношенную грань - самый дешёвый способ вернуть крупность на место.
2. Уплотнение дверцы и посадка решета. Искать щели между рамкой решета и корпусом. Просыпь мимо решета не видна по продукту и правится прокладкой или подтяжкой.
3. Заслонка подачи. Записать текущее положение. Если производительность когда-то поднимали, помол с тех пор огрубел, и это не отражено нигде.
4. Сито и решето не путать. Проверять помол зерна набором сит с ячейками 19, 8 и 4 мм бессмысленно: он оценивает структуру кормосмеси, а размолотое зерно уходит в поддон полностью.
5. Влажность партии. Зерно из-под сушилки и зерно с дальнего склада мелются по-разному. Если партии сильно различаются, положение заслонки под них тоже стоит различать.

Отдельно про производительность. Чем крупнее решето, тем выше производительность дробилки и ниже расход энергии на тонну. Точных современных коэффициентов для этой связки в открытых опытах нет, есть только направление - но для разговора с механизатором хватит и его: решето покрупнее он предпочтёт по своим причинам, и лучше знать о них заранее.

Сколько зерна уходит в навоз?

Коротко: потеря зерна считается прямо, через остаточный крахмал в навозе. Каждый процентный пункт крахмала в кале при потреблении 27 кг сухого вещества и 25% крахмала в рационе - это примерно 0,12 кг зерна на голову в сутки, уехавшего мимо коровы. На стаде в 400 голов один пункт стоит около 18 тонн зерна в год.

Ниже вся арифметика по шагам - подставьте в неё свои числа.

Исходные данные: потребление 27 кг СВ на голову в сутки, крахмал рациона 25% СВ, содержание крахмала в зерне 70%, стадо 400 дойных коров, цена зерна 15 руб/кг. Цена зерна и размер стада взяты условно.

Потребление крахмала: 27 кг СВ × 0,25 = 6,75 кг/гол/сут.

Переваримость крахмала считают по остаточному крахмалу в навозе, и один пункт остатка соответствует примерно 1,25 пункта потерянной переваримости. В килограммах зерна:

6,75 кг × 1,25% ÷ 0,70 = 0,12 кг зерна на голову в сутки за каждый пункт

Дальше арифметика простая. Разница между хозяйством с 1,5% крахмала в кале и хозяйством с 4,5% - три пункта, то есть 0,36 кг × 400 голов = 144 кг зерна в сутки, или около 53 тонн в год. При цене зерна 15 руб/кг это примерно 790 тысяч рублей, которые уехали с навозом.

Крайний случай измерен прямо. В том опыте с одной партией зерна грубый помол поднял крахмал в кале с 1,6 до 7,0%: в навоз уехало на 0,46 кг крахмала на голову в сутки больше, это около 0,66 кг зерна, или 96 тонн в год на 400 голов. Разрыв между 552 и 1 270 микронами на реальных фермах встречается редко, но сам порядок величины показывает, где лежит цена вопроса.

Результат целиком зависит от входных чисел: поменяете потребление, долю крахмала или цену зерна - получите другую сумму. И это именно расчёт: опыта, где хозяйство сменило решето и потом взвесило сэкономленное зерно, никто не ставил.

Проверять результат настройки надо тем же остаточным крахмалом. Как отобрать пробу, что означают пороги и почему промывка навоза на сите отвечает не на все вопросы, разобрано в материале про крахмал в кале. Сравнивать при этом надо одну и ту же группу коров.

С чего начать, если помол зерна для коров ни разу не мерили?

Коротко: сначала замер, потом железо, потом решето - именно в таком порядке. Менять решето, не зная текущей крупности и не осмотрев молотки, бессмысленно: новая настройка ляжет поверх неизвестной, и результат нельзя будет ни объяснить, ни повторить. Всё, кроме паузы перед перезамером, укладывается в две недели и требует двух проб - помола и навоза - и получаса у дробилки.

Порядок на две недели:

1. Отобрать пробу помола из-под дробилки за несколько заходов в течение смены и отправить на ситовой рассев. Сразу спросить у лаборатории процедуру, чтобы следующий замер сравнивать с этим.
2. Одновременно взять навоз и замерить остаточный крахмал по группе. Крупность и остаточный крахмал, снятые в одну неделю, дают пару, к которой потом можно привязать любое изменение настройки.
3. Осмотреть молотки и уплотнения до всякой смены решета. Изношенные молотки и просыпь дают тот же симптом, что и грубое решето, и снимаются на месте.
4. Записать текущее состояние: решето в миллиметрах, положение заслонки, влажность партии, дату. Без этой записи следующий замер не с чем сравнивать.
5. Менять по одному звену за раз и держать паузу две-три недели до перезамера. Одновременная смена решета и молотков не даст понять, что сработало.

Если в рационе крахмала мало и объёмистые корма закрывают основную часть энергии, торопиться с тонким помолом не нужно: цена грубого помола в этом случае близка к нулю.

Чего этот разбор не даёт?

Коротко: этот разбор не даёт готового ответа «поставьте решето такое-то». Такого ответа нет ни у кого: работ, сравнивающих два размера решета на одном рационе, не поставлено вовсе. Ниже - семь границ: чего не измеряли, что измеряли не на дойном стаде и что измерили, но эффекта не нашли.

• Моста «решето - микроны» нет. Опыты сравнивают готовые помолы, измеренные уже после дробилки. Между решетом и результатом стоят износ, просыпь, подача и влажность, и коэффициента пересчёта под них не построено.
• По ячменю и пшенице нет современных лактационных опытов по крупности помола. Есть механизм, есть лабораторная инкубация, есть данные по общей переваримости - величины отклика на дойном стаде нет.
• Овёс не изучен вовсе - ни по крупности, ни на дойном стаде.
• По ржи и тритикале данные получены на мясном молодняке. Величину отклика на дойном стаде они не дают, и переносить оттуда цифры нельзя.
• Связи «микроны - килограммы молока» не существует. Между крайними категориями крупности разница составила 0,9 кг и статистически не подтвердилась.
• Поправки на двугорбое распределение частиц нет. Явление описано, но норматива под него в открытых источниках не опубликовано.
• Целевой крупности, утверждённой для местных условий, не публиковалось. Полосы в статье - отраслевые ориентиры, и подтверждать их приходится на своём навозе.

Две опорные работы этого разбора вышли в 2013 и 2015 годах. Возраст у них такой не случайно: свежих опытов по крупности помола на дойном стаде почти не ставят, а те, что есть, сделаны на восьми животных.

Полчаса у открытой дробилки - молотки, уплотнение, положение заслонки - часто объясняют, откуда взялась текущая крупность помола зерна для коров, и стоят только времени механизатора. Порядок работ по вашей цепочке и рациону разберём вместе с зоотехником по кормлению - оставьте заявку.