Gärsäure- und Ammoniakgehalte von Mais-Ganzkornsilagen (GKS) in Abhängigkeit der Lagerungsdauer Fermentation acids- and ammonia contents of maize, fermentet as whole grain, depending on the duration of storage Karl Schedle1*, Reinhard Resch2 und Wolfgang Wetscherek1 Einleitung Eine neuere Form der Silierung von Maiskörnern stellt die Ganzkornkonservierung dar, bei dem ganze Körner in einem gasdichten Silo eingelagert werden. Mikroorganismen veratmen den Restsauerstoff zu CO2 und es findet eine eingeschränkte Silierung statt. Durch die Anreicherung von CO2 in der Siloanlage, bleiben schädliche aerobe Mikroorganismen in ihrer Entwicklung gehemmt und die Silage bleibt stabil. Dennoch treten in der Praxis immer wieder Probleme mit erhöhten Keimgehalten (vor allem Hefen) auf. Ziel dieser Studie war es daher, zu beobachten, ob mit zunehmender Lagerungsdauer Veränderungen der Gärparameter (Gärsäuren, Ammoniak, pH-Wert) auftreten, die Einfluss auf die Lagerstabilität und somit Qualität der Ganzkornsilage haben könnten. Material und Methoden Von sechs oberösterreichischen und sechs steirischen Praxisbetrieben wurde das Erntegut und später die Mais-GKS aus den hofeigenen, gasdichten Betonsilos untersucht. Zwecks Vergleichbarkeit galten folgende Bedingungen: Bauart Betonsilo; Gassack musste vorhanden sein; keine Siliermittel; kein Nachsilieren; kein Nachfüllen von CO2. Das gleiche Ausgangsmaterial der 12 Betriebe wurde in 50Liter Versuchssilos (entspricht ca. 40 kg Mais) gefüllt, nach Gumpenstein gebracht und dort im Exaktversuch unter gleichen Bedingungen (Lagertemperatur: +23,2 2,3 Grad Celsius) gelagert. Zur Ernte (= Befüllung) und zu vier definierten Zeitpunkten (Jänner 2013, April 2013, Juni 2013 und August 2013) wurden aus den Silos (sowohl Praxis- als auch Exaktsilos) Proben entnommen bei -20 Grad Celsius tiefgefroren und ins Labor des Institutes für Tierernährung, Tierische Lebensmittel und Ernährungsphysiologie (TTE) gebracht, wo sie bis zur weiteren Analyse ebenfalls bei -20 Grad Celsius gelagert wurden. Die Proben wurden auf den Gehalt an Milchsäure, Essigsäure, Ammoniak und auf deren pH-Wert nach den Methoden der VDLUFA (NAUMANN und BASSLER 2012) untersucht. Die statistische Auswertung erfolgte mittels dem Statistikprogramm SAS (Version 9.2., SAS Institute, Cary, NC). Als statistisches Signifikanzniveau wurde ein Alpha von <0,05 angenommen. Ein P-Wert von <0,1 wurde als Tendenz betrachtet. Ergebnisse und Diskussion Die Veränderungen im Nährstoffspektrum (Protein, Stärke, Zucker) unterschieden sich nicht wesentlich zwischen Praxis- und Laborsilos. Insgesamt reduzierte sich der Zuckergehalt von der Befüllung bis zum 1. Termin signifikant auf etwa 40% des Ausgangswertes und nahm danach nur mehr leicht ab (Wetscherek 2014). Der Zucker wurde somit in Gärsäuren (Milch- und Essigsäure) umgewandelt (Tabelle 1). Grundsätzlich konnte in allen Ganzkornsilagen (sowohl Exakt- als auch Praxissilos) keine Butteräure gemessen werden. Der Milchsäuregehalt in den Exaktsilos zeigte die selben Tendenzen zwischen den Entnahmezeitpunkten wie die Praxissilos, jedoch konnten bei dieser Silovariante die Unterschiede statistisch nicht abgesichert werden. Bei den Praxissilos war zum Termin 1 der Milchsäuregehalt tendenziell höher als beim Termin 3 (P < 0,1). Generell war der Essigsäuregehalte in den Praxissilos beim Termin 4 signifikant höher als bei den anderen drei Terminen. Der Essigsäuregehalt in den Exaktsilos stieg im Gegensatz dazu schon beim dritten Entnahmezeitpunkt signifikant im Vergleich zum ersten Termin an (P<0,05). Auch der Ammoniakgehalt nahm mit der Dauer der Lagerung zu. Signifikant höhere Ammoniakgehalte (sowohl Exakt- als auch Ganzkornsilos) konnten jedoch nur beim vierten Probenahmezeitpunkt im Vergleich zu den ersten Beiden verzeichnet werden (p<0,05). Den pH-Wert betreffend zeigten beide Silovarianten nach der Befüllung bis zum Termin 1 einen starken pH-Abfall, wobei der pH-Wert in den Praxissilos stärke reduziert werden konnte. Mit zunehmen170 70. ALVA-Tagung, Steiermarkhof, 2015 der Lagerdauer erhöhte sich dieser jedoch bei den Praxissilos leicht auf durchschnittlich 4,6 bis 4,7 (Tabelle1). Tabelle 1: Gärsäure- und Ammoniakgehalte sowie der pH-Wert in Maisganzkornsilagen zu unterschiedlichen Lagerzeitpunkten Befüllung Termin 1 Termin 2 Termin 3 Termin 4 (Jänner) (April) (Juni) (August) Milchsäure exakt, g/kg TM 88% - 3,98 4,21 5,10 5,03 Milchsäure praxis, g/kg TM 88% - 7,24(a) 5,84(ab) 5,73(b) 6,69(ab) Essigsäure exakt, g/kg TM 88% - 1,83b 2,30ab 3,09a 3,06a Essigsäure praxis, g/kg TM 88% - 1,47c 1,55c 1,88b 4,03a Ammoniak exakt, g/kg N - 31,4(b) 32,8(b) 45,6(ab) 59,7(a) Ammoniak praxis, g/kg N - 28,8b 31,6b 33,0ab 53,4a pH exakt 5,40a 4,93b 4,89b 4,73b 4,80b pH praxis 5,56a 4,47c 4,71b 4,70b 4,63b Trotz einer raschen Ansäuerung und der damit gewährleisteten Lagerfähigkeit der Ganzkornsilage scheinen mit zunehmender Lagerungsdauer, fermentative Prozesse weiter aktiv zu sein, die bei höherem Feuchtigkeitsgehalt des Maises zum Zeitpunkt der Einlagerung stärker ausgeprägt sind (RESCH und ZENTNER 2014, WETSCHEREK 2014). Im GKS-Projekt traten trotz der geringfügigen Erhöhung des Verderbrisikos (Anstieg des Ammoniakgehaltes und des pH-Wertes) keine futterhygienischen Probleme auf. Somit kann festgehalten werden, dass es bei guten Ausgangsbedingungen (niedriger Keimgehalt, Feuchtigkeitsgehalt des Lagergutes im normalen Bereich) und einer intakten Siloanlage zu keinen futterhygienischen Problemen während der Lagerung im Ganzkornsilo kommt. Zusammenfassung Mais-Ganzkornsilage wird in Österreich auf 40-50 % der Schweinemastbetriebe eingesetzt. Bis dato gibt es keine Untersuchungen über die Gärsäuregehalte während der Lagerdauer von Mais-GKS. In einem von der Universität für Bodenkultur Wien und der HBLFA Raumberg-Gumpenstein initiierten Projekt, sollte unter Mitarbeit der Landwirtschaftskammern Oberösterreich und Steiermark geklärt werden inwieweit sich während der Lager- bzw. Entnahmephase die Gärsäure- und Ammoniakgehalte von Mais-GKS entwickeln. Im GKS-Projekt kam es zu einer raschen Ansäuerung und der damit gewährleisteten Lagerfähigkeit der Ganzkornsilage. Dennoch scheinen mit zunehmender Lagerungsdauer, fermentative Prozesse weiter aktiv zu sein, die bei höherem Feuchtigkeitsgehalt des Maises zum Zeitpunkt der Einlagerung stärker ausgeprägt waren. Dennoch kam es zu keinen futterhygienischen Problemen während der Lagerung im Ganzkornsilo. Abstract Fermented maize, stored as whole grain, is applied as feed at 40-50% of the Austrian fattening pig producing farmers. Until now, there exist no investigations about their fermentation pattern (fermentation acids, ammonia, pH-value) during the whole storage period. The study resulted in a rapid acidification, which is a precondition for a successful storage period of wet maize. Furthermore, no feed hygiene problems occurred despite the slight increase in the risk of spoilage (increase in ammonia content and pH-value) during the whole storage period. Thus, it can be concluded, that at good storage 70. ALVA-Tagung, Steiermarkhof, 2015 171 conditions (low germ content, moisture content of the storage material in the normal range) and an intact silo system, no feed hygiene problems occurs. Literatur NAUMANN C., BASSLER R., 2012: Die chemische Untersuchung von Futtermitteln. Verband Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten Darmstadt. RESCH, R., ZENTNER, E., 2014: Einfluss der Lagerungsbedingungen von Mais-Ganzkornsilage (GKS) auf Gärgaszusammensetzung und Gärungsverluste. Abschlussbericht Projekt 2395 (DaFNE 100885), HBLFA Raumberg-Gumpenstein, 34 S. WETSCHEREK, W., 2014: Einfluss der Lagerungsbedingungen von Mais-Ganzkornsilage (GKS) auf Gärgaszusammensetzung und Gärungsverluste. Abschlussbericht + Ergänzungsteil zum Projekt 100882, Universität für Bodenkultur Wien, 48 + 10 S. Adressen der Autoren 1 Universität für Bodenkultur Wien, Department für Agrarbiotechnologie, Institut für Tierernährung, Tierische Lebensmittel und Ernährungsphysiologie (TTE), Muthgasse 11, 1190 Wien 2 HBLFA Raumberg-Gumpenstein, Institut Pflanzenbau und Kulturlandschaft, Altirdning 11, 8952 Irdning *Ansprechpartner: Dr. Karl SCHEDLE, [email protected] 172 70. ALVA-Tagung, Steiermarkhof, 2015
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