Бактерии силосование кормов происходит с помощью
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ СИЛОСОВАНИИ
Основная цель силосования — сохранение в силосе и сечение более или менее длительного времени питательных веществ и витаминов, находящихся в свежем сочном корме.
Сущность силосования заключается в консервировании растений, плотно уложенных в хранилище, органическими кислотами, которые образуются в результате жизнедеятельности бактерий из сахара, содержащегося в силосуемой массе.
Основным условием, обеспечивающим успех силосования, является создание в силосуемом корме такой среды, в которой деятельность микробов, вызывающих нежелательные процессы брожения, будет невозможной.
Степень кислотности среды, или истинная кислотность, обозначается условно знаком рН. При рН, равной 7,0, реакция среды нейтральная. Уменьшение этого числа указывает на подкисление среды, а увеличение-с па подщелачивание.
Для того чтобы процесс силосования проходил интенсивно, необходимо создать благоприятные условия для развития молочнокислых бактерий, быстро повышающих кислотность корма до уровня (рН 4—4,2), при котором невозможно развитие нежелательных процессов брожения. В результате жизнедеятельности этих бактерий сахар силосуемых растений в большей своей части превращается в молочную кислоту. Так, при силосовании кукурузы и других культур, богатых сахаром, процесс их заквашивания заканчивается за 4—6 дней.
Молочнокислое брожение. Молочнокислые бактерии представляют очень большую группу микроорганизмов, вырабатывающих в качестве основного продукта своей жизнедеятельности молочную кислоту. Эти бактерии по составу продуктов брожения делятся на две основные группы: гомоферментативные, образующие при сбраживании Сахаров в основном молочную кислоту, и гетеро-ферментативные, вырабатывающие из Сахаров наряду с молочной кислотой уксусную кислоту и другие продукта брожения.
В процессе брожения молекула сахара распадается па две молекулы молочной кислоты.
В благоприятных условиях каждая микробная клетка производит за один час столько молочной кислоты, что вес ее превышает в 3 раза вес самой клетки.
Молочнокислое брожение связано с некоторыми потерями углеводов. Эти потери составляют около 3% калорийности использованного сахара. Помимо гексоз, молочнокислые бактерии сбраживают и пентозы, в результате чего образуются молочная и уксусная кислоты:
Молочнокислые бактерии размножаются при довольно широких колебаниях температуры в силосуемой массе. Наиболее распространенные представители этих бактерий живут при температуре от 7 до 42° тепла; оптимальная Для них температура 25—30°. Отдельные виды молочнокислых бактерий размножаются и при более высокой температуре (50—60°).
Молочнокислые бактерии могут существовать как в присутствии кислорода, так и без него. Сам процесс молочнокислого брожения не требует кислорода, так как он протекает с выделением энергии, что и обеспечивает этим бактериям возможность существования без кисло-рода. Поэтому молочнокислые бактерии хорошо развиваются в плотно уложенной силосуемой массе.
Технология силосования растительного сырья должна быть направлена на то, чтобы создать благоприятные условия для развития молочнокислого брожения.
Пропионовокислое брожение возникает в результате жизнедеятельности пропионовокислых бактерий. По своим физиологическим особенностям они относятся к анаэробам (не нуждаются в кислороде воздуха). Оптимальная температура для них — в пределах 14—35°.
Однако, по имеющимся данным, в силосуемой массе пропионовая кислота образуется как продукт жизнедеятельности некоторых групп молочнокислых бактерий. Эти микроорганизмы превращают молочную кислоту, а также глюкозу, маннозу и ряд других соединений в про-пионовую и уксусную кислоты.
При силосовании всегда образуется некоторое количество пропионовой кислоты. Наличие ее не влияет отрицательно на органолептические свойства силоса и его кормовое достоинство.
Маслянокислое брожение вызывается спороносными бактериями. Сахар при этом брожении распадается на глюкозу, масляную кислоту, углекислый газ, водород;
Йогут получаться также уксусная, пропионовая, мурашиная кислоты, этиловый и бутиловый спирты, ацетол-маслянокислые бактерии способны переводить молочную кислоту в масляную.
Оптимальная температура для развития маслянокис-1м бактерий около 30—35° тепла, минимальная 8—10°, максимальная 45°. Однако их споры сохраняют жизнеспособность и при более высокой температуре, чем и объясняется образование масляной кислоты в силосной массе, подвергавшейся значительному разогреванию.
Маслянокислые бактерии хорошо размножаются лишь при полном отсутствии кислорода. Они не могут существовать в такой кислой среде, как молочнокислые. Как указывалось, минимальное значение рН для них 4,7. Поэтому предотвратить маслянокислое брожение в силосе возможно путем быстрого накопления в нем молочной кислоты.
Маслянокислое брожение в силосе нельзя допускать по следующим причинам: масляная кислота придает силосу неприятный запах, в результате гниения белковых веществ в силосе накапливается аммиак, молоко бывает непригодно для сыроварения.
В недоброкачественном силосе наряду с маслянокислыми бактериями могут размножаться и бациллы ботулизма, накапливающие в среде сильнодействующий токсин. Бациллы ботулизма обычно попадают в силосуемую массу с частицами почвы. Поэтому зеленая масса, предназначенная для силосования, должна быть чистой.
В силосуемой массе могут развиваться также бактерии группы кишечной палочки, энергично образующие 1,131,1, в основном углекислоту и водород. Белки при воздействии на них кишечной палочки подвергаются гнилостному распаду. Оптимальная температура среды для них 37—40° тепла. Развиваются как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Минимальное значение рН около 4,7.
При правильном силосовании бактерии кишечной палочки встречаются в большом количестве лишь в начале процесса, так как нарастающая кислотность в силосуемой массе быстро подавляет их развитие.
Бактерии, вызывающие гнилостный распад белков, широко распространены в природе. Предотвратить развитие гнилостной микрофлоры в силосуемом корме возможно только быстрым его подкислением, так как в среде, рН которой ниже 4,4, они погибают.
Дрожжи и плесени. В силосе всегда обнаруживается некоторое количество дрожжевых грибков. При размножении их образуются спирт и некоторые ароматические вещества, улучшающие запах корма. Дрожжи кислотоустойчивы и могут жить при рН 2,5—3,0. Оптимальная температура для их развития 25—30° тепла. Дрожжевое брожение не ухудшает качества силоса, но при сильном развитии оно сопровождается значительными потерями питательных веществ в этом корме.
Отрицательно влияет на качество силоса появление в нем плесени. Плесневые грибы хорошо растут в кислой среде, выдерживая рН 1,2—1,6. Это — аэробные организмы. При плохой изоляции от воздуха силос покрывается плесенью, которая при недостаточном уплотнении массы проникает в него на большую глубину.
Плесневые грибы используют для своего питания молочную и уксусную кислоты, вследствие чего, развиваясь в силосе, они резко понижают его кислотность и дают возможность возникать гнилостному брожению. Поэтому плесневение, как правило, сопровождается загниванием корма. Скармливать силос, пораженный плесенью, нельзя, так как продукты жизнедеятельности ряда грибов вредны для животных и могут вызвать заболевания.
В результате развития в силосуемом корме различных видов микроорганизмов определяются следующие фазы созревания силоса.
Фаза развития смешанной микрофлоры. Заложенная в хранилище силосная масса уплотняется, растительные клетки теряют тургор и выделяют сок, который служит питательной средой для микроорганизмов. Одновременно начинают размножаться многие виды бактерий — гнилостные, кишечная палочка, дрожжи, молочнокислые и др. Возбудителей маслянокислого брожения в первоначальную фазу смешанного брожения бывает мало. При плотной укладке корма, способствующей развитию преимущественно молочнокислых бактерий, эта фаза брожения заканчивается в короткий срок. При рыхлой укладке фаза смешанного брожения продолжается долго, что отрицательно влияет на качество сена.
Фаза основного брожения. Главную роль в ней играни молочнокислые бактерии. Они энергично подкисляют корм и подавляют другие виды микрофлоры, если в силусмой массе достаточно сахара. Если же из-за недостатке сахара молочнокислое брожение идет медленно, СИЛОС слабо подкисляется, в нем одновременно с молочной образуется масляная кислота. В эту фазу развития добавляют дрожжи, образуя спирт.
Конечная фаза брожения. Возбудители молочнокислого процесса постепенно отмирают. Молочная кислота При определенной концентрации становится вредной для самих молочнокислых бактерий, и они погибают. Условным моментом созревания силоса, при котором обеспечивается его нормальное хранение, считается, как укапывалось выше, подкисление его до рН 4,2. Качество силоса характеризуется количеством и соотношением ор-, панических кислот (табл. 2).
Таблица 2
Соотношение различных органических кислот в силосе
Таким образом, в хорошем силосе преобладает свободная молочная кислота, а свободная уксусная по отношению к ней составляет 25—30%. Присутствие масляной кислоты не допускается.
Ухудшение качества силоса связано со снижением количества свободной молочной кислоты и нарастанием содержания масляной кислоты.
Источник
Практические рекомендации предназначены для сельхозтоваропроизводителей, занятых производством продукции животноводства.
Страница 1 из 3
Силос
Силосование – биологический метод консервирования, в основе которого лежит процесс молочнокислого брожения. Поэтому все технологические приёмы закладки и хранения силоса должны быть направлены на преимущественное развитие молочнокислых бактерий и, прежде всего, их гомоферментативных форм.
Основные условия получения высококачественного силоса
Для этого прежде всего необходимо быстро и надёжно изолировать заложенную массу от воздуха, чтобы устранить дыхание растительных клеток, предотвратить развитие аэробных микроорганизмов и сохранить основное количество фитонцидных веществ зелёных растений, которые в первый период силосования представлены газообразными соединениями (нитритами и окислами азота). Эти соединения образуются при восстановлении нитратов и оказывают губительное действие, прежде всего на маслянокислые бактерии. Минимальное количество нитратов, обеспечивающих предотвращение маслянокислого брожения в первый период силосования зеленой массы, составляет 0,5 г в расчёте на 1 кг сухого вещества.
В дальнейшем консервирование изолированной от воздуха массы обеспечивается молочной, частично уксусной, кислотами, которые образуются при сбраживании сахаров. По мере подкисления массы жизнедеятельность гнилостных, маслянокислых и других нежелательных бактерий замедляется, и как только активная кислотность (рН) силоса достигнет значения 4,2 и ниже, их развитие прекращается.
Следовательно, наличие сахаров в растениях является одним из основных условий регулирования микробиологических процессов при силосовании. Их должно содержаться не менее, чем в 1,7 раза выше буферной ёмкости растений, определяемой расходом молочной кислоты на подкисление корма до рН 4,0 (сахаро-буферное отношение ≥1,7), при силосовании свежескошенных трав. И не менее, чем в 1,3 раза больше (сахаро-буферное отношение ≥1,3) при силосовании провяленной до содержания сухого вещества 30–35% зелёной массы.
Считается, что регулирование микробиологических процессов при силосовании достигается повышением концентрации сухого вещества в зелёной массе до 30–35%. Это мнение основано на том, что при силосовании такой массы повышается критический предел активной кислотности (рН), ограничивающий развитие маслянокислых бактерий, – с 4,2–4,0 до 4,45–4,60. На основе чего стали утверждать, что провяливание трав до указанного содержания сухого вещества обусловливает подавление жизнедеятельности данного вида бактерий при меньшем накоплении кислот, а следовательно, при меньшем содержании сахара в силосуемой массе, тем самым открывая возможность эффективного силосования сырья с необеспеченным сахарным минимумом.
Закладка силоса
Однако это не совсем так. Повышение содержания сухого вещества в травах до 30% и выше, а следовательно, увеличение осмотического давления в растительных клетках, приводит к угнетению развития молочнокислых бактерий, обусловливая замедление подкисления массы, особенно в первый, самый решающий этап её силосования (табл. 1). Это приводит к тому, что активная кислотность, необходимая для устранения в корме маслянокислого брожения, создаётся продолжительное время, в течение которого маслянокислые бактерии ещё продолжают функционировать. В итоге к моменту стабилизации силоса из провяленных до указанного содержания сухого вещества трав с низким (менее 0,5 г/кг сухого вещества) содержанием нитратов в нём уже успевает образоваться некоторое количество масляной кислоты.
Ещё большее негативное влияние оказывает повышение содержания сухого вещества до 30–35% при силосовании трав, обеспеченных сахаром. В этом случае, наряду с маслянокислыми бактериями, продолжительное развитие в массе получают и другие виды нежелательных микроорганизмов – энтеробактерий и дрожжей, которые, в отличие от молочнокислых бактерий, крайне нерационально используют содержащийся в растениях сахар. При силосовании трав с относительно невысоким содержанием сахара это нередко служит причиной возникновения вторичной ферментации, сопровождающейся накоплением в корме уже значительного количества масляной кислоты. Силосование же сырья, богатого сахаром, вследствие активного развития дрожжей (104–105 КОЕ/г массы) сопровождается повышением восприимчивости корма к аэробной порче. Такой силос быстро разогревается и плесневеет при выемке из хранилищ.
Принципиальная схема брожения в силосе из провяленных до содержания сухого вещества 30– 35% трав с низким содержанием нитратов
Исследования и практический опыт показывают, что для получения высококачественного стабильного при хранении и выемке силоса, независимо от содержания сухого вещества в силосуемой массе, следует обеспечивать следующие основные условия:
- быстро (в течение 3–5 суток) снизить рН массы до значения 4,2 и ниже, то есть до предела, исключающего развитие всех нежелательных бактерий:
- обеспечить быструю (в течение 5–10 суток) стабилизацию корма в анаэробных условиях, при которой предотвращается распад питательных веществ до газообразных продуктов.
В тех случаях, когда химический состав (низкое содержание сахара) или физическое состояние (высокое содержание сухого вещества) растений не обеспечивают создание указанных условий, а следовательно, не гарантируют получение высококачественного корма, следует принимать меры, направленные на обеспечение нужного направления процесса брожения. Это достигается при использовании сахаристых добавок, химических консервантов и биологических препаратов, созданных на основе специально отселекционированных штаммов молочнокислых и других видов бактерий (Кофасил-Лак, Биотроф, Силзак и др.).
Бактериальные препараты в консервировании кормов
Использование консервантов признано эффективным способом заготовки сочных кормов, позволяющим в 2–3 раза уменьшить потери урожая кормовых культур (особенно в процессе сбора и силосования их в периоды с нетипичными погодно-климатическими условиями) и обеспечить высокое качество кормов. За счет использования консервантов достигается повышение выхода кормов в год до 15–20% по сравнению с обычным силосованием. Один килограмм любого консерванта в среднем дополнительно обеспечивает сохранение в силосе около 10 корм. ед. и 1 кг протеина, за счет которых можно дополнительно получить 6–10 кг молока или 1,5–2 кг прироста живой массы животных.
Мировая практика и передовой опыт свидетельствуют о том, что стимулирование молочнокислого брожения в силосованной массе с помощью биологических консервантов является эффективным и безопасным способом направленного регулирования микробиологических и биохимических процессов, а обеспечение направленной ферментации позволяет получить силос более высокого качества. Корм, заготовленный с использованием биологических консервантов, не поражается грибками, не загнивает, сочный, хорошо поедается животными, также улучшается состав органических кислот, уменьшаются потери сухого вещества. Отмечено уменьшение угара в верхнем слое и увеличение сохранности кормовых единиц.
Биологические консерванты производятся двух видов, которые отличаются по способам внесения:
- прямое внесение консерванта в растительную массу непосредственно во время трамбовки в силосохранилище;
- внесение консерванта в растительную массу через дозаторы, установленные на кормоуборочных комбайнах.
В последнее время на рынке зарекомендовали себя биоконсерванты для силосования и сенажирования зелёных кормов Биоамид-2 и Биоамид-3 производства фирмы ЗАО «Биоамид», г. Саратов.
Биоконсервант «Биоамид-2» – смесь штаммов двух культур молочнокислых бактерий Lactobacillus plantarum – очень активный, конкурентноспособный, устойчивый штамм, отвечающий за быстрое снижение уровня рН и Lactococcus lactis subsp. lactis – он начинает работать несколько позже, производит уксусную и молочную кислоту, стимулирует в силосуемой массе молочнокислое брожение после первого быстрого снижения рН.
Применение биоконсерванта «Биоамид-2» приводит к уменьшению угара верхнего слоя силоса с 30–50 см до 10 см и практически полному отсутствию масляной кислоты в корме. Данный эффект достигается благодаря быстрому развитию двух видов молочнокислых бактерий, являющихся действующим началом «Биоамид-2», в консервируемой растительной массе. Увеличение численности молочнокислых бактерии начинается в рабочем растворе биоконсерванта за счет питательных веществ сухого молока, которое входит в состав препарата. Это позволяет избежать затрат на приобретение молока или молочной сыворотки для активации препарата. На растительную массу попадают молочнокислые бактерии, вышедшие из состояния покоя, они быстро размножаются, подавляют бактерии и грибы, вызывающие гниение и маслянокислое брожение в силосе. Угнетение вредных микроорганизмов и быстрая консервация корма происходит под действием быстро возрастающей концентрации молочной и уксусной кислот. Эти кислоты образуются при сбраживании молочнокислыми бактериями углеводов зеленой массы. Отличительной особенностью биоконсерванта «Биоамид-2» являются специально отобранные молочнокислые бактерии, которые способны использовать не только гексозы (глюкозу), но и пентозы (ксилозу, арабинозу), а также крахмал и декстрины. Бактерии биоконсерванта
«Биоамид-2» практически полностью прекращают рост и жизнедеятельность, когда рН зеленой массы снижается ниже 4 единиц, таким образом обеспечивается частичная защита от перекисления силоса. Силос и сенаж, приготовленные с использованием биоконсерванта «Биоамид-2», имеют естественный цвет, ненарушенную структуру, приятный фруктовый запах.
Корма, приготовленные с применением биоконсерванта «Биоамид-2», отлично поедаются животными, нормализуют процессы пищеварения, препятствуя возникновению кетозов и ацидозов. Благодаря этому показано увеличение среднесуточных удоев у коров, повышение прироста живой массы животных. Все вышеперечисленное снижает затраты на кормление животных.
Биоконсервант «Биоамид-2» обеспечивает высокое качество корма в течение длительного срока хранения (до 3 лет).
Биоконсервант «Биоамид-2» используют для силосования и сенажирования:
- кукурузы, сорго, подсолнечника;
- однолетних и многолетних бобовых и злаковых травосмесей. Биоконсервант «Биоамид-3» обеспечивает:
- повышение питательности корма за счет увеличения содержания сырого протеина, растворимых углеводов, витаминов;
- предотвращение маслянокислого брожения, гниения, развития плесневых грибов и перекисления консервируемого корма;
- естественный цвет и структуру кормов;
- отличное потребление животными и нормализацию процессов пищеварения;
- соответствие 1-му классу не менее 95% силоса и сенажа, заложенных с биоконсервантом;
- высокое качество кормов при длительном хранении. Повышение питательности кормов, заложенных с биоконсервантом «Биоамид-3».
Биоконсервант способствует увеличению сохранности:
кормовых единиц на 25%;
перевариваемого протеина на 25–33%;
сухого вещества на 5–8%;
каротина в 2,5 раза;
растворимых углеводов за счет расщепления крахмала амилазой молочнокислых бактерий.
Пропионовокислые бактерии синтезируют дополнительное количество витаминов.
Биоконсервант «Биоамид-3» используют для силосования и сенажирования:
высокосахаристых растений;
кукурузы, сорго, подсолнечника, их смесей;
послеуборочных остатков кукурузы;
однолетних и многолетних бобовых и злаковых травосмесей;
дикорастущих трав.
Важным технологическим приемом регулирования микробиологических процессов при силосовании является степень измельчения растений, рассматривать которую следует с учётом содержания сухого вещества в зелёной массе. Она должна способствовать как можно более плотной укладке массы, но лишь в такой мере, чтобы не было обильного выделения сока. Поэтому при содержании сухого вещества 30% и более растения следует измельчать на отрезки длиной 15–20 мм, кукурузу и однолетние бобово-злаковые смеси, убранные в оптимальную фазу вегетации, – до 10 мм. Растения, содержащие сухого вещества 20% и менее, измельчают более крупно – на отрезки 40–50 мм.
Источник