Einführung.
Wenn Silage entweder beim Öffnen des Silos oder später nach der Entnahme aus dem Silo der Luft ausgesetzt wird, werden Gärsäuren durch aerobe Bakterien, Hefen und Schimmelpilze oxidiert, die sich in gut konservierten Silagen schnell entwickeln können. Der daraus resultierende Verlust an Trockenmasse (TM) stellt für den Landwirt einen ernährungsphysiologischen und finanziellen Verlust dar.
Die physikalischen, mikrobiologischen und biochemischen Faktoren, die die aerobe Stabilität von Silage beeinflussen, werden in besprochen dieses Papier mit dem Ziel, Ziele zu definieren, die durch ein gutes Management des gesamten Silierherstellungs- und Zuführprozesses erreichbar sein sollten. Forschungsziele werden dargelegt und ein Standardprotokoll zur Bewertung der aeroben Stabilität von Silage vorgeschlagen.
Definition der aeroben Stabilität.
Der aerobe Verfall wird normalerweise unter Laborbedingungen bei konstanter Umgebungstemperatur bestimmt, indem mehrere Teilproben frischer Silage gemischt und die zusammengesetzte Probe dann lose in eine Styroporbox gelegt und die Silage mehrere Tage lang der Luft ausgesetzt werden. Während dieser Zeit wird die Temperatur der Silage zusammen mit der Umgebungstemperatur überwacht. Die aerobe Stabilität ist definiert als die Zeit, die vergeht, bevor die Silage klare Anzeichen einer Erwärmung zeigt, dh wenn die Temperatur der Silage die Umgebungstemperatur um 2 °C übersteigt (Ranjit und Kung, 2000). Einige Forscher (z. B. Weinberg et al., 2008) messen die Kohlendioxidproduktion direkt in 5 bis 10 cm Tiefe an der freiliegenden Silofläche. Als stabil gelten Silagen, die weniger als 10 g CO2/kg TM produzieren und eine pH-Änderung von weniger als 0,5 Einheiten über einen Zeitraum von 5 Tagen aufweisen.
Schlüsselfaktoren, die die aerobe Stabilität beeinflussen.
Der übergeordnete Faktor, der die aerobe Stabilität von Silage beeinflusst, ist die Einwirkung von Sauerstoff während der Lagerzeit und nach dem Öffnen des Silos zur Ausbringung (Pahlow und Muck, 2009). Der wichtigste Erntefaktor ist wahrscheinlich die Anzahl epiphytischer Hefen und Schimmelpilze zum Zeitpunkt der Ernte, die idealerweise weniger als 105 koloniebildende Einheiten g-1 Frischmasse betragen sollte. Die wichtigsten physikalischen Faktoren, die die Geschwindigkeit des Lufteintritts in die Silagemasse während der Austragsperiode beeinflussen, sind Silagedichte und Porosität (Holmes und Bolsen, 2009) sowie das Ausmaß der Sauerstoffpermeation durch den Siegelfilm (Borreani et al., 2007). ). Die Konzentration an undissoziierter Essigsäure in Silage ist wahrscheinlich der bedeutendste biochemische Faktor, der die aerobe Stabilität beeinflusst (Wolthusen et al., 1989).
Praktische Ziele.
Ein realistisches praktisches Ziel für die aerobe Stabilität der Silage ist 168 Stunden (7 Tage) Luftexposition ohne nennenswerten Temperaturanstieg oder sichtbare Schimmelbildung, einschließlich der Zeit im Futtertrog. Um dieses Ziel zu erreichen, sollten vier Hauptziele erreicht werden:
1) minimale Kontamination der Ernte vor der Ernte mit epiphytischen Hefen und Schimmelpilzen;
2) ausreichende Verfestigung der Silagemasse;
3) wirksame Abdichtung des Silos, vorzugsweise mit einer Sauerstoffbarrierefolie;
4) eine Entfernungsrate der Silage von der freigelegten Auslauffläche, die die des Lufteintritts übersteigt.
Für die Kontrolle des aeroben Verderbs in Kulturen mit 250 bis 350 g TM/kg Frischgewicht, die in Bunker- und Klemmsilos siliert werden, sind die Ziele eine enge Abstimmung der Erntegeschwindigkeit mit dem Gesamtgewicht des Packtraktors, um eine Mindestdichte von 210 kg TM/m3 zu erreichen. maximale proportionale Porosität von 0,4, Entfernung von mindestens 1 Meter Tiefe der freiliegenden Silageauslauffläche pro Woche im Winter und 2 Metern pro Woche im Sommer.
Der Einsatz von Zusatzstoffen zur Erhöhung der aeroben Stabilität wird empfohlen, wenn ein erhebliches Risiko besteht, dass die oben genannten Ziele nicht erreicht werden. Aktuelle mikrobielle Ansätze wie der Einsatz heterofermentativer Milchsäurebakterien (z. B. Lactobacillus buchneri) führen jedoch zu Silagen mit erhöhten Trockenmasseverlusten im Vergleich zu Zusatzstoffen, die homofermentative Milchsäurebakterien wie L. plantarum enthalten. Zusätze, die eine Kombination aus homofermentativer Bakterienimpfung und chemischer Unterdrückung von Hefen und Schimmelpilzen umfassen, sind vielversprechende aktuelle Entwicklungen.
Forschungsziele.
Für die Erforschung der aeroben Stabilität von Silage wird ein Standardprotokoll vorgeschlagen.
1) Definition der epiphytischen Hefe- und Schimmelpilzzahl der Kulturpflanze zum Zeitpunkt der Ernte;
2) Aussetzen der Mischsilage an Luft für mindestens 240 Stunden (10 Tage) bei einer konstanten, der Klimaregion entsprechenden Temperatur;
3) Bewertung der CO2-Produktion oder der Silagetemperatur während der gesamten Zeit der Luftexposition.
Es sind Forschungsarbeiten erforderlich, um die Faktoren zu definieren, die die Populationen epiphytischer Hefen und Schimmelpilze auf Silagekulturen beeinflussen, sowie auf chemische Komponenten in Leguminosensilagen, die für deren verbesserte aerobe Stabilität im Vergleich zu Grassilagen von Bedeutung sein könnten (Pahlow et al., 2001). Für die Beurteilung des mikrobiellen, physikalischen und biochemischen Zustands von Nutzpflanzen und Silagen sind schnelle Methoden erforderlich, um die Vorhersage der aeroben Stabilität zu unterstützen.
Es sind neuartige mikrobielle Ansätze zur Lösung des Problems der aeroben Verschlechterung der Silage erforderlich, die zur Entwicklung verbesserter Zusatzstoffe führen könnten, die die aerobe Stabilität erhöhen können, ohne den Trockenmasseverlust während des Fermentationsprozesses zu erhöhen.