EP0686000A1 - Verfahren zur einsäuerung von futter - Google Patents

Verfahren zur einsäuerung von futter

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EP0686000A1
EP0686000A1 EP94909004A EP94909004A EP0686000A1 EP 0686000 A1 EP0686000 A1 EP 0686000A1 EP 94909004 A EP94909004 A EP 94909004A EP 94909004 A EP94909004 A EP 94909004A EP 0686000 A1 EP0686000 A1 EP 0686000A1
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EP
European Patent Office
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silage
carbon dioxide
lactic acid
solid carbon
addition
Prior art date
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Application number
EP94909004A
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English (en)
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Inventor
Bernd Pieper
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Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0686000A1 publication Critical patent/EP0686000A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K30/00—Processes specially adapted for preservation of materials in order to produce animal feeding-stuffs
    • A23K30/10—Processes specially adapted for preservation of materials in order to produce animal feeding-stuffs of green fodder
    • A23K30/15—Processes specially adapted for preservation of materials in order to produce animal feeding-stuffs of green fodder using chemicals or microorganisms for ensilaging
    • A23K30/18—Processes specially adapted for preservation of materials in order to produce animal feeding-stuffs of green fodder using chemicals or microorganisms for ensilaging using microorganisms or enzymes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
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    • A23K30/15—Processes specially adapted for preservation of materials in order to produce animal feeding-stuffs of green fodder using chemicals or microorganisms for ensilaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
    • A23K20/10—Organic substances
    • A23K20/189—Enzymes

Definitions

  • the invention relates to a method for acidifying fermentable agricultural products, which are primarily intended for animal feeding.
  • the aim of acidification is to preserve fermentable agricultural products, mainly by means of lactic acid, which was generated by lactic acid bacteria in the acidification material.
  • lactic acid which was generated by lactic acid bacteria in the acidification material.
  • Various effects are known to be attributed to lactic acid. These consist mainly of a lowering of the pH value, a bactericidal or bacteriostatic effect of the acid residue and an antibiotic-like effect.
  • Atmospheric oxygen is fermented by fermentable carbohydrates, especially sugar, from plant parts that have not yet died and from aerobic microorganisms. This lossy process leads to an increase in temperature, which in turn worsens the living conditions of the cold lactic acid bacteria and increasingly improves the silage pests. The heating continues until the atmospheric oxygen in the silage is consumed or displaced. Kick here Interactions in gas exchange in such a way that increases in temperature promote gas exchange, that is, the re-entry of oxygen into the silage. In many cases, the existing sugar can be used up by these processes to such an extent that it is no longer sufficient for the required lactic acid production. The pH drop in the silage does not occur and butyric acid is formed.
  • ERS ⁇ ZBL ⁇ T (RULE 26)
  • a self-accelerating process can get under way and lead to silo fires.
  • transitional forms are more typical, which are often already visible in the cut areas of the silos, even in fermentation-biological good silages, due to the dark discoloration of the silages in the peripheral zones.
  • the present invention is based on the problem of developing a method for acidifying feed in which solid carbon dioxide as a silage additive in combination with sufficient lactic acid bacteria present or still to be added in combination with sufficient fermentable carbohydrates with low silage losses leads to high-quality silage. According to the invention the problem is solved by the features presented in claims 1 to 4.
  • the inventive method is environmentally friendly because a waste product (C0 2 ) is reused to generate less waste.
  • solid carbon dioxide in ensiling according to the invention very effectively suppresses aerobic processes.
  • the gas pocket that is, the re-penetration of atmospheric oxygen into the silage, is greatly reduced.
  • Solid carbon dioxide is therefore already distributed in the silage when the silo is being filled, so that cold carbon dioxide is particularly effective in the edge and surface zones which are at risk of oxygen.
  • Corresponding distribution plans are shown in the application examples.
  • the form of application can be decided primarily from the point of view of economy and technology.
  • Solid carbon dioxide can be applied in the form of blocks, disks, pellets, pieces or carbonic acid snow, which is formed when liquid carbonic acid is released.
  • silage goods or silages should always be used when there are objective or subjective threats to silage goods or silages from atmospheric oxygen. This is almost always the case with dry substance-rich material.
  • the use of solid carbon dioxide for silage preparation in the zones of a silo that are at risk of atmospheric oxygen is a cost-effective variant during production high quality silage. This also applies to silage goods, for which it is currently assumed that good silages can be produced without the use of silage additives.
  • a meadow grass stand was available in the 1st cut on an area of 140 ha.
  • the wilting material was stored simultaneously in two separate horizontal silos. It had a sufficient stock of powerful lactic acid bacteria through the addition of a starter culture.
  • the fermentability was determined two days before the fodder was mowed using the Pieper et al. Method, 1990 (patent DD 281 255 - G01N 327 365 1). In addition to 35 ⁇
  • the sample to be examined was finely chopped and mixed well.
  • 4 partial samples of 50 g each were taken from this material, filled into beakers and an aqueous infusion was prepared by adding 200 ml of water.
  • a commercial lactic acid bacterial culture with an inoculation density of lxlO 6 CFU / g FM 1) was added.
  • the other two subsamples remained without addition.
  • all partial samples were incubated at 35 ° C. The onset of acidification was monitored by regular pH measurements.
  • the grass was cut, wilted, picked up and chopped with a forage harvester, moved to the horizontal silo, distributed and driven.
  • the silage had an average dry matter content of 58%.
  • the horizontal silos were 50 m long, 10 m wide and 3 m high.
  • the distribution of the added carbon dioxide ice is shown in Figure 1. Blocks with a mass of 5 kg were used. No carbonic acid was added to a stack height of 0.7 m. 2.0 kg / t silage was added to the layer from 0.7 m to 1.20 m high. 3 kg / t were applied from a height of 1.20 m to 2.0 m and 4.0 kg / t in the 1 m wide edge area. From 2.0 m to 2.80 m in height, 4.0 kg were used and 6.0 kg in the 1.5 m wide edge area. Before covering the silo, carbon dioxide was added to the top layer approx. 10-20 cm below the surface
  • Both silos were covered with foil.
  • the entire surface of the film was covered with an approximately 20 cm thick chaff layer.
  • Table 1 pH change and sodium hydroxide consumption depending on the incubation time
  • Silage maize in the dough maturity was ensiled by 3 blows with a total size of 130 ha. 3 days before the harvest, the fermentability was determined by the method according to patent DD 281 255 - GOIN 327 365 1 (see example 1).
  • the green forage samples used were obtained with the aid of a forage harvester, which was used to cut lanes through the fields. Two commercial starter cultures were tested for the upcoming May silage.
  • the silage material was tipped over in front of the stack and pushed up and stuck with a front or rear slide on the slope formed from the rear boundary wall.
  • the filled silo sections were covered with foil in stages and the foil was weighted over the entire area with a 20 cm thick chaff layer.
  • Carbon dioxide was added during stacking. Slices with a mass of 2 kg were used.
  • the oxygen-endangered zones of the silo that is to say the outer and upper layers and the upper areas on the stacking slope, were supplied with increased strength.
  • the application rates in the respective silo areas and the distribution principle can be seen in Figures 3 and 4. A total of 2.9 kg of carbonic acid per tonne of silage was used.
  • the temperature in the stack was measured during storage of the maize silage. The highest temperatures were 23 ° C after 7 weeks. Temperature measurements in comparable silos (same harvest and storage technology, similar size, similar
  • the dry matter content of the silage was in the range from 38% to 69% and on average 61%. During the storage of the silage material was from the beginning
  • Carbon dioxide ice added continuously in an amount of 2 kg / t.
  • Acceptance doser of the high silo Carbonic acid ice blocks with a mass of 10 kg were used. The blocks were broken up into pieces by the milling rollers of the acceptance doser and brought with the silage to the high-altitude silo via the steep conveyor.
  • the silage was fed to dairy cows.
  • silage treated with carbonic acid had a pleasantly mild odor, showed no signs of warming, had a strikingly light color and was eaten very well by the animals.

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Abstract

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Einsäuerung fermentierbarer landwirtschaftlicher Stoffe, die vornehmlich für die Tierfütterung bestimmt sind, zu entwickeln, bei dem die Konservierung in der Hauptsache durch Milchsäure erfolgt, die durch Milchsäurebakterien im Einsäuerungsgut produziert wird. Die Anforderungen für eine ausreichende Milchsäurebildung leiten sich aus den Lebensansprüchen der gewünschten Kaltmilchsäurebakterien ab. Zu diesen Lebensansprüchen gehören genügend vergärbare Kohlenhydrate, anaerobe Bedingungen und relativ niedrige Temperaturen. Zwischen vergärbaren Kohlenhydraten, Luftsauerstoff und Temperaturen bestehen enge Wechselbeziehungen. Der verlustreiche Prozeß der Veratmung vergärbarer Kohlenhydrate durch aerobe Mikroorganismen und durch noch nicht abgestorbene Planzenteile führt zu einer Temperaturerhöhung, die wiederum die Lebensbedingungen der Kaltmilchsäurebakterien verschlechtert und die der Schädlinge verbessert. Das erfindungsgemäße Verfahren soll diese Nachteile vermeiden. Für das Gelingen einer guten Silage ist es notwendig, daß so schnell wie möglich genügend Milchsäure gebildet wird und während der gesamten Lagerung der Silage genügend Milchsäure erhalten bleibt. Deshalb wird dem Siliergut als Silierzusatz festes Kohlendioxid zugesetzt, um in Kombination mit ausreichend vorhandenen oder noch zuzusetzenden Milchsäurebakterien in Verbindung mit genügend vorhandenen oder noch zuzusetzenden fermentierbaren Kohlenhydraten den Gärprozeß in einer genügend großen von den Umgebungstemperaturen nur wenig beeinflußten Siliergutmenge so zu gestalten, daß ausreichend Milchsäure bei geringen Silierverlusten gebildet wird. Herstellung von Silagen mit einer hohen Qualität bei geringen Silierverlusten und bei einer guten Umweltverträglichkeit des Verfahrens.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Einsäuerung von Futter
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einsäuerung fermentierbarer landwirtschaftlicher Produkte, die vornehmlich für die Tierfütterung bestimmt sind. Das Ziel der Einsäuerung besteht darin, fermentierbare landwirtschaftliche Produkte, in der Hauptsache durch Milchsäure, welche durch Milchsäurebakterien im Einsäuerungsgut erzeugt wurde, zu konservieren. Der Milchsäure werden hierbei bekanntlich verschiedene Wirkungen zugeschrieben. Diese bestehen vor allem in der Absenkung des pH-Wertes, einer bakteriziden bzw. bakteriostatischen Wirkung des Säurerestes und einer antibiotikaähnlichen Wirkung.
Für das Gelingen einer guten Silage ist es notwendig, daß so schnell wie möglich genügend Milchsäure gebildet wird und genügend Milchsäure während der gesamten Lagerung der Silage erhalten bleibt. Alle Maßnahmen, die dies unterstützen, sind zu fördern, und alles, was hierbei stört, ist zu vermeiden bzw. zu verhindern. Wird das konsequent eingehalten, können sich Silageschädlinge nicht entwickeln.
Die Anforderungen für eine ausreichende Milchsäurebildung leiten sich aus den Lebensansprüchen der gewünschten
Kaltmilchsäurebakterien ab. Zu diesen Lebensansprüchen gehören genügend vergärbare Kohlenhydrate, anaerobe Bedingungen und relativ niedrige Temperaturen. Zwischen vergärbaren Kohlenhydraten, Luftsauerstoff und Temperatur bestehen enge Wechselbeziehungen. Unter Einwirkung von
Luftsauerstoff werden vergärbare Kohlenhydrate, vor allem Zucker, durch noch nicht abgestorbene Pflanzenteile und durch aerobe Mikroorganismen veratmet. Dieser verlustreiche Prozeß führt zu einer Temperaturerhöhung, die wiederum die Lebensbedingungen der Kaltmilchsäurebakterien verschlechtert und der Silageschädlinge zunehmend verbessert. Die Erwärmung hält solange an, bis der im Siliergut vorhandene Luftsauerstoff verbraucht oder verdrängt ist. Hierbei treten Wechselbeziehungen beim Gasaustausch in der Weise auf, daß Temperaturerhöhungen den Gasaustausch, also auch den Wiedereintritt von Sauerstoff ins Siliergut, fördern. Der vorhandene Zucker kann in vielen Fällen durch diese Prozesse soweit verbraucht werden, daß er für die erforderliche Milchsäureproduktion nicht mehr ausreicht. Die im Siliergut notwendige pH-Absenkung tritt nicht ein, und es kommt zur Bildung von Buttersäure. In den meisten Fällen wird schon bei der Einlagerung des Siliergutes über den Siliererfolg entschieden. Der möglichst schnellen und umfassenden Verdrängung des im Siliergut vorhandenen Luftsauerstoffes kommt deshalb eine zentrale Bedeutung zu. Es ist bekannt, daß Luftsauerstoff schnell aus dem Siliergut durch den Einsatz von festem Kohlendioxid verdrängt werden kann. Festes Kohlendioxid, handelsüblich als "Trockeneis" bezeichnet, geht im Siliergut rückstandsfrei in seinen gasförmigen Ausgangsstoff über. Im Siliergut entsteht ein Kohlendioxiddruck, der den Luftsauerstoff verdrängt. Gleichzeitig tritt eine Temperaturabsenkung verbunden mit einer Minderung des Gasaustausches ein.
Eine Reihe von Autoren, wie SLOOF, A. "Werkwijze voor het ensileere (inkuilen) van groenvoeder" NL-PS Octrooi No. 57466, 1945; DIJKSTRA, N.D. "Proefnemingen over ensileren met vast koolzuur" Verslagen van Landbouwkundige Onderzoekingen, No. 55.5, 1949; DIJKSTRA, N.D. "Proefnemingen over ensileren met koolzuur" Verslagen van Landbouwkundige Onderzoekingen, No. 57.10, 1951; HAENDLER, H. "Making silage fro pulped Lucerne with added C02 " kiserl. közl. Ser. B., 1967, 59, No. 1, haben in der Vergangenheit Versuche, in denen Kohlendioxid fest oder gasförmig eingesetzt wurde, beschrieben. Die erzielten Ergebnisse zeigten, daß viele Versuche fehlschlugen bzw. der theoretisch zu erwartende Effekt nicht eintrat. Aus diesen, scheinbar sehr indifferenten, Ergebnissen leitet sich der gegenwärtige Wissensstand zum Einsatz von festem Kohlendioxid in der Weise ab, daß bei Einhaltung der siliertechnischen Bedingungen und einer guten mechanischen Vorbehandlung des Silierguteε der Zusatz von festem Kohlendioxid annähernd wirkungslos ist (KNABE, 0. ; FECHNER, M.U.; WEISE, G. "Verfahren der Silageproduktion" VEB Deutscher Landwirtschaftsverlag, Berlin 1986, S. 50 und 63; WOOLFORD, M.K. "The Silage Fermentation" Marcel Decker Incorporated, New York 1984, S. 253). Die Ursachen, weshalb die in der Vergangenheit durchgeführten Versuche zum Einsatz von festem Kohlendioxid keinen eindeutigen Erfolg brachten, sind vielfältig. Sie können dadurch erklärt werden, daß der Besatz des Siliergutes mit homofermentativen Milchsäurebakterien nicht beachtet wurde, daß festes Kohlendioxid vor allem als Silierhilfe für sehr schwer vergärbare Siliergüter dienen sollte, daß der Zusatz von festem Kohlendioxid oftmals nicht zielgerichtet mit dem sogenannten Anwelkverfahren verknüpft wurde und daß die Versuche in viel zu kleinen, für die Praxis nicht relevanten Gärbehältern angelegt wurden. Letzteres verschleiert die tatsächlichen Wechselwirkungen zwischen der
Temperaturentwicklung im großen Silo, dem Nährstoffabbau und dem Gasauεtausch des Futterstocks mit der Atmosphäre. Die Begriffe "Anzahl ho ofermentativer leistungsfähiger Milchsäurebakterien" und "fermentierbare Kohlenhydrate" sind noch heute Gegenstand wissenschaftlicher Forschungsarbeiten und deshalb noch nicht eindeutig quantitativ und qualitativ abgrenzbar. Für die Praxis ermöglicht ein einfacher Test nach PIEPER u.' a., 1990 (Patent DD 281 255 - GO IN 327 365 1) ausreichend genaue Informationen über die Vergärbarkeit von
Siliergütern zu erhalten. Sie betreffen:
1. Den natürlichen Besatz der Siliergüter an leistungsfähigen Milchsaurebakterien.
2. Die Eignung kommerzieller Milchsäurebakterienpräparate bezogen auf das jeweilige Siliergut.
3. Den natürlichen Gehalt des Ξiliergutes an zu Milchsäure fermentierbaren Substanzen. 4. Die Eignung von Silierzusätzen als Nahrungsquelle für die natürlich vorhandenen oder die zuzusetzenden Milchsaurebakterien.
5. Die Säuretoleranz der natürlich vorhandenen oder der zuzusetzenden Milchsaurebakterien.
Damit sind die essentiellen Voraussetzungen für eine ausreichende Milchsäurebildung, das heißt, die trockensubstanzabhängige pH-Wertabsenkung, kontrollierbar. Im allgemeinen kann, wenn die Erkenntnisse aus den Ergebnissen der Methode beachtet werden, eine gärbiologich gute Silage bereitet werden. Die dafür einzuleitenden Maßnahmen entprechen dem aktuellen Kenntnisstand. Darüber hinaus, durch den Einsatz von festem Kohlendioxid die
Silagequalität weiter zu verbessern und die Silierverluste zu senken, ist neu.
Der aktuelle Kenntnisstand geht davon aus, daß im Rahmen der natürlichen Prozesse bei der Silierung, die unvermeidbar sind, ein Vielfaches von dem Kohlendioxid gebildet wird, als es erfindungsgemäß in fester Form zugesetzt wird. Deshalb soll der Einsatz von festem Kohlendioxid auch weiteεtgehend unwirksam sein. Beim Einsatz von festem Kohlendioxid bei der Silierung werden die natürlichen kohlendioxidliefernden
Vorgänge nicht übersehen. Es wird jedoch davon ausgegangen, daß der kohlendioxidliefernde Prozeß selbst eine entscheidende Bedeutung für den Umfang und den Ablauf der Umsetzungen während der Konservierung hat. Bei den natürlichen Vorgängen der Silierung stammt Kohlendioxid aus
Prozessen, bei denen Energie frei wird. Die Umgebungstemperatur wird erhöht. Bei festem Kohlendioxid stammt Kohlendioxid aus einem Prozeß, bei dem Energie verbraucht wird. Die Umgebungstemperatur sinkt. Daraus resultieren unterschiedliche Eigenschaften des Kohlendioxids im Hinblick auf den Gasaustausch mit der Umgebung. Je höher die Temperatur ist, desto intensiver ist der Gasaustausch, also auch das Wiedereindringen von Luftsauerstoff ins Silo.
ERSÄΓZBLÄΓT (REGEL 26) Es kann ein sich selbst beschleunigender Prozeß in Gang kommen, der bis zu Silobränden führt. Für die Praxis sind eher Übergangsformen typisch, die oft bei den Anschnittstlachen der Silos, auch bei gärbiologisch guten Silagen, durch die Dunkelverfärbung der Silagen in den Randzonen schon optisch sichtbar sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Einsäuerung von Futter zu entwickeln, bei dem festes Kohlendioxid als Silierzusatz in Kombination mit ausreichend vorhandenen oder noch zuzusetzenden Milchsaurebakterien in Verbindung mit genügend fermentierbaren Kohlenhydraten bei geringen Silierverlusten zu einer hochwertigen Silage führt. Erfindungsgemäß wird das Problem durch die in den Ansprüchen 1 bis 4 dargestellten Merkmale gelöst.
Vorteile
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß
- die Gärverluste erheblich reduziert werden,
- Nährstoffverluste als Folge von aeroben Umsetzungen stark herabgesetzt werden, - Verdaulichkeitsminderungen infolge von Erhitzungen des Siliergutes vermieden werden,
- Fehlgärungen verhindert werden und somit Geruchεbelästigungen und Qualitätseinbußen bei Tierprodukten, insbesondere Milch, nicht auftreten, - die aerobe Stabilität der so bereiteten Silagen weεentlich verbessert wird, weil in der Startphase deε Silierprozeεεes die Entwicklung aerober Bakterien, von Hefen, von Schimmelpilzen und von anderen aeroben Schädlingen sehr schnell unterdrückt wird, - die erfindungsgenäße Zubereitung der Silagen zu einer Minimierung möglicher Mykotoxinbelaεtungen der Silagen führt, - die Menge des insgesamt einzusetzenden festen Kohlendioxids sehr gering und demzufolge das Verfahren sehr wirtschaftlich ist,
- daε Verfahren leicht handhabbar ist, - Überdosierungen nicht schädlich sind, und das
- erfindungsgemäße Verfahren umweltfreundlich ist, weil ein Abfallprodukt (C02) wiederverwendet wird, um weniger Abfall zu erzeugen.
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von festem Kohlendioxid bei der Silierung werden sehr effektiv aerobe Prozesse unterdrückt. Darüber hinaus wird der Gaεaustasch, alεo das Wiedereindringen von Luftsauerstoff in die Silage, sehr stark reduziert. Festes Kohlendioxid wird deshalb schon bei der Silobefüllung so im Siliergut verteilt, daß kaltes Kohlendioxid besonderε in den εauerεtoffgefährdeten Rand- und Oberflächenzonen zur Wirkung kommt. Entsprechende Verteilungεpläne werden in den Anwendungεbeiεpielen aufgezeigt. Über die Applikationεform kann dabei vor allem aus der Sicht der Ökonomie und der Technologie entschieden werden. Die Applikation von festem Kohlendioxid kann in Form von Blöcken, Scheiben, Pelletε, Stücken oder Kohlensäureεchnee, der εich bei der Entεpannung von flüεεiger Kohlensäure bildet, erfolgen.
Temperaturmessungen haben den Erfolg des erfindungεgemäßen Vorgehens hinreichend bestätigt.
Mit dem erfindungsgemäßen Einsatz von feεtem Kohlendioxid werden zwar die Grenzen für die esεentiellen Siliervorauεεetzungen verεchoben, es ist aber in erster Linie ein Mittel, mit dem gärbiologisch gute Silagen noch beεser gemacht werden können.
Eε εollte immer dann eingeεetzt werden, wenn objektive oder subjektive Gefährdungen von Siliergütern oder Silagen durch Luftsauerεtoff vorhanden sind. Dies ist fast immer bei trockensubεtanzreichem Material gegeben. In Verbindung mit der Methode von PIEPER u. a. (1990) mit der über einen effektiven Einsatz von Milchsäurebakterienpräparaten und zu Milchsäure fermentierbaren Substanzen entschieden werden kann, ist der Einsatz von festem Kohlendioxid bei der Silagebereitung in den luftsauerstoffgefährdeten Zonen eines Siloε, eine koεtengünεtige Variante bei der Erzeugung hochwertiger Silagen. Die gilt auch für Siliergüter, bei denen zur Zeit davon auεgegangen wird, daß problemloε ohne Verwendung von Silierzusätzen gute Silagen erzeugt werden können.
Untersuchungen mit trockenεubstanzreichem Maiε haben dies bestätigt.
Anwendunσsbeispiele
Nachfolgend soll die Erfindung an Anwendungsbeispielen näher erläutert werden.
Beispiel 1
Die Wirkung von Kohlensäureeiε bei der Welksilagebereicung wurde in einem großtechniεchen Experiment unterεucht.
Zur Verfügung εtand ein Wiesengrasbeεtand im 1. Schnitt auf einer Fläche von 140 ha. Daε Welkgut wurde gleichzeitig in zwei εeparate Horizontalsilos eingelagert. Es hatte einen ausreichenden Besatz an leistungsfähigen Milchsaurebakterien durch den Zuεatz einer Starterkultur.
In einem der Siloε wurde bei der Einlagerung Kohlenεäureeiε zugeεetzt.
Zwei Tage vor der Mahd deε Futterε erfolgte die Beεtim ung der Vergärbarkeit nach dem Verfahren von Pieper u. a., 1990 (Patent DD 281 255 - G01N 327 365 1). Dazu wurden an 35^
Stellen der Fläche Proben entnommen und jeweils 5 Proben zu einer Sammelprobe vereinigt. Es entεtanden dadurch 7 Sammelproben. Die Bestimmung der Vergärbarkeit wird anhand der Untersuchung an einer der 7 Sammelproben näher beschrieben:
Die zu untersuchende Probe wurde fein zerkleinert und gut durchmischt. Von diesem Material wurden 4 Teilproben zu je 50 g entnommen, in Bechergläεer gefüllt und durch Zugabe von 200 ml Wasser ein wäßriger Aufguß hergestellt. Bei 2 der 4 Teilproben wurde eine kommerzielle Milchεäurebakterienkultur mit einer Impfdichte von lxlO6 CFU/g FM1) zugeεetzt. Die beiden anderen Teilproben blieben ohne Zuεatz. Anεchließend wurden alle Teilproben bei 35 °C bebrütet. Der einεetzende Säuerungsprozeß wurde durch regelmäßige pH-Wertmessungen kontrolliert.
Während bei einer Probe ohne Zusatz und bei einer beimpften Probe nur der Verlauf der pH-Wertänderung erfaßt wurde, erfolgte beim jeweiligen Vergleichsansatz eine Abstumpfung der gebildeten Gärsäuren mit Natronlauge. Die Abstumpfung wurde εo lange wiederholt, bis keine Säuerung mehr eintrat (Tabelle 1) .
Aus den Werten in Tabelle 1 war abzulesen, daß durch den Zusatz von Milchsaurebakterien der pH-Wert schneller absinkt und bedeutend niedrigere Werte erreicht als die analoge Vergleichsprobe. Demzufolge säuerte der natürliche epiphytische Besatz im Vergleich zur zugesetzten Milchsäurebakterienkultur langsamer und wies eine wesentlich geringere Säuretoleranz auf.
Die titrierten Natronlaugemengen wiesen einerseits darauf hin, daß die zugesetzte Milchsäurebakterienkultur aus den fermentierbaren Substanzen mehr Milchsäure bildet und daß andererseits der Gehalt an zu Milchsäure fermentierbaren Substanzen ausreicht, um bereits bei schwachem Anwelken des Futters eine gute Silage zu erzeugen.
Aus den Unterεuchungen der übrigen Sammelproben waren die gleichen Schlußfolgerungen zu ziehen. Eε wurde daraufhin entεchieden, die geprüfte Milchsäurebakterienkultur bei der Aberntung der geprüften Fläche einzusetzen. Die Applikation erfolgte in flüsεiger Form beim Häckseln des Welkgutes auf dem Feldhäcksler. Die Impfdichte betrug lxl06 CFU/g FM.
Zur Herstellung der Silage wurde das Graε geεchnitten, angewelkt, mit einem Feldhäckεler aufgenommen und gehäckεelt, zu den Horizontalεiloε gefahren, verteilt und feεtgefahren. Daε Siliergut hatte einen mittleren Trockenmassegehalt von 58 %. Die Horizontalsilos hatten eine Länge von 50 m, eine Breite von 10 m und eine Höhe von 3 m. Die Verteilung deε zugesetzten Kohlensäureeises ist Abbildung 1 zu entnehmen. Es wurden Blöcke mit einer Masεe von 5 kg verwendet. Biε zu einer Stapelhöhe von 0,7 m wurde kein Kohlenεäureeiε zugeεetzt. In die Schicht von 0,7 m bis 1,20 m Höhe wurden 2,0 kg/t Siliergut zugegeben. Von 1,20 m bis 2,0 m Höhe wurden 3 kg/t und in den 1 m breiten Randbereich 4,0 kg/t appliziert. Von 2,0 m biε 2,80 m Höhe kamen 4,0 kg und im 1,5 m breiten Randbereich 6,0 kg zum Einεatz. Vor dem Abdecken deε Silos wurde in die Oberεchicht ca. 10 - 20 cm unter der Oberfläche Kohlenεäureeiε in einer Menge von
1 kg/m2 und in den Randzonen (biε 1,5 m vom Rand entfernt)
2 kg/m2 eingebracht. Hierfür wurden 1 kg εchwere Stücke verwendet. Der Aufwand an Kohlensäureeis lag insgesamt bei 3,2 kg/t.
Beide Silos wurden mit Folie abgedeckt. Die Folie wurde mit einer ca. 20 cm starken Spreuschicht ganzflächig bedeckt.
Während der Lagerung der Silagen wurden die Temperaturen in beiden Silos gemessen (Abbildung 2) . Wie aus Abbildung 2 hervorgeht, traten in der Temperaturentwicklung zwischen beiden Silagen erhebliche Differenzen auf.
Während in der behandelten Silage nur ein geringfügiger Te peraturanεtieg zu verzeichnen war, zeigte εich bei der unbehandelten Silage eine erhebliche Erwärmung. Die höchεte Differenz wurde mit 16 °C nach 6 Wochen Lagerzeit ermittelt.
Die Auεwirkung der Erwärmung auf die Verdaulicheit der organischen Substanz wurde nach der Cellulasemethode von Friedel und Poppe 1990 (K. Friedel u. S. Poppe, 1990 "Ein modifizierteε Cellulaεeverf hren alε Methode zur Schätzung der Verdaulichkeit von Grobfutter", G 4 - Bericht,
Univerεität Rostock, Wisεenεchaftεbereich Tierernährung) unterεucht.
Danach lag die Verdaulichkeit der organiεchen Subεtanz bei der mit Kohlensäureeis behandelten Silage bei 72 % und die der unbehandelten Silage bei 68 %.
Die Temperaturentwicklungen wie auch die
Verdaulichkeitskoeffizienten belegen, daß der zielgerichtete Einsatz von Kohlensäureeis zu wesentlich geringeren Verlusten bei der Welkεilagebereitung führt.
1 ) CFU/g FM : koloniebildende Einheiten j e Gramm Frischmasεe NaOH NaOH ges. In In ml ml
8.8 11.1
+ Impfdichte von 1 10 CFU/g FM
Tabelle 1: pH-Wertänderung und Natronlaugeverbrauch in Abhängigkeit von der Bebrütungszeit
Beispiel 2
Silomais in der Teigreife wurde von 3 Schlägen mit einer Geεa tgröße von 130 ha einsiliert. 3 Tage vor der Ernte wurde die Bestimmung der Vergärbarkeit nach dem Verfahren gemäß Patent DD 281 255 - GOIN 327 365 1 durchgeführt (siehe Beispiel 1) . Die verwendeten Grünfutterproben wurden mit Hilfe eineε Feldhäckεlerε, mit dem Schneisen durch die Schläge gemäht wurden, gewonnen. Es wurden zwei kommerzielle Starterkulturen für die bevorεtehende Maiεεilierung geprüft.
Im Ergebniε der Beεti mung der Vergärbarkeit zeigte εich, daß der natürliche epiphytiεche Beεatz einen εehr εchnellen Abfall deε pH-Werteε herbeiführt, eine hohe Säuretoleranz beεitzt, daε Siliergut einen auεreichenden Gehalt an vergärbaren Subεtanzen aufweist und daß die zugesetzten kommerziellen Starterkulturen keine nennenswerte Verbesεerung deε Gärverlaufeε erwarten laεsen. Es wurde deshalb auf den Zusatz von Starterkulturen verzichtet. Der Mais wurde mit einem selbεtfahrenden Feldhäcksler geschnitten und zerkleinert. Als Silo diente ein Horizontalεilo mit befeεtigtεr Grundplatte und 5 m hohen Betonwänden zur seitlichen und hinteren Begrenzung. Der Mais hatte im Mittel eine Trockenεubεtanz von 37 %. Daε Siliergut wurde nach dem Anstapelverfahren eingelagert.
Bei diesem Verfahren wurde das Siliergut vor dem Stapel abgekippt und mit einem Front- oder Heckschieber auf die sich von der hinteren Begrenzungswand her bildende Schräge hochgeschoben und festgefahren. Die befüllten Siloabschnitte wurden etappenweise mit Folie abgedeckt und die Folie mit einer 20 cm dicken Spreuschicht ganzflächig beεchwert. Während des Anstapelnε wurde daε Kohlenεäureeis zugesetzt. Verwendung fanden Scheiben mit einer Masse von 2 kg. Bei der Applikation deε Kohlensäureeises wurden die Sauerstoffgefährdeten Zonen des Silos, das heißt die Rand- und Oberschichten und die oberen Bereiche auf der Anstapelεchräge verεtärkt versorgt. Die Aufwandmengen in den jeweiligen Silobereichen und daε Verteilprinzip εind den Abbildungen 3 und 4 zu entnehmen. Insgesamt wurden 2,9 kg Kohlensäureeiε je t Siliergut aufgewendet.
Während der Lagerung der Maiεεilage wurde die Temperatur im Stapel gemessen. Die höchsten Temperaturen waren nach 7 Wochen mit 23 °C zu verzeichnen. Temperaturmesεungen in vergleichbaren Silos (gleiche Ernte und Einlagerungstechnologie, ähnliche Größe, ähnliches
Auεgangεmaterial) ergaben um 15 °C - 24 °C höhere Werte. Eε ist deshalb davon auεzugehen, daß der Kohlensäureeinsatz bei Maisεilierung die Futterqualitat erheblich verbeεsert.
1
Beispiel 3
Aus Wiesengras im ersten Schnitt im Vegetationsεtadium der. Ährenεchiebenε wurde Welkεilage hergestellt. Das Futter wurde in einem Hochsilo mit einem Fassungεvermögen von etwa 2300 3
(Höhe 21 m, Durchmesser 12 m) einsiliert.
Aufgrund der Prüfung auf Vergärbarkeit gemäß Patent DD 281
255 - GOIN 327 365 1 war es nicht notwendig, Milchsäurebakterienkulturen zuzusetzen. Der Gehalt an fermentierbaren Substanzen war für einen
Trockensubstanzgehalt von 30 % ausreichend. Der
Trockensubstanzgehalt des Siliergutes lag im Bereich von 38 % bis 69 % und im Mittel bei 61 %. Während der Einlagerung deε Siliergutes wurde von Beginn an
Kohlensäureeis kontinuierlich in einer Menge von 2 kg/t zugesetzt. In die Oberschicht des Futterstapelε, die eine
Höhe von ca. 2 hatte, wurde die Aufwandmenge auf 6 kg/t erhöht. Die Applikation deε Kohlenεäureeises erfolgte in den
Annahmedoεierer des Hochsilos. Verwendet wurden Kohlensäureeisblöcke mit einer Masse von 10 kg. Durch die Abfraswalzen deε Annahmedoεierers wurden die Blöcke in Stücke zerschlagen und mit dem Siliergut über den Steilförderer in das Hochsilo gebracht.
Nach einer Lagerzeit von 8 Monaten wurde die Silage an Milchkühe verfüttert.
Hier zeigte sich, daß die mit Kohlensäureeiε behandelte Silage einen angenehm milden Geruch hatte, keine Erwärmungεerεcheinungen aufwies, eine auffallend helle Farbe hatte und von den Tieren sehr gut gefressen wurde.

Claims

Patentansprüche:
l. Verfahren zur Einsäuerug von Futter auε friεchem oder angewelktem Silierut unter Zusatz von festem Kohlendioxid, dadurch gekennzeichnt, daß unter der Nutzung der an sich bekannten esεentiellen Bedingungen einer homofermentativen Milchεäuregärung, deren Grundlagen kontrollierbar εind, festes
Kohlendioxid in einer Menge von 0,5 bis 20 kg je Tonne, vorzugsweise 1 bis 3 kg je Tonne, dem Siliergut nach einem Verteilprinzip, das die luftεauerεtoffgefährdeten Zonen deε Siloε, inεbeεondere die Randzonen, vorrangig versorgt, zugesetzt wird, vorausgesetzt, daß der
Gärprozeß in einer praxisrelevanten Menge an Siliergut und somit von der Umgebungstemperatur weitestgehend unabhängig abläuft.
2. Verfahren nach Anεpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuεatz von feεte Kohlendioxid mit dem Zuεatz von Milchεäurebakterienkulturen kombiniert iεt.
3. Verfahren nach Anεpruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz von festem Kohlendioxid mit dem Zusatz von fermentierbaren Kohlenhydraten, beiεpielεweiεe Melaεεe in einer Menge von 1 biε 30 kg je Tonne, kombiniert iεt.
4. Verfahren nach Anεpruch 1 biε 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz von festem Kohlendioxid mit dem Zusatz von Enzymen oder Enzymkomplexen kombiniert iεt.
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