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S I L I E R M I T T E L
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SILIERMITTEL Silage bzw. Silofutter wird nahezu überall in der Welt
als ein Viehfutter von großer Bedeutung angesehen. Die Energiekrise und die ansteigenden
Brennstoffpreise haben die Bedeutung von Tierfuttern verstärkt, die auf Farmerzeugnisse
und Nebenprodukte zurückgehen, die an Ort und Stelle verfügbar sind und dort konserviert
gelagert werden, so daß Transportkosten entfallen und auch aufwendige Behandlungskosten,
die z.B. beim Mahlen in Mühlen anfallen, nicht entstehen. Die weitverbreitete Verwendung
von Silofutter ist das Ergebnis der folgenden Vorteile: (a) Die Verwendung von Silofutter
macht es im allgemeinen möglich, einen größeren Vorrat auf einer bestimmten Landfläche
zu halten. Getreideviehfutter und Sorghumviehfutter können ohne weiteres in ein
hervorragendes Silofutter überführt werden, wobei ein bedeutend größerer Futterwert
bei der Verwendung dieser Ernteprodukte im Silofutter als in Form von Trockenfutter
erreicht wird.
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(b) Bei geringen Kosten wird durch die Silierung ein hochwertiges
saftiges Futter zu jeder beliebigen Jahreszeit bereitgestellt.
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(c) Gewöhnlich wird ein kleinerer Verlust an Nährstoffen bei dem Silieren
dieser Ernteprodukte als bei der Aufbereitung auf dem Feld als Heu oder Trockenfutter
festgestellt.
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(d) Verunkrautete Ernteerzeugnisse, die sehr schlechtes Heu liefern,
können zu einem zufriedenstellenden Silofutter verarbeitet werden. Während des Silierprozesses
werden viele Arten der Unkrautsamen vernichtet.
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Gutes Silofutter zeigt neben dem Gehalt an Nährstoffen weitere gewisse
Vorteile, die bei den meisten trockenen Rauhfuttern nicht vorliegen. So ist es außergewöhnlich
schmackhaft, weshalb das Vieh gewöhnlich mehr Rauhfutter auf der Trockenbasis frißt,
wenn zusätzlich zu dem Heu oder anderem Trockenfutter Silofutter verfüttert wird,
wenn mit der alleinigen Verfütterung von Trockenfutter verglichen wird.
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Silofutter ist von höchster Bedeutung als Futter für Milchvieh, insbesondere
für Milchkühe. Kühe liefern im allgemeinen mehr Milch bei einer Futterration, die
sowohl Silofutter als auch gutes Heu enthält, als wenn lediglich trockenes Rauhfutter
verfüttert wird.
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Säurebildende Bakterien vermehren sich im Silofutter außerordentlich.
Am Ende von 2 Tagen kann jedes Gramm Silofuttersaft 100 Billionen Bakterien enthalten.
Diese Bakterien greifen unter optimalen Bedingungen die Zucker in dem grünen Futter
an und bilden organische Säuren. Eine ideale Gärung bzw. Fermentation führt hautpsächlich
zu Milchsäure neben etwas Essigsäure und Spuren anderer Säuren und auch Äthanol.
Die Bildung von
Säure ist der bedeutsamste Wechsel in dem Prozeß,
da die Azidität das Wachstum unerwünschter Bakterien verhindert, wie solcher, die
das Verrotten und Faulen bewirken. Für eine gute Silierung ist es bedeutsam, daß
das silierte Futter 28 bis 34 % Trockensubstanz enthält und die Gärung schnell abläuft.
Energieverluste bei der Silogärung steigen an, wenn die Geschwindigkeit der Gärung
zu langsam ist. Wenn der Wassergehalt in dem Silofutter zu hoch liegt, neigt die
Gärung dazu, nach einer unerwünschten Art abzulaufen, wobei Buttersäure mit ihrem
starken Geruch anstelle der sehr schmackhaften Essigsäure, die bei der gewünschten
Gärung anfällt, auftritt. Wenn auf der anderen Seite das Futter zu trocken ist,
begünstigt das die Bildung von Schimmelpilzen.
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Es ist gut bekannt, daß die Gegenwart von Zusätzen im Anfangsstadium
des Silierens bei solchen Ernteerzeugnissen bedeutsam ist, die nicht ohne weiteres
vergärbar sind, wie z.B. Gras. Diese Zusätze sind bei solchen Ernteerzeugnissen,
die einen hohen Gehalt an vergärungsfähigen Kohlenhydraten aufweisen, wie z.B. Mais,
nicht wesentlich. In diesem Fall ist jedoch ein Zusatz erforderlich, der in einem
späteren Stadium als ein wirksames Konservierungsmittel in einer gut gebildeten
Silage, wenn sie geöffnet wird, wirkt.
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Organische Säuren, wie Essigsäure, Ameisensäure oder Propionsäure,
sind bereits hierfür vorgeschlagen worden.
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Jedoch stellen diese Säuren unangenehme Flüssigkeiten stechenden Geruchs
dar und sind korrosiv und sind schlecht zu verteilen. Sie neigen auch dazu, aus
dem System herauszusickern. Daher sind bedeutsame Mengen derartiger organischer
Säuren erforderlich, was die Produktionskosten von Silagen bzw. Silofuttern ansteigen
läßt.
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Möglichkeiten zur Veränderung der Silagegärungen sind in Erwägung
gezogen worden. In dieser Richtung sind bereits seit etwa einem Jahrhundert Forschungen
unternommen worden. Es existiert eine Anzahl von Patentschriften, die die Herstellung
und Konservierung von Silage verbesserten Nährwertes beschreiben. Nach der US-PS
3 457 081 wird ' ein wäßriges Ammoniumsuperphosphat eingesetzt-, um das silierte
Getreidefutter zu verbessern. Die US-PS 3 368 901 schlägt die Verwendung von Natriumsalzen
von Tripolyphosphaten und Hexametaphophaten vor, um die auf Getreide basierende
Silage zu konservieren. Es wurde vermutet, daß diese Salze offensichtlich ein Gel
bilden und den Gehalt an Proteinen und Kohlenhydraten innerhalb des Silos aufrechterhalten
und das gewöhnliche Dränieren, das das Gären begleitet, verhindern.
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Harnstoffphosphat ist von besonderem Interesse als ein-Silagezusatz.
Es stellt ein wirksames Mittel zu Verminderung des pH--Wertes dar und stellt gleichzeitig
lösliche Phospahte sowie Stickstoff, der nicht in Proteinen vorliegt, bereit, die
für Mikroorganismen und später bei dem Verzehr durch Tiere von Wert sind. Es kann
mit Ameisensäure in dem ersten Stadium der pH-Verminderung in Konkurrenz treten.
Es zeigt jedoch keinen besonderen Effekt im Hinblick auf die Hemmung der Schimmelpilzbildung.
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Die Erfindung bezweckt die Bereitstellung eines neuen-Siliermittels
auf der Grundlage von Harnstoffphosphat. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist darin
zu sehen, ein neues Siliermittel zu schaffen, das die Bildung unerwünschter Mikroflora
unterdrückt. Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung eines neuen Siliermittels,
das in den gewünschten Anteilen Nährstoffe enthält, die für die Mikroflora und für
die sie verbrauchenden Tiere wertvoll sind.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Siliermittel, das gekennzeichnet
ist durch einen Gehalt an einer Mischung aus Harnstoffphosphat und mindestens einem
Metallsalz einer organischen Säure in Form von Propionsäure und/oder Ameisensäure.
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Des weiteren ist der Erfindung ein vorteilhaftes Silier-Verfahren
unter Anwendung des obengenannten Siliermittels zuzuordnen, wonach ein Siliermittel
mit einem Gehalt an einer Mischung aus Harnstoffphosphat und mindestens einem Metallsalz
einer organischen Säure in Form von Propionsäure und/oder Ameisensäure dem zu silierenden
Grünfutter beigemengt wird sowie die danach hergestellten Silageerzeugnisse.
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Harnstoffphosphatspielt eine bedeutsame Rolle in dem neuen Siliermittel
gemäß der Erfindung, da es, was auf seinen sauren Charakter zurückgeht, den Mechanismus
der Doppelzersetzung zwischen dem Metallsalz der organischen Säure und dem Harnstoffphosphat
auslöst, wodurch die Bildung der entsprechenden organischen Säure in situ möglich
wird. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß diese Reaktion der Silage selbst
bei einem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt auftritt. Obwohl es von den freien Säuren
bekannt ist, daß sie wirksamer als die Metallsalze sind, wurden die ersteren häufig
nur aus Zweckmäßigkeitsgründen bevorzugt. Die vorliegende Erfindung gestattet die
Ausnutzung von Metallsalzen organischer Säuren und die Erreichung der Ergebnisse,
die sonst nur mit freien organischen Säuren erzielt werden. Die organische Säure
(Propionsäure und/oder Ameisensäure) wird allmählich und kontinuierlich in Form
eines feinen Sprays freigesetzt, der das gesamte Volumen der Silage durchtränkt.
Dieser einem Aerosol ähnliche feine Spray kann des weiteren dadurch verbessert werden,
indem etwas Calciumcarbonat als Nebenbestandteil beigefügt wird, das
Kohlendioxid
freigesetzt und daher als ein absolutes Treibmittel wirkt. Von dem in einem Vorratsbehälter
vorliegenden Kohlendioxid ist es auch bekannt, daß es sehr wirksam das Verderben
von Körnerleguminosen hohen Feuchtigkeitsgehalts sowie die Beeinträchtigung der
Silierung verhindert. Kohlendioxid ist schwerer als Luft und strömt vom oberen Teil
des Behälters abwärts, wodurch der Behälterinhalt auf diese Weise vollständig vom
Kohlendioxid umgeben wird. Diese Doppelzersetzungsreaktion bildet zusätzlich zu
der organischen Säure (Propionsäure und Ameisensäure) ein Phosphat, z.B. Dicalciumphosphat,
das für den Viehbestand eine gut bekannte Phosphorquelle darstellt. Somit bleiben
der Nährwert des Phosphats und die Stickstoffbestandteile, die nicht auf Proteine
zurückgehen, in dem Zusatz wirksam, der dem zu silierenden Erzeugnis einverleibt
wird.
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Das Verhältnis zwischen dem Harnstoffphosphat und dem Salz der organischen
Säure kann in einem breiten Bereich schwanken, was von den speziellen Erfordernissen
eines jeden Systems abhängt. Die Grundidee besteht darin, daß die gesamte Reaktion
in der Silage schwach sauer ablaufen sollte, was einen geringen Überschuß an Harnstoffphosphat
bedeutet. Dieses Verhältnis wird mindestens etwa dasmolare Verhältnis von 1 : 1
des Harnstoffphosphats zu dem zweiwertigen Metallsalz einer organischen Säure sein.
Anhand der gegebenen Lehre wird es dem Fachmann ohne weiteres möglich sein, das
richtige Verhältnis zu wählen.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Harnstoffphosphat
mit Calciumpropionat in einem solchen Verhältnis kombiniert, das zu einem
großen
überschuß an Harnstoffphosphat führt, d.h.
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6 bis 8 Gewichtsteile Harnstoffphosphat entfallen auf 2 bis 3 Gewichtsteile
Calciumpropionat. Dieses stellt sicher, daß etwa 30 % des Harnstoffphosphats die
Bildung der Propionsäure als Schimmelpilzinhibitor in dem Mischfutterauslösen und
70 % als ein Mittel zum Modifizieren des pH-Wertes dienen, um den Gärungsmechanismus
einzuregulieren. Es wurde gefunden, daß etwa 8 bis 12 kg dieser Zusammensetzung
pro Tonne Grassilage besonders hervorragende Ergebnisse liefern.
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Von Propionsäure ist es auch bekannt, daß es ein wirksames Fungizid
in Mischfutter darstellt. Intensive Untersuchungen sind ausgeführt worden , um die
Bildung von Schimmelpilzen in dem Futter in Vorratsbehältern und in Mühlen zu verhindern.
Nachdem festgestellt worden war, daß Erdnußmehl, das Aflatoxin enthält, für viele
Todesfälle unter jungen Truthühnemund Enten verantwortlich ist, erschien eine Vielzahl
von Publikationen über die Bemühungen, Aflatoxin zu entfernen. Aflatoxine stellen
sekundäre Pilzmetabolite (fullgal metaliolities) dar. Die Arten, die akut toxisch
sind,und onkogene Schimmelpilzprodukte werden durch gewisse Stämme des Aspergillus
flavus und Aspergillus parasiticus hervorgerufen. Diese Schimmelpilze wachsen ohne
weiteres auf den Futtermaterialien, wenn günstige Bedingungen im Hinblick auf Temperatur
und Feuchtigkeit vorliegen. Es wurde gefunden, daß die Propionsäure, die in der
Silage freigesetzt wird, die Bildung neuen Aflatoxins verhindert, obwohl sie nicht
das bereits in dem Futter vorliegende Aflatoxin beeinflußt hat. Das würde daher
einen zusätzlichen bedeutenden Vorteil des neuen Siliermittels darstellen. Darüberhinaus
kann das erfindungsgemäß eingesetzte Siliermittel als ein Bestandteil in Mischfutter
oder Futterkonzentraten eingesetzt werden, um die Bildung von Aflatoxin zu verhindern.
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Das Metall in dem Salz der Propionsäure oder Ameisensäure kann ein
Alkalimetall oder ein Erdalkalimetall, wie Natrium, Kalium, Calcium und/oder Magnesium,
sein, was von dem zu silierenden besonderen Ernteerzeugnis abhängt. Eine Vielzahl
von Ernteerzeugnissen kann mit Hilfe des erfindungsgemäß eingesetzten Siliermittels
siliert werden. Typische Beispiele sind Gras, Heu, Mais, Zuckerrüben, Früchte (Pulpe),
Zitruspulpe, Sorghum, Getreide usw.
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Die erfindungsgemäß eingesetzten Siliermittel können natürlich auch
mit anderen Bestandteilen kombiniert werden, deren Anwesenheit in der Silage unter
Nährstoff-Gesichtspunkten gewünscht sein könnten. Somit ist Harnstoff - zusätzlich
zu Harnstoffphosphat - ein bedeutsamer Bestandteil, welcher den Stickstoffwert,
der nicht auf Proteine zurückgeht, bei einer Maissilage, der es an Protein mangelt,
erhöht. Mineralsalze des Calciums, Natriums und Magnesiums, Mikronährstoffe wie
auch zusätzliche Phosphorverbindungen können ebenfalls erforderlich sein. Materialien,
die Kohlenhydrate bereitstellen,können ebenfalls hinzugegeben werden, um den Anteil
an Kohlenhydraten, der für die Gärung verfügbar ist, zu erhöhen. Melasse ist ebenfalls
ein gut bekanntes Konservierungsmittel zur Verbesserung einer Silage auf der Basis
von Heu. Sie erhöht den Zuckergehalt, so daß genug- Säure im Verlaufe der-Gärung
gebildet wird, um die Silageeigenschaft zu bewahren. Es wurde gefunden, daß gemahlene
Körner ein gutes Konservierungsmittel sind, das gleichzeitig den Gehalt an Trockensubstanz
erhöht und die Schmackhaftigkeit der Silage verbessert. Die Reste derartiger Zusätze
können den Gehalt an insgesamt verfügbaren Nährstoffen der erhaltenen Silagen erhöhen.
Ein weiterer besonderer Bestandteil, der eingearbeitet werden kann, stellt Paraformaldehyd
dar, das Formaldehyd freisetzt, um geschütztes
Protein aus z.B.
in Grassilagen natürlich auftretendem Protein zu bilden.
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Einer der Vorteile des erfindungsgemäßen Siliermittels ist darin zu
sehen, daß es fest, stabil im festen Zustand und leicht zu lagern, zu transportieren
und zu verteilen ist. Darin besteht ein Gegensatz zu dem bekannten Verfahren unter
Ausnutzung von anorganischen Säuren, wie verdünnte Lösungen von Schwefelsäure, Salzsäure
oder Phosphorsäure, zur direkten Ansäuerung des Futters. Das besondere Vorgehen
bei diesem bekannten Verfahren besteht darin, eine errechnete Menge der Mineralsäure
einzusetzen, um den pH-Wert bei einer speziellen Futtermenge auf etwa 4,0 herabzusetzen.
Diese anoragnischen Säuren korrodieren Silos und die Ausrüstung und verursachen
bei dem Viehbestand auf Mineralien zurückgehende Fütterungsprobleme.
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Das Silierverfahren ist gut bekannt. Es besteht im wesentlichen darin,
Grünfutter zu zerkleinern und in einen Lagerbehälter einzubringen, wobei es sich
gewöhnlich um ein zylindrisches Silo oder um eine Bodengrube handelt, wonach die
Bestandteile hinzugegeben werden, die die Gärung unter Bildung von Milchsäure ablaufen
lassen.
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Wenn das zerkleinerte Grünfutter nicht in das Silo gepackt wird, verwerten
die Mikroorganismen die aus dem Saft ausgedrückten Nährstoffe und vergären sie zu
sauren Substanzen. Die Art der in dem eingebrachten Material vorliegenden Mikroorganismen,
die Bereitstellung von vergärbaren Nährstoffen,die Menge der in dem Futter eingeschlossenen
Luft und die Art und die Geschwindigkeit des Vergärens bestimmen erheblich die Qualität
der gebildeten Silage. Da auf der Bildung von Milchsäure beruhende Gärungen imstande
sind, große Wirksamkeit zu zeigen,wird es als bevorzugt anzusehen, derartige Milchsäure
bildende Mikroorganismen bei dem
Silierprozeß mitzuverwenden. Es
kann des weiteren auch erwünscht sein, unter gewissen Bedingungen direkt ein Metallsalz
der Milchsäure oder Essigsäure zuzugeben.
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Der Bestandteil kann dem Futtermaterial direkt zugeführt werden. Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zunächst eine Vormischung
mit einem Verdünnungsmittel oder Verteilungsmittel hergestellt, die dann zu dem
in dem Silagebehälter gelagerten Futter gegeben werden kann. DiesesVerdünnungsmittel
kann zerkleinertes Futter selbst sein, entweder grün oder getrocknet, oder es kann
sich um verteilende Mittel handeln, wie gemahlene Getreidekörner (corn cobs), zerstoßene
oder gemahlene Körner, getrocknete Zuckerrübenschnitzel, getrocknete Melasse usw.
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Wenngleich vorstehend die Erfindung allein im Zusammenhang mit einem
Siliermittel beschrieben wird, so soll ihr, wie bereits gesagt,auch das damit hergestellte
Silageprodukt zugeordnet werden. Die Zusammensetzung eines derartigen Silageproduktes
geht ohne weiteres aus der vorstehenden Beschreibung hervor.
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Die nachfolgenden Beispiel sollen die Erfindung noch näher erläutern.
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Beispiel 1 100 Teile firsch geschnittenes Gras mit 22 °O Trockensubstanz
wurden zerkleinert und in einem 1-Liter-Glasgefäß zusammen mit 0,8 Teilen einer
Mischung aus 6 Gewichtsteilen Harnstoffphosphat und 2,5 Gewichtsteilen Calciumpropionat
siliert. Die Gefäße wurden luftdicht abgeschlossen und 60 Tage Dei 200C gelagert.
Das Gären
trat auf. Hauptsächlich wurde Milchsäure gebildet.
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Der pH-Wert betrug etwa 4,0. Die Bildung von Buttersäure, Äthanol
wie auch Ammoniak war vernachlässigbar.
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Die Stoffbilanz auf der Basis von Trockensubstanz und die Gasbildung
zeigte, daß Verluste l.linimal waren.
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Die Silage war eine lange Zeitdauer stabil.
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Beispiel 2 Das gleiche Gras und die gleiche Menge, die im Beispiel
1 erwähnt wurden, wurde unter Verwendung eines Teils einer Mischung aus 7 Gewichtsteilen
Harnstoffphosphat, 1,5 Gewichtsteilen Calciumformiat und 2,5 Gewichtsteilen Calciumpropionat
siliert. Das auftretende Gären lieferte hauptsächlich Milchsäure. Es wurde weder
die Bildung von Klostridien noch eine "Nachgärung" beobachtet.
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Beispiel 3 100 Teile Mais (30 % Trockensubstanz) wurden zerkleinert
und in einem 1-Liter-GlasgefäB zusammen mit einem Teil einer Mischung aus 3 Gewichtsteilen
Harnstoffphosphat, 4 Gewichtsteilen Harnstoff und 3 Gewichtsteilen Calciumpropionat
siliert. Die Gefäße wurden luftdicht verschlossen und 60 Tage bei 20°C gelagert.
Eine intensive Milchsäuregärung wurde festgestellt, wobei im wesentlichen keine
Buttersäure und Äthanol gebildet wurden.
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Eine Nachgärung trat in denGefäßen nicht auf. Die Silage zeigte gute
Qualität, selbst wenn sie eine ausgedehnte Zeit gelagert wurde.
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Ähnliche Versuche wurden mit dem Unterschied wiederholt, daß lediglich
Harnstoffphosphat und Harnstoff (ohne Calciumpropionat) als Bestandteile der Silage
zugegeben wurden. Obwohl die erhaltene Silage zusätzliche Nährstoffwerte bezüglich
Stickstoff und Phosphor enthielt, wurde es gefunden, daß nach dem Lagern und Öffnen
der Silage das Futter verdarb, was auf Schimmelpilzbildung zurückging.