Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft Institut für Tierernährung und Futterwirtschaft

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1 Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft Institut für Tierernährung und Futterwirtschaft Versuchsbericht über die Prüfung zum Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Gärqualität und aerobe Stabilität von Pressschnitzelsilagen 1. Versuchsfrage Wie wirken sich unterschiedliche Umgebungstemperaturen auf die Gärqualität und aerobe Stabilität von Pressschnitzelsilagen in Versuch und Praxis aus? 2. Material und Methoden Die Pressschnitzel wurden am mit einem geschlossenen LKW von der Zuckerfabrik Rein angeliefert. Das Ausgangsmaterial wies Temperaturen von C auf (Abbildung 1). Die inhaltsstoffliche Zusammensetzung des Ausgangsmaterials ist in Tabelle 1 zusammenfassend dargestellt. Neben 5,2 KbElog/g Ausgangsbesatz an Hefen, wurden bei der mikrobiologischen Untersuchung 7,5 KbE log /g Milchsäurebakterien nachgewiesen. Dieser Wert ist gegenüber anderen Siliergütern als hoch einzustufen. Abbildung 1: Thermografische Aufnahmen der Anlieferung der Pressschnitzel, dem Pressen von Rundballen und deren Lagerung (von links) Tabelle 1: Charakteristische Kenngrößen der angelieferten, nicht silierten Pressschnitzel TM PK WLK VK Nitrat XA XP XF XL ME g/kg g/100g g/kg TM mg/kg TM g/kg TM MJ/kg TM ,0 TM = Trockenmasse, PK = Pufferkapazität in g Milchsäure bis ph 4, WLK = Wasserlösliche Kohlenhydrate (kolorimetrisch mit Anthron), VK = Vergärbarkeitskoeffizient nach der Formel: TM (%)+8*WLK/PK, XA = Rohasche, XP = Rohprotein, XF = Rohfaser, XL = Rohfett, ME = umsetzbare Energie beim Wiederkäuer Seite 1 von 6 Telefon: Öffentlicher Nahverkehr Prof.-Dürrwaechter-Platz 3 Telefax: MVV S-Bahnlinie S Poing-Grub Tierernaehrung@LfL.bayern.de Haltestelle Grub Internet:

2 Die Pressschnitzel wurden entweder in Ballen gepresst oder in Anlehnung an die Vorgaben der DLG- Richtlinie zur Prüfung von Siliermitteln in Weckgläser gefüllt. Diese wurden umgehend der angestrebten Lagerung (25 C, 6 C und Außentemperatur) zugeführt. Die Lagerung der Ballen erfolgte bei Umgebungstemperaturen. Beprobt wurden letztere bis zur Ballenmitte, in Abhängigkeit zur erforderlichen Probenmenge an mehreren Stellen. Nach einer Lagerdauer von 2 Tagen wurde der ph-wert ermittelt, nach 49 Tagen mit zweimaligem, 24- stündigem Luftstress (nach 28 und 42 Tagen) die aerobe Stabilität und nach 90 Tagen die Gärqualität sowie die aerobe Stabilität (vgl. Tabelle 2). Eine aerobe Instabilität lag vor, wenn die Silagetemperatur über einen Zeitraum von größer 48 Stunden die Umgebungstemperatur von 20 C mehr als 3 K bzw. C überstieg. Ein Verzeichnis der verwendeten Untersuchungsmethoden findet sich im Anhang bzw. kann beim Autor angefordert werden. Tabelle 2: Übersichtsschema zu Ausgestaltung und Ablauf der Silierversuche Varianten Silierverfahren Laborsilo Laborsilo Laborsilo Rundballen Lagertemperatur 6 C 25 C Außentemperatur ph-wert nach 2 Tagen 3 x 1 l Gläser 3 x 1 l Gläser 3 x 1 l Gläser n.u. aerobe Stabilität (49 Tage) 3 x 1,75 l Gläser 2 x Luftstress* 3 x 1,75 l Gläser 2 x Luftstress 3 x 1,75 l Gläser 2 x Luftstress kein Luftstress aerobe Stabilität (90 Tage) kein Luftstress Gärqualität (49 Tage) 1 x Mischprobe 1 x Mischprobe 1 x Mischprobe 1 Ballen Gärqualität (90 Tage) 3 x 1,75 l Gläser 3 x 1,75 l Gläser 3 x 1,75 l Gläser 3 Ballen n.u. = nicht untersucht, * 24 stündiger Luftzutritt durch zwei Öffnungen nach 28 und 42 Tagen Silierdauer 3. Ergebnisse und Diskussion 3.1 ph-wert nach 2 Tagen Während bei einer Lagertemperatur von 25 C nach 2 Tagen bereits ein ph-wert von 4,1 gemessen wurde, lagen diese sowohl bei der Außenlagerung als auch bei 6 C Lagertemperatur auf einem deutlich höheren Niveau (5,4 bzw. 5,3). Diese Unterschiede sind zum einen mit einer geringeren mikrobiologischen bzw. biochemischen Aktivität bei kühleren Temperaturen, zum anderen damit zu begründen, dass die zahlreich vorhandenen Milchsäurebakterien aus einem Prozess im meso- bis thermophilen Bereich stammen und nicht an die tiefen Temperaturen angepasst sind. 3.2 Aerobe Stabilität nach 49 Tagen mit zweifachem Luftstress Obwohl es umgehend nach der Öffnung der gekühlten Pressschnitzelsilagen zu einem starken Temperaturanstieg kam, wurden diese nicht als instabil gewertet. Die Dauer des Temperaturanstieges betrug lediglich ca. 24 Stunden, danach konnte eine Rückkehr zur Umgebungstemperatur festgestellt werden (Abbildung 2). Somit wurden die Anforderungen an eine Instabilität laut Definition der DLG nicht erreicht. Der starke Anstieg der Temperatur kann möglicherweise mit einer Umstellung der Mikroflora begründet werden. Auch rein chemische Vorgänge sind denkbar. Seite 2 von 6

3 3.3 Gärparameter nach 49 Tagen mit zweifachem Luftstress Während bei der Lagerung im Temperatur-Konstantraum (25 C) und Siloballen eine deutliche Milchsäuregärung stattfand, wurde in den gekühlten (6 C, Außentemperatur) Varianten kaum Milchsäure gebildet. Auch die ph-werte der gekühlten Varianten lagen mit 5,0 (6 C Lagertemperatur) bzw. 4,6 (Außenlagerung) deutlich über jenen der warm silierten Pressschnitzelsilagen (3,7 bei 25 C, 3,6 im Ballen). Ein weiterer Unterschied war bezüglich der Ethanolgehalte zu erkennen. Diese waren bei den gekühlten Varianten mit 1,7 bzw. 1,8 % der TM signifikant höher als bei den Varianten 25 C Lagertemperatur (0,7 %) und Ballensilierung (0,5 %). Abbildung 2: Temperaturverlauf der bei unterschiedlichen Temperaturen gelagerten Pressschitzelsilagen nach der Auslagerung nach 49 Tagen Silierdauer. 3.4 Aerobe Stabilität nach 90 Tagen Auch nach 90 Tagen Silierdauer kam es umgehend nach der Öffnung der gekühlten Pressschnitzelsilagen zu einem starken Temperaturanstieg. Die Silagen wurden nicht als instabil gewertet, da die Dauer des Temperaturanstieges weniger als 48 Stunden betrug. Danach konnte eine Rückkehr zur Umgebungstemperatur festgestellt werden (Abbildung 3). Somit wurden die Anforderungen an eine Instabilität laut Definition der DLG nicht erreicht. Der starke Anstieg der Temperatur kann auch hier möglicherweise mit einer Umstellung der Mikroflora begründet werden. Seite 3 von 6

4 Abbildung 3: Temperaturverlauf der bei unterschiedlichen Temperaturen gelagerten Pressschitzelsilagen nach der Auslagerung nach 90 Tagen Silierdauer. 3.5 Gärparameter nach 90 Tagen Während bei der Lagerung im Temperatur-Konstantraum (25 C) und Siloballen eine deutliche Milchsäuregärung stattfand, wurde in den gekühlten (6 C, Außentemperatur) Varianten auch innerhalb von 90 Tagen Silierdauer kaum Milchsäure gebildet (Tabelle 3). Vergleichbares gilt für die Essigsäuregehalte. Auch die ph-werte der gekühlten Varianten lagen mit je 4,4 (6 C Lagertemperatur bzw. Außenlagerung) deutlich über jenen der warm silierten Pressschnitzelsilagen (3,5 bei 25 C, 3,6 im Ballen). Die Ethanolgehalte unterschieden sich ebenfalls in Abhängigkeit zur Lagerungstemperatur, allerdings waren die Effekte umgekehrt zu jenen, welche nach 49 Tagen und zweimaligem Luftstress beobachtet werden konnten. Die Ethanolgehalte lagen bei den gekühlten Varianten mit 0,0 bzw. 0,1 % der TM signifikant niedriger als bei den Varianten 25 C Lagertemperatur (0,8 %) und Ballensilierung (0,6 %). Die allgemein geringe Bildung von Gärsäuren verursachte nur geringe gasförmige Verluste während der Silierung. Vor der Korrektur um 2,5 %-Punkte (Weißbach, 1998) lagen diese bei ca. 0,5 % für die kühl gelagerten Varianten und 2,7 % für die bei 25 C gelagerte Variante. Bei den Ballen wurde durch Differenzwiegung ein Masseverlust von lediglich 0,3 % ermittelt. Auch nach Korrektur sind somit Gärverluste von unter 3 % der Trockenmasse anzunehmen. Seite 4 von 6

5 Tabelle 3: Zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse Varianten Silierverfahren Laborsilo Laborsilo Laborsilo Rundballen Lagertemperatur 6 C 25 C Außentemperatur ph-wert nach 2 Tagen 5,3 4,1 5,4 n.u. aerobe Stabilität nach 8,4 3,9 12,4 (9,9) 49 Tagen (Tage) aerobe Stabilität nach 11,2 11,2 11,2 7,8 90 Tagen (Tage) Gärqualität (49 Tage) Mischprobe 1 Ballen ph-wert 5,0 3,7 4,6 3,6 Milchsäure (g/kg TM) Essigsäure (g/kg TM) Buttersäure(g/kg TM) Ethanol (g/kg TM) TM-Verluste (%) 5,7 6,1 5,6 - Gärqualität (90 Tage) n=3 ph-wert 4,4 3,5 4,4 3,6 Milchsäure (g/kg TM) Essigsäure (g/kg TM) Buttersäure (g/kg TM) Ethanol (g/kg TM) TM-Verluste (%) 3,0 5,2 3,0 2,8 n.u. = nicht untersucht 4. Zusammenfassung Pressschnitzel wurden bei unterschiedlichen Temperaturen im Laborsilo und in Siloballen hinsichtlich des Silierverlaufs und der resultierenden aeroben Stabilität der Silagen geprüft. Dabei zeigten sich folgende Besonderheiten und Unterschiede: Bei rasch abkühlenden und kühl gelagerten Pressschnitzeln kommt es lediglich zu einer schwachen Silierung. Bei 25 C Umgebungs- bzw. Silagetemperatur findet eine deutliche Gärung statt, ebenso im Ballen. Nach der Öffnung kühl gelagerter Pressschnitzelsilagen kommt es zu einem raschen Temperaturanstieg, welcher jedoch nur temporär war und nach Definition der DLG nicht als Nacherwärmung zu werten ist. Bei 25 C Lagertemperatur ist dieser Temperaturanstieg nicht zu beobachten. Silagen aus Ballen nahmen bezüglich dieses Phänomens eine Mittelstellung ein. Alle Silagen enthielten nach 90 Tagen Gärdauer Spuren von Buttersäure, deren Ursprung nicht geklärt ist. Die ermittelten Gärverluste (TM-Verluste) lagen auf einem sehr niedrigen Niveau. Die Silierung von Pressschnitzeln in Rundballen ist aus Sicht der Silierung ein sehr geeignetes Verfahren. Seite 5 von 6

6 Anhang: Bei der Futtermittelanalytik in Grub verwendete Untersuchungsmethoden Methodik Nährstoffuntersuchung Parameter Methode Bezugsbasis TM Rohnährstoffe Trockenmasse (TM / 105 C) g/kg VDLUFA MB III; 3.1 Rohasche (RA / 550 C) g/kg TM VDLUFA MB III; 8.1 Rohprotein (RP) g/kg TM VDLUFA MB III; Rohfaser (Rfa) g/kg TM VDLUFA MB III; Rohfett (Rfe / mit Hydrolyse) g/kg TM VDLUFA MB III; Stärke g/kg TM VDLUFA MB III; Zucker g/kg TM validierte Hausmethode HPLC ADFom (organic matter) g/kg TM VDLUFA MB III andfom (organic matter) g/kg TM VDLUFA MB III ELOS g/kg TM VDLUFA MB III; Gasbildung ml / 200 mg (HFT) VDLUFA MB III; 25.1 Umsetzbare Energie (ME in MJ/kgTM) GfE 2008 Mineralstoffe Calcium (Ca) g/kg TM VDLUFA MB VII; und MB III analog Phosphor (P) g/kg TM VDLUFA MB VII; und MB III Natrium (Na) g/kg TM VDLUFA MB VII; und MB III Magnesium (Mg) g/kg TM VDLUFA MB VII; und MB III Kalium (K) g/kg TM VDLUFA MB VII; und MB III Kupfer (Cu) mg/kg TM VDLUFA MB VII; und MB III Zink (Zn) mg/kg TM VDLUFA MB VII; und MB III Mangan (Mn) mg/kg TM VDLUFA MB VII; und MB III Eisen (Fe) mg/kg TM VDLUFA MB VII; und MB III Cadmium (Cd) mg/kg TM Arsen (As) mg/kg TM Blei (Pb) mg/kg TM Gesamtgehalt Gesamtgehalt Gesamtgehalt Seite 6 von 6