Qualität von Gärfutter - komparative Bewertung mittels chemischer Analyse, Chemosensor-Systemen und Tierversuchen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das neue europäische Futtermittelrecht schreibt die Einhaltung von Hygienevorschriften auf allen Stufen der Lebensmittelkette vor, auch für die Grobfutter-Konservierung und -fütterung. Dabei unterliegen Silagen besonders vielfältigen Verderbrisiken, die sowohl während der anaeroben Vergärung als auch nach dem Öffnen der Silos bis zur Aufnahme durch die Tiere auftreten. Diese Risiken und die daraus resultierenden Qualitätsminderungen wurden bisher überwiegend qualitativ beschrieben beziehungsweise durch mono- oder bikausale Erklärungsansätze im Tierversuch geprüft. Im beantragten Vorhaben wurde ein interdisziplinärer Ansatz gewählt. Als Substrate dienten Mais- und Grassilagen. Als neuer messtechnischer Ansatz zur Qualitätsbeurteilung wurde ein Chemosensor zur Messung der Qualitätskenngrößen Siliererfolg, Verderb, Hygienestatus und Verzehrsverhalten von Silagen systematisch in die Studien einbezogen und evaluiert. Übergeordnetes Ziel des Projektes war die Reduzierung des Risikos von Qualitätsverlusten durch Fehlgärungen und Nacherwärmung und damit die Verbesserung der Futterqualität, womit auch ein Beitrag zur Produktions- und Produktsicherheit im Sinne des Tier- und Verbraucherschutzes geleistet werden sollte. Für diese Vorhaben wurden in einem 2 x 2 x 2 x 2-faktoriellen Versuchsdesign insgesamt 16 verschiedene Silagen hergestellt, welche sich hinsichtlich Substrat (Mais und Gras), Trockenmasse-Gehalt (Maissilagen 34 % und 40 %, Grassilagen 25 % und 33 %), Häckselbzw. Schnittlänge (kurz und lang) und Verdichtungsdruck bei der Einlagerung (0.1 MPa und 0.2 MPa) unterschieden. Nach mindestens 90-tägiger Silierdauer wurden die Silagen über einen Zeitraum von acht Tagen aerob gelagert. Im zweitägigen Intervall (Tag 0, 2, 4, 6, 8 nach Öffnung) erfolgte dabei die Probennahme für die chemische Analytik sowie die Bestimmung des mikrobiologischen Status anhand des Besatzes an Hefen, Schimmelpilzen, aerob mesophilen Bakterien und Milchsäurebakterien. Für den späteren Einsatz im Präferenzversuch wurde Silage der jeweiligen aeroben Lagertage in Polyethylenbeuteln vakuumverpackt und luftdicht gelagert. Anschließend wurde für jede der sechzehn Silagen ein 21-tägiger Präferenzversuch mit Ziegen (Weiße Deutsche Edelziege, n = 6 bzw. n = 5) durchgeführt. Während der Versuchsphase wurde jeder Ziege jede mögliche Kombination zweier Silagen (Tag 0, 2, 4, 6, 8) und eines Luzerneheus, welches als Standardfutter zur Vergleichbarkeit in allen Durchgängen diente, für 3 h zur freien Wahl angeboten. Eine aerobe Lagerung über einen praxisrelevanten Zeitraum führte in Silagen mit hoher Gärqualität zu einem deutlichen Rückgang der Futteraufnahme; im Falle der Grassilagen sogar bei nur leichtem Verderbsstatus. Es wird angenommen, dass Ziegen minimale verderbsbedingte Unterschiede wahrnehmen können, teilweise bevor Veränderungen in Temperatur oder chemischer Zusammensetzung messbar sind. Möglichweise haben bisher nicht identifizierte Abbauprodukte einen Einfluss auf die sensorischen Silageeigenschaften oder post-ingestive Vorgänge. Die Bedeutung von Gärqualität und aerober Stabilität zur Realisierung hoher Trockenmasse-Aufnahmen wurde in allen Versuchsdurchgängen verdeutlicht. Es ist schwierig, einzelne, für den Rückgang der Futteraufnahme verantwortliche Silagecharakteristika zu identifizieren; die Messung der Silagetemperatur ist zum derzeitigen Kenntnisstand die am besten geeignete Methode für den Praxiseinsatz. Mit dem Chemosensorsystem konnte trotz erfolgreicher Standardisierung der Vorgehensweise und Messmethodik keine Qualität der Messungen erzielt werden, die es erlaubten, dieses System zur zuverlässigen Abschätzung oder gar Vorhersage aerober Verderbprozesse bei Gras- und Maissilagen zu verwenden. Da der Temperaturanstieg aerob exponierter Silagen jedoch einen engen Bezug zu den aeroben qualitätsmindernden Veränderungen der untersuchten Silagen aufwies, erscheint es erfolgversprechend, zukünftig verstärkt thermographische Verfahren für die „vor Ort“-Erfassung aerober Verderbprozesse zu entwickeln beziehungsweise für einen solchen Anwendungsbereich zu etablieren.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2010. Rating of silage quality using chemosensor-system. Landtechnik 65, 456-459
Roß, F., Haas, T., Maack, C., Buescher, W., Boeker, P.
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2011. Chemosensor-System zur Qualitätseinstufung von Silagen. 10. KTBL-Tagung Bau, Technik und Umwelt in der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung, Kiel, 27.-29. September, 9 S.
Roß, F., Büscher, W., Haas, T., Boeker, P., Gerlach, K., Südekum, K.-H., Maack, C.
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2011. Flüchtige Substanzen in Maissilagen in Abhängigkeit von Silierbedingungen und aerober Lagerungsdauer. VDLUFA-Schriftenreihe 67, 534-540
Weiß, K., Gerlach, L., Südekum, K.-H.
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2012. A chemosensor system for assessment of silage quality. Proceedings XVI International Silage Conference, Hämeenlinna, Finland, 111-112
Roß, F.; Boeker, P., Büscher, W., Gerlach, K., Haas, T., Maack, C., Südekum, K.-H.
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2012. Changes in maize silage fermentation products during aerobic deterioration and its impact on feed intake by goats. Proceedings XVI International Silage Conference, Hämeenlinna, Finland, 38-39
Gerlach, K., Weiß, K., Roß, F.; Büscher, W., Südekum, K.-H.
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2012.The utilization of multidimensional scaling to evaluate preferences of goats for different grass silages. Proceedings of the 3rd Nordic Feed Science Conference, Uppsala, Sweden, 67-71
Gerlach, K., Roß, F., Büscher, W., Südekum, K.-H.
