Nacherwärmung von Maissilagen Bewertung der chemischen Veränderungen, der Verluste und Auswirkungen auf die Futteraufnahme von Wiederkäuern

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1 Futterkonservierungstag , Wittingen Nacherwärmung von Maissilagen Bewertung der chemischen Veränderungen, der Verluste und Auswirkungen auf die Futteraufnahme von Wiederkäuern Katrin Gerlach Institut für Tierwissenschaften, Rheinische Friedrich-Wilhelms Wilhelms-Universität Bonn Einleitung Silage - Wichtigstes Grobfutter in Wiederkäuerrationen - Einsatz weltweit verbreitet - Qualitätsverbesserungen in letzten Jahrzehnten Als Folge mikrobieller Aktivität beginnen alle der Luft ausgesetzten Silagen früher oder später zu verderben (Ashbell & Weinberg 1992) Beschädigungen der Abdeckung Randbereiche des Silos Anschnittfläche 2 1

2 Einleitung Beurteilung Silagequalität Zeitpunkt Siloöffnung Keine aeroben Umsetzungsprozesse Quelle: dr-pieper.com Eindringtiefe Sauerstoff in den Silostock 1-2 m, Luftkontakt im Mischwagen, Futtertisch,.. Luftzutritt >1 Woche möglich (Wilkinson & Davies 2013) 3 Einleitung Aerober Verderb von Silagen Entwicklung von Verderbsorganismen Temperatur-und ph-wert-anstieg Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung Trockenmasse (TM)- und Nährstoff-Verluste Abbau von Gärsäuren Akkumulation von Abbauprodukten Auswirkungen auf die Futteraufnahme 4 2

3 Einleitung Rückgang der TM-Aufnahme %bei aerob verdorbenen Silagen im Fütterungsversuch mit Milchkühen (Wichert et al. 1998) 16 % bei an der Oberfläche verdorbenen Maissilagen im Fütterungsversuch mit Ochsen (Bolsen et al. 2002) Bis hin zur kompletten Verweigerung aerob verdorbener Silagen bei Milchkühen (Lindgren et al. 1988) Mangel an belastbarem Datenmaterial! Zu welchem Zeitpunkt der aeroben Lagerung beginnt der Rückgang in der Futteraufnahme? Welche Silagecharakteristika sind verantwortlich für Präferenz oder Ablehnung? 5 Zielsetzung Aerobe Lagerung von Silagen Chemische Zusammensetzung und mikrobiologischer Status Futteraufnahme-und Präferenzverhalten von Ziegen Signalhöhe und -muster eines Chemosensor- Systems 6 3

4 Material und Methoden Silagevarianten Kenngrößen Silomais Feldgras Theoretische Häcksel-bzw. Schnittlänge [mm] 10 (Kurz) 21 (Lang) Kurzschnitt Langschnitt Trockenmasse-Gehalt [%] 30; 40 30; 40 Verdichtungsdruck [MPa] 0,2; 0,1 0,2; 0,1 Einlagerung in Kunststofffässer (120 l) Anaerobe Lagerung mindestens 90 Tage 7 Material und Methoden Siloöffnung Tag 0 Tag 2 Tag 4 Tag 6 Tag 8 Aerobe Lagerung Präferenzversuch Tag 0, 2, 4, 6, 8: Tag 0, 4, (6), 8: Temperaturmessung Laboranalytik Messung mit Sensorsystem Vakuumlagerung von Silage für Präferenzversuch und Laboranalytik Mikrobiologische Untersuchung 8 4

5 Material und Methoden Laboranalytik Weender Rohnährstoffe Faserfraktionen Stärke 24 h-gasbildung (Hohenheimer Futterwerttest) Gärsäureanalytik nach Kaltwasserextraktion Milchsäure Flüchtige Fettsäuren, Alkohole und Ester Wasserlösliche Kohlenhydrate (WLKH) Ammoniak ph-wert Analytik jeweils von frischer und vakuumgelagerter Silage, Tag 0, 2, 4, 6, 8; n = Material und Methoden Präferenzversuch (Buntinx et al. 1997) 12 (10) Ziegen Rasse Weiße Deutsche Edelziege Kastrate 86 ±13,9 kg bzw. 91 ±12,3 kg Lebendmasse Adaptationsphase Einzelvorlage jeder Silagevariante Luzerneheu als Standardgrobfutter Randomisierte Reihenfolge Verbindung herstellen zwischen sensorischen Silageeigenschaften und postingestiven metabolischen Signalen Versuchsphase Vorlage jeder möglichen Kombination zweier Silagen (15 Paare) Initiale (30 min) und Gesamt-TM-Aufnahme (3 h) 10 5

6 Ergebnisse Analytik Chemische Zusammensetzung (± SD) der acht Maissilagevarianten am Tag des Öffnens (Tag 0) Silage XP andfom ADFom Stärke ME ph MS ES BS g/kg TM MJ/kg TM g/kg TM 33 % TM ,9 3, n = 4 ±1 ±19 ±6 ±15 ±0,3 ±0,0 ±4 ±1 ±0 40 % TM ,8 4, n = 4 ±3 ±34 ±21 ±18 ±0,4 ±0,0 ±2 ±2 ±0 XP = Rohprotein, andfom = Neutrale Detergenzienfaser nach Amylasebehandlung und Veraschung, ADFom = Saure Detergenzienfaser nach Veraschung, ME = Umsetzbare Energie, MS = Milchsäure, ES = Essigsäure, BS = Buttersäure 11 Ergebnisse Gärprodukte Mittlere Konzentration (± SD) ausgewählter Variablen in acht Maissilagen während achttägiger aerober Lagerung g/kg TM Dauer der aeroben Lagerung (Tage) ph Milchsäure (g/kg TM) Essigsäure (g/kg TM) Ethanol (g/kg TM) WLKH (g/kg TM) ph Tag 6 und 8 - Butter- und Propionsäure -Höhere Konzentrationen an Ethyllactat, Ethylacetat und Ethanol in vakuumgelagerten Silagen 12 6

7 Ergebnisse Mikrobiologie Mittlere Keimzahlen (± SD) von Verderbsorganismen (Koloniebildende Einheiten (KbE)/g) in acht Maissilagen während achttägiger aerober Lagerung log KbE/g Orientierungswert Hefen (VDLUFA 2012) Dauer der aeroben Lagerung (Tage) T ( C) Hefen Schimmelpilze Aerob mesophile Bakterien Temperatur T = Silagetemperatur ausgedrückt als Differenz zur Umgebungstemperatur ( C) Methodisch bedingt keine Hefekeimgehalte 13 > 10 7 KbE/g Verluste in instabilen Silagen Eine Erhöhung um 15 Cüber die Umgebungstemperatur entspricht täglichen TM- Verlusten von 3,5 %in den betroffenen Partien von Welksilage 14 7

8 Ergebnisse Futteraufnahme Aufnahme (g Trockenmasse/3 h) an Maissilagen mit unterschiedlich langer aerober Lagerungsdauer (0 bis 8 Tage) und Luzerneheu durch Ziegen (n = 6) in zwei Präferenzversuchen Dauer der aeroben Lagerung (Tage) Silage % TM, kurze Häcksellänge 40 % TM, lange Häcksellänge n = 30 Luzerneheu Mittelwert 650 a 610 a 633 a 380 b 136 c 680 a % 715 b 657 b 467 c 444 c 256 d 816 a % 15 Ergebnisse Korrelation Korrelationskoeffizienten zwischen Silagecharakteristika und TM-Aufnahme (* P< 0,05) Essigsäure(Tag 0) -0.72* ph -0,43* Umsetzbare Energie(ME) 0,42* Ethanol -0,33* Ethyllactat -0,33* Silagetemperatur T -0,84* 16 8

9 Ergebnisse Grassilage Aufnahme (g TM/3 h) an Grassilagen mit unterschiedlich langer aerober Lagerungsdauer (0 bis 8 Tage) und Luzerneheu durch Ziegen (n = 5) in zwei Präferenzversuchen Dauer der aeroben Lagerung (Tage) Silage % TM, Langschnitt 33 % TM, Langschnitt n = 25 Luzerneheu Mittelwert 343 a 388 a 401 a 377 a 324 a 409 a a 549 a,b 550 a,b 492 b,c 354 d 412 c,d % Gehalte an NH 3 -N (r = -0,55) und Buttersäure (r = -0,59) negativ mit TM-Aufnahme korreliert (p < 0,001) Gärqualität! 17 Schlussfolgerungen Aerobe Lagerung verschiedener Silagen Starker und schneller Anstieg im Hefekeimbesatz Überschreiten der Orientierungswerte an Tag 4 Einfluss Ausgangskeimbesatz? Deutlicher Rückgang der kurzfristigen TM-Aufnahme im Präferenzversuch Auswirkungen auf Produktqualität? Luftzutritt minimieren, aerobe Stabilität verbessern! ABER: negativer Einfluss von Essigsäure auf die Futteraufnahme Abstimmung Gärqualität <-> aerobe Stabilität 18 9

10 Zusammenfassung Nacherwärmung von Maissilagen TM-Verluste Abnahme hygienischer Status Abnahme hochverdaulicher Inhaltsstoffe Rückgang der TM-Aufnahme Große Bedeutung von Gärqualität UND aerober Stabilität zur Realisierung hoher TM-Aufnahmen! 19 10