Силосование кормов как метод анаэробной биоконверсии
Силосование(от испанского silos – яма) – это биологический метод консервирования кормов, в основе которого лежит молочнокислое брожение.
Технология силосования: 1) скашивание (с провяливанием или без него) и измельчение растений; 2) транспортировка зеленой массы к месту силосования; 3) укладка в хранилища (траншеи, ямы), разравнивание и уплотнение силосуемой массы; 4) плотное укрытие и изоляция силосуемого сырья от воздуха после заполнения хранилища. Различают силос из кукурузы, силос из однолетних и многолетних растений, комбинированный силос.
Преимущества силосования: 1) сочную растительную массу можно силосовать в любую погоду, при этом потери составных частей корма, в том числе и витаминов, значительно ниже, чем, например, при заготовке сена; 2) правильно заквашенный корм хорошо поедается животными, в результате чего повышается их продуктивность; 3) силосовать можно такие корма (ботва свеклы, картофеля, отходы крахмало-паточного производства), которые часто не используются в хозяйствах; 4) засилосованный корм можно хранить длительное время, иногда десятилетиями; 5) правильно приготовленный силос имеет хорошие вкусовые качества, возбуждает аппетит и в сбалансированных рационах улучшает использование разных составных частей корма.
Способы силосования кормов: 1) Холодный способ – проходит при температуре (25 – 35 °С). При этом измельченная силосуемая масса плотно укладывается и хорошо изолируется от воздуха. Холодный способ силосования в нашей стране распространен повсеместно. 2) Горячий способ – проходит при температуре 50 ºС. При этом корм укладывают рыхло и постепенно, что создает условия для более бурного развития микробиологических процессов. При такой технологии происходит потеря больших количеств питательных веществ.
Главное консервирующее средство – молочная кислота. Микроорганизмы способны превращать сахара в молочную, уксусную, пропионовую и другие кислоты, которые придают корму острый специфический запах. Кроме сахаров в растениях содержатся протеины, аминокислоты, минеральные соли, которые нейтрализуют, связывают образовавшиеся кислоты и выполняют роль буферных веществ.
Силосуемость растений определяется сахарным минимумом – это процент сахара в растениях, необходимый для накопления молочной кислоты в количестве, обеспечивающем смещение рН силоса до 4,2 при данной буферности исходного сырья.
При содержании в растениях большого количества сахаров и недостатке протеина силос получается перекисленным и животные его плохо поедают. Избыточное содержание влаги в силосуемой массе ведет к накоплению большого количества жидкости, и жизнь клеток скошенных растений продлевается, на что используются сахара, крахмал, протеин. Чтобы предотвратить ферментативные процессы, силосуемую массу быстро закладывают в кормохранилища и изолируют от воздуха.
При несоблюдении правил силосования наряду начинают развиваться микробиологические процессы. Это ведет к повышению температуры, протеины вступают во взаимодействие с сахарами; образуются пахучие вещества – изовалеоиановый альдегид (напоминает запах ржаного хлеба), фурфурол (запах яблок), оксиметилфурфурол (запах меда). Такой корм охотно поедается животными, так как ароматические вещества возбуждают у них аппетит. Однако он беден протеином, каротином и другими питательными веществами, необходимыми для нормальной жизнедеятельности организма животных.
Микрофлора силоса
Молочнокислые бактерии.Возбудителей молочнокислого брожения делят на две группы: 1) гомоферментативные – образуют из сахаров в основном молочную кислоту; 2) гетероферментативные – кроме молочной образуют уксусную кислоту, диоксид углерода, иногда этиловый спирт.
Бактерии группы кишечной палочки – участвуют в гетероферментативном молочнокислом брожении и образуют большое количество газов (Е. coli). В кормовой массе они встречаются в начале силосования; с накоплением молочной кислоты их численность уменьшается. В результате их жизнедеятельности происходит превращение сахаров в малоценные продукты, что снижает питательность корма.
Аммонификаторы (гнилостные микробы) – всегда имеются на поверхности растений (сенная, картофельная, капустная и другие бациллы, а также эшерихии и протей). Они вызывают энергичное разложение белков в начале процесса силосования, когда рН более 4,5 – 4,7. При медленном подкислении корма аммонификаторы продолжают усиленно размножаться, накапливаются продукты распада протеина, которые могут вызывать отравление животных.
Дрожжи – всегда могут быть в растительной массе. Они сбраживают сахара до спирта, придают корму приятный запах и вкус, что возбуждает у животных аппетит, продуцируют витамины и другие биологически активные вещества, что способствует развитию микроорганизмов. Однако дрожжи для своей жизнедеятельности используют сахара, а, следовательно, уменьшают образование молочной кислоты. Некоторые из дрожжей даже разлагают органические кислоты, что тормозит процесс силосования. Обычно дрожжи усиленно размножаются в начале процесса, а затем их численность уменьшается.
Плесневые грибы (Penicillium, Aspergillu s и др.). В силосной массе сохраняются недолго. Они хорошо переносят кислую среду, но являются аэробами. При доступе воздуха плесневые грибы энергично размножаются и используют молочную и другие органические кислоты. Это ведет к повышению рН, созданию условий для развития споровых форм микробов – маслянокислых и аммонификаторов, в результате чего корм становится непригодным к скармливанию животным.
Маслянокислые бациллы (клостридии) – попадают на растения из почвы. Это – облигатные анаэробы, поэтому при хорошем уплотнении силосуемой массы создаются условия для их развития. Они сбраживают сахара с образованием масляной кислоты, диоксида углерода и водорода. Кроме того могут образовываться уксусная, пропионовая и муравьиная кислоты, а также спирты (этиловый, бутиловый и ацетон). Маслянокислые бациллы способны переводить молочную кислоту в масляную. Она придает горький вкус и неприятный запах корму, поэтому он плохо поедается животными. При попадании маслянокислых бацилл из корма в молоко и молочные продукты (сыры) ухудшается их качество, развиваются процессы, приводящие к порче продуктов. Маслянокислые бациллы имеют мощный ферментативный аппарат, способны усваивать молекулярный азот из воздуха. При рН 4,7 и ниже маслянокислые бациллы развиваться не могут.
Уксуснокислые и целлюлозоразлагающие микробы – являютсяаэробами, и в хорошо засилосованном корме нет условий для их развития. Уксусная кислота может образовываться некоторыми молочнокислыми бактериями, поэтому она всегда присутствует в силосе. Целлюлозоразлагающие микробы не выдерживают кислой среды, не размножаются в силосе и практически не вызывают изменения клетки.
Силосование – динамический процесс, в котором выделяют три фазы:
Первая фаза – развитие смешанной микрофлоры. После скашивания растений изменяется их физиологическое состояние. Нарушается целостность клеток, в окружающую среду выделяется сок, а вместе с ним и легкорастворимые сахара. Пространство между растениями заполняется соком, но в некоторых местах остается воздух, создаются условия для развития разных физиологических групп. С уплотнением силосной массы условия меняются, прекращается доступ кислорода воздуха, интенсивнее развиваются молочнокислые бактерии, накапливаются кислоты, тормозится развитие других физиологических групп микроорганизмов. Эта фаза сравнительно быстро проходит при холодном способе силосования и длится дольше при горячем способе.
Вторая фаза – основное брожение. При этом преобладают молочнокислые бактерии. Они продолжают подкислять корм. Происходит гибель и задержка роста неспорообразующих микробов, сохраняются бациллы. Молочнокислые кокки постепенно заменяются молочнокислыми палочками. К этому времени питательные вещества корма в значительной степени расходуются, наступают неблагоприятные условия для развития микроорганизмов, поэтому их количество постепенно уменьшается.
Третья фаза – окончание микробиологических процессов в силосуемой массе. При этом накапливается большое количество молочной кислоты, постепенно отмирают кокковые и палочковидные формы микробов.
Химические процессы, которые происходят при силосовании зеленой массы растений, разделяют на 5 фаз: 1)Растительные клетки продолжают дышать; при этом они выделяют углекислый газ и расходуют углеводы; 2)Образование уксусной кислоты; 3) образование молочной кислоты. Первые три фазы продолжаются по 3 – 5 дней. 4) Накопление молочной кислоты; рН снижается до 4,2 – 3,8; длится 12 – 21 день; 5) начинает образовываться масляная кислота, если содержание молочной недостаточно высоко. При этом разрушаются молочная кислота, протеины, углеводы. Это вызывает порчу силоса.
При силосовании кормов определенную роль играют антимикробные выделения растений – фитонциды, которые убивают на живых листьях и стеблях микроорганизмы или не дают им воспользоваться питательными веществами. После отмирания растений эти защитные свойства утрачиваются. Поскольку скошенные растения отмирают не сразу, то они некоторое время сохраняют свою фитонцидность. Действие этих веществ на гнилостные и маслянокислые микроорганизмы более сильное, чем на молочнокислые бактерии. Поэтому в изолированной растительной массе размножение гнилостной и маслянокислой микрофлоры задерживается веществами, выделяемыми травами. Молочнокислые бактерии в это время будут развиваться и перерабатывать сахара в молочную кислоту, которая подкисляет силосную массу. Достаточно кислая среда подавляет жизнедеятельность гнилостной и маслянокислой микрофлоры.
Источник
Технология силосования дает множество преимуществ животноводческим фермам. Метод позволяет обеспечивать скот питательной кормовой базой в любое время года. Если традиционная заготовка сена предусматривает сохранение 70% полезных элементов, то силосование увеличивает этот показатель на 20%. Во многом это достигается благодаря поддержанию условий, исключающих негативные процессы распада ценных элементов, среди которых белок. Что особенно важно, силосование кормов может быть организовано даже в условиях небольших фермерских хозяйств. Разумеется, речь идет о небольших объемах и с минимальными техническими средствами организации консервирования, но для типового частного угодья метод может быть эффективным.
Общие научные основы силосования
Процесс получения корма ориентирован на максимальное обеспечение целевого хозяйства необходимыми питательными веществами. Поэтому в основе силосования кормов лежит комплекс биохимических реакций, в ходе которых консервируется относительно свежая, но плотная и безопасная растительная масса. Технологи исключают допуск воздуха к будущему корму в процессе консервации, в результате чего происходит накопление органических кислот. В частности, вырабатывается молочная кислота, которая и выступает необходимым средством обеспечения эффекта консервирования. Кроме того, сформированная на первых же этапах хранения биохимическая среда предохраняет массу от порчи и разложения.
Может возникнуть вопрос о том, откуда берутся столь необходимые для благоприятных условий консервации вещества. И в этом заключается одно из главных преимуществ данной технологии. Дело в том, что силосование кормов практически не требует введения специальных модификаторов и реагентов. Все процессы, происходящие в ходе консервации, натуральны и основываются на работе местных растительных ферментов и полезных микроорганизмов, которые попадают в корм вместе с зеленой травой.
Что влияет на качество силоса?
Качественные характеристики силосуемой массы зависят от двух факторов – ее измельченности и влажности. Оптимальный процесс молочнокислой реакции определяется сбалансированной концентрацией сахара и других компонентов в травяном соке. При повышенной влажности растет риск разбавления сахарной основы, что не лучшим образом сказывается на свойствах готового корма. И напротив, излишняя сухость, как правило, заносит в массу больше воздуха, что сокращает эффективность консервации как таковой. Оптимальный показатель влажности растительной массы составляет порядка 70%. Что касается измельченности, то этот фактор связан с предыдущим. Если силосование кормов производится при влажности на уровне 60%, то резку выполняют с шагом в 2-3 см. При 70% отступы между срезами должны составлять 4-5 см. Если же показатель влажности доведен до 80%, то измельчение предусматривает промежутки в 9-10 см. При этом мелкотравянистую траву можно сохранять в первозданном виде, кроме трудноуплотняемых и огрубевших растений.
Контроль микробиологических процессов
Уже отмечалось, что масса силоса в плане обеспечения консервантами является самодостаточной. Но добиться этого можно только при условии правильной регуляции биохимических процессов, при которых будет выработан главный активный элемент – молочная кислота. Основным инструментом управления ее выработкой можно назвать ограничение доступа к кислороду. Полная герметичность места закладки обеспечит качественное силосование кормов. Плесневые грибы появляются в случаях нарушения этого правила и негативно влияют на характеристики массы. В частности, аэробные грибы семейств Mucor и Aspergillus появляются в воздушной среде и разлагают не только молочную кислоту, но и протеиновые элементы с углеводами. Если нет уверенности в надежности сооружения с точки зрения герметичности, то можно в качестве дополнительного консерванта использовать кормовые добавки в виде патоки типа мелассы, муравьиную кислоту или же натуральные закваски из культур, содержащих молочнокислые бактерии.
Закладка силосуемой массы
Процесс закладки должен осуществляться максимально быстро, поскольку укладываемая масса в сооружении разогревается и контакт с доступным кислородом приводит к потере протеина, а белок становится труднопереваримым. Как правило, при обслуживании крупных многотонных хранилищ процесс занимает 5-7 дней. Аналогичные работы на небольших хозяйствах должны завершаться через 2-3 дня после начала мероприятия. Так же быстро следует укладывать первые слои изолирующего материала, благодаря которому консервант силосования кормов активнее вырабатывается и сохраняется на долгий срок. В качестве такого материала может использоваться пленка, но только с армирующими насечками для придания жесткости.
Сооружения для консервации
Теперь стоит подробнее рассмотреть непосредственно сооружения, в которые может производиться укладка. Существует два варианта организации процесса силосования – горизонтальный и вертикальный. Первый вариант предусматривает использование траншей и ям, в которых содержится растительная масса. Такие способы хороши удобством обслуживания и минимальными затратами. Но они чаще используются в частных хозяйствах, поскольку не могут вмещать большие объемы заготовки. Вертикальные способы силосования кормов предполагают задействование строительных конструкций цилиндрической формы. Они также называются силосами, и, в зависимости от технического исполнения, могут вмещать от нескольких до 500 тонн растительной массы.
Уплотнение силосуемой массы
Трамбовка также является необходимым технологическим этапом в процессе подготовки растительной массы к силосованию. Операция может выполняться разными техническими средствами вплоть до подручных хозяйственных материалов. Переусердствовать в уплотнении нельзя – чем выше плотность, тем лучше, так как меньше воздуха сохранится в уложенных пластах. Если выполняется силосование кормов в домашних условиях без машинных средств, то особое внимание следует уделять углам и местам у боковых стен. В таких участках чаще всего собирается воздух, который опускается в нижние пласты.
Преимущества силосования
По сравнению с другими разновидностями кормов данный вариант позволяет получать именно натуральный продукт при низких затратах на реализацию технологических этапов. Даже на крупных животноводческих фермах, которые вкладывают немалые финансовые средства в специальную технику и силосные сооружения, приготовление корма себя окупает. К преимуществам метода относится и доступность в организации общего процесса. Даже в условиях домашнего хозяйства можно соблюсти технологию. Так, основы силосования кормов в качестве главного условия содержания растительной массы утверждают обеспечение герметичности. Выполнить его вполне можно с помощью углубленной траншеи и нескольких настилов пленочного материала.
Заключение
Все-таки приготовление силоса нельзя назвать полностью бесплатным вариантом получения питательного корма. Желающим опробовать данный метод в условиях своего хозяйства изначально стоит определить, какие травы доступны для этой задачи. К примеру, рекомендуется использовать бобовые и злаковые культуры. Также силосование кормов в зависимости от масштабов производства требует регулярного контроля с помощью специальных приборов. Так, современные силосы оснащаются измерительными приборами, определяющими влажность и температурный режим. Но в любом случае даже дополнительные вложения оправдывают себя тем, что скот получает по-настоящему питательный и экологически безопасный корм, который можно использовать даже в зимнее время при соответствующей консервации.
Источник
- Выдержка
- Похожие работы
- Помощь в написании
Силосование кормов как метод анаэробной биоконверсии (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Силосование, или заквашивание, — способ консервирования зеленого корма, при котором растительную массу хранят во влажном состоянии в ямах, траншеях или специальных сооружениях — силосных башнях. Корм, более или менее спрессованный и изолированный от доступа воздуха, подвергается брожению, приобретает кислый вкус, становится мягче, несколько изменяет цвет (бурая окраска), но остается сочным.
Способы силосования кормов. Силосование имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами консервирования корма. Известны два способа силосования: холодный и горячий. При холодном способе силосования созревание силоса идет при умеренном повышении температуры, доходящем в некоторых слоях корма до 40 °C; оптимальной температурой считается 25—30 °С. При таком силосовании скошенную растительную массу, если нужно, измельчают, укладывают до отказа в кормовместилище, утрамбовывают, сверху как можно плотнее укрывают для изоляции от воздуха.
При горячем способе силосное сооружение заполняют по частям. Зеленую массу на один-два дня рыхло укладывают слоем около 1 — 1,5 м. При большом количестве воздуха в ней активизируются микробиологические и ферментные процессы, в результате чего температура корма поднимается до 45—50 °С. Затем укладывают второй слой такой же толщины, как и первый, и он, в свою очередь, подвергается разогреванию.
Растения, находящиеся внизу и размягченные под влиянием высокой температуры, спрессовываются под тяжестью нового слоя корма. Это вызывает удаление воздуха из нижнего слоя силоса, отчего аэробные процессы в нем прекращаются и температура начинает снижаться.
Так слой за слоем заполняют все силосохранилище. Самый верхний слой корма утрамбовывают и плотно прикрывают для защиты от воздуха. В связи с тем что силосохранилище при горячем способе силосования обычно делают небольших размеров, на верхний слой силосуемого корма помещают груз.
Разогревание растительной массы связано с потерей иногда значительной части питательных веществ корма. В частности, резко уменьшается переваримость белков. Поэтому горячее силосование не может считаться рациональным способом сохранения растительной массы. Общие потери сухих веществ корма при холодном силосовании не должны превышать 10—15%, во втором достигают 30% и более.
Холодный способ силосования наиболее распространен, что объясняется как сравнительной его простотой, так и хорошим качеством получающегося корма. Горячий способ силосования допустим лишь для квашений грубостебельных, малоценных кормов, которые после разогревания лучше поедаются скотом.
Силосование связано с накоплением в корме кислот, образующихся в результате сбраживания микробами-кислотообразователями содержащихся в растениях сахаристых веществ. Основную роль в процессе силосования играют молочнокислые бактерии, продуцирующие из углеводов (в основном из монои дисахаридов) молочную и частично уксусную кислоты. Данные кислоты приятны на вкус, хорошо усваиваются организмом животного и способствуют возбуждению аппетита. Молочнокислые бактерии снижают реакцию среды корма до pH 4,2—4,0 и ниже.
Накопление молочной и уксусной кислот в силосе обусловливает его сохранность, так как гнилостные и прочие нежелательные для силосования бактерии не способны размножаться в среде с кислой реакцией (ниже pH 4,5—4,7). Сами же молочнокислые бактерии относительно устойчивы к кислотам. Переносящие сильное подкисление плесневые грибы относятся к строгим аэробам и в хорошо укрытом заквашиваемом корме размножаться не могут.
Таким образом, герметизация и кислотность силоса — главнейшие факторы, определяющие его стойкость при хранении. Снижение по тем или иным причинам кислотности корма неминуемо ведет к его порче.
Для нормального силосования различных кормов требуется неодинаковое подкисление. Иногда при содержании молочной кислоты 0,5% корма снижается до 4,2, т. е. до показателя, свойственного хорошему силосу. В других случаях для этого требуется 2% той же кислоты. Такое колебание зависит от различного проявления буферных свойств некоторых составных частей растительного сока.
Механизм действия буферов заключается в том, что в их присутствии значительная часть ионов водорода нейтрализуется. Поэтому, несмотря на накопление кислоты, реакция среды почти не снижается до тех нор, пока не израсходован весь буфер. В силосе образуется запас гак называемых связанных буферами кислот. Роль буферов могут играть различные соли и некоторые органические вещества (например, протеины), входящие в состав растительного сока.
Болес буферный корм для получения хорошего силоса должен иметь больше сахаров, чем менее буферный. Следовательно, силосуемость растений определяется не только богатством их сахарами, но и специфическими буферными свойствами. Основываясь на буферное™ сока растений, можно теоретически вычислить нормы сахара, необходимые для успешного силосования различного растительного сырья.
Буфсрность сока растений находится в прямой зависимости от количества в них белков. Поэтому большинство бобовых растений трудно силосуется, так как в них относительно мало сахара (3— 6%) и много белка (20—40%). Прекрасная силосная культура — кукуруза. В стеблях и початках ее содержится 8—10% белка и около 12% сахара. Хорошо силосуется подсолнечник, в котором много белка (около 20%) и достаточно углеводов (более 20%). Приведенные показатели рассчитаны на сухое вещество.
Зная буфсрность корма и его химический состав, можно решить вопрос о силосуемости того или иного растения. В основном силосусмость связывают с запасом монои дисахаридов, дающих необходимое подкисление. Минимальное их содержание для доведения значения реакции среды корма до pH 4,2 может быть названо сахарным минимумом. По данным А. А. Зубрилина, если корм содержит больше сахара, чем показывает вычисленный сахарный минимум, он будет хорошо силосоваться.
Технически определить сахарный минимум несложно. Титрованием устанавливают необходимое количество кислот для подкисления пробы исследуемого корма до pH 4,2. Затем определяют количество простых сахаров в корме. Допуская, что около 60% сахаров корма превращается в молочную кислоту, нетрудно рассчитать, хватает ли имеющеюся сахара для должного подкисления корма.
Для улучшения силосуемости корма с низким содержанием углеродов его смешивают с кормами, содержащими много сахара. Можно улучшить состав силосуемого корма, добавив к нему по определенному расчету патоку-мелассу. В некоторых кормах слишком много углеводов. При силосовании в таком случае возникает избыточная кислотность (явление перекислсния силоса). Слишком кислый корм животные поедают неохотно. Для борьбы с псрскислснием силоса корма, содержащие много сахара, смешивают с кормами, в которых мало углеводов. Кислый корм может быть нейтрализован добавкой СаС03.
В процессе квашения некоторая часть белка превращается в аминокислоты. Подобная трансформация в основном связана с деятельностью ферментов растительных тканей, а не бактерий. Поскольку аминокислоты животные усваивают хорошо, частичный перевод протеинов в аминокислоты не должен сказываться на уменьшении кормовых достоинств силосуемой массы. Глубокого распада белка с образованием аммиака в хорошем силосе нс бывает. Во время силосования происходит частичная потеря витаминов в заквашиваемой массе, но, как правило, значительно меньшая, чем при сушке сена.
Микрофлора силоса. Среди молочнокислых бактерий силоса имеются кокки и неспорообразующие палочки: Streptococcus lactis, S. thermophilus, Lactobacillus plantarum, L. brevis, являющиеся анаэробами.
На характере продуктов, образуемых молочнокислыми бактериями, сказываются не только биохимические особенности той или иной культуры, но и вид углевода. Например, если сбраживается не гексоза, а пентоза, то один продукт брожения имеет три атома углерода, а другой только два (первое вещество — молочная кислота, второе — уксусная): 
В растительном сырье имеются пентозаны, дающие при гидролизе пснтозы. Поэтому даже при нормально идущем созревании силоса в нем обычно накапливается некоторое количество уксусной кислоты, которая также образуется некоторыми другими молочнокислыми бактериями из гексоз.
Большинство молочнокислых бактерий живут при температуре 7—42 °С (оптимум около 25—30 °С). Отдельные культуры проявляют активность при низких температурах (около 5 °С). Отмечено, что при разогревании силоса до 60—65 °С в нем накапливается молочная кислота, которую продуцируют некоторые тсрмотолсрантные бактерии, например Bacillus subtilis.
В силосе могут развиваться кислотоустойчивые дрожжи, не оказывающие вредного влияния на качество корма. В правильно заложенной заквашиваемой массе дрожжи активно не размножаются. Это объясняется тем, что они не могут расти при низком уровне окислительно-восстановительного потенциала, создаваемого в силосе молочнокислыми бактериями. Критические точки гН2 для масляно-кислых бактерий — около 3, для молочнокислых бактерий — 6—9, для дрожжей — 12—14 (13, https://r.bookap.info).
Развитие маслянокислых бактерий связано со следующими их особенностями. Эти бактерии более строгие анаэробы, чем молочнокислые бактерии, но неустойчивы к высокой кислотности и прекращают расти при реакции среды, близкой к pH 4,7—5,0, как и большинство гнилостных бактерий. Накопление масляной кислоты нежелательно, так как она имеет неприятный запах и содержащий ее корм скот поедает плохо. При подобном брожении корма кроме масляной кислоты накапливаются амины, аммиак и другие вредные продукты.
В растительной массе, заложенной в силос, могут быть бактерии кишечной группы. Они вызывают гнилостный распад белка, а сахар превращают в малоценные для консервирования продукты. При нормально протекающем силосовании бактерии кишечной группы быстро отмирают, так как они некислотоустойчивы.
Фазы созревания силоса. Рассмотрим динамику созревания силоса. Процесс квашения можно условно разбить на три фазы.
Первая фаза созревания заквашиваемого корма характеризуется развитием смешанной микрофлоры. На растительной массе начинается бурное размножение разнообразных групп микроорганизмов, внесенных с кормом в силосное помещение. Обычно первая фаза брожения бывает кратковременной. Окончание первой, или предварительной, фазы брожения связано с подкислением среды, угнетающей деятельность большей части микрофлоры корма. К этому времени в силосе устанавливаются анаэробные условия, так как весь кислород уже израсходован аэробами.
Во второй фазе — фазе главного брожения —основную роль играют молочнокислые бактерии, продолжающие подкислять корм. Большинство неспорообразующих бактерий погибает, но бациллярные формы в виде спор могут длительное время сохраняться в заквашенном корме. В начале второй фазы брожения в силосе обычно преобладают кокки, которые позднее сменяются палочковидными молочнокислыми бактериями, отличающимися большой кислотоустойчивостью.
Третья фаза брожения корма — конечная — связана с постепенным отмиранием в созревающем силосе возбудителей молочнокислого процесса. К этому времени силосование подходит к естественному завершению. Быстрота подкисления корма зависит не только от количества углеводов в нем, но и от структуры растительных тканей. Чем быстрее отдают растения сок, тем скорее идет процесс квашения при одних и тех же условиях. Быстроте заквашивания способствует измельчение массы, облегчающее отделение сока.
О качестве силосованного корма можно судить по составу органических кислот, накопившихся при брожении (табл. 23).
Таблица 23.
Примерное соотношение кислот в силосе разного качества.
Качество силоса. | Значение pH. | Соотношение кислот. |
Очень хорошее. | 4,2 и ниже. | Молочная — 60% и более, уксусная — 40% и менее, масляная — 0. |
Хорошее. | 4,5 и ниже. | Молочная — 40—60%, уксусная — 60—40%, масляная — 0 (или следы). |
Среднее. | Около 4,5. | То же, но масляная — до 0,2%. |
Плохое. | Выше 4,7. | Молочная — мало, масляная — значительно. |
Очень плохое. | Выше 5,5. | Преобладают летучие кислоты, в том числе и масляная. |
яшш Регулирование процесса силосования. Для регулирования процесса силосования существует несколько приемов. Среди них отметим использование заквасок молочнокислых бактерий. Указанные микроорганизмы находятся на поверхности растений, но в небольшом количестве. Поэтому требуется определенный срок, в течение которого молочнокислые бактерии усиленно размножаются, и только тогда заметно проявляется их полезная деятельность. Данный срок можно сократить, искусственно обогащая корм молочнокислыми бактериями. Особенно целесообразно внесение заквасок при работе с трудное ил осуемым материалом.
Предложена технология приготовления и использования бактериальных заквасок, улучшающих качество корма. В большинстве случаев рекомендуют использовать молочнокислую бактерию Lactobacillus plantarum. Иногда к ней добавляют другого возбудителя молочнокислого брожения. Готовят как жидкие, так и сухие закваски. Данный микроорганизм в отличие от других молочнокислых бактерий может сбраживать не только простые углеводы, но и крахмал.
Предлагают также добавлять в силосуемую массу, бедную моносахаридами, ферментные препараты (мальтаза, целлюлаза), разлагающие полисахариды и обогащающие корм сахарами, доступными молочнокислым бактериям.
При силосовании кормов с большим запасом углеводов, например кукурузы, образуется слишком кислый корм, что нежелательно. Поэтому в таких случаях готовят закваску из пропионовокислых бактерий. При ее использовании часть молочной кислоты превращается в пропионовую и уксусную кислоты, которые слабо диссоциируют. В результате корм становится менее кислым. Пропионовокислые бактерии полезны еще и тем, что вырабатывают значительное количество витамина В,2.
Для улучшения силосуемости труднозаквашиваемых кормов используют препарат мил азы. Указанный фермент участвует в превращении крахмала в мальтозу, что увеличивает резерв сахаров, доступных молочнокислым бактериям, и усиливает подкисление корма.
Рекомендованы также буферные кислотные смеси, в состав которых входят разные минеральные кислоты. С успехом используют органические кислоты, например муравьиную.
Кислотные препараты пригодны для труднозаквашиваемых кормов. Их введение в силосуемый корм подавляет развитие сапротрофной микрофлоры первой фазы брожения, а снижение реакции среды до pH 4 не препятствует развитию молочнокислых бактерий, которые поддерживают кислотность корма на низком уровне.
Для консервирования плохо заквашиваемых кормов пригодны также препараты, содержащие формиат кальция, метабисульфит, пиросульфит натрия, сульфаминовую, бензойную, муравьиную кислоты и другие вещества, подавляющие побочные микробиологические процессы в силосуемом корме и сохраняющие его.
Другие способы микробиологического консервирования кормов. Изложенные выше сведения относятся к консервированию кормов, имеющих нормальную влажность (около 75%). При влажности консервируемой массы 50—65% происходит хорошая ферментация даже при дефиците углеводов и получается корм высокого качества — сенаж. При этом реакция среды корма может быть довольно высокой — около 5, так как гнилостные бактерии обладают меньшим осмотическим давлением, чем молочнокислые.
При подсушивании корма в нем приостанавливаются гнилостные процессы, но продолжают действовать возбудители молочнокислого брожения. На этом основано приготовление сенажа, во время которого несколько подсушенную массу закладывают для консервирования, как при холодном силосовании.
В клевере, влажность которого составляет 50% и ниже, также развиваются микробиологические процессы. Они протекают тем слабее, чем суше корм. Доминирующей микрофлорой в консервируемом корме очень быстро становятся молочнокислые бактерии. Данная группа довольно специфичных микроорганизмов близка к Lactobacillus plantarum, но отличается способностью расти в условиях значительно более сухой среды и сбраживать крахмал. Развитие указанных микроорганизмов в корме приводит к накоплению в нем некоторого количества молочной и уксусной кислот. По типу сенажирования хорошо сохраняются и предназначенные на корм измельченные початки кукурузы с влажностью 26—50% (оптимум 30−40%).
В последнее время рекомендовано обрабатывать недосушенное сено (влажностью около 35%) жидким аммиаком, который действует как консервант. При введении аммиака в корме создается щелочная реакция, блокирующая микробиологические и ферментные процессы. После обработки аммиаком корм укрывают изоляционным материалом.
Некоторые технологические приемы консервирования кормов основаны на принц