hoàn thiện công nghệ và thiết bị ủ cỏ phục vụ chăn nuôi quy mô hộ gia đình và trang trại nhỏ

Trong sản xuất thức ăn thô nhiều giống cỏ được đưa vào sản xuất làm thức ăn cho bò thay thế dần lượng cỏ tự nhiên để chủ động trong chăn nuôi nhưng các thiết bị cỡ nhỏ cho trồng trọt, ch

PHÂN VIỆN CƠ ĐIỆN NÔNG NGHIỆP SỞ KHOA HỌC và CÔNG NGHỆ và CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH TP HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ

Ủ CỎ CHO CHĂN NUÔI HỘ GIA ĐÌNH VÀ TRANG TRẠI NHỎ

Các cá nhân thực hiện:

Ks: Trịnh văn Trại PVCĐNN&CNSTH

TS: Lâm Trần Vũ PVCĐNN&CNSTH

KS:Nguyễn Đăng Hải PVCĐNN&CNSTH

KS:Nguyễn Hữu Quang PVCĐNN&CNSTH

KS:Trần Đức Thắng PVCĐNN&CNSTH

Chủ nhiện đề tài Cơ quan thực hiện dự án: Phân Viện cơ Điện NN

và Công Nghệ STH

KS Trịnh Văn Trại

9 1.3 thực trạng tình hình sản xuất, chế biến thức ăn cho chăn nuôi bò ở

15 2.3 Phương pháp và dụng cụ phương tiện nghiên cứu

22 3.2.1 Hoàn thiện thiết bị băm thái

22 3.2.2 Nghiên cứu thiết bị phối trộn phụ gia

33 3.2.3 Nghiên cứu thiết bị nạp, nén cỏ vào bao nylon cỡ lớn

38 3.3 Kết quả nghiên cứu công nghệ ủ cỏ trong silo

45

3.3.1.Nhu cầu nghiên cứu công nghệ ủ cỏ trong silo

45 3.3.2 Thiết kế, chế tạo silo cỡ nhỏ

463.3.3 Quy trình ủ trong silo

49 3.3.4 Kết quả thử nghiệm ủ bằng silo

50 3.4 Triển khai ứng dụng mô hình ủ cỏ quy mô nhỏ trong sản xuất

52

3.4.1.Mô hình ủ cỏ và phụ phẩm nông nghiệp tại trang trại nhỏ của

Ông Trần Dũng tại ấp Thành hưng, Thạnh đông, Tân châu, Tây ninh

53 3.4.2 Mô hình chế biến cỏ và phụ phẩm nông nghiệp tại hộ gia đình chị

Doãn thị Hải tại ấp cây rừng, Xã Hiếu Liêm, Tân Uyên, Bình dương 55

3.4.3 Đánh giá hiệu quả các mô hình

57 3.4.4 Hiệu quả kinh tế

58

IV Kết luận và kiến nghị

62

Phụ lục Tài liệu tham khảo

DANH SÁCH CÁC CÁN BỘ PHỐI HỢP CHÍNH

THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

TT Họ và tên Học vị, chức

BẢNG LIỆT KÊ HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Các máy thu họach, vận chuyển thức ăn cỏ tươi 3

Hình 1.2 máy thu, băm cỏ để ủ sau khi đã cắt, phơi héo 3

Hình 1.3 Đầm nén ủ thức ăn tươi trong đống ủ 4

Hình 1.4 Đống cây ngô, đống cỏ ủ 4

Hình 1.5 Lấy thức ăn ủ chua, vận chuyển thức ăn đến máng ăn cho bò 4

Hình 1.6 Tháp ủ nắp kín, mhập liệu bằng máy thổi 5

Hình 1.7 Thiết bị dóng bao nylon cỡ nhỏ 6

Hình 1.8 Cỏ ủ sau khi đóng bao 6

Hình 1.9 Hệ thống máy nạp cỏ vào bao nylon cỡ lớn 6

Hình 1.10 Nạp cỏ vào bao nylon cỡ lớn 7

Hình 1.11 Thiết bị nạp cỏ vào bao nylon cỡ lớn 7

Hình 1.12 Bao ủ cỏ cỡ lớn 7

Hình 1.13 Cho bò ăn cỏ ủ trong bao trên đồng 8

Hình 1.14 Nguyên lý máy cuộn, quấn nylon 8

Hình 1.15a Giai đọan cuộn cỏ 8

Hình 1.15b Giai đọa n quấn nylon 8

Hình 1.16 Máy cuộn quấn nylon 9

Hình 1.17 Ủ thân cây ngô trong bao nylon có hút chân không ở công ty dịch vụ kỹ thuật An Giang 10

Hình 1.18 Máy ép cỏ vào bao nylon của phân viện cơ điện NN và công nghệ STH 10

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý máy thái của đề tài 24

Hình 3.2: dao cong , Tấm kê thẳng .25

Hình 3.3 : Nguyên tắc làm tấm kê bầu .26

Hình 3.4: Cơ cấu lắp dao 27

Hình 5.5 : Lô cuốn máy thái cỏ 28

Hình 3.6 : Bản vẽ tổng thể máy thái cỏ 28

Hình 3.7 : Cỏ voi sau thái ở máy thái cỏ của đề tài .30

Hình 3.8: Cỏ voi sau thái của một máy thái hiện có trong sản xuất 30

Hình:9.9: Cỏ voi sau thái của một máy thái hiện có trong sản xuất 31

Hình 3.10:Cỏ voi sau thái của một loại máy thái kiểu đĩa trong sản xuất 31

Hình 3.11 : Máy thái cỏ sau khi chế tạo 33

Hình 3.12: Sơ đồ phương án dùng bình áp suất 35

Hình 3.13: kiểu đầu phun với bình chứa trực tiếp 36

Hình 3.14: Hoạt động của đầu phun trực tiếp 37

Hình 3.15: Sử dụng đầu phun trực tiếp trong chế biến cỏ 38

Hình 3.16: Sơ đồ thiết bị nạp, nén cỏ vào bao nylon cỡ lớn .40

Hình 3.17: Các bước 1,2,3 của công tác nạp, nén ép cỏ .40

Hình 3.18: Các bước 4 - 5 của công tác nạp, nén ép cỏ 41

Hình 3.19: Các bước 6 - 7 của công tác nạp, nén ép cỏ 42

Hình 3.20: Nạp nén ép cỏ vào bao nylon cỡ lớn 42

Hình 3.21: Cỏ sau khi được nạp, nén vào bao nylon 41

Hình 3.22: Túi cỏ sau khi hút chân không 41

Hình 3.23: cỏ được nén chặt trong bao 44

Hình 3.24: Bao cỏ hút chân không khi không có thiết bị nạp nén 44

Hình 3.25a: Cấu tạo silo vỏ gỗ 47

Hình 3.25b: Cấu tạo silo vỏ thép 47

Hình 3.26: áp lực lên thành silo 48

Hình 3.27: Quy trình ủ cỏ trong silo 49

Hình 3.28: Thực nghiệm ủ cỏ trong silo 50

Hình 3.29: Thái cỏ tại cơ sở anh Dũng 54

Hình 3.30: Chuẩn bị ủ cỏ 54

Hình 3.31: Chuẩn bị cỏ ủ trong silo vỏ gỗ tại cơ sở anh dũng 54

Hình 3.32: Lấy mẫu cỏ đã ủ trong silo vỏ gỗ 54

Hình 3.34: Hố ủ rơm tươi tại cơ sở anh Trần Dũng 55

Hình 3.35: Cho bò ăn rơm ủ tại cơ sở anh dũng 55

Hình 3.36: Chuẩn bị cỏ ủ tại gia đình chị Hải 56

Hình 3.37: Ủ cỏ trong hố xây tại gia đình chị Hải 56

Hình 3.38: Ủ lá mì trong silo tại vườn 56

Hình 3.39: Cho bò ăn lá mì ủ 56

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong những năm gần đây việc chăn nuôi bò ở nước ta có những bước phát triển mới nhưng cũng xuất hiện những khó khăn trở ngại mới như:

- Nhiều nơi đàn bò phát triển nhanh nhưng diện tích cho trồng cỏ hoặc phát triển cỏ tự nhiên bị thu hẹp do các dự án cây trồng khác như phát triển cao su, mía, sắn… nhiều nơi kể cả vùng xa cũng không đủ diện tích chăn thả

- Do điều kiện khí hậu của nhiều vùng nhất là ở Miền Nam nơi có

2 mùa rõ rệt Mùa mưa thuận tiện cho cỏ phát triển nên lượng cỏ thường

dư thừa ở một số nơi Trong mùa mưa việc phơi cỏ hoặc rơm không dễ nên cỏ tươi dư thừa thường không sử dụng hết Các nguồn phụ phẩm nông nghiệp có khối lượng lớn như ngọn mía, cây ngô, thân dây lạc, vỏ thơm, lá mì … không được chế biến cũng bị bỏ hỏng Mùa khô cỏ không phát triển nên nhiều nơi thiếu thức ăn cho bò Ở những vùng rộng lớn như Tây Ninh, Bình Dương, Bình Thuận, Kon Tum… thiếu nước tưới vào mùa khô, việc cung cấp cỏ vào mùa khô ở những vùng này rất khó khăn,

- Chăn nuôi bò ở Việt Nam hiện nay chủ yếu ở dạng quy mô nhỏ Thức ăn thô cho chăn nuôi bò hiện nay chủ yếu là cỏ tươi và phụ phẩm

nông nghiệp Trong các hộ hoặc trang trại nhỏ có quy mô nuôi từ 10 đến

30 con bò vấn đề cung cấp thức ăn thô chưa được giải quyết đồng bộ giữa phát triển đàn bò với vấn đề sản xuất, chế biến thức ăn thô cho bò

Trong sản xuất thức ăn thô nhiều giống cỏ được đưa vào sản xuất làm thức ăn cho bò thay thế dần lượng cỏ tự nhiên để chủ động trong chăn nuôi nhưng các thiết bị cỡ nhỏ cho trồng trọt, chăm sóc, thu hoạch, chế biến các loại cỏ này còn rất thiếu Trong nước đã có nhiều đề tài nghiên cứu về công nghệ chế biến thức ăn thô cho bò nhưng các máy móc, thiết bị đi kèm để phục vụ việc thực hiện các công nghệ này chưa có nhiều nên việc triển khai các công nghệ này còn ở mức hạn chế

Nghiên cứu thiết bị và công nghệ với quy mô nhỏ để chế biến cỏ và các phụ phẩm nông nghiệp (như ngọn mía, lá mì, dây lạc… ) trở thành thức ăn dự trữ sẽ gíup các hộ chăn nuôi gia đình và trang trại nhỏ giải quyết khó khăn trong vấn đề cung cấp thức ăn thô cho bò

I.TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

1.1.Tình hình nghiên cứu triển khai ở ngoài nước

Các nghiên cứu liên quan đến quy trình, công nghệ sản xuất thức ăn thô bao gồm :

- Nghiên cứu sản xuất thức ăn tươi,

- Nghiên cứu sản xuất thức ăn ủ chua

- Nghiên cứu chế biến thức ăn từ cỏ, nguyên phụ liệu đã phơi khô Mỗi công nghệ, quy trình sản xuất thức ăn thô trên đều có hệ thống máy phù hợp để phục vụ

Các loại cỏ có năng suất cao, các loại cây giầu đạm liên tục được nghiên cứu đưa vào sản xuất như cỏ hỗn hơp Úùc, cỏ VA-06… Việc thu cắt cũng liên tục được nghiên cứu cải tiến như thu cắt phơi trên đồng rồi mới thu, băm thái Các khâu chế biến như làm khô, ép viên cỏ cũng đã được nghiên cứu triển khai Riêng việc chế biến ủ chua đã có những nghiên cứu cải tiến như sử dụng khí CO2 để nạp vào silo, sử dụng các dung dịch acid, các dung dịch amoniác, urê để bổ sung vào cỏ trong quá trình ủ làm cho chất lượng cỏ ủ ngày càng tốt hơn Việc ủ cỏ hiện nay phát triển theo 3 xu hướng chính là:

1-Ủ bằng cách đánh đống trên mặt đất, trong hào, hố đào 2- Ủ trong si lo

3- Ủ trong bao nylon

Ở mỗi hình thức ủ thường có các thiết bị đồng bộ đi kèm,

Ủ bằng cách đánh đống trên mặt đất

Các thíêt bị của hình thức ủ này là các máy cắt, thu gom, băm thái, vận chuyển, đầm nén và các máy lấy thức ăn đã ủ, vận chuyển tới máng ăn cho bò

Công nghệ, thiết bị ủ đống trên mặt đất

Hình 1.1: Các máy thu hoạch, vận chuyển thức cỏ tươi

Hình 1-2 : Máy thu, băm cỏ để ủ sau khi đã cắt, phơi héo

Hình 1.3: Đầm nén ủ thức ăn tươi trong đống ủ

Hình 1.4 Đống cây ngô Đống cỏ ủ

Hình 1.5 : lấy thức ăn ủ chua, vận chuyển thức ăn đến máng ăn cho

bò

Ủ trong silo

Phương thức ủ trong silo cũng có nhiều phát triển trong những năm gần đây Trước đây thành tháp ủ (silo) được chế tạo từ nhiều loại vật liệu như gỗ, tường xây, bê tông, kim loại: thép, nhôm Ngày nay loại silo bằng kim loại đã chiếm đa số Nhiều loại silo cho ủ cỏ vỏ bằng thép được phủ một lớp chống gỉ như tôn tráng kẽm, hoặc vỏ nhôm được sản xuất và bán sẵn Các silo ủ có thể chia thành loại nắp kín hay miệng để hở Các thiết bị nạp thường theo nguyên lý

máy thổi Hiện nay đã phát triển các loại silo kín sử dụng khí CO2nạp vào silo để bảo đảm chất lượng cỏ ủ tốt hơn

Công nghệ, thiết bị ủ trong silo

Hình 1.6: Tháp ủ nắp kín, nhập liệu bằng máy thổi,

Ủ cỏ trong bao nylon

Ủ cỏ trong bao nylon là một hướng phát triển mới trong công nghệ chế biến cỏ trong những năm gầm đây Hiện đã phát triển các thiết bị bao, đóng gói cỏ trong bao nylon kỹ thuật ủ cỏ trong bao nylon có 2 loại thiết bị chính là đóng bao nylon cỡ nhỏ và đóng bao nylon cỡ lớn Việc ủ trong bao cỡ nhỏ thích hợp cho việc vận chuyển đi xa, còn ủ trong bao nylon cỡ lớn thường được áp dụng cho những trường hợp sử dụng tại chỗ Cỏ ủ trong bao có thể được ép chặt trước khi đưa vào bao, hoặc được đưa vào bao rồi hút chân không Việc ủ cỏ trong bao nylon có thể có dạng cho cỏ vào bao rồi làm kín miệng, hoặc có phương án cuộn chặt khối cỏ rồi dùng nylon quấn kín

Các thiết bị ủ trong bao

Hình 1.7 : Thiết bị đóng bao nylon cỡ nhỏ

Hình 1.8 : cỏ ủ sau khi đóng bao

Hình 1.9 : Hệ thống máy nạp cỏ vào bao nylon cỡ lớn

Hình 1.10 : Nạp cỏ vào bao nylon cỡ lớn

Hình: 1.11: Thiết bị nạp cỏ vào bao nylon cỡ lớn

Hình 1.12 : Bao ủ cỏ cỡ lớn

Hình 1-13 : Cho bò ăn cỏ ủ trong bao trên đồng

Hình 1.14: Nguyên lý máy cuộn - quấn nylon

Hình 1.15a: Giai đoạn cuộn cỏ Hình 1.15b: Giai đoạn quấn nylon

Hình 1.16: Máy cuộn quấn nylon

1.2 Tình hình nghiên cứu triển khai trong nước

Việt nam có khí hạâu nóng ẩm Nhu cầu của ta là ủ cỏ để dư trữ cỏ cho mùa khô Khi tiến hành ủ thì thời tiết là mùa mưa khí hậu nóng, ẩm nên khi ủ có những khó khăn nhất định, việc ủ và chế biến cỏ tươi khó thành công hơn so với vùng ôn đới Việc ủ cỏ ở quy mô lớn thường dễ thành công hơn ở quy mô nhỏ nhưng ở nước ta hình thức chăn nuôi chủ yếu lại là chăn nuôi quy mô nhỏ vì những

khó khăn trên mà ngành sản xuất, chế biến thức ăn thô ở nước ta còn có những khó khăn và chưa phát triển tốt

Những năm trước đây việc chế biến ủ cỏ đã được thực hiện nhưng thường ở quy mô lớn trong các nông trường, trại giống lớn Đa số thực hiện theo phương pháp ủ đống trên mặt đất

Phương thức ủ trong silo chưa được nghiên cứu Chưa có cơ sở nào ở Việt Nam thực hiện Phương thức ủ trong bao mới có một số cơ sở sản xuất cỏ

ủ xuất khẩu thực hiện, các cơ sở chăn nuôi trong nước chưa áp dụng nhiều Phương thức ủ trong bao nylon có hút chân không mới được nghiên cứu trong đề tài “Nghiên cứu công nghệ và thiết kế chế tạo thiết bị thu hoạch chế biến cỏ làm thức ăn gia súc “ Do viện Cơ Học Ưùng Dụng và Phân Viện Cơ Điện Nông Nghiệp và Công Nghệ Sau Thu Hoạch đồng thực hiện, năm 2003 Kết quả đã được áp dụng vào việc ủ thân cây ngô trong bao cỡ nhỏ phục vụ việc xuất khẩu ở Công ty dịch vụ kỹ thuật An Giang

Hình 1.17 : Ủ thân cây ngô trong bao nylon có hút chân không ở Công ty

dịch vụ kỹ thuật An Giang

Trong các thiết bị phục vụ việc chế biến ủ cỏ trong bao nylon có các thiết bị đã được nghiên cứu chế tạo như: Máy ép cỏ vào bao nylon của Phân Viện Cơ Điện Nông Nghiệp và Công Nghệ Sau Thu Hoạch Máy thái cỏ cỡ lớn của Viện cơ học ứng dụng, Trường Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh

Hình 1.18: Máy ép cỏ vào bao nylon của phân viện cơ điện NN và CNSTH

Dây chuyền ủ thức ăn xanh dạng công nghiệp do TS Nguyễn như Nam và PGS TS Bùi Văn Miên ở trường đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh thực hiện, trong đó có máy trộn cỏ với phụ gia của Ts Nguyễn Như Nam là thiết bị mới được thiết kế, chế tạo tại việt Nam Nói chung ở Việt Nam các thiết bị phục vụ cho việc ủ cỏ chưa được nghiên cứu nhiều, những máy thái cỏ, trộn cỏ, ép cỏ vẫn còn ít chủng loại, những máy hiện có mới chỉ thích ứng ở một phạm vi cụ thể, và cũng mới chỉ phục vụ ở quy mô lớn cho xí nghiệp, công ty lớn Các nghiên cứu thuộc lĩnh vực này có thể kể đến như:

“Nghiên cứu công nghệ và thiết kế chế tạo thiết bị thu hoạch chế biến cỏ làm thức ăn gia súc “ do Viện Cơ Học Ưùng Dụng và Phân Viện

Cơ Điện Nông Nghiệp Và Công Nghệ Sau Thu Hoạch thực hiện năm

2003

“ Nghiên cứu thiết kế, chê tạo máy cắt cỏ xếp dẫy” Do Phân Viện

Cơ Điện Nông Nghiệp và Công Nghệ Sau Thu Hoạch thực hiện năm

ty Daso có tiến hành thử nghiệm nhưng cũng chưa đưa ra sản xuất đại trà

Ở các cơ sở nhỏ, hộ gia đình nuôi bò sữa ở Tp Hồ chí minh người nuôi bò thường mua thức ăn là chính, từ thức ăn tinh đến cỏ Ở các vùng ven vành đai gần thành phố Hồ Chí Minh như Trảng bàng, gò dầu Tây Ninh, Tân uyên, bến cát Bình Dương Đức hoà, Bến lức, thủ thừa, Long An …

hiện vẫn chủ yếu nuôi bò thịt Ở những vùng này người dân nuôi bò chủ yếu dưới hình thức chăn thả Các gia đình nuôi bò thường có quy mô 5 -7 con Các trang trại nhỏ có quy mô trung bình 30- 40 con Chưa có hình

thức nuôi quy mô lớn, tập trung Nguồn thức ăn chủ yếu là cỏ ngòai tự

nhiên Với đặc điểm khí hậu ở miền Nam phân làm 2 mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau nên lượng cỏ tự nhiên chỉ có nhiều từ tháng 5 đến tháng 11 hàng năm

Các tháng còn lại cỏ ít, thức ăn cho bò khan hiếm , vào thời gian này

người dân chủ yếu dùng rơm rạ, cây chuối và cỏ ở nơi đất thấp, ven sông

suối, nên vào mùa khô đàn bò thường gầy yếu Việc chế biến cỏ và phụ

phẩm nông nghiệp ở những vùng này mới thực sự có nhu cầu Nhưng ở những vùng này người dân vẫn chưa biết về công nghệ chế biến cỏ làm thức ăn gia súc Các thiết bị và mô hình chế biến cỏ cỡ nhỏ cũng chưa có nhiều nên người dân cũng chưa có điều kiện tiếp xúc tìm hiểu, học tập Các nguồn phụ phẩm nông nghiệp sau có thể chế biến, tận dụng làm thức ăn cho bò

- Nguồn phụ phẩm ngọn lá mì

Hiện nay đa số diện tích mì là giống KM94 nên lá, vỏ, đầu mẩu

khá độc đối với bò khi chưa qua chế biến Ngọn lá mì có hàm lượng dinh

dưỡng tốt, nhiều đạm rất thích hợp cho chăn nuôi, vỗ béo bò Ngọn lá mì qua chế biến các độc tố được phân giải trở thành nguồn thức ăn dự trữ tốt cho chăn nuôi bò nếu được thu gom, chế biến đây sẽ là nguồn thức ăn quý cho phát triển trâu, bò ở các địa phương

Cây mì khi thu họach có một lượng ngọn lá đáng kể Ngọn lá mì có thể thu họach trước khi thu họach củ 5-10 ngày hoặc sau khi thu họach củ 1-2 ngày vẫn cho chất lượng tốt và không ảnh hưởng gì đến năng suất củ mì Một thí dụ về nguồn phụ phẩm này ở Tây Ninh có thể thấy như sau

Tổng diện tích trồng cây mì trên địa bàn Tây Ninh là 35.600 ha Sản lượng củ 790.000 tấn Sản lượng lá mì ( ước tính 5-6 tấn/ha (10*) với diện tích trên sản lượng lá mì có thể thu họach ~178.000 tấn Sản lượng đầu, vỏ mì khi chế biến quy khô ( ước tính 1% sản lượng củ mì) ước tính 7.900 tấn

- Ngọn lá mía:

Ngòai nguồn phụ phẩm quan trọng là ngọn lá mì ở Tây ninh và Long An có nguồn ngonï lá mía rất nhiều Ngọn lá mía chiếm khoảng 10-12% sinh khối cây mía nên nếu năng suất mía 50 tấn/ha thì lượng ngọn lá mía thu được khoảng 5 tấn/ha Lượng sản phẩm này ở Tây Ninh có khoảng 149.500 tấn/năm Long An có khoảng 74.500 tấn/năm Thành phố Hồ Chí Minh 14.500 tấn/năm

- Thân cây lạc(đậu phụng):

Mộât ha lạc có thể thu 12- 16 tấn thân cây Thân cây lạc sau thu hoạch còn rất giầu chất dinh dưỡng Lượng protein chiếm 15-16% Lạc ở Miền Nam phần chính thu hoạch vào vụ đông xuân nên thân cây lạc có thể phơi hoặc ủ chua để bảo quản dự trữ làm thức ăn cho bò

-Thân cây ngô

Có thể dùng toàn bộ cây ngô cả bắp để ủ chua, nhưng cũng có thể tận dụng thân lá cây ngô sau thu bắp để ủ chua Hiện nay việc thu hoạch ngô thường vào mùa mưa nên nếu cây ngô sau thu bắp không được chế biến sẽ hư hỏng sau 15 ngày Vì vậy cần thu, chế biến làm thức ăn ủ tươi bảo quản làm thức ăn gia súc Sản lượng cây ngô ( ước tính 8 tấn/ha),

- Rơm lúa

Lúa có thể được thu hoạch khi rơm lúa vẫn còn tươi Rơm tươi có chứa nhiều chất dinh dưỡng nhưng nếu không được phơi khô hoặc sử dụng ngay các chất dinh dưỡng này rất dễ bị rửa trôi Hiên nay vụ đông xuân ( thu hoạch vào tháng 1-2, do mùa khô nên rơm có thể được phơi khô, còn vụ hè thu vì thu hoạch vào tháng 6-8 giữa mùa mưa nên lượng rơm này thường bị bỏ hỏng Lượng rơm tươi ức tính 5 tấn/ha Có thể bảo quản rơm tươi ngay sau khi thu hoạch bằng cách ủ chua hoặc ủ với urê

II MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP, DỤNG CỤ NGHIÊN

CỨU, 2.1.Mục tiêu của đề tài

- Lựa chọn và hoàn thiện các thiết bị, kỹ thuật cho hệ thống ủ cỏ ở quy mô trang trại, hộ gia đình

- Nghiên cứu các thiết bị cho ủ cỏ trong bao nylon cỡ lớn

-Thử nghiệm mô hình chế biến cỏ trong silo

-Triển khai mô hình mẫu ủ tươi thức ăn thô (cỏ, phụ phẩm nông nghiệp) ở một số địa phương

2.2.Nội dung nghiên cứu

Đã thực hiện các nội dung nghiên cứu sau

1-Lựa chọn công nghệ và hoàn thiện các thiết bị cho hệ thống ủ cỏ ở quy mô trang trại, hô gia đình

Đã tiến hành lựa chọn công nghệ ủ, xem xét hoàn thiện các thiết

bị cho công nghệ ủ cỏ ở quy mô nhỏ phục vụ cho việc chăn nuôi ở trang trại và hộ gia đình

2-Thử nghiệm mô hình chế biến ủ cỏ trong silo

Dùng mô hình silo cỡ nhỏ để thử nghiệm công nghệ chế biến cỏ trong silo Chúng tôi đã tiến hành chế tạo silo từ 2 loại vật liệu khác nhau là silo vỏ gỗ và silo vỏ kim loại Đề tài đã sử dụng các thiết bị của đề tài như máy thái, máy phun phụ gia để thử nghiệm ủ trong silo với công nghệ của đề tài đưa ra

3- Hoạt động phối hợp để triển khai kết quả nghiên cứu vào sản xuất

Đề tài đã đưa công nghệ, thiết bị ủ cỏ cỡ nhỏ vào áp dụng ở một số điểm tại Tây Ninh, Bình dương, Long An, Các điểm ứng dụng đã sử dụng thiết bị, công nghệ của đề tài để ủ cỏ, phụ phẩm nông nghiệp cho chăn nuôi của trang trại và hộ gia đình mình

2.3 Phương pháp và dụng cụ phương tiện nghiên cứu

2.3.1 Thời gian, địa điểm thực hiện

Từ tháng 6-2006 đến tháng 10-2007 đề tài đã tiến hành các thí nghiệm, nghiên cứu tại các địa điểm sau:

- Aáp Thành Hưng, Thạnh đông, Tân châu, Tây ninh

- phường 4, thị xã Tân An, Long An

- Aáp Cây Dừng Xã Hiếu Liêm Tân Uyên Bình Dương

2.3.2 Vật liệu nghiên cứu

Chúng tôi đã sử dụng các loại vật liệu sau trong quá trình nghiên cứu:

- Cỏ voi (Pennisetum Purpureum)

- Cỏ mỹ mọc tự nhiên

- Thân cây ngô sau khi thu bắp

- Ngọn, lá sắn (giống KM94)

- Rỉ mật đường của công ty đường Biên Hoà có độ brix 60

2.3.3.Các thiết bị sử dụng

- Đồng hồ bấm giây

- Máy đo tốc độ vòng quay

- Nhiệt kế DAEWON Hàn Quốc

- Cân Xuân Hoà loại 60 kg (độ chính xác 100g)và loại 5 kg(độ chính xác

20g

2.3.4 Phương pháp nghiên cứu

Đề tài tiến hành nghiên cứu bằng cách sử dụng các phương pháp sau:

+ Về mặt công nghệ đề tài tiến hành nghiên cứu các tài liệu đã có về công nghệ ủ thức ăn gia súc để áp dụng vào thực tế trong điều kiện thời tiết, khí hậu ở Việt Nam và sản xuất quy mô nhỏ ở trang trại và hộ gia đình Các chỉ tiêu chúng tôi theo dõi để đánh giá công nghệ ủ là :

- Lượng acid hình thành trong quá trình ủ Tỷ lệ acid lactic trên tổng lượng acid được tạo thành

- Phân tích Thành phần dinh dưỡng của cỏ sau khi ủ so với cỏ tươi

- kết hợp đánh giá kết quả qua phân tích chất lượng cỏ ủ với đánh giá bằng cảm quan qua màu sắc, mùi vị

- Thời gian bào quản của cỏ ủ

+ Các chỉ tiêu chúng tôi theo dõi trong các thiết bị cơ khí là:

- Độ dài đoạn thái, độ đồng đều của cỏ thái

- Tỷ lệ dập của thân cỏ sau thái

- Khả năng phun xa của thiết bị phun, năng suất phun

- Dựa trên phương pháp thực nghiệm, làm thử dùng các thiết bị của đề

tài để thử nghiệm và tổng kết các kết quả đạt được

III KẾT QUẢ THẢO LUẬN 3.1 Hoàn thiện quy trình công nghệ

Phân tích công nghệ ủ cỏ đã có:

Uû chua là quá trình lên men yếm khí khi trong hố ủ có nhiệt độ độ ẩm thích hợp Cỏ trong hố ủ khi lên men trải qua các gia đoạn sau:

1-Giai đoạn hô hấp:

Ơû giai đoạn đầu sau khi cỏ được nén chặt vào hố ủ các tế bào của chúng tiếp tục hoạt động hô hấp Chúng nhanh chóng tiêu thụ hết các phân tử oxy (O2) còn ở trong hố ủ và thải ra khí carbonic đi oxide CO2 Sau khi khí oxygen bị tiêu thụ hết thì các loại nấm mốc cũng ngừng phát triển

2- Giai đoạn thay đổi nhiệt độ:

Nếu hố ủ bảo đảm kín nhiệt độ sẽ không tăng cao, bên trong hố khoảng 27 – 290C ở gần đáy hố có thể nhiệt độ tăng cao khoảng

370C ở gần miệng hố có thể có nhiệt độ cao hơn một chút 38 –

390C Nhiệt độ trên được duy trì khoảng 15 ngày đầu, sau đó giảm dần Sự tăng nhiệt độ là do sự lên men của vi sinh vật

3- Giai đoạn phát triển vi sinh vật:

Các vi sinh vật có trong cỏ khi gặp điều kiện thuận lợi trong hố ủ (nhiệt độ, độ ẩm và lượng thức ăn thích hợp) chúng phát triển rất nhanh (đặc biệt là vi sinh vật lactic – acid) Những enzynme do chúng tạo ra và những enzym của bản thân cỏ tươi sẽ phân huỷ đường và các chất hữu cơ khác tạo thành các acid hữu cơ Acid lactic, acid acetic, rượi etthyl và một số các acid khác Các vi sinh vật sử dụng các acid hữu cơ làm thức ăn cho chúng

4- Giai đoạn ổn định:

Khi lượng acid trong khối ủ đạt tới một nồng độ nhất định, các vi sinh vật, vi khuẩn bị ức chế ngừng hoạt động hoặc bị tiêu diệt, phản ứng phân huỷ của các enzym cũng bị ngừng lại Các hoạt động phân huỷ thối rữa ngừng lại, các hoạt động phân huỷ đường và các chất hữu cơ không còn, kết quả là lượng acid không tăng nữa Đến lúc này cỏ ủ sẽ giữ trạng thái ổn định trong một thời gian dài với những biến đổi rất nhỏ nếu hố ủ không bị hở làm Oxy ở ngoài lọt vào.Thời gian ủ tới giai đoạn ổn định này kéo dài khoảng từ 30 -60 ngày Lượng acid đượg tạo ra cần thiết cho quá trình bảo quản phụ thuộc vào lượng đường có trong cỏ đem ủ Nếu không đủ lượng đường lượng acid tạo ra sẽ không đủ để ngăn cản các quá trình thối rữa sẽ làm hỏng cỏ ủ

Qua công nghệ ủ cho thấy để có chất lượng cỏ ủ tốt cần có 2 yếu tố: + Cỏ cần có độ ẩm thích hợp và có đủ lượng đường cần thiết

+ Môi trường u ûphải kin , Có nhiệt độ thích hợp

Phân tích ưu nhược điểm của các quy trình ủ và thiết bị đã có

- Ở các nước châu Aâu thời gian thu hoạch thường vào mùa thu khí hâu khô, lạnh, nhiệt độ, khí hậu thuận lợi cho việc ủ cỏ, họ lại thường ủ mẻ lớn nên nhiệt độ trong hố ủ dẽ giữ ổn định hơn so với ủ mẻ nhỏ như ở

Việt Nam

- Ở Việt Nam mùa nhiều cỏ lại là mùa mưa, việc chế biến diễn ra trong mùa mưa nên việc thu hoạch, phơi cỏ để có độ ẩm thích hợp là khó khăn

Ở Miền Nam khi thu hoạch cho ủ cỏ phải thực hiện trong thời gian từ 9 giờ sáng đến 12 giờ sau đó là thời gian phơi Thời gian thu thường phải hoàn thành trước 3 giờ chiều vì sau 3 giờ thường có mưa Việc ủ cỏ trong hố lượng cỏ cần đủ để ủ được đầy hố và việc ủ cần thực hiện trong ngày

Ủ trong hố tuy có giá thành rẻ nhưng nhiều nơi trong mùa mưa khó tìm được vị trí không đọng nước để đào hố nên ủ trong hố cũng gặp khó khăn Việc ủ cỏ trong bao nylon cỡ nhỏ thì tốn chi phí mua bao làm cho giá thành ủ tăng Nếu dùng bao nylon cỡ lớn thì cần có phương án nén cỏ trong bao Nếu sử dụng silo để ủ có thể khắc phục được các khó khăn trên như khối lượng đưa vào ủ có thể đễ dàng điều chỉnh theo số môdun silo, không sợ bị úng, ngập nước

Trong chế biến thức ăn hộ gia đình và trang trại nhỏ hiện nay qua theo dõi trong thực tế cho thấy còn có những khó khăn sau đây

-Về công nghệ do cỏ thường thu hoạch vào mùa mưa nên độ ẩm cao, việc ủ thường ở quy mô nhỏ nên nhiệt độ trong hố ủ chịu tác động mạnh của môi trường Vì những lý do trên làm cho việc ủ ở quy mô nhỏ khó thành công và hay hỏng Khắc phục các nhược điểm này cần nghiên cứu tỷ lệ phụ gia như muối, rỉ mật, tinh bột … để có công nghệ thích hợp với điều kiện cỏ có độ ẩm cao và ủ với khối lượng nhỏ

- Về thiết bị cho quy trình ủ cỏ cỡ nhỏ còn tồn tại các nhược điểm sau:

+ Việc phối trộn phụ gia vào cỏ ủ hiện nay vẫn dùng bằng tay vì chưa có thiết bị cỡ nhỏ nào cho quy trình này Các phụ gia rắn như muối,

phân đạm có thể dùng tay rắc vào khối cỏ nhưng việc dùng thùng ôroa hoặc gáo múc rỉ mật rồi tưới vào khối cỏ làm cho việc phân bổ rỉ mật không đều dễ gây hỏng mẻ ủ

+ Các thiết bị thái cỡ nhỏ hiện chưa được hoàn chỉnh, độ dài đoạn thái thường quá dài không phù hợp cho việc ủ cỏ, do đa số máy thái cỡ nhỏ không có lô cuốn, ép đưa cỏ vào Độ dài đoạn thái phụ thuộc nhiều

vào người thái qua việc đưa cỏ vào nhanh hay chậm

Qua nghiên cứu điều kiện khí hậu, điều kiện sản xuất chúng tôi đưa ra quy trình, công nghệ ủ cỏ cỡ nhỏ là là:

Cỏ hoặc phụ phẩm nông nghiệp khi thu về được phơi để có độ ẩm

65 70% Cỏ voi được thái ngắn 3-5cm , phụ phẩm nông nghiệp và các loại cỏ thân mềm khác có thể thái dài 5 -7 cm bằng thiết bị thái cỡ nhỏ Trong quá trình thái dùng máy phun phụ gia để phun rỉ mật vào khối cỏ

Rỉ mật với độ brix 60 được dùng với tỷ lệ 2 – 4% Các phụ gia rắn như muối, tinh bột, phân đạm được rắc bằng tay Muối hạt nhỏ có thể trộn vào để cùng phun với rỉ mật Tỷ lệ muối Nacl 0,3-0,5% Có thể thay thế rỉ mật bằng các loại tinh bột gạo, tinh bột mì, tinh bột ngô với tỷ lệ 5%-6% Cỏ được đưa vào thiết bị ủ từng lớp dày 15-20 cm, sau mỗi lớp cỏ được đầm, nén bằng thủ công Thiết bị ủ có thể là silo, bể, hố ủ khi đầy thì được đạy kín và lấp một lớp đất dày 30 -40cm và được che tránh mưa, nắng trực tiếp

Về thiết bị thái cần hoàn thiện thiết bị thái cỡ nhỏ, tăng khả năng làm dập phần thân cứng của cỏ voi vì cỏ voi nếu thu hoạch khi còn quá

non tỷ lệ nước cao, tỷ lệ đường trong thân thấp làm cho chất lượng ủ không tốt Còn cỏ voi già (ở độ 60 ngày tuổi) có tỷ lệ đường cao thích hợp cho cỏ ủ thì có phần thân cứng, nếu phần thân cỏ không được làm dập sẽ gây khó khăn trong việc đầm nén, ảnh hưởng chất lượng ủ Để phun phụ gia vào cỏ cần lựa chọn hoặc chế tạo thiết bị phun phụ gia vào cỏ ủ Để khắc phục khó khăn khi ủ trong hố cần nghiên cứu hình thức ủ trong bao cỡ lớn và ủ trong silo

Bảng 3.1.1 So sánh công nghệ ủ cỏ được cải tiến so với công nghệ cũ:

tính

Công nghệ cũ Công nghệ mới

1 Độ ẩm cỏ đưa

vào ủ % Cỏ tươi 75 – 80% 65-70%

2 Chất lượng cỏ

thái, Độ dài

đoạn thái

cm Phần thân cứng

không được làm dập

Đoạn thái dài 10cm Lượng cỏ thái đạt yêu cầu < 50%

5-Phần thân cứng được làm dập Đoạn thái 3-7cm Lượng cỏ thái đạt yêu cầu 80%

3 Phối trộn rỉ

mật 2-4% Bằng tay Rỉ mật không được trộn đều Bằng hệ thống phun Rỉ mật được

trộn đều hơn

4 Phối trộn

muối

0,5%

0,2-Bằng tay Bằng tay+bằng hệ

thống phun

3.2 Hoàn thiện thiết bị cho chế biến cỏ 3.2.1 Hoàn thiện thiết bị băm thái

3.2.1.1.Ưu nhược điểm các máy thái hiện có

Các máy thái có trên thị trường hiện nay thường do các cơ sở cơ khí nhỏ sản xuất Một số sử dụng loại máy thái dạng đĩa, một số sử dụng loại máy thái dạng trống Các máy thái nhỏ này có đặc điểm là rất đơn giản và có một số nhược điểm như sau:

- Thường không có bộ phận cuốn ép đưa nguyên liệu vào nên khi thái rất vất vả và độ dài đoạn thái thường không kiểm soát được

- Khe hở giữa lưỡi dao và tấm kê thường rất lớn

Trên cơ sở các nghiên cứu trước đây chúng tôi đề xuất thiết kế loại máy thái có khả năng làm dập thân cỏ tốt hơn bằng cách sử dụng cặp lô cuốn có tạo rãnh kiểu bánh răng

3.2.1.2 Phân tích, thiết kế máy thái cỏ của đề tài

Đề tài chọn máy thái kiểu trống Ưu điểm của máy thái kiểu trống là trọng lượng nhẹ, kết cấu gọn hơn máy thái kiểu đĩa khi có cùng công suất thái Khắc phục nhược điểm phải dùng lưỡi dao xoắn bằng cách sử dụng lưỡi dao thẳng kết hợp dùng tấm kê có lưỡi bầu

Tính toán thiết kế:

Các thông số dự tính ban đầu:

- năng suất máy thái Q=1,5 tấn/h độ dài đoạn thái l=4 cm

Lựa chọn các kích thức ban đầu:

– chiều rộng miệng cỏ vào :b = 220 mm

– Chiều cao miệng cỏ vào trung bình : a = 30 mm

- Đường kính lô cuốn : d = 135 mm

- Đường đỉnh dao thái : Dd = 413 mm

– Số dao : k = 4 dao

Từ năng suất máy thái sơ bộ tính tốc độ quay nt cần thiết của trống thái

Q = b.a.k.l.ρ.γ.λ.nt 60 tấn/h => nt = Q/b.a.k.l ρ.γ.λ.60 (v/ph)

Trong đó:

Q- Năng suất dự tính của máy thái 1,5 [tấn/h ]

ρ - Trọng lượng riêng của cỏ ρ = 0,5- 0,6 tấn/m3 lấy ρ= 0,5 [tấn/m3]

γ- Hệ số điền đầy cỏ vào thái : γ = 0,2 – 0,4 lấy γ = 0,2

λ– Hệ số sử dụng thời gian : λ= 0,5 – 0,6 lấy λ= 0,5

l – độ dài đoạn thái 0,04 [m]

k- số dao 4

nt = 1,5: 0,22x0,03x0,5 x0,2 x1,452x 0,5x60 = 473 v/ph

Dựa trên những tính toán sơ bộ trên chúng tôi chọn:

- Số vòng quay trống thái : nt = 725 v/ph: = 12,1 v/s

- Tỷ số truyền lô cuốn và trống thái z= 3,53

Tính năng suất và độ dài đoạn thái theo các thông số được chọn trên:

Độ dài đoạn thái (l) l = Vc/ n ct.k

Trong đó Vc : vận tốc tiếp tuyến của lô cuốn [m/s]

nt : tốc độ vòng quay trống thái =12,1 [v/s]

K: số dao thái = 4

Vc = d.п.nc = 0,135* 3,14*(12,1 /3,53) = 1,453 m/s

Trong đó d : đường kính lô cuốn d = 0,135 [m]

nc : Tốc độ vòng quay lô cuốn = nt / z β

Thay các số trên vào ta tính được chiều dài đoạn thái l= 0,03m = 3 cm Năng suất máy thái được tính như sau: Q = b.a.ρ.γ.λ.Vc.3600 [tấn/h]

Q = 0,22x0,03x0,5x0,2x0,5x1,453x3600 =1,7 tấn/h

Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý máy thái của đề tài

1 Trục truyền lực lô cuốn trên; 2 Trục truyền lực lô cuốn dưới; 3.Lò xo; 4.Lô cuốn dưới; 5 Lô cuốn trên; 6 Dao thái; 7 Động cơ; 8.Trục trống thái

Phương án truyền lực của máy: Trống thái(8) được truyền lực từ động cơ (7) bằng dây curoa Trục truyền lực lô cuốn dưới (2) nhận truyền lực từ trống thái bằng dây curoa rồi truyền lực cho lô cuốn dưới(4) bằng bánh răng, và truyền lực cho trục truyền lực lô cuốn trên(1) bằng xích Lô cuốn trên (5) nhận truyền lực từ trục truyền lực lô cuốn trên (1) bằng xích Cỏ được ép bằng tự trọng của lô cuốn trên và lực kéo của lò xo (3)

3.2.1.3 Thiết kế dao và tấm kê

Do dao lắp chéo trên trống không song song với đường sinh (để bảo đảm dao cắt có trượt) nên muốn dao cắt trên tấm kê thẳng thì dao phải cong Không sử dụng dao cong nên ở đây chúng tôi vẫn sử dụng dao thẳng với tấm kê bầu

Hình 3.2 dao cong , Tấm kê thẳng

Hình 3.3 : Nguyên tắc làm tấm kê bầu Nguyên tắc làm tấm kê bầu được giải thích như sau: Trên đường cắt của lưỡi dao ta lấy các điểm 1,2,3,4,5 cách đều nhau Giả sử các điểm 1,5 là các điểm cận ngoài của vùng cắt có khoảng cách tới tâm trục quay bằng nhau Các điểm này quay trên vòng tròn có bán kính R Vì các điểm 1,2,3,4,5 nằm trên đường thẳng ( Lưỡi dao thẳng) nên khi quay các điểm 2,3,4 sẽ vạch lên những đường tròn có bán kính bé hơn bán kính R một lượng lần lượt là A2 và A3.(Điểm 2 và điểm 4 vạch lên đường tròn có bán kính bằng nhau vì chúng cách điểm 1 và điểm 5 những đoạn bằng nhau) Từ đó các điểm 2,3 sẽ cắt trên mặt phẳng tấm kê không phải trên đường thẳng nối từ hai điểm 1,5 mà cách ra các đoạn tương ứng A2, A3

Nếu chia nhỏ đoạn 1-5 ra nhiều điểm tìm các điểm cắt trên mặt phẳng tấm kê của các điểm này ta sẽ xác định được đường cong của tấm kê

3.2.1.4 Kết cấu bộ phận bắt, điều chỉnh dao

Các dao khi lắp trên trống thái cần điều chỉnh được để thuận tiện cho việc sử dụng sau này Chúng tôi dùng cơ cấu sau để lắp dao

3.2.1.5 Thiết kế lô cuốn

Đường kính lô cuốn được chọn sao cho phù hợp với chiếu dài đoạn thái và kết cấu của máy Chúng tôi sử dụng lô cuốn với các rãnh

khía như hình vẽ Với kết cầu này lô cuốn đưa cỏ vào tốt và còn có khả năng làn dập thân cây tốt hơn lô cuốn nhẵn Lô cuốn của chúng tôi có đường kính 135mm và chiều dài 240 mm

Hình 3.5: Lô cuốn máy thái cỏ

Máy thái cỏ đã được thiết kế chế tạo như bản vẽ lắp ở hình 3.6

Hình 3.6: Bản vẽ tổng thể máy thái cỏ

1: Trục truyền lực lô cuốn dưới 2: Trục truyền lực lô cuốn trên 3: Lô cuốn dưới 4: Lô cuốn trên 5: Trống thái 6: Nắp máy 7: Miệng ra 8: Khung máy 9: Động cơ điện

Các thông số lý thuyết của máy thái:

- Số vòng quay trống thái : nt = 725 v/ph: = 12,1 v/s

- Đường kính lô cuốn : d = 135 mm

- Đường đỉnh dao thái : Dd = 413 mm

- Tỷ số truyền lô cuốn và trống thái z= 3,53

– chiều rộng miệng cỏ vào :b = 220 mm

– Chiều cao miệng cỏ vào trung bình: a = 30 mm

– Số dao : k = 4 dao

- Góc cắt thái: 330 góc mài dao: 200

- độ dài đoạn thái: 3 - 4 cm

- Năng suất lý thuyết: Q = 1,7 tấn/h

- Động cơ điện: 3HP một pha

- Kích thứơc máy DxRxC = 1405 x 564 x 1040 mm

3.2.1.6 Kết quả Khảo nghiệm máy thái

Máy thái đã được khảo nghiệm tại xã Hiếu Liêm, Tân Uyên Bình Dương tháng 8 năm 2007 Các chỉ tiêu đánh giá là độ dài đoạn thái, năng