DD282843A5

DD282843A5 - Verfahren und zusammensetzung zur erhaltung der qualitaet von heu

Info

Publication number: DD282843A5
Application number: DD88320261A
Authority: DD
Inventors: Nancy J Tomes
Original assignee: ��@��`��@��k��Kk��
Priority date: 1987-10-22
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1990-09-26
Also published as: GB8820079D0; GB8821016D0; AU611193B2; NL8802126A; FR2622086A1; MX170652B; DK482888A; GB2211068B; IL87562A; DK170134B1; CN1031542C; NO175182B; CN1033226A; DE3829020C2; ES2014534A6; RU1829907C; AU2165088A; AR243737A1; GB2211068A; SE8803071L

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Zusammensetzung zur Erhaltung der Qualitaet von Heu durch Hemmung des Wachstums der fuer den Verderb des Heus verantwortlichen Organismen. Erfindungsgemaesz wird frisches Heu mit einer kleinen, aber die Qualitaet des Heus sichernden Menge von Mikroorganismen des Stammes Bacillus pumilus, dessen wirksamen Mutanten oder AEquivalenten behandelt.{Verfahren; Zusammensetzung; Erhaltung; Qualitaet; Heu; Hemmung; Wachstum; Organismus; Mikroorganismus; Bacillus pumilus; Mutanten; AEquivalente}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Dip. Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Zusammensetzung zur Erhaltung der Qualität von Heu durch Hemmung des Wachstums der für den Verderb des Heus verantwortlichen Organismen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

In den Vereinigten Staaten von Amerika ".erden jährlich etwa 150t Millionen Heu yeerntet. Der dabei entstehende Produktionsverlust ist wahrscheinlich hoher als bei allen anderen landwirtschaftlichen Produkten. Diese Verluste sind auf den Reifemangel des Alfalfa, Schaden durch Regen, Schaden, die beim Eintragen der Ernte entstehen können, und Lagerschäden zurückzuführen. Die Verluste bewegen sich in der Regel zwischen 20 und 40%, können aber sogar 70% erreichen, wenn die Witterungsverhältnisse ungünstig sind.

Diese Verluste sind vor der fortdauernden Atmung der Pflanzen, der Beschädigung von Blättern aufgrund mechanischer Einflüsse und der Ai'.,laugung durch Regen bedingt. Das Einbauen von Heu bei Feuchtigkeiten, die über der normalen Feuchtigkeit (25-30%) liegen, reduziert das Risiko der durch Regen verursachten Schaden und von durch mechanische Einflüsse hervorgerufenen Blattverlusten. Andererseits erhöht sich beim Einbauen bei Feuchtigkeiten von mehr als 20% das Lagerverlustrisiko aufgrund von Oxidation und Schimmel.

Lagerverluste stellen sine bedeutende, aber beeinflußbare Quelle von Nährstoffverlusten dar. Heu, das bei einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 20% in einer Scheune untergebracht ist, hat einen normalen Trockensubstanzverlust in einem Bereich von 5 bis 10%. Höhere Feuchtigkeitsgehalte unterstützen die Aktivität aerobischer oxidativer Mikroorganismen, was eine Wärmeerzeugung zur Folge hat. Übermäßig hohe Wärme führt zu durch die Atmung bedingte Trockenoubstanzverlusten, wodurch CO₂ und Wasser entstehen. Darüber hinaus führt die Wärme auch zu Nährstoffverlusten, die durch nichtenzymatische Bräunungsroaktionen hervorgerufen werden.

Die Wärmemenge, die dadurch entsteht, hängt von der Feuchtakonzentration des Heus, der Umgebungstemperatu^r, der vorhandenen Bakterienflora und der Größe und Dichte der einzelnen Heuballen ab.

Übermäßige Wärmeschäden haben eine nachteilige Auswirkung auf die Eiweißspultbarkeit und die verfügbare Energie. Der durch Wärme verursachte Schaden an Protein wird gemessen, indem man den Stickstoffgehalt der Faser als ADIN oder ADF-N (acid detergent fiber nitrogen = Säuredetergensfaser-Stickstoff) bestimmt. Unter normalen Bedingungen sollten weniger als 7% des Gesamtstickstoffes in der Faser vorhanden sein. Erreicht dieser Wert 15%, wird der durch Wärme hervorgerufene Schaden bedeutend erhöht.

Druch Schimmel verursachte Schaden während der Lagerung des Heus können ebenfalls hohe Verluste nach sich ziehen. Nur etwa 5% der Schimmelpilze produzieren Pilzgifte, aber sie sind dennoch in der Lage, die Schmackhaftigkeit des Heus und die Futteraufnahme durch das Vieh nachteilig zu beeinflussen. Wird an das Vieh verschimmeltes Heu verfüttert, hat dies eine bedeutend geringere Trockensubstanzaufnahme, reduzierte Gewichtszunahme und eine schlechtere Futterverwertung zur Folge. Diese Verluste können im Vergleich zu nichtschimmligem Kontroll'utter bis zu 25% betragen.

Im Lager aufbewahrtes Heu enthält natürlich vorkommende opportunistische Epiphyten. Diese Epiphyten können sich günstig oder schädigend auf die Heuqualität auswirken und wetteifern untereinander um die ökologische Vorherrschaft im gelagerten Heu. Bei diesen Epiphyten kann es sich entweder um Bakterien oder um Pilze handeln. Die normalerweise beobachteten bakteriellen Organismen, die für den Verderb des Heus verantwortlich sind, sind Angehörige der Gattungen Sporosarcina und Bacillus. Von Pilzen verursachter Verderb von Heu wird häufig von Angehörigen der Gattungen Aspergillus, Penicillium und Mucor hervorgerufen.

Um das Wachstum dieser für den Verderb landwirtsci aftlicher Produkte verantwortlichen Epiphyten einzudämmen, wurden schon mehrere Verfahren eingesetzt. Ein einfaches Vorgehen besteht darin, daß dar. landwirtschaftliche Produkt zum Zeitpunkt der Lagerung mit einem Schimmelhemmstoff, wie zum Beispiel Propionsäure, besprüht wird. Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens sind die Koston, da erhebliche Mengen an Säure notwendig sind, um das landwirtschaftliche Produkt in einem angemessenen Umfang zu behandeln. Darüber hinaus setzen die den Säuren, wie zum Beispiel Propionsäure, innewohnenden toxischen und korrosiven Eigenschaften voraus, daß der Landwirt besondere Handhabungsverfahren anwenden muß, um das mit der Säure arbeitende Personal vor Schädigungen zu schützen. Außerdem müssen alle Geräte, die mit der Säure in Berührung kommen, sorgfältig gereinigt werden, um Korrosionsschäden zu vermeiden. Weitere Einzelheiten bezüglich eines anderen bekannten Verfahrens sind aus der US-PA 891260 vom 28.JuIi 1986 zu ersehen. Dieses Verfahren bp/iehtsich auf die Anwendung einer anorganischen Salzmischung aus Zinkoxid, Magnesiumoxid und einer wasserlöslichen Kupferionenquelle in Kombination mit einer organischen Säure, wie zum Beispiel Essigsäure, Propionsäure oder Sorbinsäure.

Trotz ausgedehnter Forschungsarbeiten zur Entwicklung verschiedener Produkte zur Anwendung als Beimpfungsmittel für landwirtschaftliche Produkte konnte das Problem des SchlecKiwerdens von Heu bis heute noch nicht gelöst werden.

Ziel der Erfindung

Es ist deshalb d is Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Haltbarmachung von Heu bereitzustellen, mit welchem dem Heu nur natürlich vorkommende Organismen zugeführt werden, und zwar in einem Umfang der das Wachstum der Organismen, die zum Verderb des Heus führen, hemmen, und die gleichzeitig dazu beiträgt, die Wärmeentwicklung in Heu, das einen hohen Feuchtigkeitsgehalt besitzt, zu reduzieren.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Zusammensetzung zur Haltbarmachung von Heu zu schaffen, die in überraschenderweise dazu beiträgt, die Wärme in Heu mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt wirksam zu senken, ohne daß sich daraus die Notwendigkeit ergibt, dem Heu nicht in der Natur vorkommende Zusatzstoffe hinzuzufügen. Weiterhin ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, die Zusammensetzung zur Haltbarmachung von Heu so zu wählen, daß da: Risiko einer Verschmutzung der Umwelt ausgeschlossen wird.

Darüber hinaus besteht ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Zusammensetzung zur Haltbarmachung von Heu herzustellen, die ein aufgrund von Messungen der Temperatur, der Trockensubstanzrückgewinnung, des Stickstoffprofils, der Farbe und Keimzahl, einschließlich Hefen und Schimmelpilze, ein nachweisbar hochqualitatives Produkt zur Erhaltung der Heuqualität darstellt.

Weiterhin ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, Zusammensetzungen von Heuschutzmitteln vorzustellen, durch deren Anwendung auf Heu das Risiko der durch Wärmel verursachten Zersetzung reduziert und gleichzeitig das Wachstum von Organismen, wie zum Beispiel Asperglllus falvus, die zum Verdorb des Heus führen, gehemmt wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird Heu zwecks Erhaltung der Heuqualität mit Bacillus pumllus behandelt. Bacillus pumilus ist in der Lage, Verdsrbsorganismen, die für das Schlechtwerden von über lange Zeiträume gelagertem Heu verantwortlich sind, zu verhindern.

Die vorliegende Erfindung stellt somit ein Verfahren zur Behandlung von Heu vor, dessen Haltbarkeit durch dessen Anwendung verbessert werden soll, wobei das Verfahren vorsieht, eine wirksame Menge an Bacillus pumilus oder dessen Mutanten oder Äquivalenten einzusetzen.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Bacillus pumllus enthaltende Zusammensetzung zur Behandlung von Heu. Die Verbindungen können sowohl in fester als auch in flüssiger Form vorliegen.

In der landwirtschaftlichen Praxis stellt das Schlechtwerden von Heu aufgrund des Wachstums Verderb verursachender Organismen ein bedeutendes Problem dar. Zu den typischen, Verderb verursachenden Organismen gehören die Gattung Aspargillus und die Art Asperglllus flavus sowie die Gattungen Penicillium und Mucor.

Heu, das bei einer Luftfeuchtigkeit von mehr als 25% eingeballt wird, wird heiß und schimmelt gemäß Feldstatistiken in 97% aller Fälle. Diese heißen Heuballen weisen eine erheblich minderwertige Farbe auf, haben einen geringeren Nährwert und sind durch einen offensichtlichen höheren Schimmelbefall gekennzeichnet.

Es wurde nun gefunden, daß die Stämme des Bacillus pumilus in der Lage sind, Heu haltbar zu machen. Ohne Absicht, sich dadurch in irgendeiner Weise auf eine Theorie der Wirkungsweise festzulegen, kann angenommen werden, daß der Bacillus pumilus einen oder mehrere Hemmstoffe erzeugt, di3 das Wachstum von Pilzen und Bakterien, die zum Beispiel das bakterielle Isolat Sporosarcina, unterbinden. Sporosarcina sind für den unerwünschten weißen Belag auf den Heuhalmen verantwortlich, der nach nur wenigen Tagen Leerung in Erscheinung tritt. Diese Organismen werden in der Regel in sehr heißen Heuballen beobachtet. Sie scheinen darüber hinaus auch das Wachstum von Pilzen zu fördern, das entweder sofort zum Zeitpunkt des Entrtehens des Belags oder auch erst später einsetzt.

Die gei.iue Kenntnis der mikrobiellen Wechselwirkungen ist ein wichtiges Element bei der zur Verbesserung der Qualität des gele gerten Heus eingesetzten Anwendung dieses Stammes. Unmittelbar nach Einballung des Heus entwickelt sich ein erheblicher Belag, der aus einer bestimmten Gruppe von Mikroorganismen (die gramnegative Gruppe) besteht. Dieses Phänomen wird in den ersten 1 bis 3 Tagen beobachtet. Danach wird diese Gruppe von einer zweiten Gruppe (der grampositiven Gruppe) abgelöst. Zu dieser Gruppe, also der grampositiven Gruppe, gehört der Bacillus pumllus. Ist der selektierte Bacillus pumilus in genügend großen Mengen (die nachstehend zu definieren sind) anwesend, erhitzt sich das Heu nicht, und es schimmelt auch nicht. Später, wenn die Bacillus pumilus-Populationen abnehmen, gewinnen andere Bakterienfloragruppen die Oberhand. Am Ende der Lagerzeit, zum Zeitpunkt des Verfütterns des Heus, ist der Bacillus ein Teil der Bakterienflora. Es besU-ht offenbar in bezug auf eine eventuelle Wirkungsweise die Möglichkeit, daß der Bacillus die Qualität des Heus ganz einfach durch ein Konkurrieren mit den anderen anwesenden Organismen um die Nährstoffe beeinflußt.

Beim erfindungsgemäßen Veifahren wird das Heu mit einer zur Haltbarmachung des Heus wirksamen Menge an Bacillus pumllus oder dessen Mutanten oder Äquivalenten behandelt, um die Konservierungswirkung zu verbessern und um die Qualität des Heus zu erhalten sowie um das Wachstum der den Verderb des Heus verursachenden Organismen einzuschränken.

Das Verfahren gemäß der Erfindung erweist sich als besonders vorteilhaft, weil der eingesetzte Organismus nicht pathogen ist und in Heu in geringen Mengen natürlich anwesend ist und aus diesem Grund keine Krankheiten bei dem mit dem konservierten landwirtschaftlichen Produkt gefütterten Vieh auslösen kann. Im Gegensatz zu vielen anderen Arten der Konservierung, die auf der Verwendung von teuren und oftmals gefährlichen Chemikalien basieren, liegt dem erfindungsgemäßen Verfahren die Verbesserung der Besiedelung mit erwünschten, in der Natur vorkommenden Organismen zugrunde, indem deren Fähigkeit, mit natürlich anwesenden, den Verderb des Heus verursachenden Organismen, wie zum Beispiel Aspergillus flavus, zu konkurrieren, verbessert wird. Die Kontrolle dieser schädlichen Organismen ist eines der Hauptanliegen der Landwirtschaft, da viele dieser mit dem Verderb konservierter landwirtschaftlicher Produkte im Zusammenhang gebrachter Organismen Pilze sind, von denen bekannt ist, daß sie hochwirksame Pilzgifte produzieren. Von diesen Pilzgiften ist nachweislich oekr-nnt, daß sie bei Tieren, die mit Futter gefüttert wurden, das mit diesen Pilzen kontaminiert ist, Krankheiten auslösen und sogar zum Tode führen können.

Unter den Stämmen des Bacillus pumilus gibt es bestimmte, besonders vorteilhafte Stämme, die isoliert wurden und für die

erfindungsgemäße Zusammensetzung als besonders vorteilhaft angesehen werden. Diese Stämme können zur Verfügung gestellt werden und sind als Stämme Nr. 228, 289,290,296, 299,302,305 und 307 registriert. Die Stämme sind in der American Type Culture Collection in Rockville im Bundesstaat Maryland hinterlegt und sind darüber hinaus als ATCC Nummern 53682, 53683,53684,53685,53686, 53687,53688, bzw. 53689 registriert. Es kann auch eine Mischung dieser bevorzugten Stämme angewandt werden, was zu guten Resultaten führt, es kann aber auch eine Kombination lediglich einiger dieser Stämme oder einfach ein einziger Stamm eingesetzt werden.

Bacillus pumilus wurde aus gelagertem Heu isoliert, wobei nach dem bisherigen Stand der Technik allgemein bekannte und oben schon ganz allgemein beschriebene Verfahren zur Anwendung kommen. Andero Gattungen des Bacillus pumilus können ebenfalls isoliert und in bekannter Weise getestet werden, um die Wirksamkeit des Bacillus pumilus bei der Haltbarmachung des Heus zu beurteilen.

Unter dem Begriff „dessen wirksame Mutanten" sind sämtliche Mutanten des Bacillus pumilus, die die gewünschten, das Wachstum von Pilzen hemmenden Eigenschaften des vorliegenden Stammes aufweisen, oder substantielle Äquivalente davon zu verstehen. Derartige Mutanten werden dem ursprünglichen Stamm gegenüber als funktionell äquivalent anerkannt. Jedem Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet ist bekannt, daß die spontane Mutation bei Mikroorganismen ein normaler Vorgan g ist und daß Mutationen durch mehrere bekannte Verfahren auch absichtlich herbeigeführt werden können. So können Mutationen zi'm Beispiel durch chemische, radioaktive und rekombinale Verfahren ausgelöst werden.

Egal, in welcher Weise die Mutationen ausgelöst werden, der entscheidende Punkt besteht darin, daß die Mutanten in der Lage sind, das landwirtschaftliche Produkt in gleicher Weise wie der ursprüngliche Stamm haltbarzumachen. In anderen Worten heißt dies, daß die vorliegende Erfindung sich auf Mutationen erstrockt, die kleine Veränderungen, wie zum Beispiel geringfügige taxonomische Veränderungen, zum Beispiel die Fermentation bestimmter Zucker, zur Folge haben. Obwohl die Erfindung hinsichtlich der dazu bevorzugten Arten des Bacillus pumilus und bestimmter spezifischer Stämme davon mit großer Genauigkeit beschrieben wird, wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Erfindung vorsieht, das auch andere genetisch nahe verwandte Organismen der Gattung Bacillus verwendet werden können. Aus diesem Grunde kann es eventuell möglich sein, die meisten, wenn nicht sogar alle Aufgaben bzw. Ziele dieser Erfindung mit anderen Artenangehörigen der Gattung Bacillus, wie zum Beispiel Bacillus subtilus und Bacillus cereus, zu lösen. Bacillus pumilus wird besonders bevorzugt, da es sich dabei um die normale Flora des Heus handelt.

Unter dem Begriff „Heu" sind alle Arten von Heu zu verstehen, wie sie im Sprachgebrauch der Landwirtschaft normalerweise verstanden werden. Heu besteht meistens aus Alfalfa, Gras oder einer Mischung aus Alfalfa und Gras. Es ist möglich, daß die erfindungsgemäße Zusammensetzung zur Haltbarmachung von Heu auch als ein wirksamer Silage-Beimpfstoff verwendet werden ka.nn, um den Verderb der Silage zu reduzieren. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Zusammensetzung auch eine wichtige Rolle bei der Haltbarmachung von Halmfrüchten, wie zum Beispiel Mais, Weizen, Reis und Sojabohnen, spielen kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Wachstum der für den Verderb von Heu verantwortlichen Organismen durch Behandlung des Heus mit Organismen der Gattung Bacillus, insbesondere Bacillus pumilus, oder mit Zusammensetzungen, die den Bacillus pumilus oder damit nahe verwandte Organismen enthalten, sowie durch Behandlung mit wirksamen Mutanten oder Äquivalenten des Bacillus pumilus und Zusammensetzungen, die solche Mutanten oder Äquivalente enthalten, gehemmt.

Die Zusammensetzungen, die bei dem erfindunsgemäßen Verfahren verwendet werden, können entweder in flüssiger oder in trockener Form vorliegen oder können zusätzliche bakterielle Stämme enthalten. Erfolgt die Behandlung mit der Zusammensetzung in fester Form, kann zusätzlich zum Bacillus pumilus auch ein Trägerstoff vorhanden sein. Der Tragerstoff kann in Form einer wäßrigen oder nichtwäßrigen Flüssigkeit oder als Festsubstanz vorliegen. Liegt die Zusammensetzung in fester Form vor, kann die Zusammensetzung feste Trägerstoffe oder physikalische Streckmittel enthalten. Als Beispiele derartiger fester Trägerstoffe, fester Verdünnungsmittel oder physikalischer Streckmittel sind Maltosedextrin, Stärken, Kalziumkarbonat, Zellulose, Molke, gemahlene Maiskolben und Silikondioxid zu nennen. Kurzum, der in Frage kommende Trägerstoff kann entweder ein organisches oder ein anorganisches physikalisches Streckmittel sein. Die feste Zusammensetzung kann in Form eines Pulvers mittels leichten Aufstäubens direkt auf das Heu aufgebracht werden; falls die Zusammensetzungen in einem flüssigen Trägerstoff appliziert wird, kann sie durch Sprühen auf das Heu aufgebracht werden. Typische, zum Zweck der erfindungsgemäßen Behandlung von Heu vorteilhaft einsetzbare Zusammensetzungen enthalten 10²-10¹² lebensfähige Organismen/Gramm, vorzugsweise 10⁴-10¹⁰ lebenfähige Organismen/Gramm und ganz besonders bevorzugt 10⁵—10⁷ lebensfähige Organismen/Gramm.

Der Behandlungsbereich für Heu liegt in der Regel bei 10⁵ bis 10^t6 lebensfähige Organismen/Tonne, vorzugsweise 10⁷ bis 10¹¹ lebensfähige Organismen/Tonne und ganz besonders bevorzugt 10⁸-10¹⁰ lebensfähige Organismen/Tonne. Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann außer dem Bacillus pumilus oder Mutanten oder Äquivalenten dieses Organismus auch weitere zur Haltbarmachung von anderen gewöhnlichen landwirtschaftlichen Produkten verwendete Organismen, wie zum Beispiel Lactobacillus, Streptococcus und Pediococcus, sowie bestimmte Enzyme von Pilzen oder Bakterien, enthalten.

Dem Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet sind andere geeignete Trägerstoffe und Dosierformen bekannt, oder sie sind in der cage, sich mit derartigen Trägerstoffen oder D^sierformen unter Anwendung routinemäßiger Versuche bekanntzumachen. Außerdem können die verschiedenen Zusammensetzungen unter Anwendung üblicher, den Fachleuten mit durchschnittlichem Fachwissen auf diesem Gebiet bekannten Verfahren aufgebracht werden.

Die obige Offenbarung beschreibt die vorliegen&e Erfindung in allgemeinen Zügen. Eine detailliertere Kenntnis kann unter Hinweis auf die folgenden spezifischen Beispiele'. falten werden, die einzig zum Zweck der Illustration vorgestellt werden und, falls nicht anderweitig ausdrücklich angegeben, in keiner Weise als Einschränkungen auszulegen sind.

Heu wurde mit Beimpfstoffen, die mit Bacillus pumilus der Stämme Nr. 288, 289, 290, 296, 299, 302, 306 und 307 als Mischung hergestellt wurden, behandelt.

Die Qualität des Heus wurde durch Bestimmung der Temperatur, der Bakterienflora und der Nährstoffanalyse untersucht. Bei sämtlichen Behandlungen wurde das Heu mit visuellen Punktzahlen bezüglich der Farbe, des weißen Belags und der Schimmelsporen bewertet.

Alfalfa wurde mit einem Mähschneidwerk gemäht und unter normalen Feldbedingungen auf dem Feld getrocknet. Das gemähte Heu wurde in Schwaden gelegt und vor dem Einbauen nur ein einziges Mal aufgebracht. Die Trocknungsgeschwindigkeit, der Reifegrad des Heus und die Wetterdaten wurden aufgezeichnet. Für sämtliche Experimente wurde das Heu bei einer Feuchtigkeit von 22 bis 34% eingeballt; dagegen lag der Unterschied der Heufeuchtigkeit zwischen behandelten Ballen und den zur Kontrolle dienenden Ballen innerhalb eines Versuchs bei nur 2 bis 5%.

Zum Zweck von Versuchen mit kleinen viereckigen Ballen wurde das folgende Versuchsprotokoll befolgt. Das Heu wurde unter Anwendung eines Sprühapparates mit einer wasserlöslichen Zusammensetzung des Mittels zur Haltbarmachung von Heu behandelt. Für längere Feldexperimente wurden 15 bis 20 in etwa 45kg schwere Heubaüen mit der Zusammensetzung behandelt. Außerdem wurden auch unbehandelte Kontrollballen hergestellt. Zum Zwecke der Kontrolle wurden 15 bis 20 Heuballen vorbereitet. Das Heu wurde vom Feld abtransportiert, gestapelt und auf Stapelplatten aus Holz auf einem Zementboden in einer geschlossenen Scheune gelagert. In die Mitte eines jeden Stapels wurden Temperatursonden gesteckt, und die Temperatur wurde stündlich gemessen.

Darüber hinaus wurde auch ein Modellsystem mit kleineren Heuballen entwickelt, mit dessen Hilfe Untersuchungen an größeren Ballen simuliert werden konnten. 454Gramm Heu wurden in einen Versandbehälter aus Styropor (mit einer Wanddicke von etwa 5cm), dessen Abmessungen etwa 15,25cm χ 25,40cm χ 15,25cm betrugen, gepackt. Das Heu wurde zusammengepreßt, indem ein Ziegelstein oben auf das Heu gelegt wurde, nachdem ein Thermistor in die Mitte der Heu masse gesteckt worden war. Der Deckel aus Styropor wurde lose obenaufgelegt, und der gesamte Behälter wurde in einen Brutschrank, dessen Temperatur 37⁰C betrug, gestellt, um das Heu zum Aufwärmen zu bringen. Die Behandlungen des Heus wurden unter Anwendung eines TLC-Sprühapparates aus Glas vorgenommen.

Die Probeentnahme fand statt, indem mittels eines Penn State Forage Sampler pro Probeentnahmezeit sechs Proben aus der Mitte des Heuballens entnommen wurden. Innerhalb eines jeden Stapels wurden Proben aus zwei Ballen in der Mitte und zwei Ballen oben entnommen, um eventuellen Unterschieden innerhalb der Stapel Rechnung zu tragen. Die Proben wurden in sterile Whirl-Pak-Beutel gelegt, je nach Behandlung zusammengefaßt und zwecks Transportes ins Labor auf Eis gelagert. Proben aus den Modellballen in den Styropor-Behältern wurden entnommen, indem eine Probe aus der Mitte eines jeden Behälters entfernt wurde. Die Probenentnahme fand in etwa am 0., 2., 7., 14., 21., 30. und 60.Tag statt.

Die Zahl der Mikroorganismen des Bacillus pumilus, die durch Aufsprühen auf die Heuproben aufgebracht wurden, lieferten Organismen in einer Höhe von 10^e pro Gramm Heu. Dies entspricht einer Anzahl von 10⁹ Organismen pro Tonne Heu. Bei diesen Organismen handelt es sich um eine Mischung gleicher Teile von Stämmen Nr. 288,289, 290, 296, 299, 302, 305 und 307 des Bacillus pumilus. Die Zusammensetzungen mit Bacillus pumilus wurden so hergestellt, daß die acht Stämme einzeln 24 Stunden lang bei einer Temperstur von 37°C in einem tryptischen Sojabohnennährmedium gezüchtet wurden. Die Zellen wurden durch Zentrifugieren bei 4⁰C entfernt, und die Zellkörnchen wurden in 0,04 M Phophatpuffer erneut suspendiert. Die Zellen wurden zwecks sofortiger Verwendung auf Eis zum Feld transportiert oder zur späteren Anwendung eingefroren. Die Proben wurden auf Trockensubstanz, ADF (Säuredetergensfaser), ADF-N (Säuredetergensfaser-Stickstoff), NDF und Stickstoffgehalt analysiert. Die Temperatur wurde unter Anwendung eines Thermistors mit einer Genauigkeit von +0,2⁰C stündlich gemessen. Die Daten wurden mittels der Covarianten Trockensubstanz (TS) und Temperatur am Tage 0 ausgewertet. Während des gesamten Versuchszeitraumes und am Ende der Lagerzeit wurde das Heu visuelll auf Zeichen von Schimmel und der dem Heu schädlichen, weißen Bakterienflora untersucht. Die Verschimmelung und die weiße Bakterienflora des Heus wurde nach einer Punktskala von 1 bis 10 Punkten ausgewertet, wobei 10 die schlechteste Heuqualität bedeutete. Unterschiedein der Farbe wurden unter Anwendung von Farbstreifen zu Vergleichszwecken am Ende der Lagerzeit bestimmt. Die Farben erstreckten sich von 1 = grün bis 23 = braun.

In dem die kleinen Heuballen testenden Modellsystem repräsentieren die Temperaturunterschiede zwischen den Experimenten die aussagereichsten Ergebnisse, da die Thermistoren mit einer Genauigkeit von ±2°C arbeiten und die Messungen alle Stunden durchgeführt wurden. Daraus ergaben sich etwa 500 Datenpunkte pro Behandlung pro Experiment. Bei den experimentellen Modellen wurde mit dem Bacillus (Tabellen 1 und 2) insgesamt die kühlste Behandlung erreicht. Nach dieser Behandlung waren geringere Hefe- und Schimmelbesiedlungen zu beobachten. Die Behandlung mit dem Bacillus hatte auch bedeutend höhere Nährwerte (niedrigere Säuredetergensfaser) zur Folge. Die Bestimmungen der Werte für NDF, für ADF-N, WSC, Stickstoff und verfügbares Protein resultierten ebenfalls in höheren Nährwerten, obgleich diese Unterschiede nicht signifikant waren. Mit den Bacillus-Behandlungen wurden auch bessere visuelle Punktzahlen erreicht, was auf eine geringere visuell erkennbare Verschimmelung des Heus hinwies. Die Farbbeurteilungen ergaben weniger konsistente Ergebnisse, wobei zwischen den einzelnen Behandlungen dieser kleinen Modellheuballen keinerlei Unterschiede auftraten.

Tabelle 1

Wirkung ausgewählter Behandlungen auf die mittlere Temperatur, die Mikrobenzahl (LOGIO) und die visuelle Qualität von Heu in experimentellen Modellballen

Behandlung	repräsentative Proben	Temperatur	Aerobier	Hefe-' Schimmel	Farbe	Schimmel ²
Bacillus Kontrolle	3 5	36,57" 37,28	8,10 8,36	2,72 3,30	10,5 9,25	4,5" 7,5

1 Die Werte für Hefeschimmel sind die am Ende des Versuchs gemessenen Werte.

2 Verschimmelung: die visuell in den Heuballen auf einer Punkteskala von 1 (nicht schimmelig) bis 10 (sehr schimmelig) gemessene Schimmelmenge.

χ Die behandelten Proben unterscheiden sich signifikant von den Kontrollen (P < 0,1).

Tabelle 2

Wirkung ausgewählter Behandlungen auf die chemische Endzusammensetzung des Heus in experimentellen Modellheuballen

Behandlung	Repräsentative Proben	N	NDF	ADF	ADF-N	Hemizellulose	VP'
Bacillus Kontrolle	3 5	3,01 2,80	55,11 57,30	33,6O" 43,58	0,25 0,32	15,51^X 13,72	17,25 15,50

1 Verfügbareb Protein (N %) (% ADF-N) (6,25) = VP

χ Dia bnhandeltan Proben unterscheiden sich signifikant (P < 0,1) von den Kontrollen.

Die in dan Model!r,ystemen der Tabellen 1 und 2 aufgezeigten Tendenzen wurden auch in den größeren Heuballen beobachtet, wie dies aus den nachstehenden Tabellen 3,4 und 5 ersichtlich ist. Das heißt, das mit dem Bacillus behandelte Heu war kühler als die unbehandehen Kontrollen. Die Hefe- und Schimmelbestimmung ergab für alle Heuballen ähnliche Ergebnisse, aber die visuell wahrnehmbare Verschimmelung des Heus war im Falle von mit Bacillus pumllus behandeltem Heu geringer, und die Farbe war grüner. Die Analyse der Nährwerte ergab Tendenzen, die denen des in Tabellen 1 und 2 angezeigten Modellsystems ähnelten. Die Werte für das verfügbare Protein (VP) lagen in den mit dem Bacillus behandelten Heuballen höher, und die ADF- und NDF-Werte zeigten die höchste Nährwertqualität in diesen behandelten Heuballen an.

Die Behandlung des Heus mit Stämmen des Bacillus pumilus hatte im Vergleich zu den unbeimpften Kontrollballen kühlere, weniger verschimmelte, grünere Heuballen zur Folge.

Die Behandlung mit Bacillus pumilus ergab auch Heuballen, die zu einer höheren Aufnahme von verfügbarem Protein, von verdaubaren Nährstoffen insgesamt und von höherer Energie pro Tag führte.

Tabelle 3

Wirkung der Behandlungen auf die mittlere Temperatur, die mikrobiologische (LOGIO) und visuell wahrnehmbare Qualität des Heus in kleinen viereckigen Houballenstapeln

Behandlung	Temperature	Aerobier insgesamt	Hefe-¹ schimmel	Farbe	Weißer Schimmel	Schimmel
Bacillus Kontrolle	19,92* 24,92	8,82 9,00	3,33 3,00	6,5 10,5	0,0 3,5	0,0^x 2,5

1 Die Werte für Hefeschimmel sind die am Ende des Versuchs gemessenen Werte χ Die behandelten Proben unterscheiden sich signifikant (P < 0,1) von den Kontrollen.

Tabelle 4

Wirkung der Behandlungen auf die endgültige chemische Zusammensetzung von Heu in kleinen viereckigen Heuballenstapeln

Behandlung N	NDF	ADF	ADF-N	Hemizellulose	Verfügbares Protein
Bacillus 3,42^X	52,70	38,32	0,221	14,38	19,99"
Kontrolle 3,23	56,30	40,49	0,246	15,81	18,65
AnfänglicherStickstofMN)	= 3,61
Anfängliche NDF	= 51,42
AnfänglicheADF	= 38,66
Hemizellulose	= 12,76
ADF-N	= 0,276
Verfügbares Protein (VP)	= 20,83
Trockensubstanz (TS)	= 70,15

" Die behandelten Proben unterscheiden sich signifikant (P < 0,1) von den Kontrollen.

Wird anstatt der bei diesen Beispielen eingesetzten Sprühbehandlung eine Pulverbestäubungsbehandlung vorgenommen, wobei die Menge an Arganismen innerhalb der in den spezifischen Beispielen angedeuteten Bereichen erreicht wird, werden ähnliche Ergebnisse erzielt, mit dem Resultat, daß die Heuballen kühler sind, daß die Wärme reduziert ist, daß eine Hemmung des Wachstums der für den Verderb des Heus verantwortlichen Organismen in der Bakterienflora stattfindet und daß der Nährwert des Heus nachweislich verbessert ist

Es kann deshalb gesagt werden, daß die Erfindung zumindest alle angeführten Zielsetzungen erreicht.

Claims

1. Verfahren zur Erhaltung der Qualität von Heu durch Hemmung des Wachstumsderfürden Verderb des Heus verantwortlichen Organismen, dadurch gekennzeichnet, daß man frisches Heu mit einer kleinen, aber die Qualität des Heus sichernden Menge von Mikroorganismen des Stammes Bacillus pumilus, dessen wirksamen Mutanten oderÄquivalenten behandelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mittels Aufsprühens durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an lebensfähigen Mikroorganismen pro Tonne behandelten Heus sich in einem Bereich zwischen ungefähr 10⁵und ungefähr 10¹⁵ Organismen pro Tonne Heu bewegt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Organismen in einem Bereich von 10⁷ und 10¹³ pro Tonne Heu liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dt durch gekennzeichnet, daß die Menge der Organismen in einem Bereich von 1G⁸ und 10¹⁰ pro Tonne Heu liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Organismus der Bacillus pumilus aus einer aus den Stämmen Nr. 288, 289,290, 296, 299,302, 305 und 307 des Bacillus pumilus bestehenden Gruppe ausgewählt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Haltbarmachung des Heus verwendete, den bzw. die Mikroorganismen enthaltende Zusammensetzung auch weitere, zur Konservierung von landwirtschaftlichen Produkten geeignete Organismen enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Organismen aus der Gruppe der Lactobacillus, des Streptococcus, des Pediococcus und der von Pilzen oder Bakterien stammenden Enzyme ausgewählt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroorganismus des Stammes Bacillus pumilus oder dessen Mutanten oder Äquivalente frischem Heu unter Bedingungen beigegeben wird, die die Besiedlung mit diesen Organismen verbesserten, beigegeben wird, wobei die oben erwähnten Organismen in die Lage versetzt werden, sich in beträchtlichem Umfang auszubreiten und auf diese Weise das Kolonienwachstum natürlich vorkommender, für den Verderb von Heu verantwortlicher Organismen, deren Besiedlung hierbei verhindert wird, zu hemmen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Organismen dorn Heu zugesetzt werden, indem eine Flüssigkeit, die diese Organismen enthält, auf das Heu aufgesprüht wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Organismen in einer Menge zugesetzt werden, bei der die Anzahl der lebensTähigen Organismen ungefähMO⁵ bis ungefähr 10¹⁵ pro Tonne beträgt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anzahl der Organismen in einem Bereich zwischen 10⁷ und 10¹³ pro Tonne Heu bewegt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Organismus in einem Bereich zwischen ungefähr 10⁸ und ungefähr 10¹⁰ pro Tonne Heu bewegt.

14. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bacillus pumilus aus einer die Stämme Nr. 288,289,290,296,299,302,305 und 307 des Bacillus pumilus einschließenden Gruppe gewählt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Haltbarmachung von Heu eingesetzte Zusammensetzung auch andere zur Konservierung von landwirtschaftlichen Produkten verwendete Organismen enthält.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Organismen aus der Gruppe des Lactobacillus, Streptococcus, Pedicoccus und aus Enzymen von Pilzen oder Bakterien ausgewählt werden.

17. Zusammensetzung zur Heukonservierung, d. h. zur Erhaltung der Qualität von Heu, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kultur des Bacillus pumilus oder dessen wirksamen Mutanten enthält, die in einem Suspensionsträgerstoff dispergiert ist.

18. Zusammensetzung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie ungefähr 10² bis ungefähr 10¹² lebensfähige Organismen pro Gramm enthält.

19. Zusammensetzung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie ungefähr 10⁴ bis ungefähr 10¹⁰ lebensfähige Organismen pro Gramm enthält.

20. Zusammensetzung nach Anspruch 19, d'.durch gekennzeichnet, daß sie ungefähr 10⁵ bis ungefähr 10⁷ lebensfähige Organismen pro Gramm enthält.

21. Zusammensetzung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspensionsträgerstoff eine Flüssigkeit ist.

22. Zusammensetzung nach Anspruch i7, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspensionsträgerstoff ein Feststoff ist.

23. Zusammensetzung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Trägerstoff wasserlöslich ist und aus der aus Kalziumkarbonat, Stärke und Zellulose bestehenden Gruppe ausgewählt ist.