Развитие микроорганизмов в силосовании культур

Силосование относится к самым распространенным способам консервирования кормов для животных. Силосуют зеленые растения, влажное зерно, отходы овощеводства, корнеклубнеплоды, бахчевые культуры, свекловичный жом, барду, солому. Рынок препаратов и добавок для силосования представлен продуктами отечественных и зарубежных производителей для биологических и химических методов силосования. В этой статье речь пойдет о процессах, происходящих с травами при силосовании, информация о которых поможет вам выбрать производителя и продукт для силосования корма в своем хозяйстве быстрее и качественнее.

Группы силусирующих трав

Тот результат, который планируете получить от силосования зеленых растений, зависит от количества в них сахара, обеспечивающего образование молочной кислоты, концентрация которой может сдвинуть активную кислотность среды до рН 4,2. Зеленые растения в зависимости от содержания в них сахара разделены на лекгосилосующиеся, трудносилосующиеся и несилосующиеся.

Кукуруза, сорго, суданская трава, подсолнечник, топинамбур, отава злаковых трав, вико – овсяная смесь, озимый рапс относятся к легкосилосующимся. Трудно силосуются донник, красный клевер до цветения, могар. К несилосующимся растениям относят крапиву до цветения, люцерну в фазе бутонизации, ботву картофеля, арбуза, тыквы. Зеленая масса этих растений содержит недостаточное количество сахара для образования необходимой концентрации молочной и уксусной кислот.

При силосовании в измельченной свежескошенной или провяленной растительной массе, уложенной в траншеи и плотно утрамбованной, изолированной от воздуха, интенсивно протекают биохимические и микробиологические процессы. В результате чего образуются молочная, уксусная и другие органические кислоты, сдвигающие значение рН в кислую сторону. Также образуется диоксид углерода, антибиотические вещества, выделяемые клетками растений и микроорганизмами, которые вместе служат комплексным консервирующим средством, предохраняющим массу от порчи. После скашивания растений вместо фотосинтеза в клетках распадаются питательные вещества, в основном углеводы. Этот процесс в отмирающей клетке растения называется «голодный обмен», который интенсивно протекает при доступе кислорода воздуха и связан с большими потерями тепловой энергии, разогревающий силосуемый корм. При использовании кислорода воздуха растительные клетки отмирают не сразу, а некоторое время поддерживают жизнь дыханием в анаэробных условиях, разлагая при этом сахар до диоксида углерода. На поверхности силосуемых растений постоянно присутствует эпифитная микрофлора, среди которой могут находиться желательные молочнокислые бактерии 10 - 1 млн/г, дрожжевые грибки в концентрации 1 тыс- 1 млн/г, и вредные виды маслянокислых и гнилостных энтеробактерий в концентрации 1 тыс – 1 млн/г. Общая концентрация аэробов среди эпифитной микрофлоры может достигать 10 млн/г, в том числе плесени 10 тыс/г. Каждая из групп микроорганизмов способна размножаться при строго определенных условиях влажности, температуры, активной кислотности среды, энергетического и азотного питания.

В зависимости от потребности в кислороде микроорганизмы бывают размножающиеся в кислородной и в бескислородной среде.

Гомоферментативные и гетероферментативные молочнокислые бактерии размножаются только при доступе кислорода. Представители бескислородной группы, плесени, большинство гнилостных и маслянокислых бактерии, в силосе нежелательны, так какони его портят и делает его непригодным к скармливанию.

Фазы развития микроорганизмов

Развитие разных групп микроорганизмов при силосовании проходит неравномерно и зависит от многих причин. Выделяют 3 фазы течения микробиологических процессов.

Первая фаза, смешанное брожение, начинается одновременно с началом заполнения хранилища и заканчивается при создании анаэробных условий в силосуемой массе и небольшом ее подкислении. Фазу характеризуют активное развитие смешанной микрофлоры, поступающей в хранилище с силосуемой массой. Клетки растений продолжают дышать и, исчерпав запас кислорода воздуха, отмирают. Вместе с факультативными анаэробами, такими как молочнокислые бактерии, дрожжи развиваются нежелательные аэробные формы гнилостные бактерии и плесени, препятствующие закислению силоса. Продолжительные сроки закладки и не тщательная тромбовка силосуемой массы увеличивают длительность первой фазы, которая приводит к повышению потерь питательных веществ и снижению качества силоса. Не плотно уложенная масса сильно разогревается. Установлено, что при повышении температуры силосуемой массы свыше 40 ℃ белки и аминокислоты вступают в химические реакции с сахарами, в результате чего образуются меланоиды, представляющие собой сложный и стойкий комплекс, белки которого не перевариваются животными. При взаимодействии белков с сахарами образуются ароматические вещества, придающие силосу запах яблок, меда или ржаного хлеба. Перегретый силос приобретает коричневый или бурый цвет, охотно поедается животными, но у него резко снижена переваримость питательных веществ. В частности, переваримость протеина в перегретом силосе составляет 10 -15%, тогда как в качественном 62 - 68%. Во второй фазе силосования создаются анаэробные условия и бурное развитие молочнокислого брожения из-за чего корм подкисляется. Происходит угнетение развитие нежелательных микроорганизмов. В третьей фазе силосования заканчиваются основные процессы брожения, накопление в силосе органических кислот и снижающийся рН до 4,0-4,2 вызывает постепенную гибель молочнокислых бактерий. В качественном силосе свободная молочная кислота преобладает над уксусной при соотношении 3 - 4:1.

При силосовании сырья с высоким процентом влажности, богатого протеином и бедного сахаром из-за медленного или недостаточного подкисления корма могут происходить нежелательные процессы маслянокислого брожения, снижающие качество готового силоса. Весь процесс силосования растений заключается в том, чтобы при брожении максимально снизить потери питательных веществ. Гнилостные бактерии в силосе развиваются только в аэробных условиях при значении рН свыше 5,5.

Этапы силосования

Технология силосования включает операции скашивание с провяливанием или без него и измельчение растений, транспортировку зеленой массы к месту силосования, укладку в хранилища, разравнивание и уплотнение силосуемой массы, плотное укрытие и изоляцию силосуемого сырья от воздуха после заполнения хранилища.

Качество заготавливаемого силоса зависит от фазы вегетации растений в момент их уборки. Например, клевер, убранный в фазе начала цветения дает хорошую силосную массу. Однолетние бобовые и бобово – злаковые смеси в фазе бутонизации силосуются трудно, а в период восковой спелости бобов в нижних ярусах хорошо. Злаковые многолетние травы, выращенные при использовании высоких доз азотных удобрений, в ранние фазы вегетации силосуются плохо, и их убирают на силос в период колошения или перед силосованием провяливают до влажности 60 - 65%. Сроки уборки на силос отдельных культур предусматривают максимальный выход питательных веществ с единицы площади. Продолжительность закладки силосуемого сырья в хранилище не должна иметь подъездные пути с твердым покрытием, чтобы снизить загрязнение землей силосуемой массы. При уборке силосных культур потери питательных веществ могут происходить из-за высокого среза растений, некачественного оборудования транспортных средств, в частности, не наращены у автомашин и тракторных тележек борта, отсутствие на них заградительных сеток, пологов, которые часто достигают 7-10% и более, а при соблюдении этих правил составляют 1 - 2%. Биохимические потери на дыхание и ферментацию зависят от продолжительности закладки массы. Известно, что при заполнении силосохранилища за 2 – 3 дня потери сухого вещества от «угара» составляют 7 - 9%, а при более растянутых сроках заполнения 12 - 14% и более. Большое количество питательных веществ при силосовании теряется из-за утечки их с соком. Величина потерь зависит от влажности и вида растений, степени измельчения и уплотнения силосуемой массы. Установлено, что из 1 т зеленой массы влажностью более 80-85% потери составляют 140 – 230, влажностью 75-80% от 20 до 140 кг, при силосовании растений влажностью менее 75% выделение сока практически прекращается.

Величина соковыделения даже при одинаковой влажности растений зависит от степени их измельчения, поэтому при силосовании растений влажностью менее 75% их можно измельчать до 2 - 3 см, влажностью 75-80% до 5-6, при более высокой влажности до 8-10 см, если растения имеют не слишком грубые стебли. Выделяют сок разные виды силосуемых растений неодинаково. Например, при влажности зеленой массы 86 -87% растения однолетних мешанок выделяют 12,5% сока, кукурузы около 20, подсолнечника более 30%. Степень уплотнения силосуемого сырья находится в зависимости от его влажности. Чем меньше влажность силосуемой массы, тем тщательнее ее утрамбовывают. Излишнее уплотнение высоковлажного сырья ведет к дополнительному соковыделению.

Предотвратить развитие гнилостных бактерий можно созданием анаэробных условий и снижением рН до 4,4 - 4,5. Для этих целей широко применяются силосные закваски на основе осмотолерантных штаммов молочнокислых бактерий. Использование заквасок повышает конкурентность молочнокислой фракции микрофлоры силосуемой массы, сокращает продолжительность первой фазы и ускоряет подкисление массы, подавляя при этом развитие нежелательных микроорганизмов.

Химическое консервирование применяют при силосовании растений с недостаточным или избыточным содержанием сахаров, а также закладке на силос массы с влажностью 75% и выше, которое снижает потери питательных веществ 3-4 раза и повышает качество корма.

Источник: «АПК Эксперт: Животноводство. Птицеводство»