青贮窖的设计与管理

青贮窖的设计与管理
青贮窖能给青贮牧草和玉米青贮提供一经济的贮藏方法。

尺寸大小合适、管理良好的青贮窖的干物质 (DM) 损失10%到15%的范围内.在尺寸不当、管理不善的青贮窖中干物质的损失会达到30%-40%.而在一个管理运行良好的青贮塔中干物质的损失率在2%-15%之间，平均约为8%.
由于干物质的损失率如此之高许多酪农生产者在考虑是否采用青贮窖。

各种青贮方法的成本比较 (Rotz 和Much,1993)的研究结果指示顶部卸货的青贮塔，混凝土预制板或普通青贮窖有相似的总年度运行成本 (包括建筑的结构成本, 卸料设备,为填充、压实和覆盖青贮窖的劳动成本,贮存损失等),然而底部卸货的封闭青贮塔的年度成本是预制青贮窖或青贮窖的1.5到2倍。

青贮窖的主要优点是它允许酪农生产者用较短的时间更有效率的处理每日的大量的饲喂，从而可节省很多时间。

许多青贮窖的管理因素与有关青贮系统的初始尺寸和布局有关。

一尺寸不合适的青贮窖几乎是不可能得到高质量的青贮饲料的。

本文的目的是为青贮窖建造的尺寸与青贮窖的管理提供指导。

青贮窖的设计和管理目标
最通常的推荐是:
z在正确的含水量铡碎,
z快速地填充,
z压实,
z在压实后立即覆盖好并进行密封，
z将暴露于空气中的表面面积减到最少,
z青贮窖封闭至少二个星期,
z将适当的数量从表面移开避免二次氧化
这全部都是好的建议，但是牛场生产经营者如何知道这些目标是否达到?即填充率多少够快,将青贮料压实需要多少小时才能将氧减到最少?这些青贮窖管理目标在Ruppel(1993)进行的30个青贮窖的研究中被定量。

许多下列各项推荐基于Ruppel的研究结果。

含水量和切割长度
青贮原料水分应在60%到65%的范围内(Pitt,1990)。

青贮窖的尺寸计算是以干物质为基础的，因为饲料的干物质含量不像含水率指标变动较大将饲料干物质转换成饲料量时，可以将干物质数量除以0.4。

切割长度也是重要的。

青贮牧草理论上剁碎长度应为1cm。

玉米青贮铡碎长度因含水量不同而不同，65%含水量应切为1cm,在含水量为60%以下时切碎长度应该被减少到0.6cm。

在比较低的含水量的玉米青贮较短的长度能提供比较更高的消化率,更容易被压实
填充率
快速装满青贮窖可减少青贮过程的需氧阶段时间。

一个短需氧阶段将会减少干物质的损失,维持总的粗饲料质量。

填充率取决于机器和劳力的数量。

填充率一般在每天4到55吨干物质范围(10到138吨饲料/日)。

一典型的填充率为18吨DM/日(45吨饲料/日)。

青贮窖应该在9天或更短天数被充满。

压实
压实的目标要使减少秣草中的氧气含量,降低空气渗入率。

减少空气可以使青贮过程的需氧阶段的腐败降低，可提高饲料的贮存时间。

一个衡量夯实的指标是青贮料的干物质密度。

密度越高，需氧稳定性越好。

Ruppel(1993) 定义的压实率为碾压时间乘以拖拉机的重量除以被压的青贮窖的顶面积,或 小时 x 公斤 / 平方米。

平均干物质密度与相应的压实数量在图1中被显示。

被推荐的最小压实率是118 hr-磅/ft2（576小时-公斤/平方米）产生的干物质密度大约是14.8磅DM/立方英尺（相当于237kg DM/立方米）(592.5kg饲料/立方米)。

然而,如果采用更重的机器或足够的劳力投资可以达到16.8磅/立方英尺（相当于
269.5kg/m3）(674kg饲料/立方米)。

要达到269.5kg/m3的密度，压实率应是197hr-磅/ft2（963h-kg/m2）。

可以依据青贮窖的表面面积以及拖拉机的重量来计算达到理想青贮饲料密度的时间,如表1所示。

表1 在青贮窖中压实率对干物质密度的影响(Ruppel,1993)
---------------------------------------------------------------------
压实时间（小时/天/90平米）
拖拉机重量 设计干物质密度
（吨） 237kg/m3 253 kg/m3 269.5 kg/m3b
------------------------------------------------------------------------
2.7 2.2 2.9
3.6
5.9 1.0 1.3 1.7
11.8 0.5 0.7 0.8
14.5 0.4 0.5 0.7
------------------------------------------------------------------------
表1的应用通过实例更易说明。

假设青贮窖3米高，9米宽，30米长。

青贮窖的表面积是270平方米。

如果拖拉机重5.9吨，每天压3个小时（1.0 x 3），青贮料的干物质密度为237kg/m3, 如果青贮窖每天压5.1小时(1.7x3)，干物质密度为270kg/m3,这样青贮窖的容积可提高13.5%，压得越实、越多，不仅可提高干物质质量，还可增加青贮窖的容量。

表1也表明了增加压实机器所能带来的好处。

用一台12吨的拖拉机代替5.9吨拖拉机，可减少一半的压实时间。

表面取用率
为了维持青贮窖表面的青贮饲料质量,应该选择合适的立面尺寸(宽度和高度)，以便饲草每日至少去除15cm。

对于大的奶牛场考虑选择一个将会允许青贮料每天按20-30cm减少的断面。

比较大的每日去除厚度将会使青贮窖更容易在温暖的天气期间处理。

实际可用的立面尺寸范围被由下面讨论的一些现实条件所限制。

青贮窖高度：被推荐的最小青贮窖高度是1.8米。

低于1.8米，很难达到合适的青贮饲料密度237kg DM/立方米。

最大的青贮窖高度被成本、青贮预制板墙以及卸料设备能到达的高度所限制。

绝大多数的青贮窖墙壁高度在2.4到4.8米的范围内。

5.4米到6米的青贮窖的高度只在山边且考虑到压实的安全性的情况下才予采用。

青贮窖宽度: 最小的青贮窖宽度是拖拉机宽度的二倍。

最小的拖拉机宽度为2.4到3米。

因此被推荐的最小青贮窖宽度是4.8到6米。

宽度高度比:
宽度高度比(W/H)在青贮窖中提供一个对青贮窖表面积与体积的比。

如果外表面太大，填充和贮存期间会有大量的氧气与水分与其接触。

宽度高度比为5或更少在大部份的情形下推荐。

因为大部份成本是侧墙的建设上,所以宽高比太小建造成本就会高。

青贮窖容量
每日青贮所需的饲喂量，决定了可管理良好的青贮窖的截面尺寸。

青贮窖的长度可由青贮饲料饲喂周期和装填率来确定。

根据经验估计装填率（吨 DM/day）选择能在9天之内能装满的青贮窖。

若该长度不能满足储存需要可考虑再建单独的青贮窖。

青贮窖尺寸表
不同截面15cm厚的粗饲料干物质容量在表2中给出。

表中标有*的截面尺寸不推荐采用。

推荐采用的截面尺寸其宽高比都小于5。

9-12米宽的青贮窖很难被塑料布盖严实，一般不采用。

在后面的例子中给出了如何用表2来确定合适的青贮
窖尺寸。

表2 干物质密度253kg/m3，15cm厚的干物质重量（公斤）(10% 干物质损失). 青贮窖宽m 平均压实后青贮料的高度, m
1.8
2.4 2.55 2.7 3
3.6
4.2 4.8
5.4 6
---------------------------------------------------------------------------
4.8 308 412 438 463 519 618
5.4 347 463 492 521 579 695 811
6 386 515 54
7 579 644 772 901 1029
6.6 425 566 601 637 707 849 991 1133
7.2 463 618 656 695 772 927 1081 1236 1390
7.8 669 711 753 837 1004 1171 1339 1506 1673
8.4 721 766 811 901 1081 1261 1441 1622 1802
9 772 820 869 965 1159 1352 1545 1737 1931
9.6 824 875 927 1030 1236 1441 1648 1853 2059
10.2 875 930 985 1094 1313 1532 1751 1969 2188
10.8 927 985 1042 1159 1390 1622 1853 2085 2317
11.4 978 1039 1100 1223 1467 1712 1956 2201 2446
12 1030 1094 1159 1287 1545 1802 2059 2317 2574
12.6 1081* 1148 1216 1352 1622 1892 2162 2433 2703
13.2 1133* 1204* 1274 1416 1699 1982 2265 2548 2832
13.8 1184* 1258* 1332* 1480 1776 2072 2368 2664 2961
14.4 1236* 1312* 1390* 1540 1853 2162 2471 2780 3089
15 1287* 1367* 1448* 1609 1931 2252 2574 2896 3218
15.6 1338* 1422* 1506* 1473* 2008 2343 2677 3012 3346
16.2 1390* 1477* 1564* 1737* 2085 2433 2780 3128 3475
16.8 1441* 1532* 1622* 1802* 2162 2523 2883 3243 3604
17.4 1493* 1586* 1680* 1866* 2240 2613 2986 3359 3733
18 1545* 1641* 1737* 1931* 2317 2703 3089 3475 3861
21 2252* 2712* 3153 3604 4054 4505
24 2574* 3089* 3604* 4119 4634 5148
27 2896* 3475* 4054* 4634* 5213 5792
30 3218* 3861* 4505* 5148* 5792* 6435
覆盖
青贮窖的表面积过大会导致与空气的大量接触。

用塑料盖住青贮窖的顶部并且用旧的轮箍压住塑料薄膜是一个封闭青贮窖的常用方式,这可减少干物质的损失。

Ruppel(1993) 数据建议轮胎应该以每平方米1.6-2.1个均匀地盖在表面上。

应该沿着青贮窖墙壁做好密封。

将轮胎一分为二切开使用可减少雨水在整个轮胎中的积聚而且可减少轮胎的需用的数量。

轮胎可由绳索连在一起在陡坡上使用。

其他的方法: 一些生产者不喜欢使用轮胎,发展了一些其他的方法。

方法之一是
先用一些轮胎压住塑料布,然后在塑料布上加一层青贮料或锯末、干粪块甚至石灰石等提供额外的重量。

装满沙子的袋子也使用过。

无论什么方法,青贮窖应该在被压实的当天被完全覆盖密封。

用轮胎可以方便的做到当日密封。

使用好的密封剂，例如脂肪或糖蜜，密封效果后但缺点是需要青贮窖在覆盖前全部填满。

一个用轮胎覆盖良好的青贮窖上的塑料布不会在微风中大幅摇摆。

密封青贮窖的价值: 管理良好的的青贮窖只会损失最初干物质的10-15%。

差的管理可能产生的损失会高达 30-40%.让我们考虑一个3 x 6.6 x 30 米的青贮牧草窖不被覆盖的例子。

青贮窖(使用表2)总干物质容量为156 短吨 DM（141.6公吨）。

如果青贮窖没有被适当地覆盖，损失很容易是15%或23.4短吨DM。

牧草等效价值被假定是$100/ 短吨 DM($85/ 短吨牧草)。

不覆盖的青贮窖的饲料价值损失是:
23.4 短吨 DM x$100/短吨 DM=$2,340.
如果你承担一个 $100 的塑料覆薄膜成本,和一个覆盖、揭开覆盖所需11个人、小时的时间,那么你能支付覆盖、揭开工作的盈亏平衡点是:
($2,340- $100)/11个人- 小时 =$204/人-小时。

与装填、取料相关的管理因素
有如下几种装粗饲料到青贮窖的方法，自卸车可沿路将装得料卸掉；地下的青贮可有自卸车从青贮窖窖外装料。

最常用的方法是沿青贮坡面倾倒铡碎的料，再用铲车将其堆起。

无论用什么方法，青贮料每层装得不能太厚，在下一次(层、车）料来前用拖拉机把整个表面尽可能尽多次压实。

四轮驱动的拖拉机在松软的草料上很容易控制和牵引。

工业用重型车也常是有经验的青贮制作者的选择。

通过合适的技术来卸料，以减少氧化，从而降低青贮料损失。

每隔几天移去顶部覆盖物一次，铲车从上面往下铲料，掉在地下的青贮料被装到搅拌车中。

这样可使青贮料表面光滑，紧密，减少氧气的进入。

把铲斗刺入青贮料表面再举起的方法容易在青贮料表面造成缝隙，导致氧气进入而产生腐败。

奶牛场青贮窖尺寸制作实例
假设奶牛场有一百头成乳牛，同时还饲养有相应的后备牛，需要制作多大的青贮窖，青贮原料是牧草青贮及玉米青贮。

每头成乳牛每日饲喂干物质总量为11kg，其中50%为玉米青贮，40%为牧草青贮，10%为高质量牧草。

同时有大约80头后备牛用玉米青贮和牧草青贮通过TMR方法来饲喂，每日每头干物质采食量为6.5kg,日粮成分比例与成乳牛的相同。

第一步：确定平均每日青贮饲喂量
青贮窖尺寸必须与每日粗饲料饲喂量相适应，以便每天有足够的表面取出
量。

本例中每日粗饲料的干物质的需要量估计如下：
100头成乳牛 x 10.9kg DM/day = 1090 kg DM/day
80头后备牛 x 5.45kg DM/day = 436 kg DM/day
________________________________________________
Total = 1526 kg DM/day
按照假设的比率，每日所需总的玉米青贮、牧草青贮为：
50% 玉米青贮 （0.5 x 1526) = 763 kg DM/day
40% 牧草青贮 （0.4 x 1526) = 610 kg DM/day
第二步：确定所需青贮窖的纵截面
选择合适的纵截面使得每日可喂玉米青贮810kg,牧草青贮648kg. 先算玉米青贮的纵截面尺寸。

依据表2可知2.4米x8.4米或3米x6.6米都会满足每日至少取料15cm. 应选3米x6.6米的青贮窖，因为这样的宽高比较低且便于使用3米宽的拖拉机来压实。

15cm厚青贮容量总的粗饲料干物质量为707kg, 这样每天的取用率就会多于15cm.
如果可能牧草青贮每日的取用率应为20cm.为了便于利用表2（每天取用15cm 的纵截面），可以用如下方法进行换算：648 kg X 6/8 = 486 kg DM/day, 即每天需用量648kg牧草青贮，按每日取20cm,换算成每日取15cm的量，其总容量为486kg. 任何一个容积率为486kg(日取量15cm)的青贮窖若按每日取20cm,其容积率正好是648kg. 查表可知1.8米x6.6米可满足要求。

但是较低宽高比的2.4米
x6.6米对牧草的青贮质量会更好。

因此应选用2.4米x6.6米的青贮窖截面。

实际的每日取用率为648/566kg DM x 15 cm= 17 cm.
对于小牛群，很难在表2中找到合适的尺寸。

若果真出现这样的情况，建议不要采用青贮窖，而青贮袋或混凝土青贮塔可能是最好的选择。

第三步：确定青贮窖的长度
青贮窖的长度取决于青贮饲料饲喂天数及每日饲喂量。

青贮窖长度计算公式为：
长(m) = 饲喂天数 x 每日饲喂量 （米/天）
在这个例子中。

假设青贮料饲喂期为360天，按照每天取15cm,青贮窖长度应为：
玉米青贮窖长度 = 360天 x 0.16米 = 57.6米
牧草青贮窖长度 = 360天 x 0.16米 = 57.6米
填充天数的计算：青贮窖的装填周期取决于各自牛场的平均装填率。

需要的装填时间计算公式是
填充周期 = 每日饲喂饲料量 （吨 DM /day) x 填充时日(days)/平均填充量（吨DM/day)
在本例中，假设青贮饲料以每天16.33吨的效率来装。

对玉米青贮，填充周期为：0.76 吨 X 360 / 16.33 = 16.75 天 因此应该建两个玉米青贮窖才能保证每个在9天内装填完毕。

长度超过36米的青贮窖需要很多时间来填充、压实和覆盖，因此不太实用。

同时青贮窖太长，取用青贮窖一头的饲料也会花费太多时间，最好能分成两个短的。

多个单元的青贮窖也方便生产者进行饲料的周转。

57.6米长的青贮窖应分成两个29米的。

损失的考虑：在表2的青贮容量表中，假设前提是干物质损失率为10%。

这个数值较为乐观。

从植物被铡碎到牛采食，干物质损失很容易就会达到20%。

因此我们需至少增加10%的容量以满足储备需要。

把计算所得青贮窖的长度乘以10%，就可使存储量提高10%。

这样，玉米青贮窖的长度就应为33米。

牧草青贮窖的长度：计算所得的牧草青贮窖的装填周期需13.4天，而每年需做3-4次牧草青贮的切割加工，因此实际每次牧草青贮的装填时间为3.4-4.5天。

在本例中为了减少装填和取用时的运输时间，建议最少做两个牧草青贮窖。

在本例中推荐的每个牧草青贮窖的长度为33米。

有时奶牛养殖者会采用3-4个牧草青贮窖，这样每次切割用一个。

这这样装填速度也快。

几个青贮窖可以连在一起，中间共用的墙可减少青贮窖的总投资。

总结
青贮窖是美国中西部奶业区贮存牧草青贮、玉米青贮的成本低廉的方法。

无论什么青贮，青贮窖为粗饲料发酵保持良好质量创造合适的条件。

高品质的青贮料是设计合理的青贮窖以及管理措施得当的综合体现。

规划科学的青贮窖结合TMR全混日粮饲喂方法可节省大量时间。