Aus dem Institut für Nutztierwissenschaften der Humboldt-Universität zu Berlin
Fachgebiet Futtermittelkunde
Prof. Dr. habil. E. Kaiser

Dissertation

Gärqualität und Schimmelpilzwachstum in Silagen in Abhängigkeit von Lagerungsdichte und äußerem Luftabschluß

zur Erlangung des akademischen Grades
doctor rerum agriculturarum
(Dr. rer. agr.)

eingereicht an der
Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät

von
Diplom-Agraringenieur Klaus-Josef Schmerbauch

geboren am 25. Juni 1963 in Faulungen (Thüringen)

Dekan: Prof. Dr. Dr. h.c. mult. E. Lindemann

Gutachter:
1. Prof. Dr. habil. E. Kaiser
2. Prof. Dr.-Ing. habil. C. Fürll
3. Prof. Dr. Dr. J. Bauer

eingereicht am: 23. August 1999

Datum der Promotion: 15. März 2000

Eigene Schlagworte: Silage, Lagerungsdichte, Luftabschlußgüte, Schimmelpilze, Ergosterin, Mykotoxine

Abstrakt

Das Ziel der Untersuchungen war die Ermittlung der Grenzbedingungen von Lagerungsdichte und äußerer Luftabschlußgüte (Gasdurchlässigkeit des Zudeckmaterials), unter denen Schimmelpilzwachstum während der Silagelagerung eingeschränkt wird.

Den Schwerpunkt bildeten 10 Praxis- und Laborsilierversuche mit extensiv erzeugtem Grünfutter, das aufgrund relativ hoher Rohfasergehalte allgemein schwer verdichtbar ist. In den Silagen wurde die Pilzkeimzahl sowie der Gehalt an Ergosterin und Roquefortin C bestimmt.

Für die Analyse des Ergosteringehaltes wurde eine neue Methode entwickelt. Die Gasdurchlässigkeit von 1 – 8 Folienlagen der verwendeten Silierstretchfolie wurde radiometrisch gemessen.

Im Versuchszeitraum (1995 – 1997) wurde Grünfutter von jahreszeitlich verschiedenen Aufwüchsen unter landwirtschaftlichen Praxisbedingungen einsiliert. Mit Hilfe drei verschiedener Ballenpressen wurden insgesamt 165 Silageballen mit unterschiedlichen Lagerungsdichten erzeugt. Die Folienlagenzahl und die Lagerdauer bei den Silageballen wurde gestaffelt. Hierdurch sollte der Einfluß des Luftabschlusses auf Gärqualität, Pilzbefall und Mykotoxingehalt in den Silagen untersucht werden.

Im Labor wurden Einflußfaktoren wie der Trockenmassegehalt (T-Gehalt) des Siliergutes geprüft. In den Praxisversuchen trat bei einem T-Gehalt < 400 g/kg unabhängig von Lagerungsdichte und äußerem Luftabschluß eine relativ starke Buttersäurebildung in den Silagen auf. Dagegen wurden bei einem T-Gehalt > 450 g/kg bei ausreichendem Luftabschluß buttersäurefreie (≤ 0,3 % T) Silagen erzielt. Hier lag offenbar ein ausreichender T-Gehalt zur Sicherung einer guten Gärqualität vor.

In allen Versuchen stellte die Erhöhung der Lagerungsdichte die primäre Grundlage zur Erzeugung eines ausreichenden Luftabschlusses in den Silagen dar. Die äußere Luftabschlußgüte besaß im Vergleich dazu sekundären Charakter. Als notwendige Grenzbedingungen des Luftabschlusses zur Erzeugung einer guten Gärqualität sowie zur Einschränkung von Pilzbefall in den Silagen erwiesen sich: (1) eine Lagerungsdichte von mindestens 200-210 kg T/m³ und (2) eine maximale Gasdurchlässigkeit des Zudeckmaterials von 1,7 l/m² in 24 Stunden (6 Folienlagen der verwendeten Silierstretchfolie).

Ein ausreichender Luftabschluß war die Voraussetzung für die Wirksamkeit von Silierzusätzen hinsichtlich der Einschränkung von Pilzbefall und der Verbesserung der Gärqualität in den Silagen.

Die Mykotoxinbildung in den Silagen, die am Beispiel des Vorkommens von Roquefortin C (ROF) untersucht worden ist, wurde ungeachtet von Lagerungsdichte und äußerem Luftabschluß vor allem durch den T-Gehalt des Siliergutes beeinflußt. Bei einem T-Gehalt < 450 g/kg enthielten etwa 88 % der in diesem T-Bereich vorliegenden Silagen Roquefortin C. Bei einem T-Gehalt zwischen 450 und 550 g/kg enthielten noch etwa 10 % der hier vorliegenden Silagen Roquefortin C, überwiegend aber im Bereich der Nachweisgrenze von ≥ 0,05 mg ROF/kg T. Bei einem T-Gehalt > 550 g/kg wurde in den Silagen Roquefortin C nicht nachgewiesen.

Die insgesamt in den Silagen gemessenen Gehalte an Roquefortin C waren mit < 1,0 mg ROF/kg T relativ niedrig. Sie sind bei Verfütterung der Silagen an Wiederkäuer nach dem gegenwärtigen Erkenntnisstand toxikologisch als nicht kritisch einschätzbar.

Keywords: silage, compactness, hermetic level, moulds, ergosterol, mycotoxins

Abstract

The goal of the investigation was to determine the boundary conditions of compactness and hermetic level of covering material (permeability of the covering material) to inhibit mould growth during silage storage.

The emphasis was based on 10 practical and lab ensiling experiments with green forage having a relatively high content of raw fiber, which in general is difficult to compress. The silages were investigated for their mould count, as well as for their content of ergosterol and roquefortine C.

A new method was developed to analyse the ergosterol content. The permeability of 1 – 8 numbers of wraps of the used ensiling stretch film was measured by radiometric methods.

During the experimental time (1995 – 1997), green forage from seasonally different bites were ensiled under practical agricultural conditions. Using three different balers, a total of 165 bales were wrapped at various compactness levels. The numbers of wraps and the storage period of the bales were staggered. Hereby the influence of air exclusion on fermentation quality, mould growth and mycotoxin content in the silage should be tested. In the lab, factors such as the dry matter content (d-content) of the green forage were tested.

In the practical experiments, the results showed that at a d-content of < 400 g/kg, a relatively high amount of butyric acid formed in the silages, independent of the compactness and hermetic level of the covering material. Whereas, at a d-content of > 450 g/kg, no butyric acid (≤ 0,3 % dry matter) was found in the silages with sufficient air exclusion. Here, the d-content to ensure a good fermentation quality was sufficient.

In all experiments, the primary way to generate sufficient air exclusion in the silages was to increase the compactness. Compared with this, the hermetic level of covering material had secondary character.

To get a sufficient fermentation quality, as well as an inhibition of mould growth in the silages, necessary boundary conditions of air exclusion were: (1) a compactness of at least 200-210 kg T/m³ and (2) a maximum permeability of the covering material of 1,7 l /m² in 24 hours (6 numbers of wraps of the used ensiling stretch film).

Sufficient air exclusion was necessary for the effectiveness of the silage additives in inhibiting mould growth and improving the fermentation quality in the silages.

The mycotoxin formation in the silages, investigated by measuring the occurrence of roquefortine C (ROF), was influenced mainly by the dry matter content of the ensiled material, regardless of the compactness and hermetic level of covering material. At a dry matter content of < 450 g/kg, about 88 % of the silages contained roquefortine C. Between 450 to 550 g/kg dry matter about 10 % of the silages containing roquefortine C, however, at low levels in the range of the detectable content of ≥ 0,05 mg ROF/kg dry matter. At a dry matter content of > 550 g/kg, no roquefortine C was found in the silages.

Summarised, the measured amounts of < 1,0 mg ROF/kg roquefortine C in the silages is considered to be relatively low. Within the actual state of knowledge of toxicology, it is not considered dangerous to feed ruminant animals with silages containing these low amounts of roquefortine C.

Widmung

Meinen Eltern
Konrad † und Maria Schmerbauch

Inhaltsverzeichnis

Tabellen

Bilder



© Die inhaltliche Zusammenstellung und Aufmachung dieser Publikation sowie die elektronische Verarbeitung sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung. Das gilt insbesondere für die Vervielfältigung, die Bearbeitung und Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme.
DiML DTD Version 4.0Zertifizierter Dokumentenserver
der Humboldt-Universität zu Berlin
HTML-Version erstellt am:
11.10.2006