Biotechnologie silážování Vytvoření partnerské sítě vzdělávání a výzkumu v oblasti mastitid CZ.1.07/2.4.00/17.0026 Jiří Skládanka České Budějovice 7. 11. 2014 Tato prezentace je spolufinancována z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky
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)
Silážovatelnost kukuřice seté (Holúbek et al., 2007) Obsah sušiny narůstá s délkou vegetačního období
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
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
C/PK kvocient Obsah cukru/pufrová kapacita C/PK kvocient = 1 DOSTATEČNÝ PRO OKYSELENÍ SILÁŽOVANÉ HMOTY Optimální C/PK kvocient = 3-5
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
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 1 600 000 10 100 4000 5 700 000 1000 150 000 48 000
JEDNOLETÉ PÍCNINY NA ORNÉ PŮDĚ
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 100 200 g.kg -1 sušiny; C/PK kvocient > 3
Tradiční hybridy vs. stay green hybridy Tradiční hybridy (rychlé dozrávání zbytku rostliny, tj. stéblo a listy bez palice) Sušina celé rostliny 28 34 % Sušina zbytku rostliny 24 25 % Zbytek rostliny >25 % = celá rostlina 38 45 %.nízká stravitelnost organické hmoty zbytku rostliny.rychlé zasychání a odumírání zbytku rostliny.obtížnější dusání hmoty.vyšší riziko napadení houbami
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 31 32 % Sušina zbytku rostliny 24 % = celkové sušině 35 % Silážování při celkové sušině 33 35 % Pozvolnější ukládání škrobu tj. není vhodná časná sklizeň
PRIMÁRNÍM ZDROJEM MYKOTOXINŮ V PŮDNĚ KLIMATICKÝCH PODMÍNKÁCH ČR JSOU HOUBY RODU FUSARIUM
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 300 500 mm srážek Ve srovnání s kukuřicí Méně náročné na vodu Zanechávají více posklizňových zbytků Menší erozní ohrožení
Čiroky se pěstují v různých klimatických podmínkách
TRÁVY
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
31. 5..
7. 6.
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 120 330 3,40 2,50 Jílek vytrvalý 100 320 3,10 2,50 Srha laločnatá 50 120 1,80 1,40 Kostřava luční 30 120 1,50 1,70 Bojínek luční 25 100 1,60 1,90 Lipnice luční 30-110 1,50 1,40
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 ) 150 200 250 300 350 400 450 500 Stabilita siláže při hodnotě ph 4,10 4,20 4,35 4,45 4,60 4,75 4,85 5,00
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
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
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
Jílek vytrvalý + lipnice luční + jetel plazivý strana 25
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 7,4 229 131 Květen 6,8 192 172 Červen 6,4 206 215 Červenec 6,6 219 211 Srpen 6,6 225 196 Září 6,6 267 199 Říjen 6,8 209 170 Průměr 6,8 221 185
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
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
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
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
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
Panicum maximum Jacq. strana 32 Guinea grass Původní v tropické Africe Výška 60 200 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
Panicum maximum (Thajsko) strana 33
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
Sečná pastva Pangola strana 35
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
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 25 40 C Minimální teplota 15 C Částečně snáší zastínění
Pennisetum purpureum Schumach.
JETELOVINY
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
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
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 30 100 0,90 0,50 Jetel luční 50-120 1,70 1,20
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
Desmanthus virgatus (L.) Willd. strana 44
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
Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit strana 46
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
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
Ideální siláž (Wilkinson, 2005) strana 49 Parametr Ideální hodnota Sušina (g/kg) 300 350 ph 4,0 4,2 Popeloviny (g/kg sušiny) < 80 Hrubý protein (g/kg sušiny) 150 170 Kyselina mléčná (g/kg sušiny) 100 150 Kyselina octová (g/kg sušiny) 20 30 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
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
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 %
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
Obsah mykotoxinů v čerstvé hmotě a silážích Druh Čerstvá hmota DON Siláž Rel.% Čerstvá hmota ZEA Siláž Rel.% Lolium perenne 41.03 141.39 344.6 17.06 66.07 387.3 Festulolium pabulare 31.02 156.73 505.2 4.95 47.92 968.0 Festulolium braunii 36.98 143.60 388.3 36.45 46.34 127.1 Směs s Festuca rubra 42.15 161.97 384.3 47.37 66.89 141.2 Směs s Poa pratensis 40.19 167.70 417.3 48.15 54.46 113.1
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
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 4,55 80 33 395 Vojtěškotráva 33,0 31,83 4,93 0,10 0,92 4,18 200 118 720 Hrách + vojtěška 33,0 31,81 6,33 0,10 1,16 4,16 57 98 665 Suš. sušina LA kyselina mléčná AA kyselina octová BA kyselina máslená A amoniak Putr. Putrescin Kad. Kadaverin BA Biogenní aminy celkem
DĚKUJI ZA POZORNOST