DE2838071A1

DE2838071A1 - Siliermittel

Info

Publication number: DE2838071A1
Application number: DE19782838071
Authority: DE
Inventors: Shimon Epstein; Geb Katz Dahlia Sim Greidinger
Original assignee: Fertilizers and Chemicals Ltd
Current assignee: Fertilizers and Chemicals Ltd
Priority date: 1978-04-07
Filing date: 1978-08-31
Publication date: 1979-10-18
Also published as: IL54465A0

Description

S I L I E R M I T T E L
SILIERMITTEL Silage bzw. Silofutter wird nahezu überall in der Welt als ein Viehfutter von großer Bedeutung angesehen. Die Energiekrise und die ansteigenden Brennstoffpreise haben die Bedeutung von Tierfuttern verstärkt, die auf Farmerzeugnisse und Nebenprodukte zurückgehen, die an Ort und Stelle verfügbar sind und dort konserviert gelagert werden, so daß Transportkosten entfallen und auch aufwendige Behandlungskosten, die z.B. beim Mahlen in Mühlen anfallen, nicht entstehen. Die weitverbreitete Verwendung von Silofutter ist das Ergebnis der folgenden Vorteile: (a) Die Verwendung von Silofutter macht es im allgemeinen möglich, einen größeren Vorrat auf einer bestimmten Landfläche zu halten. Getreideviehfutter und Sorghumviehfutter können ohne weiteres in ein hervorragendes Silofutter überführt werden, wobei ein bedeutend größerer Futterwert bei der Verwendung dieser Ernteprodukte im Silofutter als in Form von Trockenfutter erreicht wird.
(b) Bei geringen Kosten wird durch die Silierung ein hochwertiges saftiges Futter zu jeder beliebigen Jahreszeit bereitgestellt.
(c) Gewöhnlich wird ein kleinerer Verlust an Nährstoffen bei dem Silieren dieser Ernteprodukte als bei der Aufbereitung auf dem Feld als Heu oder Trockenfutter festgestellt.
(d) Verunkrautete Ernteerzeugnisse, die sehr schlechtes Heu liefern, können zu einem zufriedenstellenden Silofutter verarbeitet werden. Während des Silierprozesses werden viele Arten der Unkrautsamen vernichtet.
Gutes Silofutter zeigt neben dem Gehalt an Nährstoffen weitere gewisse Vorteile, die bei den meisten trockenen Rauhfuttern nicht vorliegen. So ist es außergewöhnlich schmackhaft, weshalb das Vieh gewöhnlich mehr Rauhfutter auf der Trockenbasis frißt, wenn zusätzlich zu dem Heu oder anderem Trockenfutter Silofutter verfüttert wird, wenn mit der alleinigen Verfütterung von Trockenfutter verglichen wird.
Silofutter ist von höchster Bedeutung als Futter für Milchvieh, insbesondere für Milchkühe. Kühe liefern im allgemeinen mehr Milch bei einer Futterration, die sowohl Silofutter als auch gutes Heu enthält, als wenn lediglich trockenes Rauhfutter verfüttert wird.
Säurebildende Bakterien vermehren sich im Silofutter außerordentlich. Am Ende von 2 Tagen kann jedes Gramm Silofuttersaft 100 Billionen Bakterien enthalten. Diese Bakterien greifen unter optimalen Bedingungen die Zucker in dem grünen Futter an und bilden organische Säuren. Eine ideale Gärung bzw. Fermentation führt hautpsächlich zu Milchsäure neben etwas Essigsäure und Spuren anderer Säuren und auch Äthanol. Die Bildung von Säure ist der bedeutsamste Wechsel in dem Prozeß, da die Azidität das Wachstum unerwünschter Bakterien verhindert, wie solcher, die das Verrotten und Faulen bewirken. Für eine gute Silierung ist es bedeutsam, daß das silierte Futter 28 bis 34 % Trockensubstanz enthält und die Gärung schnell abläuft. Energieverluste bei der Silogärung steigen an, wenn die Geschwindigkeit der Gärung zu langsam ist. Wenn der Wassergehalt in dem Silofutter zu hoch liegt, neigt die Gärung dazu, nach einer unerwünschten Art abzulaufen, wobei Buttersäure mit ihrem starken Geruch anstelle der sehr schmackhaften Essigsäure, die bei der gewünschten Gärung anfällt, auftritt. Wenn auf der anderen Seite das Futter zu trocken ist, begünstigt das die Bildung von Schimmelpilzen.
Es ist gut bekannt, daß die Gegenwart von Zusätzen im Anfangsstadium des Silierens bei solchen Ernteerzeugnissen bedeutsam ist, die nicht ohne weiteres vergärbar sind, wie z.B. Gras. Diese Zusätze sind bei solchen Ernteerzeugnissen, die einen hohen Gehalt an vergärungsfähigen Kohlenhydraten aufweisen, wie z.B. Mais, nicht wesentlich. In diesem Fall ist jedoch ein Zusatz erforderlich, der in einem späteren Stadium als ein wirksames Konservierungsmittel in einer gut gebildeten Silage, wenn sie geöffnet wird, wirkt.
Organische Säuren, wie Essigsäure, Ameisensäure oder Propionsäure, sind bereits hierfür vorgeschlagen worden.
Jedoch stellen diese Säuren unangenehme Flüssigkeiten stechenden Geruchs dar und sind korrosiv und sind schlecht zu verteilen. Sie neigen auch dazu, aus dem System herauszusickern. Daher sind bedeutsame Mengen derartiger organischer Säuren erforderlich, was die Produktionskosten von Silagen bzw. Silofuttern ansteigen läßt.
Möglichkeiten zur Veränderung der Silagegärungen sind in Erwägung gezogen worden. In dieser Richtung sind bereits seit etwa einem Jahrhundert Forschungen unternommen worden. Es existiert eine Anzahl von Patentschriften, die die Herstellung und Konservierung von Silage verbesserten Nährwertes beschreiben. Nach der US-PS 3 457 081 wird ' ein wäßriges Ammoniumsuperphosphat eingesetzt-, um das silierte Getreidefutter zu verbessern. Die US-PS 3 368 901 schlägt die Verwendung von Natriumsalzen von Tripolyphosphaten und Hexametaphophaten vor, um die auf Getreide basierende Silage zu konservieren. Es wurde vermutet, daß diese Salze offensichtlich ein Gel bilden und den Gehalt an Proteinen und Kohlenhydraten innerhalb des Silos aufrechterhalten und das gewöhnliche Dränieren, das das Gären begleitet, verhindern.
Harnstoffphosphat ist von besonderem Interesse als ein-Silagezusatz. Es stellt ein wirksames Mittel zu Verminderung des pH--Wertes dar und stellt gleichzeitig lösliche Phospahte sowie Stickstoff, der nicht in Proteinen vorliegt, bereit, die für Mikroorganismen und später bei dem Verzehr durch Tiere von Wert sind. Es kann mit Ameisensäure in dem ersten Stadium der pH-Verminderung in Konkurrenz treten. Es zeigt jedoch keinen besonderen Effekt im Hinblick auf die Hemmung der Schimmelpilzbildung.
Die Erfindung bezweckt die Bereitstellung eines neuen-Siliermittels auf der Grundlage von Harnstoffphosphat. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist darin zu sehen, ein neues Siliermittel zu schaffen, das die Bildung unerwünschter Mikroflora unterdrückt. Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung eines neuen Siliermittels, das in den gewünschten Anteilen Nährstoffe enthält, die für die Mikroflora und für die sie verbrauchenden Tiere wertvoll sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Siliermittel, das gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an einer Mischung aus Harnstoffphosphat und mindestens einem Metallsalz einer organischen Säure in Form von Propionsäure und/oder Ameisensäure.
Des weiteren ist der Erfindung ein vorteilhaftes Silier-Verfahren unter Anwendung des obengenannten Siliermittels zuzuordnen, wonach ein Siliermittel mit einem Gehalt an einer Mischung aus Harnstoffphosphat und mindestens einem Metallsalz einer organischen Säure in Form von Propionsäure und/oder Ameisensäure dem zu silierenden Grünfutter beigemengt wird sowie die danach hergestellten Silageerzeugnisse.
Harnstoffphosphatspielt eine bedeutsame Rolle in dem neuen Siliermittel gemäß der Erfindung, da es, was auf seinen sauren Charakter zurückgeht, den Mechanismus der Doppelzersetzung zwischen dem Metallsalz der organischen Säure und dem Harnstoffphosphat auslöst, wodurch die Bildung der entsprechenden organischen Säure in situ möglich wird. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß diese Reaktion der Silage selbst bei einem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt auftritt. Obwohl es von den freien Säuren bekannt ist, daß sie wirksamer als die Metallsalze sind, wurden die ersteren häufig nur aus Zweckmäßigkeitsgründen bevorzugt. Die vorliegende Erfindung gestattet die Ausnutzung von Metallsalzen organischer Säuren und die Erreichung der Ergebnisse, die sonst nur mit freien organischen Säuren erzielt werden. Die organische Säure (Propionsäure und/oder Ameisensäure) wird allmählich und kontinuierlich in Form eines feinen Sprays freigesetzt, der das gesamte Volumen der Silage durchtränkt. Dieser einem Aerosol ähnliche feine Spray kann des weiteren dadurch verbessert werden, indem etwas Calciumcarbonat als Nebenbestandteil beigefügt wird, das Kohlendioxid freigesetzt und daher als ein absolutes Treibmittel wirkt. Von dem in einem Vorratsbehälter vorliegenden Kohlendioxid ist es auch bekannt, daß es sehr wirksam das Verderben von Körnerleguminosen hohen Feuchtigkeitsgehalts sowie die Beeinträchtigung der Silierung verhindert. Kohlendioxid ist schwerer als Luft und strömt vom oberen Teil des Behälters abwärts, wodurch der Behälterinhalt auf diese Weise vollständig vom Kohlendioxid umgeben wird. Diese Doppelzersetzungsreaktion bildet zusätzlich zu der organischen Säure (Propionsäure und Ameisensäure) ein Phosphat, z.B. Dicalciumphosphat, das für den Viehbestand eine gut bekannte Phosphorquelle darstellt. Somit bleiben der Nährwert des Phosphats und die Stickstoffbestandteile, die nicht auf Proteine zurückgehen, in dem Zusatz wirksam, der dem zu silierenden Erzeugnis einverleibt wird.
Das Verhältnis zwischen dem Harnstoffphosphat und dem Salz der organischen Säure kann in einem breiten Bereich schwanken, was von den speziellen Erfordernissen eines jeden Systems abhängt. Die Grundidee besteht darin, daß die gesamte Reaktion in der Silage schwach sauer ablaufen sollte, was einen geringen Überschuß an Harnstoffphosphat bedeutet. Dieses Verhältnis wird mindestens etwa dasmolare Verhältnis von 1 : 1 des Harnstoffphosphats zu dem zweiwertigen Metallsalz einer organischen Säure sein. Anhand der gegebenen Lehre wird es dem Fachmann ohne weiteres möglich sein, das richtige Verhältnis zu wählen.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Harnstoffphosphat mit Calciumpropionat in einem solchen Verhältnis kombiniert, das zu einem großen überschuß an Harnstoffphosphat führt, d.h.
6 bis 8 Gewichtsteile Harnstoffphosphat entfallen auf 2 bis 3 Gewichtsteile Calciumpropionat. Dieses stellt sicher, daß etwa 30 % des Harnstoffphosphats die Bildung der Propionsäure als Schimmelpilzinhibitor in dem Mischfutterauslösen und 70 % als ein Mittel zum Modifizieren des pH-Wertes dienen, um den Gärungsmechanismus einzuregulieren. Es wurde gefunden, daß etwa 8 bis 12 kg dieser Zusammensetzung pro Tonne Grassilage besonders hervorragende Ergebnisse liefern.
Von Propionsäure ist es auch bekannt, daß es ein wirksames Fungizid in Mischfutter darstellt. Intensive Untersuchungen sind ausgeführt worden , um die Bildung von Schimmelpilzen in dem Futter in Vorratsbehältern und in Mühlen zu verhindern. Nachdem festgestellt worden war, daß Erdnußmehl, das Aflatoxin enthält, für viele Todesfälle unter jungen Truthühnemund Enten verantwortlich ist, erschien eine Vielzahl von Publikationen über die Bemühungen, Aflatoxin zu entfernen. Aflatoxine stellen sekundäre Pilzmetabolite (fullgal metaliolities) dar. Die Arten, die akut toxisch sind,und onkogene Schimmelpilzprodukte werden durch gewisse Stämme des Aspergillus flavus und Aspergillus parasiticus hervorgerufen. Diese Schimmelpilze wachsen ohne weiteres auf den Futtermaterialien, wenn günstige Bedingungen im Hinblick auf Temperatur und Feuchtigkeit vorliegen. Es wurde gefunden, daß die Propionsäure, die in der Silage freigesetzt wird, die Bildung neuen Aflatoxins verhindert, obwohl sie nicht das bereits in dem Futter vorliegende Aflatoxin beeinflußt hat. Das würde daher einen zusätzlichen bedeutenden Vorteil des neuen Siliermittels darstellen. Darüberhinaus kann das erfindungsgemäß eingesetzte Siliermittel als ein Bestandteil in Mischfutter oder Futterkonzentraten eingesetzt werden, um die Bildung von Aflatoxin zu verhindern.
Das Metall in dem Salz der Propionsäure oder Ameisensäure kann ein Alkalimetall oder ein Erdalkalimetall, wie Natrium, Kalium, Calcium und/oder Magnesium, sein, was von dem zu silierenden besonderen Ernteerzeugnis abhängt. Eine Vielzahl von Ernteerzeugnissen kann mit Hilfe des erfindungsgemäß eingesetzten Siliermittels siliert werden. Typische Beispiele sind Gras, Heu, Mais, Zuckerrüben, Früchte (Pulpe), Zitruspulpe, Sorghum, Getreide usw.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Siliermittel können natürlich auch mit anderen Bestandteilen kombiniert werden, deren Anwesenheit in der Silage unter Nährstoff-Gesichtspunkten gewünscht sein könnten. Somit ist Harnstoff - zusätzlich zu Harnstoffphosphat - ein bedeutsamer Bestandteil, welcher den Stickstoffwert, der nicht auf Proteine zurückgeht, bei einer Maissilage, der es an Protein mangelt, erhöht. Mineralsalze des Calciums, Natriums und Magnesiums, Mikronährstoffe wie auch zusätzliche Phosphorverbindungen können ebenfalls erforderlich sein. Materialien, die Kohlenhydrate bereitstellen,können ebenfalls hinzugegeben werden, um den Anteil an Kohlenhydraten, der für die Gärung verfügbar ist, zu erhöhen. Melasse ist ebenfalls ein gut bekanntes Konservierungsmittel zur Verbesserung einer Silage auf der Basis von Heu. Sie erhöht den Zuckergehalt, so daß genug- Säure im Verlaufe der-Gärung gebildet wird, um die Silageeigenschaft zu bewahren. Es wurde gefunden, daß gemahlene Körner ein gutes Konservierungsmittel sind, das gleichzeitig den Gehalt an Trockensubstanz erhöht und die Schmackhaftigkeit der Silage verbessert. Die Reste derartiger Zusätze können den Gehalt an insgesamt verfügbaren Nährstoffen der erhaltenen Silagen erhöhen. Ein weiterer besonderer Bestandteil, der eingearbeitet werden kann, stellt Paraformaldehyd dar, das Formaldehyd freisetzt, um geschütztes Protein aus z.B. in Grassilagen natürlich auftretendem Protein zu bilden.
Einer der Vorteile des erfindungsgemäßen Siliermittels ist darin zu sehen, daß es fest, stabil im festen Zustand und leicht zu lagern, zu transportieren und zu verteilen ist. Darin besteht ein Gegensatz zu dem bekannten Verfahren unter Ausnutzung von anorganischen Säuren, wie verdünnte Lösungen von Schwefelsäure, Salzsäure oder Phosphorsäure, zur direkten Ansäuerung des Futters. Das besondere Vorgehen bei diesem bekannten Verfahren besteht darin, eine errechnete Menge der Mineralsäure einzusetzen, um den pH-Wert bei einer speziellen Futtermenge auf etwa 4,0 herabzusetzen. Diese anoragnischen Säuren korrodieren Silos und die Ausrüstung und verursachen bei dem Viehbestand auf Mineralien zurückgehende Fütterungsprobleme.
Das Silierverfahren ist gut bekannt. Es besteht im wesentlichen darin, Grünfutter zu zerkleinern und in einen Lagerbehälter einzubringen, wobei es sich gewöhnlich um ein zylindrisches Silo oder um eine Bodengrube handelt, wonach die Bestandteile hinzugegeben werden, die die Gärung unter Bildung von Milchsäure ablaufen lassen.
Wenn das zerkleinerte Grünfutter nicht in das Silo gepackt wird, verwerten die Mikroorganismen die aus dem Saft ausgedrückten Nährstoffe und vergären sie zu sauren Substanzen. Die Art der in dem eingebrachten Material vorliegenden Mikroorganismen, die Bereitstellung von vergärbaren Nährstoffen,die Menge der in dem Futter eingeschlossenen Luft und die Art und die Geschwindigkeit des Vergärens bestimmen erheblich die Qualität der gebildeten Silage. Da auf der Bildung von Milchsäure beruhende Gärungen imstande sind, große Wirksamkeit zu zeigen,wird es als bevorzugt anzusehen, derartige Milchsäure bildende Mikroorganismen bei dem Silierprozeß mitzuverwenden. Es kann des weiteren auch erwünscht sein, unter gewissen Bedingungen direkt ein Metallsalz der Milchsäure oder Essigsäure zuzugeben.
Der Bestandteil kann dem Futtermaterial direkt zugeführt werden. Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zunächst eine Vormischung mit einem Verdünnungsmittel oder Verteilungsmittel hergestellt, die dann zu dem in dem Silagebehälter gelagerten Futter gegeben werden kann. DiesesVerdünnungsmittel kann zerkleinertes Futter selbst sein, entweder grün oder getrocknet, oder es kann sich um verteilende Mittel handeln, wie gemahlene Getreidekörner (corn cobs), zerstoßene oder gemahlene Körner, getrocknete Zuckerrübenschnitzel, getrocknete Melasse usw.
Wenngleich vorstehend die Erfindung allein im Zusammenhang mit einem Siliermittel beschrieben wird, so soll ihr, wie bereits gesagt,auch das damit hergestellte Silageprodukt zugeordnet werden. Die Zusammensetzung eines derartigen Silageproduktes geht ohne weiteres aus der vorstehenden Beschreibung hervor.
Die nachfolgenden Beispiel sollen die Erfindung noch näher erläutern.
Beispiel 1 100 Teile firsch geschnittenes Gras mit 22 °O Trockensubstanz wurden zerkleinert und in einem 1-Liter-Glasgefäß zusammen mit 0,8 Teilen einer Mischung aus 6 Gewichtsteilen Harnstoffphosphat und 2,5 Gewichtsteilen Calciumpropionat siliert. Die Gefäße wurden luftdicht abgeschlossen und 60 Tage Dei 200C gelagert. Das Gären trat auf. Hauptsächlich wurde Milchsäure gebildet.
Der pH-Wert betrug etwa 4,0. Die Bildung von Buttersäure, Äthanol wie auch Ammoniak war vernachlässigbar.
Die Stoffbilanz auf der Basis von Trockensubstanz und die Gasbildung zeigte, daß Verluste l.linimal waren.
Die Silage war eine lange Zeitdauer stabil.
Beispiel 2 Das gleiche Gras und die gleiche Menge, die im Beispiel 1 erwähnt wurden, wurde unter Verwendung eines Teils einer Mischung aus 7 Gewichtsteilen Harnstoffphosphat, 1,5 Gewichtsteilen Calciumformiat und 2,5 Gewichtsteilen Calciumpropionat siliert. Das auftretende Gären lieferte hauptsächlich Milchsäure. Es wurde weder die Bildung von Klostridien noch eine "Nachgärung" beobachtet.
Beispiel 3 100 Teile Mais (30 % Trockensubstanz) wurden zerkleinert und in einem 1-Liter-GlasgefäB zusammen mit einem Teil einer Mischung aus 3 Gewichtsteilen Harnstoffphosphat, 4 Gewichtsteilen Harnstoff und 3 Gewichtsteilen Calciumpropionat siliert. Die Gefäße wurden luftdicht verschlossen und 60 Tage bei 20°C gelagert. Eine intensive Milchsäuregärung wurde festgestellt, wobei im wesentlichen keine Buttersäure und Äthanol gebildet wurden.
Eine Nachgärung trat in denGefäßen nicht auf. Die Silage zeigte gute Qualität, selbst wenn sie eine ausgedehnte Zeit gelagert wurde.
Ähnliche Versuche wurden mit dem Unterschied wiederholt, daß lediglich Harnstoffphosphat und Harnstoff (ohne Calciumpropionat) als Bestandteile der Silage zugegeben wurden. Obwohl die erhaltene Silage zusätzliche Nährstoffwerte bezüglich Stickstoff und Phosphor enthielt, wurde es gefunden, daß nach dem Lagern und Öffnen der Silage das Futter verdarb, was auf Schimmelpilzbildung zurückging.

Claims

Patentansprüche 1. Siliermittel, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Gehalt an einer Mischung aus Harnstoffphosphat und mindestens einem Metallsalz einer organischen Säure in Form von Propionsäure und/oder Ameisensäure.
2. Siliermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB das Molverhältnis des Harnstoffphosphats zum Metallsalz der organischen Säure 1 : 1 beträgt.
3. Siliermittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich ein Metallsalz der Milchsäure oder Essigsäure enthält.
4. Siliermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es Calciumcarbonat zur Freisetzung von Kohlendioxid durch die Reaktion mit der in situ gebildeten organischen Säure enthält.
5. Siliermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 6 bis 8 Gewichtsteile Harnstoffphosphat auf 2 bis 3 Gewichtsteile Metallsalz der organischen Säure entfallen.
6. Siliermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall in dem Salz der organischen Säure Natrium, Kalium, Calcium und/oder Magnesium ist.
7. Siliermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Harnstoff, Mineralsalze des Calciums, Natriums und Magnesiums, Paraformaldehyd, Melasse, Stärken und/oder Mehl enthält.