Biotechnologie silážování

Transkript

1 Biotechnologie silážování Vytvoření partnerské sítě vzdělávání a výzkumu v oblasti mastitid CZ.1.07/2.4.00/ Jiří Skládanka České Budějovice Tato prezentace je spolufinancována z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky

2 Chemické složení materiálu pro konzervaci Vodorozpustné cukry Hlavní zdroj výživy Stabilita siláže Sušina Obsah sušiny se zvyšuje s délkou vegetační doby (kukuřice) Obsah sušiny se zvyšuje přirozeným odparem vody na posečených řádcích (trávy, jeteloviny)

3 Silážovatelnost kukuřice seté (Holúbek et al., 2007) Obsah sušiny narůstá s délkou vegetačního období

4 Vztah mezi obsahem sušiny a silážovatelností vojtěšky (Holúbek et al., 2007) Stav vojtěšky před Obsah sušiny (g.kg -1 ) Silážovatelnost silážováním Mokrá 170 Velmi špatná Vlhká 230 Špatná Zavadlá 320 Průměrná Silně zavadlá 400 Dobrá Velmi silně zavadlá 500 Špatná Obsah sušiny narůstá přirozeným odparem vody po sklizni

5 strana 5 Pufrační kapacita g kyseliny mléčné na kg sušiny Množství kyseliny mléčné potřebné na okyselení rostlinného materiálu na ph = 4 Míra odporu rostlinného materiálu na snížení hodnoty ph Obsah NL a minerálních látek zvýrazňuje pufrační vlastnosti Stárnutím porostu se PK hodnota snižuje

6 C/PK kvocient Obsah cukru/pufrová kapacita C/PK kvocient = 1 DOSTATEČNÝ PRO OKYSELENÍ SILÁŽOVANÉ HMOTY Optimální C/PK kvocient = 3-5

7 Epifytní mikroflóra Závisí na rostlinném druhu, povětrnostních podmínkách a stavu rostliny Bakterie mléčného kvašení Povrch listů a stonků Vysoká rozmnožovací schopnost Fakultativně anaerobní Stavy kolísá v průběhu roku Bakterie máselného kvašení, kvasinky, houby Krmiva znečištěná zeminou = klostrídie Dešťové srážky snižují zastoupení mikroorganismů.důsledek vyplavování

8 Mikrobiální rizika siláží souvisí zejména se složením epifytní mikroflóry, která je závislá na druhu pícniny, stadiu zralosti, povětrnostních podmínkách, způsobu sklizně, době zavadání a na stupni pořezání Obsah mikroorganismů v 1 g vojtěšky seté (Holúbek et al., 2007) Vojtěška Čerstvá hmota Zavadlá hmota Celkový počet Mléčné bakterie Máselné bakterie Kvasinky

9 JEDNOLETÉ PÍCNINY NA ORNÉ PŮDĚ

10 Kukuřice setá Typické glycidové krmivo nízký obsah NL Citlivá na nízké teploty (mrazy) Zvýšení obsahu sušiny Silážovat do 3 dnů později rozvoj houbových chorob Vysoký obsah cukru a nízká pufrační kapacita velmi lehce silážovatelná Obsah cukru g.kg -1 sušiny; C/PK kvocient > 3

11 Tradiční hybridy vs. stay green hybridy Tradiční hybridy (rychlé dozrávání zbytku rostliny, tj. stéblo a listy bez palice) Sušina celé rostliny % Sušina zbytku rostliny % Zbytek rostliny >25 % = celá rostlina %.nízká stravitelnost organické hmoty zbytku rostliny.rychlé zasychání a odumírání zbytku rostliny.obtížnější dusání hmoty.vyšší riziko napadení houbami

12 Tradiční hybridy vs. stay green hybridy Stay green hybridy (hybridy s pomalejším dozráváním zbytku rostliny) Fotosynteticky aktivní pletiva udržována ve fyziologicky zdravém a zeleném stavu Sušina zbytku rostliny vždy nižší Sušina zbytku rostliny 22 % = celková sušina % Sušina zbytku rostliny 24 % = celkové sušině 35 % Silážování při celkové sušině % Pozvolnější ukládání škrobu tj. není vhodná časná sklizeň

13 PRIMÁRNÍM ZDROJEM MYKOTOXINŮ V PŮDNĚ KLIMATICKÝCH PODMÍNKÁCH ČR JSOU HOUBY RODU FUSARIUM

14 Čiroky Čirok zrnový, cukrový, súdánská tráva Teplota půdy pro setí 12 C (15 C) Nenáročné na půdu Nevhodné půdy studené a zamokřené Vhodné do aridních oblastí.potřeba mm srážek Ve srovnání s kukuřicí Méně náročné na vodu Zanechávají více posklizňových zbytků Menší erozní ohrožení

15 Čiroky se pěstují v různých klimatických podmínkách

16 TRÁVY

17 Srha laločnatá (Dactylis glomerata L.) Volně trsnatá Vysokého vzrůstu Rychlý jarní růst Intenzivně obrůstá po sečích Drsné klimatické podmínky Jetelotrávy na orné půdě Jetel plazivý Louky a pastviny

18

19 7. 6.

20 Silážovatelnost trav (Holúbek et al., 2007) Druh rostliny WSC (g.kg -1 sušiny) C/PK kvocient 1. seč C/PK kvocient 2. seč Jílek mnohokvětý ,40 2,50 Jílek vytrvalý ,10 2,50 Srha laločnatá ,80 1,40 Kostřava luční ,50 1,70 Bojínek luční ,60 1,90 Lipnice luční ,50 1,40

21 Nízká hodnota ph je dostatečnou zárukou inhibice rozvoje nežádoucích anaerobních enterobakterií, bacilů, listérií a klostridií. Při nižší hodnotě ph se také zrychlí chemická hydrolýza některých polysacharidů, jako hemicelulózy a tím u siláží může dojít i ke snížení obsahu vlákniny Závislost kritické hodnoty ph na obsahu sušiny (Weissbach, 1977) Sušina (g.kg -1 ) Stabilita siláže při hodnotě ph 4,10 4,20 4,35 4,45 4,60 4,75 4,85 5,00

22 Hodnoty ph v závislosti na době uskladnění siláže z první seče při sušině 25 % (Opitz von Boberfeld, 2007) C/PK = 0,5 C/PK = 1,3 C/PK = 2,3

23 Hodnoty ph v závislosti na době uskladnění siláže z první seče zavadlé na sušinu 40 % (Opitz von Boberfeld, 2007) C/PK = 1,2 C/PK = 0,4 C/PK = 2,2

24 Jílek vytrvalý (Lolium perenne L.) Volně trsnatý Středně vysoký Ozimý charakter Vchází do 5 dní Regenerace porostů Vláha, živiny, teplo Jetelotrávy na orné půdě Pastviny a louky

25 Jílek vytrvalý + lipnice luční + jetel plazivý strana 25

26 strana 26 Obsah živin v průběhu roku ve směsi pro dojnice (Thonet et al., 2004) Měsíc NEL (MJ.kg -1 ) NL (g.kg -1 ) Vláknina (g.kg -1 ) Duben 7, Květen 6, Červen 6, Červenec 6, Srpen 6, Září 6, Říjen 6, Průměr 6,

27 Kostřava rákosovitá (Festuca arundinacea Schreb.) Krátce výběžkatá Ozimá Různá vlhkost půdy Náročná na živiny Obrůstá při nízkých teplotách Odolná vůči chorobám Dobře zavadá Louky a pastviny

28 Jílek mnohokvětý (Lolium multiflorum Lam.) Volně trsnatý Jarní Vzchází do 5 dní 2 formy Italský (Lolium italicum A.Br.) Víceletý (2 3 roky) Westerwoldský (Lolium multiflorum var. Westervoldicum Wittm.) Jednoletý Rychlý vývin Velká konkurenční schopnost

29 Loloidní hybridy Jílek mnohokvětý x kostřava luční Zpětné křížení jílkem mnohokvětým Jílek mnohokvětý x kostřava rákosovitá Zpětné křížení jílkem mnohokvětým Lepší odolnost vůči Fusáriím Vytrvalost 3 4 roky Kvalita píce srovnatelná s jílkem mnohokvětým Perun, Achilles, Perseus Jetelotravní směsi na orné půdě Pastevní využití Výroba siláží Zejména v první seči velmi nízká sušina

30 Festucoidní hybridy Kostřava rákosovitá x jílek mnohokvětý Zpětné křížení s kostřavou rákosovitou Kvalita srovnatelná s kostřavou luční ale vyšší výnos a vytrvalost Jetelotravní směsi na orné půdě Trvalé travní porosty Stabilizují výnos Zvyšují vytrvalost

31 Přehled hybridů Festulolium (Houdek a Jambor, 2010) Odrůda Křížení Typ Ploidie Vytrvalost Felina (1988) JM x KR Festucoid 6n Vytrvalý Hykor (1991) JM x KR Festucoid 6n Vytrvalý Fojtan (2005) JM x KR Festucoid 6n Vytrvalý Lofa (1997) JM x KR Loloid 4n Jako JV Bečva (1989) JM x KR Loloid 4n 2 3 roky Perun (1991) JM x KL Loloid 4n max. do 5 let Achilles (2005) JM x KL Loloid 4n max. do 5 let Perseus (2004) JM x KL Loloid 4n max. do 5 let

32 Panicum maximum Jacq. strana 32 Guinea grass Původní v tropické Africe Výška cm Roste do nadmořské výšky až 2500 m Nenáročná na půdu ale potřebuje dostatek živin Tolerantní k vypalování Vyžaduje srážky přes 1000 mm Optimální teploty pro růst 19 až 23 C Minimální teplota 5,4 C

33 Panicum maximum (Thajsko) strana 33

34 Digitaria eriantha Steudel strana 34 Pangola, Common finger grass Vytrvalá, výběžkatá tráva Původní v subtropické Africe rozšířena do dalších tropických a subtropických zemí Vytrvalá tráva Výška až 1,5 m Využívána pro pastvu (extenzivní), seno, siláž Konkurenčně velice silná (agresivní) Nedoporučuje se do směsi s jetelovinami Výnos 11 až 22 t.ha -1 sušiny Dokumentováno až 35 t.ha -1 sušiny

35 Sečná pastva Pangola strana 35

36 Pennisetum purpureum Schumach. strana 36 Elephant grass, Napier grass Robustní, vytrvalá tráva Hluboký kořenový systém Může tvořit stolony a/nebo rhizomy Původní v subtropické Africe introdukovaná do ostatních tropických zemí Nejlépe roste ve vlhkých tropech srážky přes 1500 mm ale hluboký kořenový systém umožní přečkat období sucha Hluboké, výživné půdy

37 Pennisetum purpureum Schumach. strana 37 Elephant grass, Napier grass Využívána pro cut-and-carry systém Využívána pro silážování Pastva na vegetativních výhonech 5 nových listů zralé listy ostré Produkce až 84 t.ha -1 sušiny Dávky až 460 kg.ha -1 N Teploty C Minimální teplota 15 C Částečně snáší zastínění

38 Pennisetum purpureum Schumach.

39 JETELOVINY

40 Vojtěška setá (Medicago sativa) Bílkovinné krmivo Výnosy 7,5 9 t.ha -1 (50 % potenciálu) Náročná na půdu Během květu hromadí rezervní látky Kvalita dána podílem listů a lodyh Ve fázi butonizace stejný podíl lodyh a listů Obtížně silážovatelná Uplatnění konzervačních přípravků

41 Jetel luční (Trifolium pratense L.) Hodnotná jetelovina Diploidní a tetraploidní odrůdy Výnosy Obsah vody Vytrvalost Nutriční hodnota významně klesá v době květu Bohatý na vitamíny Asparagin, xantin, hypoxantin, silice, glykosidy, fytoestrogeny Proti zánětu žláz, střevním potížím, zastavuje krvácení

42 strana 42 Silážovatelnost jetelovin (Holúbek et al., 2007) Druh WSC (g.kg -1 sušiny) C/PK kvocient 1. seč C/PK kvocient 2. seč Vojtěška setá ,90 0,50 Jetel luční ,70 1,20

43 Desmanthus virgatus (L.) Willd. strana 43 Dwarf koa, Desmanthus Výška 2 až 3 m Roste v regionech s 1000 až 1500 mm srážek invazivní i při 250 mm srážek Písčité půdy Preferuje ph 5,5 až 6 Původní v oblasti tropů a subtropů Ameriky rozšířen do dalších tropických zemí Řez 5 až 7,5 cm nad zemí vytváří porost podobný vojtěšce

44 Desmanthus virgatus (L.) Willd. strana 44

45 Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit strana 45 Leucaena Využívána v pícninářství ale významnější mimoprodukční využití Zdroj palivového dříví Ukládání půdy do klidu Výška 7 až 20 m Široce rozšířena, roste až do 1900 m.n.m. Využívána jako zdroj jadrného krmiva

46 Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit strana 46

47 Sklizeň travních porostů je kompromisem mezi kvalitou a produkcí Sušina píce Začátek metání nebo butonizace Začátek kvetení Živiny Rezervy I II III IV Tvorba rezervních látek Dny Začátek vegetace Sklizeň při intenzívním využívání Sklizeň při extenzívním využívání

48 strana 48 Předpoklady vzniku kvalitní siláže Dostatečné vytlačení vzduchu Tvorba kyseliny mléčné Mléčné kvašení je jediný žádoucí proces látkové výměny ale nově se hovoří i o kyselině octové Obsah vodorozpustných cukrů Pufrační kapacita Obsah sušiny Přítomnost mikroorganismů

49 Ideální siláž (Wilkinson, 2005) strana 49 Parametr Ideální hodnota Sušina (g/kg) ph 4,0 4,2 Popeloviny (g/kg sušiny) < 80 Hrubý protein (g/kg sušiny) Kyselina mléčná (g/kg sušiny) Kyselina octová (g/kg sušiny) Kyselina máselná (g/kg sušiny) 0 Etanol (g/kg sušiny) <10 ME (MJ/kg sušiny) >11 Amonný dusík (g/kg celkového dusíku) <50 Aminokyselinový dusík (g/kg celkového rozpustného dusíku) >700

50 Silážní aditiva Nedílná součást technologického postupu při konzervaci Snížení ztrát kvasným procesem, lepší stravitelnost, zlepšení následného příjmu zvířaty Zvýšení energetické hodnoty siláží o 5 % DŮLEŽITÝ NEJENOM VÝBĚR KONZERVANTU, ALE CELKOVÁ TECHNOLOGICKÁ KÁZEŇ Kvalita, čistota, dusání, zakrytí Význam mají nejenom homofermentativní, ale také HETEROFERMENTATIVNÍ bakterie Lactobacillus buchneri díky produkci kyseliny octové pozitivně ovlivní aerobní stabilitu siláží

51 strana 51 Biologické inokulanty Aplikace při vyšším obsahu sušiny Více než 30 % sušiny u trav Více než 35 % sušiny u jetelovin Více než 25 % sušiny u kukuřice Při nižším obsahu sušiny nezabrání rozsáhlé degradaci bílkovin Snížení obsahu vlákniny o 6 % Zvýšení energetické hodnoty o 5 %

52 strana 52 Chemická aditiva Rychlé okyselení organické hmoty Možnost dlouhodobého skladování Aplikace při nižším obsahu sušiny Aplikace při vyšším obsahu NL Vyšší náklady na zakoupení aditiva Není potřeba ředění

53 Obsah mykotoxinů v čerstvé hmotě a silážích Druh Čerstvá hmota DON Siláž Rel.% Čerstvá hmota ZEA Siláž Rel.% Lolium perenne Festulolium pabulare Festulolium braunii Směs s Festuca rubra Směs s Poa pratensis

54 Biogenní aminy-mrtvolné jedy Siláže s nižším obsahem sušiny Tvořeny klostrídiemi a hnilobnými bakteriemi Vznik enzymatickou cestou dekarboxylace aminokyselin hluboký rozklad bílkovin Způsobují závažné metabolické poruchy Inhibice bachorové mikroflóry Zánětlivé reakce sliznic Neinfekční zánět škáry paznehtní

55 strana 55 Obsah sušiny (%), kvalita výluhů (g/kg) a obsah biogenních aminů v silážích (μg/kg) Směska Suš. LA AA BA A ph Putr. Kad. BA Vojtěška 39,0 31,01 7,02 0,10 1,37 4, Vojtěškotráva 33,0 31,83 4,93 0,10 0,92 4, Hrách + vojtěška 33,0 31,81 6,33 0,10 1,16 4, Suš. sušina LA kyselina mléčná AA kyselina octová BA kyselina máslená A amoniak Putr. Putrescin Kad. Kadaverin BA Biogenní aminy celkem

56 DĚKUJI ZA POZORNOST