Darauf kommt es bei der Silierung an
Dr. Walter Peyker, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft Thüringer Silagetagung 2013 Jena, den 17.04.2013
Silageerzeugung Ziel: kostengünstige und verlustarme Erhaltung der Inhaltsstoffe im Futter - beruht auf der biochemischen Umsetzung von in den Futterstoffen vorhandenen Kohlenhydraten zu Milchsäure - Milchsäure wirkt durch Ansäuerung des Gutes konservierend Schaffung von Bedingungen, die diese Umsetzung fördern aber:
Es kann nur dass erhalten werden, was an Inhalt bis zur Ernte gewachsen ist. abhängig von: - Futterart - allgemeinen Silierbedingungen - Verfügbarkeit Milchsäurebakterien PEYKER, Ref. 540
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Verluste an Nettoenergie bei der Silierung (ZIMMER, 1968; ergänzt) Ursache
Bewertung
Verluste Nettoenergie (%)
Restatmung
unvermeidbar
1…2
Vergärung
unvermeidbar
4…10
Gärsaft
verfahrensabhängig
0…7
Feldverluste
verfahrensabhängig
1…5
Fehlgärungen
vermeidbar
0…10
Aerober Verderb
vermeidbar
0…10
Nacherwärmung
vermeidbar
0…10
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Ansprüche Mikroorganismen Mikroorganismen
Sauerstoffbedarf
Milchsäurebakterien
ph-Wert Optimum
Untergrenze
fakultativ bis obligat anaerob
4,0 – 4,5
3,0 – 3,6
Essigsäurebakterien
fakultativ anaerob
4,5 – 5,0
4,3 – 4,5
Clostridien
obligat anaerob
4,5 – 5,0
4,2 – 4,4
Hefen
aerob bis fakultativ anaerob
2,5 – 4,2
1,3 – 2,2
Pilze
aerob
-
2,5 – 3,0
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Restatmung Einlagerung des Siliergutes - Veratmung des Restsauerstoffs durch aerobe Mikroorganismen - zum Teil noch Restatmung der Pflanzenzelle nach Verbrauch Restsauerstoff - Absterben aerober Mikroorganismen und der Pflanzenzellen - Austritt Zellsaft - Sacken Futterstock Dauer:
- bei guter Verdichtung und Abdeckung wenige Stunden - mangelhaftem Luftausschluss unbegrenzt Folgen: - deutlicher Rückgang des Futterwertes - Begünstigung von Fehlgärungen - Vermehrung von Hefen und Schimmelpilzen
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Beginn Milchsäuregärung - rasche Vermehrung anaerober Milchsäurebakterien im frei gewordenen Zellsaft - anfangs Dominanz von essigsäurebildenden Bakterien - Absinken des pH-Wertes und damit Verschlechterung der Lebensbedingungen für diese Mikroorganismen - starke Vermehrung von Milchsäurebakterien - Hefen können noch aktiv sein - Stoffwechselprodukte: Essigsäure, Kohlendioxid, (Alkohol) Dauer: - normal 1...3 Tage (Verkürzung durch Siliermitteleinsatz möglich)
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Hauptgärung - Milchsäurebakterien erreichen maximale Entwicklung - Bildung großer Mengen an Milchsäure - weitere Absenkung des pH-Wertes Unterdrückung unerwünschter Mikroorganismen - Stoffwechselprodukte: Milchsäure, etwas Essigsäure und Kohlendioxid Dauer: - 1...2 Wochen
- Abklingen Milchsäuregärung, da - pH-Wert niedrig - Zuckermangel - Hefen können Restzucker zu Alkohol vergären Ergebnis: - stabile Silage nahezu unbegrenzt lagerfähig oder - labile Silage mit folgender Nachgärung Dauer: - wenige Wochen PEYKER, Ref. 540
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„Nachgärung“ -
„Umkippen“ der Silage durch unzureichende pH-Absenkung
Prozesse: - Abbau von Milchsäure durch Clostridien - Bildung von Buttersäure - Anstieg des pH-Wertes - Beschleunigung unerwünschter Vorgänge - Verderb bis zur Fäulnis Dauer: - unbegrenzt
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Orientierungswerte für Vergärbarkeit von Futterpflanzen (WEISSBACH et al. 1975; KNABE et al. 1986; WEISSBACH, 1993; THAYSEN 2010; verändert von JÄNICKE 2012)
Futterart, angewelkt
Zucker*
Pufferkapazität
Z/PKQuotient
TS
Vergärbarkeitskoeffizient
g/kg TM
g MS/kg TM
Weidelgräser, 1. Aufw.
190
55
3,5
35
63
Weidelgräser, Folge.
110
55
2,0
35
52
sonst. Gräser, 1. Aufw.
90
55
1,7
35
49
sonst. Gräser, Folge.
70
55
1,5
35
47
Rotklee
115
69
1,7
35
49
Luzerne
65
79
0,8
35
41
Silomais
110
32
3,4
30
58
GPS (Sommergerste)
60
41
1,5
43
55
GPS (Triticale)
80
22
3,6
38
67
%
andere Futterarten zur Ernte
Vergärbarkeitskoeffizient = TS (%) + 8 Z/PK PEYKER, Ref. 540
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Maßnahmen zur Verbesserung der Vergärbarkeit von Grünlandbeständen hoher Zuckergehalt im Siliergut: - Nachsaat / Neuansaat mit regional empfohlenen Mischungen und Sorten - optimale Kombination der Bewirtschaftungsmaßnahmen (Pflege, Düngung, Nutzung) - zügiges, kurzes Anwelken Minimierung Gehalt an puffernden Substanzen: - standort- und nutzungsangepasste N-Düngung - entzugsorientierte Grundnährstoffdüngung - Vermeidung Verunkrautung - Minimierung Futterverschmutzung - Einhaltung optimaler Schnittzeitpunkt - standortangepasste Einstellung der Arbeitswerkzeuge zur Verminderung Schmutzeintrag hochwertiges Ausgangsmaterial: - Vermeidung von Narbenschäden, Förderung Narbendichte - sauberes vollständiges Beräumen der Flächen PEYKER, Ref. 540
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Verdichtbarkeit (NUSSBAUM, 2012)
TS-Gehalt:
- bei über 40 % Probleme bei Siliergut unabhängig von Art
Rohfasergehalt: - physiologisch altes Futter schlecht verdichtbar Häcksellänge:
- Gras, Luzerne, Kleegras 25 bis 40 mm - Mais < 8 mm
Schichtdicke:
- maximal 30 cm (vor Verdichtung)
Bergeleistung:
- Gras maximal 15 – 20 t TM/h und Walzfahrzeug - Mais maximal 20 – 25 t TM/h und Walzfahrzeug
Walzgewicht:
= Bergeleistung in t Siliergut pro h / 3 - 4
Walzgeschwindigkeit: - optimal 2,5 km/h, maximal 4 km/h Walzzeit:
- mindestens 2- bis 3-fache Überfahrt, eine Stunde Nachwalzen
Reifendruck:
- 2,0 bis 3,5 bar
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Sollwerte für Verdichtungen für Gasaustausch < 20 l/(m²xh) (HONIG, 1987; ergänzt PAHLOW, 2011)
Futterart
TM-Gehalt
Lagerungsdichte
%
kg TM / m³
Gras
15…50
140…260
Luzerne
15…50
160…280
Gersten-GPS
35…45
230…260
Silomais
28…33
225…260
Corn-Cob-Mix
55…60
400…480
15 mm theoretische Häcksellänge
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Verluste durch Nacherwärmung (HONIG, 1974)
täglicher Trockenmasseverlust in % TS-Gehalt
Temperaturerhöhung gegenüber normal 5 °C
10 °C
15 °C
20 °C
25 °C
20 %
1,6
3,5
-
-
-
30 %
1,2
2,3
3,5
-
-
50 %
0,7
1,5
2,2
2,9
3,7
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Wirkung Abdeckung bei Welksilage (KNABE u.a.: 1986)
Zudeckung
verdorbene Schicht
Mehrverlust gegenüber PEFolie
cm
kg TM/m² Oberfläche
ohne (minderwertiges Gut)
43
163
PE-Folie
15
-
zusätzliche Energieverluste durch fehlende Folienabdeckung: Grassilage
> 20 bis 25 %
Maissilage
> 15 bis 20 % (NUSSBAUM, 2010)
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Silagelagerung Rechtliche Grundlagen (Stand April 2013): - Thüringer Bauordnung (Thür BO), - Wasserhaushaltgesetz (WHG), - Thüringer Wassergesetz (ThürWG), - Thüringer Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen und über Fachbetriebe (ThürVAwS), - DIN 11622 „Gärfutterbehälter und Güllebehälter“, Teile 1, 2, 4, 21 und 22, - TRwS 762 JGS Anlagen - Verwaltungsvorschrift zum Vollzug der Thüringer Anlagenverordnung (ThürVVwS)
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Behelfssilos (Freigärhaufen) nur in Ausnahmefällen! - in Wasserschutzgebietszonen I und II generell verboten; in Zone III Schutzgebietsverordnungen beachten!; - in Überschwemmungsgebieten wasserrechtliche Genehmigung notwendig Wesentliche Anforderungen: - TS-Gehalt Siliergut > 30 %, - Mächtigkeit der unverletzten, belebten Bodenschicht mind. 20 cm beträgt, - höchster Grundwasserstand tiefer als 1 m unter der Oberfläche, - Mindestabstand von 50 m zu oberirdischen Gewässern (Flüsse, Bäche, Seen, Teiche), - Abdecken mit wetterfester Folie und ständige Kontrolle der Unversehrtheit, - Mindestabstand zu Hausbrunnen 150 m, - Verhinderung des Abfließens von verschmutztem Regenwasser in oberirdische Gewässer, z.B. bei geneigtem Gelände Aus Vorsorgegründen Anlage des Silos auf reißfester Folie PEYKER, Ref. 540
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Vorhandensein Milchsäurebakterien Durchschnittlicher Keimbesatz auf Futterpflanzen: - Epiphytische Bakterien und Pilze > 99 % - Milchsäurebakterien < 1% davon: homofermentative ca. 8 % heterofermentative ca. 92 % - Grenzwert 1.000.000 keimbildende Einheiten MSB/g Siliergut (PAHLOW, 1982), nicht sicher in Praxis erreicht Einsatz von Siliermitteln in vielen Fällen sinnvoll
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Einteilung Siliermittel (DLG – Richtlinie) Wirkungsrichtung: Gruppe 1: Verbesserung Gärverlauf Gruppe 2: Verbesserung aerobe Stabilität Gruppe 3: Reduzierung Gärsaftanfall Gruppe 4: Verbesserung Futterwert und Tierleistung 4 a: Futteraufnahme 4 b: Verdaulichkeit 4 c: Tierleistung Gruppe 5: Zusatzwirkungen (Verhinderung Vermehrung von Clostridien) - bei Gruppe 1 zusätzlich Unterscheidung nach Anwendungsbereichen (AWB)
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Anwendungsbereiche (AWB) (DLGPrüfrichtlinien)
AWB
Merkmale
TS-Gehalte
A (VK < 35) (schwer)
wenig Zucker, hohe Pufferkapazität, geringe TS
legum < 25%
B (VK > 35) (mittel)
mittel Zucker und Pufferkapazität, wenig Nitrat
legum > 25%
Gras < 20%
Gras > 20%
C (VK > 35) viel Zucker, Puffer legum > 35% begrenzt, ausreichend TS (leicht) D spez. Arten Futtermittel, die besondere z.B. Futterrüben, Wirkungen erfordern Pressschnitzel VK – Vergärbarkeitskoeffizient = TS (%) + 8 Z/PK PEYKER, Ref. 540
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Produktgruppen Siliermittel und Zusammensetzung Produktgruppe
Zusammensetzung
Verbesserung der Gärqualität (Wirkungsrichtung 1) Milchsäurebakterien
homofermentative Species (+ Enzyme) (AWB 1b,c)
chemische Siliermittel (Siliersalze, Siliersäuren)
Formiat (Ameisensäure), Hexamethylentetramin Nitrit, Bisulfit, Sulfat (AWB 1a, b)
Kombinationsprodukte
homofermentative MSB und chemische Verbindung homo- und heterofermentative Milchsäurebakterien
Verbesserung der aeroben Stabilität (Wirkungsrichtung 2) Milchsäurebakterien
heterofermentative Species
chemische Siliermittel (Siliersalze, Siliersäuren)
Sorbat (Sorbinsäure), Benzoat (Benzoesäure) Propionat (Propionsäure), Acetat (Essigsäure)
Kombinationsprodukte
homofermentative MSB und chemische Verbindung homo- und heterofermentative Milchsäurebakterien
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Mittlere Effekte Siliermitteleinsatz (mit DLG-Prüfzeichen) (SPIEKERS u. THAYSEN, 2002) Kein Ausgleich für Mängel in Pflanzenbau und Siliertechnik! Silierverluste (absolut % TM)
-1 bis –8
Verdaulichkeit der organischen Substanz (%)
+1 bis +3
Energiekonzentration (NEL MJ/kg TM)
+0,1 bis +0,3
Futteraufnahme (% behandelter Silage)
+5 bis +10
Milchleistung (kg/Tier + Tag)
bis +1,2
Mastleistung (g Zunahme/Tier + Tag)
bis +85
Verminderung Clostridiensporen (%/g FM)
bis 90
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Zusammenfassung
- qualitativ hochwertiges Siliergut produzieren
- Ernteleistung auf Silierleistung abstimmen - Verschmutzung bei Einlagerung vermeiden - ausreichend Verfestigen - sofortiges Abdecken und Beschweren - Silo frühestens nach 40 Tagen öffnen - ausreichenden Vortrieb bei Entnahme sicherstellen (Winter 1,5 m/Woche; Sommer 2,5 m/Woche) - nach Optimierung des Verfahrens Einsatz von Siliermitteln (DLG-geprüft) zur Qualitätssicherung PEYKER, Ref. 540
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