Wirkung von Konservierungsmitteln bei Feuchtheu

Transkript

1 Nutzt ere Wirkung von Konservierungsmitteln bei Feuchtheu Ueli Wyss. Agroscope, Institut für Nutztierwissenschaften INT, 1725 Posieux, Schweiz Auskünfte: Ueli Wyss, -Mail: groscope.admin. ch laborversuchsanlage zur Messung der rwärmung im Feu chtheu. (Foto: Ueli Wyss. Agroscope) in lei tun 9 Bodenheu w eist bei der rnte nicht immer einen Trockensubstanz(TS)-Gehalt von über 85 % auf, w ie er für die problemlose Lagerung notwendig wäre. Besonders in dicht gepressten ßallen kann die Restfeuchte nur langsam entweichen. Die Folge davon ist eine starke ntw icklun.g von verschiedenen Mikroorganismen, insbesondere der Schimmelpilze, und eine rwärmung des Futters bis hin zum Futterverderb. Durch den Zusatz von w irksamen Konservierungsmitteln, die in den meisten Fällen Propionsäure enthalten, können diese Keime unterdrückt werden. Produkte auf der Ba sis von Propionsäu re sind jedoch korrosiv und im Biolandbau nicht zugelassen. Im vorliegenden Versuch w urde die Wirksamkeit von verschiedenen Mikroorganismen (M ilchsä urebakterien, Hefen und nzyme) sowie eines Produkts, welches versch iedene Säuren- enthält, bei Feuchtheu mit einem TS- Gehalt von 75 % im Labormassstab untersucht. Agrarforschung Schweiz 5 (11-12); , 2014

2 Wirkung von Konservierungsmitteln bei Feuchtheu I Nutztiere Material und Methoden Für den Versuch wurde Futter vom zweiten Aufwuchs (gräserreicher, raigrasbetonter Bestand) auf 75 % TS angefeuchtet. Wegen der grossen Anzahl Va rianten wurde der Versuch in zwei Serien durchgeführt. Jede Variante wurde dreimal wiederholt. Bei beiden Serien diente eine Variante ohne Zusatz als Negativkontrolle und eine mit Propionsäure (Produkt Luprosil, 99,5 % Propionsäure) als Positivkontrolle. Die verschiedenen Varianten sind aus Tabelle 1 und 2 ersichtlich. Dabei wurde der Milchsäurebakterienstamm Pediococcus pentosaceus, der Hefenstamm Pichia anomala und das nzym Chitinase von der Firma Lallemand allein oder in Kombination getestet. Zusätzlich w urde in der zweiten Serie die Wirksamkeit des Produkts Sil All Hay der Firma Danstar Ferment, welches Kaliumsorbat, Natriumbenzoat und Natriumpropionat enthält, untersucht. Die einzelnen Wirkstoffe wurden in Wasser aufgelöst und flüssig appliziert. Die Dosierungen w urden gemäss den mpfehlungen der Hersteller gewählt. Bei der Negativkontrolle w urde die gleiche Wassermenge beigemischt. Die Versuche wurden auf der von Meisser (2001) entwickelten Versuchsanlage im Labormassstab durchgeführt. Dabei wurde das Futter in PVC-Behälter eingefüllt und auf 175 kg Frischsubstanz pro Kubikmeter verdichtet. Jeder Behälter wurde mit einer Temperatursonde versehen. Während der Lagerdauer von 30 Tagen w urden alle 30 Minuten die Temperaturen gemessen und aufgezeichnet. Im Ausgangsmaterial sowie nach 30 Tagen Lagerung w urden die TS-Gehalte sowie die Roh nährstoffe mit NIRS bestimmt. Zusätzlich w urde der Anteil unlöslichen Stickstoffs am Gesamtstickstoff (NADF/N total) sowie die Schimmelpilze nach der 30-tägigen Lagerung bestimmt. Die statistische Auswertung erfolgte mit einer Varianzanalyse und dem Bonferroni- Test (Programm SYSTAT 13). > C'I I: ::::I '".!!! I: CI) l1l '" ::::I N Bodenheu muss bei der rnte für eine problemlose Lagerung genügend trocken sein. ine Alternative stellt der insatz von Konservierungsmitteln dar. die die Futtererwärmung und den Verderb verhindern. In einem Versuch wurde die Wirksamkeit von verschiedenen Mikroorganismen (Milchsäurebakterien, Hefe" und nzyme) sowie eines Produkts, welches verschiedene Säuren enthält, bei Feuchtheu mit einem Trockensubstanz-Gehalt von 75 % im Labormassstab untersucht. Nur bei der Positivkontrolle mit Propionsäure konnte die Futtererwärmung und der Futterverderb verhindert werden. Die untersuchten Varianten mit verschiedenen Mikroorganismen oder einem chemischen Produkt waren nicht wirksam. Das Futter erwärmte sich und war am ndes des Tests stari< verschimmelt. Tab. 2 I Varianten der zweiten Serie Tab. 1 I Varianten der ersten Serie Nr. Beschreibung Ohne Zusatz (Negativkontrolle) Dosierung für 100 kg Futter 2 Propionsäure (Positivkontrolle) nzym Chitinase 0, Pediococcus pento5aceus 5 Pichia anomala (Dosierung 1) K8 10 ll KB 6 Pichia anomala (Dosierung 2) 10 ll KB Nr. Beschreibung 7 rhne Zusatz (Negativkontrolle) 8 Propionsäure (Positivkontrollel 9 nzym Chitinase und Pediococcus pento5aceus T nzym Chitinase und Pichia anomala PediococCU5 pentosaceus und Pichia anomala - Sii All Hay Dosierung für 100 kg Futter g 0, KB 0, KB 10 ll KB KB 40 9 Agrarforschung Schweiz 5 (11-12): , 2014

3 Nutztiere I Wirkung von Konservierungsmitteln bei Feuchtheu Tab. 3 I TS-Gehalte und Rohnährstoffe vom Ausgangsmaterial TS Rohasche Rohprotein Rohfaser AOF NOF Zucker % glkg TS glkg TS glkg MS glkg TS glkg TS glkg TS % rste Serie 74, ,0 Zweite Serie 75,0 7. [ T 132 2,3 ADF: Ugnozellulose; NDF: Zel l wnde; NADFfN Iotal: Anteil unlöslichen Sl ickstoffs am Gesilm\stid::s\off: Zucker: ethano l löslicher Zucker NADF N total Tab. 4 I Ke im besatz an Bakterien, Schi mmel und Hefen im Ausga ngsmateri al rste Serie Zweite Serie KB: Koloniebildende inheilen Aerobe mesophije Bak terien log KBlg 8,3 8,3 Schimmel log KB/g L 6,3 6,2 Hefen log KB /g 6,1 6,2 Temperaturen während der lageru ng Alle Varianten ausser der Positivkontrolle erwärmten sich relativ schnell (Abb. 1 und 2). Die Unw irksamkeit vom zugesetzten Milchsäurebakterienstamm ist dadurch erklärbar, dass die Milchsäurebakterien unter anaeroben Bedingungen aktiv sind. Dies ist bei der Lagerung von Feuchtheu jedoch nicht der Fall. Auch mit dem Produkt Sil All Hay konnte die rwärmung nicht verhindert werden. s scheint, dass die Dosierung von pro t nicht ausreichte. Untersuchungen von Wyss (2012) zeigen, dass die Dosierung entscheidend für ein positives rgebnis ist. Resultate und Diskussion Ausgangsmaterial Die Gehaltsw erte des Ausgangsmaterials für die beiden Serien sind in Tabelle 3 dargestellt. Der angestrebte TS Gehalt von 75 % wurde in beiden Serien erreicht. Bei allen drei Keimgruppen - Bakterien, Schimme lpilze und Hefen - waren die Werte gemäss den VDlUFA-Orientierungsw erten erhöht (Tab. 4). rntefrisches Futter weist jedoch generell erhöhte Werte auf. Nach Adler et al. (2014) nimmt der Keimgehalt an Mikroorganismen wäh- rend der Lagerung unter guten Bedingungen bis zur Verf ütterung sign ifikant ab. (Tab. 5 und 6). TS-Gehalte und weitere Parameter nach der Lagerung Während der 30-tägigen Lagerung kam es bei den meisten Varianten zu einem Futterverderb, und es bildete sich Wasser, was an den tieferen TS Gehalten ersichtlich ist. Nur bei der Positivkontrolle w urden höhere TS Gehalte als im Ausgangsmaterial festgeste llt. Hier konn ten sich die unerwünschten Mikroorganismen ni cht entwickeln und es fand kein Futterverderb statt. Bei bei den Serien konnten zw ischen der Positivkont rolle und den anderen Varianten sign ifikant e Unt erschiede bei der Roha sche, dem Rohprotein, dem ethanollöslichen Zucker und den Fasergehalten festgestellt werden 6,0, , 5.0 J => Z a 1;0<-... _- i 0,0 +>.tl;o. ' _,g;_'.!<! ---"' --"'-"" - ---"' ,. -_"': _--""--"" '><'-,..-- '=' --", ---"' -"' - _.-!- _Iv_",,-r._.c: _ I!' -1, o Z Dauer. Stunden - Negativkontrolle - Positivkontrolle nzym Chitinase Pediococcu$ pentosaceus - - Pichia anomala,dosierung 1 Pic/!/a anomala-dosierung 2 Abb. l I Temperaturverlauf der verschiedenen Varianten be i der ersten Serie (Umgebungstemperatur 0 21,5 C) Ag rarforschung Schweiz 5 (11-12): , 20 14

4 Wirkung von Konservierungsmitteln bei Feuchtheu I Nu tzti e re i;' 6,0, , 15,0 4,0 -ß 3,0 " 2,0 N 1,0 ' o,o ;;;:._:;, ,.".,,"""""""""""''''"''' _-_----_-_-- l o Dauer, Stunden - Negativkontrolle - Positivkontrolle nzym Chitinase + Pichia anomala nzym Chitinase + P. pentosaceus - - P. pentosaceus + Pichia anomala Si! All Hay Abb. 2 I Temperaturverlauf der ve rs ch iedenen Varianten bei der zweiten Serie (Umgebung stemperatur.0 21,0 0 C) Auch beim Anteil des unlöslichen Stickstoffs am Varianten hohe TS-Verluste ermittelt w erden. Das gleiche Gesamtstickstoff, einem wichtigen Indikator für den Denaturierungsprozess des Proteins, konnten zwischen Bild gab es bei den NL-Gehalten. Signifikant höhere NL-G ehalte wies das Feuchtheu der Positivkontrolle auf. den Varianten von der ersten Serie sig nifikante Unterschiede festgestellt werden. Hi ngegen waren die Unterschiede bei der zweiten Serie nicht signifikant. Die Positivkontrolle w ies bei beiden Serien die tiefsten Werte auf. Nach Weiss et a/. (1992) nimmt die Verdaulichkeit des Rohproteins mit zunehmendem Anteil des unlöslichen Stickstoffs am Gesamtstickstoff ab. Auswirkungen hatte der Futterverderb auch auf die TS-Verluste und den NL-Gehalt des Futters (Tab. 5 und 6). Sensorische Beurteilung und Schimmelbefall Nach der 30-tägigen Lagerung war das Futter von allen Varianten mit Ausnahme der Posit ivkontrolle total versch immel t und hatte einen starken Ammoniakgeruch. Die Bestimmung der Schimmelpilze bestätigt die sensorische Beurteilung. Gemäss den Orientierungswerten des VDLUFA (2012) lagen nur die Werte für die Positivkontrolle in der Stufe I, was normalen Werten entspricht. Bei Praktisch keine TS-Verluste w urden bei der Positivkont- allen übrigen Varianten waren die Werte in der Stufe IV rol le festgestellt. Hingegen konnten bei den übrigen eingestuft, w as bereits als verdorben gilt (Abb. 3). ) Tab. 5 I Chemische Parameter im Feuchtheu mit 75 % TS der verschiedenen Varianten der ersten Serie nach der l agerung TS-Gehalt Rohasche Rohprotein Rohfaser ADF NDF Zucker % glkg TS glkg TS glkg TS glkg TS glkg TS glkg TS NADF I T5 N total Verluste % % Ohne Zusatz 73,3 84' 135 b 310 b 361 b 593' 58' 5,7b 11,Sb 5,tb Propionsäure 78,2b 60' 117'1 254' 268' 489" 138 b 2,4' 0,2' 5,7" nzym Chitinase 73,3' 90" b 359 b 594' 62' 4,4'0 13,1 b 5" b Pediococcus pentosaceus 74.1' 84" B Ob 306 b S76 b<: 64' 5,3b 9,Sb 5,1 0 PirMa anoma/a (Dosierung 1) 73,6' 88' 129 b 313 b b<: 63' 5,6 b 12,6 b S,Ob Pichia anoma/a (Dosierung 2) 74.5' 74 b b 345 b 555 b 69' 4, , 7' 5,)0 S 0, , , Signifikanz Nl MJ/kg TS AOF: Lignozellulost e; NDF: Zellwände; Zucker: ethanollöslicher Zucker; NAOF/N total: Anteil unlöslicher StICkstoff am Gesilmts tid::stoff; NL: Netto nergie laktation S: Standardfehler; n. s,: nicht si!jni hkant; p < 0.05; u P < 0,01; p < 0,001 Verschiedene Kleinbuchstaben in derse lben Spalte weisen auf sl!jnifikante Unterhiede ZWischen den Mittelwerten der verschiedenen Varianten'tlei der 5 %-Schwelle gemiiss Sonlerronl-Test hin. Agrarfo rsc hung Sc hweiz 5 (11-12); , 2014

5 Nutztiere I Wirkung von Konservierungsmitteln bei Feuchtheu Tab. 6 I Chemische Parameter im Feuchtheu mit 75 % T5 der verschiedenen Varianten der zweiten Serie nach der Lagerung TS-Gehalt Rohasche Rohprotein Rohfaser AD' ND' Zucker % g/kg TS g/kg TS g/kg TS g/kg TS g/kg TS g/kg TS NADFI TS N total Verluste % % Nl MJ/kg TS Ohne Zusatz 70,9" 90' 13a b 299 b 344 b 567 b 47' 6,3 16,9 b 5,2 b Propionsäure 78,5 67' 116" r 253' 267' 469' 140 b 3,4-0,7 5,6' nzym Chitinase + 73, " 302 b 342 b ' f 4,3 11,9'b 5,2" P. pentosaceus nzym Chitinase + 72,3-81- P. anomaja 130" 312 r b 351 b 57g b 63' 5,3 14,9 b 5,l b P. pentosaceus + 72,6'" 83" b 302 b 344 b 564 b 62' 5,7 15,3 I b 5,Jh P. anomaja Si! All Hay 74,2 b 76" 13"" 299 b 339 b 561 h 73' 4,7 9,S'" 5,3" S I 1,3 5 I 1 e 3,8 3,4 3,1 L4 6,6 5,4 0,99 2,6 0,05 Signifikanz... n.s. AOF: lignozellulose; NDF: Zellwände; Zucker: ethanollöslicher Zucker; NAOF/N total: Anteil unlö5l1cher Stickstoff am GesamtstickSlolf; NU: Netto nergie Laktation S: Standilrdfehler; n. S.: nicht signifikant; p < 0,05; -. p< 0.01 ; P < 0,001 Verschiedene Kleinbumstalxon in derselben Spalte weisen auf sigmfikante Unterschiede zwischen den Mittelwerten der verschiedenen Varianten bei der S %-Schwellc gemäss B onfelronl Tet hin. 11,0 8,0 7,0 '" 6,0 2 5,0 4,0 1. Serie 2. Serie 10,0 9,0.a.._... _.._... Q.... _. 9_.. _. _.Q g... P... b... P. 3,0 2,0 1,0 0,0 Abb. 3 I Schimmelbesatz im Feuchtheu der verschiedenen Varianten (KB : Koloniebildende inheiten) 5 eh I U ssfolge ru ng en Das unbehandelte Feuchtheu erwärmte sich während der Lagerung und wies einen hohen Schimmelbefall auf. Bei der positivkontrolle mit Propionsäure konnte die Futtererwärmung und der Futterverderb verhindert werden. Die verschiedenen getesteten Produkte waren nicht wirksam. Das behandelte Futter erwärmte sich und war am ndes des Tests stark verschimmelt. Dies ist einerseits durch die Lagerungsbedingungen, die für die Milchsäu rebakterien nicht ideal sind, und anderer seits durch ei ne ungenügende Dosierung erklärbar. Agrarforschung Schweiz 5 (11-12): , 2014

6 Wirkung von Konservierungsmitteln bei Feuchtheu I Nutztiere Test di efficacia di vari conservanti per.s r::: ::s 11\ 11\ rti a: i I fieno umido 11 fieno essiccato al suolo deve essere sufficientemente asciutto al momente dei raccolto per garantire una conservazione senza problemi. Un'alternativa e I'utilizzo di conservanti per impedire il riscaldamento e il deterioramento dei foraggio. stata testata I'efficacia di vari microrganismi (batteri lattici, lieviti ed enzimi) e di un prodotto contenente diversi acid i su un fieno umido con un tenore in sostanza secca dei 75 per cento sulla scala dei laboratorio. Soltanto il controllo positive a base di acido propionico ha consentito di evitare il riscaldamento e ii deterioramento dei fieno umido. Le varianti testate con diversi microrganismi 0 con un prodotto chimico non si so no rivelate efficacl. I1 fieno umido si e riscaldato e al termine dei test e risultato decisamente ammuffito. rti ::s VI ffect of preservatives in moist hay Field-dried hay must be sufficiently dry at harvest for problem-free storage. Alternatively, preservatives that prevent heating and spoilage may be added to the hay. In a trial. the effieaey of various microorganisms (lactic acid bacteria, yeasts and enzymes) as weil as of a product containing various acids was tested in moist hay with a DM content of 75 % on a laboratory scale. The positive control with propionic acid was the only one preventing the heating and deterioration of the hay. The variants with different microorganisms or a chemical product were not effective: the forage heated, and was highly mouldy at the end of the test. Key words: hay, preservatives, lactic acid baeteria, yeasts, enzymes. literatur Adler A., Kiroje P., Reiter. & Resch R., influss unte rschiedlicher Trocknungsverfahren auf die Futterhygiene von Raufu tter. Bericht über das 19. Alpenländische xperten forum, Meisser M., Conservation du foin humide: Revue suisse d'agriculrure 33 (2), Weiss W. P., Conrad H. R. & S1. Pierre N. R., A theoretically-based model for predicting total digestible nutrient va lues of forages and concentrates. Anim. Feed Sei. Technol. 39, Wyss U., Wirkung eines Konservierungsmittels bei Feuchtheu - rgebnisse Agrarforschung Schweiz 3 (6), VDlUFA, Keimgehalte an Bakterien, Hefen, Schimmel- und Schwärzepilzen. Methodenbuch 111, Die chemische Untersuchung von Futtermitteln, 8. rgänzungslieferung Agrarforschung Schweiz 5 (11-12): ,2014