KOMBINUOTŲ HOMO IR HETEROLAKTINĖS RŪGŠTIES BAKTERIJŲ POVEIKIS SILOSO FERMENTACIJAI, MIKROBINĖMS CHARAKTERISTIKOMS IR AEROBINIAM STABILUMUI

(1)

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

Robertas Stoškus

KOMBINUOTŲ HOMO IR

HETEROLAKTINĖS RŪGŠTIES

BAKTERIJŲ POVEIKIS SILOSO

FERMENTACIJAI, MIKROBINĖMS

CHARAKTERISTIKOMS IR

AEROBINIAM STABILUMUI

Daktaro disertacija Žemės ūkio mokslai, gyvūnų mokslai (A 003)

(2)

Disertacija rengta 2016–2020 metais Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Gyvulininkystės instituto Gyvūnų mitybos ir pašarų skyriuje.

Mokslinis vadovas

Dr. Jonas Jatkauskas (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, žemės ūkio mokslai, gyvūnų mokslai – A 003).

Konsultantė

Dr. Vilma Vrotniakienė (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, žemės ūkio mokslai, gyvūnų mokslai – A 003).

Disertacija ginama Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Gyvūnų mokslo krypties taryboje:

Pirmininkė

prof. dr. Elena Bartkienė (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, žemės ūkio mokslai, gyvūnų mokslai – A 003).

Nariai:

doc. dr. Vilma Vilienė (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, žemės ūkio mokslai, gyvūnų mokslai – A 003);

dr. Giedrius Palubinskas (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, žemės ūkio mokslai, veterinarija – A 002);

prof. habil. dr. Zenonas Dabkevičius (Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centras, žemės ūkio mokslai, agronomija – A 001);

doc. dr. Ilma Tapio (Suomijos natūraliųjų išteklių institutas, žemės ūkio mokslai, gyvūnų mokslai – A 003).

Disertacija ginama viešame Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Gyvūnų mokslo krypties tarybos posėdyje 2021 m. sausio 29 d. 13 val. Lietuvos svei-katos mokslų universiteto Veterinarijos akademijos dr. S. Jankausko audito-rijoje.

(3)

LITHUANIAN UNIVERSITY OF HEALTH SCIENCES

Robertas Stoškus

THE EFFECTS OF COMBINED HOMO

AND HETEROLACTIC ACID BACTERIA

ON FERMENTATION, MICROBIAL

CHARACTERISTICS AND AEROBIC

STABILITY OF THE SILAGE

Doctoral Dissertation Agricultural Sciences, Animal Sciences (A 003)

(4)

Dissertation has been prepared at the Institute of Animal Science of Lithua-nian University of Health Sciences during the period of 2016–2020.

Scientific Supervisor

Dr. Jonas Jatkauskas (Lithuanian University of Health Sciences, Agricultural Sciences, Animal Sciences – A 003).

Consultant

Dr. Vilma Vrotniakienė (Lithuanian University of Health Sciences, Agri-cultural Sciences, Animal Sciences – A 003).

Dissertation is defended at the Animal Sciences Research Council of Lithuanian University of Health Sciences.

Chairperson

Prof. Dr. Elena Bartkienė (Lithuanian University of Health Sciences, Agri-cultural Sciences, Animal Sciences – A 003).

Members:

Assoc. Prof. Dr. Vilma Vilienė (Lithuanian University of Health Sciences, Agricultural Sciences, Animal Sciences – A 003)

Dr. Giedrius Palubinskas (Lithuanian University of Health Sciences, Agri-cultural Sciences, Veterinary – A 002);

Prof. Habil. Dr. Zenonas Dabkevičius (Lithuanian Research Centre for Agriculture and Forestry, Agricultural Sciences, Agronomy – A 001); Assoc. Prof. Dr. Ilma Tapio (Natural Resources Institute Finland, Agricul-tural Sciences, Animal Sciences – A 003).

Dissertation will be defended at the open session of the Animal Sciences Research Council of the Lithuanian University of Health Sciences on the 29th

of January, 2021 at 1:00 p.m. in Dr. Jankauskas auditorium of Lithuanian University of Health Sciences, Veterinary Academy.

(5)

TURINYS

SANTRUMPOS ...7

ĮVADAS ...9

1. LITERATŪROS APŽVALGA ...12

1.1. Žaliųjų pašarų gamyba Lietuvoje ...12

1.2. Silosuotų pašarų gamyba ...13

1.3. Silosuotų pašarų fermentacijos ir maistinės vertės analizė ...16

1.4. Siloso aerobinis stabilumas ...18

1.5. Siloso mikroorganizmai...19

1.6. Siloso priedai ...20

2. DARBO METODIKA ...23

2.1. Tyrimų laikas ir vieta ...23

2.2. Medžiagos ir metodai bandymams laboratorijos sąlygomis ...23

2.2.1. Tyrimo objektas ...23

2.2.2. Silosavimo procedūra ir suspensijos paruošimas ...24

2.2.3. Silosuojamos žaliavos ir siloso mėginių paėmimas ir analizė ...25

2.2.4. Aerobinio stabilumo įvertinimas laboratorijos sąlygomis ...27

2.3. Medžiagos ir metodai bandymams lauko (gamybos) sąlygomis ...27

2.3.1. Tyrimo objektas ...27

2.3.2. Silosavimo procedūra ir suspensijos paruošimas ...28

2.3.3. Silosuojamos žaliavos ir siloso mėginių paėmimas ir analizė ...29

2.3.4. Aerobinio stabilumo įvertinimas lauko (gamybos) sąlygomis ...32

2.4. Analitinių tyrimų metodai ...33

2.5. Statistinis duomenų įvertinimas ...36

3. TYRIMŲ REZULTATAI ...37

3.1. Laboratorijos sąlygomis pagaminto liucernų siloso cheminė sudėtis, fermentacijos rodikliai, mikrobinė populiacija ir aerobinis stabilumas (I bandymas) ...37

3.2. Laboratorijos sąlygomis pagaminto kukurūzų vegetacinės masės siloso cheminė sudėtis, fermentacijos rodikliai, mikrobinė populiacija ir aerobinis stabilumas (II bandymas) ...41

3.3. Lauko (gamybos) sąlygomis pagaminto liucernų siloso cheminė sudėtis, fermentacijos rodikliai, mikrobinė populiacija ir aerobinis stabilumas (III bandymas) ...45

3.4. Lauko (gamybos) sąlygomis pagaminto kukurūzų vegetacinės masės siloso cheminė sudėtis, fermentacijos rodikliai, mikrobinė populiacija ir aerobinis stabilumas (IV bandymas) ...49 3.5. Laboratorijos ir lauko sąlygomis pagaminto liucernų siloso cheminės

(6)

3.6. Laboratorijos ir lauko sąlygomis pagaminto kukurūzų vegetacinės masės siloso cheminės sudėties, fermentacijos rodiklių, mikrobinės populiacijos ir

aerobinio stabilumo rodiklių palyginimas ...61

3.7. Laboratorijos ir lauko sąlygomis pagaminto liucernų siloso prognoziniai rodikliai, eliminavus grupės įtaką ...66

3.8. Laboratorijos ir lauko sąlygomis pagaminto kukurūzų vegetacinės masės siloso prognoziniai rodikliai, eliminavus grupės įtaką ...67

4. REZULTATŲ APTARIMAS ...68

4.1. Liucernų ir kukurūzų vegetacinės masės siloso, pagaminto su bakteriniu priedu ir be jokių priedų, cheminė sudėtis ir maistinė vertė ...68

4.2. Liucernų ir kukurūzų vegetacinės masės siloso, pagaminto su bakteriniu priedu ir be jokių priedų, fermentacijos rodikliai ...70

4.3. Liucernų ir kukurūzų vegetacinės masės siloso, pagaminto su bakteriniu priedu ir be jokių priedų, aerobinis stabilumas ir higieninės kokybės rodikliai ...73

4.4. Liucernų ir kukurūzų vegetacinės masės siloso, pagaminto su bakteriniu priedu ir be jokių priedų, antrinės fermentacijos rodikliai ...74

4.5. Liucernų ir kukurūzų vegetacinės masės siloso, pagaminto su bakteriniu priedu ir be jokių priedų, cheminės sudėties, fermentacijos ir pašaro higieninės kokybės rodiklių skirtumų palyginimas ...75

IŠVADOS ...77

REKOMENDACIJOS ...78

SUMMARY ...79

LITERATŪROS SĄRAŠAS ...97

DISERTACIJOS TEMA PASKELBTŲ PUBLIKACIJŲ SĄRAŠAS ...106

PUBLIKACIJA I (PUBLICATION I) ...108

PUBLIKACIJA II (PUBLICATION II) ... 114

PUBLIKACIJA III (PUBLICATION III) ...120

CURRICULUM VITAE ...129

(7)

SANTRUMPOS

°C – laipsniai pagal Celsijaus skalę

ADF – rūgščiame tirpale išplauta ląsteliena

ADL – rūgščiame tirpale išplautas ligninas

AST – aerobinio stabilumo testas

BIN – bandomoji grupė

BT – buferinė talpa

CO₂ – anglies dioksidas

DLG – Vokietijos žemės ūkio draugija

FC – fermentiškumo koeficientas

g – gramai

H₂O – vanduo

Ho – nulinė hipotezė

KA – kiti alkoholiai

KON – kontrolinė grupė

kg – kilogramai

ksv – kolonijas sudarantys vienetai

LRV – Lietuvos Respublikos Vyriausybė

LSMU – Lietuvos sveikatos mokslų universitetas

l – litrai

M – aritmetinis vidurkis

mEq – miliekvivalentai

ml – mililitrai

N – azotas

n – imties narių skaičius

Na – natris

NaOH – natrio hidroksidas

NDF – neutraliame tirpale išplauta ląsteliena

NEM – neazotinės ekstraktinės medžiagos

NH₃-N – amoniakinis azotas

NMVRVI – nacionalinis maisto ir veterinarijos rizikos vertinimo institutas

(8)

pav. – paveikslas

PD – 1,2-propandiolis

pH – vandenilio jonų koncentracija

PR – pieno rūgštis

PRB – pieno rūgšties bakterijos

proc. – procentai

RR – riebalų rūgštys

SD – standartinis nuokrypis

SM – sausoji medžiaga

spp. – žymi gentyje esančias rūšis

tūkst. – tūkstantis

val. – valanda

vs – versus (palyginti su)

VTA – vandenyje tirpūs angliavandeniai

ŽB – žalieji baltymai

ŽL – žalioji ląsteliena

ŽP – žalieji pelenai

(9)

ĮVADAS

Lietuvoje silosas yra pagrindinė pieninių ir penimų galvijų raciono dalis ir svarbus maistinių medžiagų, energijos ir virškinamosios ląstelienos šalti-nis. Žolės, kukurūzų vegetacinės masės ar liucernų silosas dažniausiai suda-ro didžiausią dalį gyvulio raciono, paprastai daugiau kaip 50 psuda-roc. Žalienos tokiems pašarams auginamos ir tvarkomos vietoje, paprastai pienininkystės ūkyje, todėl silosavimo proceso kontrolė gali būti vienas svarbiausių veiks-nių, lemiantis siloso maistinę vertę, fermentacijos ir higieninę kokybę. Mažos maistinės vertės ar užterštas silosas gali būti patogeninių bakterijų šaltinis, dėl to gali sumažėti karvių produktyvumas ir produkcijos kokybė [1-3].

Mūsų šalyje atliktų mokslinių tyrimų duomenys rodo, kad galvijų mitybai naudojamo siloso kokybė yra gan bloga, nes ne visuomet laikomasi šių paša-rų gamybos technologinių reikalavimų, pašapaša-rų gamybai naudojama ne pačios geriausios kokybės ir ne labiausiai tinkama žaliava. Turimi fragmentiškų ty-rimų duomenys neleidžia objektyviai įvertinti esamos situacijos. Todėl būtina daugiau dėmesio skirti minėtų pašarų kokybės ir saugos klausimams, nes, šeriant netinkamos kokybės pašarais, mažėja gyvūnų produktyvumas, kyla pavojus gyvūnų bei žmonių sveikatai [4]. Be to, manoma, kad ateinančiais dešimtmečiais dėl didėjančio pasaulio gyventojų skaičiaus išaugs gyvūninės kilmės maisto produktų paklausa, todėl aprūpinimo gyvūninės kilmės maistu klausimams turi būti skiriama daug dėmesio [5].

Kita svarbi problema gyvulininkystės ūkiuose – vadinamasis siloso aero-binis gedimas pašaro paėmimo iš saugyklų ir šėrimo metu dėl mielių, pelėsių, kitų aerobinių bakterijų veiklos šėrimo fazėje, kai silosas turi tiesioginį sąlytį su oru. Tai sudėtingas procesas, kuris priklauso nuo daugelio veiksnių. Pa-prastai jį inicijuoja aerobinės mielės, kurios gali naudoti likusius vandenyje tirpius angliavandenius (VTA) arba pieno rūgštį. Mielėms metabolizuojant pieno rūgštį, didėja siloso pH ir sukuriamos sąlygos, kurios skatina kitus ge-dimo procesus, tarp jų ir pelėsinių grybų vystymąsi, mikotoksinų formavimą-si bei patogeninių mikroorganizmų augimą. Pabrėžtina, kad aerobinis formavimą-siloso gedimas gali kelti grėsmę žmonėms, nes yra rizika, jog patogenai ir mikotok-sinai persiduos į gyvūninius produktus, ypač į pieną [6-8].

Dabar siloso kokybei gerinti pasaulyje plačiai naudojami inokuliantai, savo sudėtyje turintys gyvųjų mikroorganizmų. Inokuliantai pradėti naudoti siekiant pagerinti siloso fermentacijos procesą ir aerobinį stabilumą, taip pat išsaugoti siloso maistingumą. Tam dažniausiai naudojamos homofermenti-nės pieno rūgšties bakterijos (PRB), kurios daugiausia gamina pieno rūgštį, tačiau dauguma tokio tipo inokuliantų nėra labai veiksmingi mielių ir pelėsių augimui slopinti, o heterofermentinės PRB gamina pieno rūgštį, CO, etanolį,

(10)

taip pat ir acto rūgštį, kuri slopina mielių ir pelėsių augimą. Pastaruoju metu kombinuoti, dvejopo poveikio inokuliantai, susidedantys iš homofermentinių ir heterofermentinių PRB, tapo vyraujančiais siloso konservavimo priedais, mat teigiama, kad abiejų šių PRB tipų derinys gali sumažinti sausųjų me-džiagų (SM) nuostolius, pagerinti fermentacijos kokybę bei aerobinį siloso stabilumą [9-12].

Deja, Lietuvoje labai maža moksliniais tyrimais pagrįstos informacijos apie gyvųjų pieno rūgšties bakterijų priedų efektyvumą gaminant silosuotus pašarus mūsų klimato sąlygomis ir jų poveikį siloso maistingumui, fermenta-cijos kokybei, mikrobų populiacijai ir aerobiniam stabilumui.

Darbo tikslas

Ištirti pieno rūgštį produkuojančių bakterijų mišinio (inokulianto), sudary-to iš dviejų pieno rūgšties bakterijų padermių – Lacsudary-tococcus lactis ir Lacsudary-toba-

Lactoba-cillus buchneri, įtaką liucernų ir kukurūzų vegetacinės masės siloso cheminei

sudėčiai, maistinei vertei, fermentacijos rodikliams, mikrobiologinei charak-teristikai, aerobiniam stabilumui ir higieninei kokybei.

Darbo uždaviniai

Laboratorijos ir lauko sąlygomis ištirti ir palyginti: liucernų ir kukurūzų vegetacinės masės siloso, pagaminto su bakterinio inokulianto priedu ir be jokių priedų:

1. cheminę sudėtį bei maistinę vertę; 2. fermentacijos rodiklius;

3. higieninius rodiklius (aerobinį stabilumą, mielių bei pelėsių augimą); 4. antrinės fermentacijos parametrus;

5. maistinės vertės, fermentacijos ir pašaro higieninės kokybės rodiklių skirtumus tarp laboratorinių ir lauko bandymų.

Darbo naujumas ir praktinė reikšmė

Atliktas ekologiško biologinio priedo, sudaryto iš dviejų pieno rūgšties bakterijų padermių – Lactococcus lactis ir Lactobacillus buchneri, skirto si-loso kokybei gerinti, įvertinimas tiriant biologinės fermentacijos rodiklius, mikrobines populiacijas, sausųjų ir maistinių medžiagų nuostolius. Svarbi dalis tyrimų buvo skirta pagaminto pašaro gerųjų savybių išsaugojimui jo lai-kymo ir naudojimo šėrimui metu, tiriant silosuotų pašarų atsparumą antrinei fermentacijai ir tuo pačiu aerobiniam gedimui. Lietuvoje tokių tyrimų atlikta nedaug, todėl gauti mokslinių tyrimų rezultatai apie biologinių priedų efekty-vumą konservuojant liucernas ir kukurūzų vegetacinę masę Lietuvos klimato

(11)

sąlygomis turi naujumo aspektų. Tuo pačiu kaupiami moksliniai duomenys apie siloso fermentacijos biocheminius ir mikrobiologinius procesus.

Taikant Ho (nulinę) hipotezę, tirta, ar silosas, pagamintas laboratorijos są-lygomis (laboratorinėse talpose), atitiks lauko sąsą-lygomis pagaminto siloso (ritiniuose) rodiklius norint išsiaiškinti, ar, tiriant silosavimo priedų ar kitų priemonių efektyvumą, laboratorijos sąlygomis pagamintas silosas gali būti naudojamas modeliu dideliems ritiniams (gamybos sąlygoms). Atsižvelgiant į nustatytus esmingiausius laboratorijos ir lauko sąlygomis pagaminto siloso rodiklių panašumus, sudarytos prognozių projekcijos, eliminuojant grupės įtaką.

Pateiktos rekomendacijos bei parengti pasiūlymai konservuotų pašarų maistinei vertei ir higieninei kokybei gerinti, naudojant biologinius priedus, kurie padės žemės ūkio paskirties gyvūnų augintojams užtikrinti gerą siloso kokybę, išsaugant konservuotame pašare daugiau maisto medžiagų ir maži-nant aerobinį pašaro gedimą jų gamybos ir naudojimo šėrimui metu. Tai įga-lina padidinti pašaro biologinę bei higieninę vertę ir užtikrina žemės ūkio pa-skirties gyvūnų aprūpinimą saugiomis maistinėmis medžiagomis bei į rinką patenkančio gyvūninio maisto saugumą.

Darbo apimtis

Disertacija parašyta lietuvių kalba. Darbą sudaro įvadas, literatūros apžval-ga, darbo metodikos aprašymas, tyrimų rezultatai, tyrimų rezultatų aptarimas, išvados, rekomendacijos, naudotos literatūros sąrašas (138 šaltiniai), paskelb-tų publikacijų bei skaitypaskelb-tų pranešimų disertacijos tema sąrašas, disertacijos santrauka anglų kalba ir gyvenimo aprašymas. Darbo apimtis – 130 pus-lapių su priedais. Darbe yra 32 lentelės, 7 paveikslai.

(12)

1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1. Žaliųjų pašarų gamyba Lietuvoje

Pagaminti sveiką, kokybišką, ekologišką maistą galima tik iš švarių ir tin-kamai pagamintų žaliavų, kurioms reikalavimai apibrėžti pašarų įstatymu. Pašarų, kokybės kontrolė labai svarbi šalies ūkiui, gyvulių šėrimo specialis-tams, konsultantų darbe bei žemės ūkio tyrimuose. Daugelyje šalių populia-riausia naudoti silosuotus žolinius pašarus. Yra žinoma, kad daugiausia bal-tymų, mineralinių medžiagų turi silosuoti pašarai, paruošti iš pupinių žolių, tačiau miglines žoles gausiai tręšiant azotu, taip pat galima užtikrinti aukštą pašaro baltymingumą. Žaliajai masei bręstant, sparčiai daugėja ląstelienos, kuri gyvulių sunkiai virškinama, todėl žolių bei kitų žalienų parinkimas silo-so gamybai ir jų tinkamas vegetacijos tarpsnis yra vienas svarbiausių etapų [13-16].

Lietuvos klimato sąlygomis vienas dažniausių žaliųjų pašarų konservavi-mo būdų yra silosavimas. Per 2018 metus Lietuvoje užauginta 799,9 tūkst. tonų kukurūzų vegetacinės masės, skirtos žaliajam pašarui ir silosui, o kitų silosinių augalų derlius sudarė 72,2 tūkst. tonų [17]. Žaliesiems pašarams auginamų augalų derlingumas ir nuimtas derliaus plotas Lietuvoje pateiktas 1.1.1 lentelėje pagal Lietuvos Respublikos Vyriausybės (LRV) statistikos de-partamento duomenis.

1.1.1 lentelė. Žaliesiems pašarams auginamų augalų derlingumas ir nuimtas

plotas Lietuvoje 2015–2018 m. [17]

Rodikliai Metai

2015 2016 2017 2018

Kukurūzai silosui ir žaliajam pašarui

Derlingumas, t/ha 26,36 32,63 26,45 28,32

Nuimtas plotas tūkst. hektarų 29,2 26,6 24,3 28,3

Silosiniai augalai (be kukurūzų)

Derlingumas, t/ha 12,68 10,41 10,67 14,15

Vienmečių žolių ir kitų vienmečių augalų šienas

Derlingumas, t/ha 3,27 2,24 2,66 3,03

Vienmečių žolių ir kitų vienmečių augalų žaliasis pašaras, šienainis

Derlingumas, t/ha 8,57 9,20 9,81 7,64

(13)

Rodikliai Metai

2015 2016 2017 2018

Liucernos (daugiametės žolės iki 5 metų)

Derlingumas, t/ha Duomenų

nėra Duomenų nėra Duomenų nėra Duomenų nėra

Dobilai ir jų mišiniai (daugiametės žolės iki 5 metų)

Daugiametės žolės iki 5 metų, išskyrus liucernas, dobilus ir jų mišinius

Liucernų šienas

Derlingumas, t/ha 2,69 5,56 5,09 6,18

Daugiamečių žolių iki 5 metų šienas, išskyrus liucernas, dobilus ir jų mišinius

Derlingumas, t/ha 2,64 2,81 3,27 3,82

Dobilų ir jų mišinių šienas

Derlingumas, t/ha 3,31 3,33 4,57 3,62

Liucernų žaliasis pašaras, šienainis

Derlingumas, t/ha 12,24 15,53 15,69 11,58

Dobilų ir jų mišinių žaliasis pašaras, šienainis

Derlingumas, t/ha 11,8 14,08 12,52 10,44

Daugiamečių žolių iki 5 metų žaliasis pašaras, šienainis, išskyrus liucernas, dobilus ir jų mišinius

Derlingumas, t/ha 8,47 8,97 8,12 9,12

1.2. Silosuotų pašarų gamyba

Silоsavimas yra drėgnų pašarinių augalų kоnservavimo metodas, pagrįstas anaerobine fermentacija dalyvaujant pieno rūgšties bakterijoms. Šios bakte-rijos paverčia VTA į organines rūgštis, daugiausia į pieno rūgštį, dėl kurios silosuojamos masės pH sumažėja. Kukurūzų vegetacinė masė ir liucernos yra 1.1.1 lentelės tęsinys

(14)

Naudojant ir iš vienos, ir iš kitos žaliavos pagamintą silosą, galima užtikrinti tinkamą energijos ir baltymų pusiausvyrą galvijų racione [19]. Dėl didelio angliavandenių kiekio, mažo baltymų ir pelenų kiekio kukurūzai yra vieni iš lengviausiai silosuojamų augalų, todėl kukurūzų silosas pastaraisiais metais tapo vyraujantis pašaras pieninių galvijų bandose [20-22].

Liucernų silosas yra naudingas ir populiarus baltymų šaltinis atrajotojams, pasižymintis geru virškinamumu bei aukšta vitaminų ir mineralų koncentraci-ja, tačiau didelis baltymų ir nedidelis tirpiųjų angliavandenių kiekis šviežioje žaliavoje (<1,5 proc. skaičiuojant drėgnai masei), mažas SM kiekis ir didelė buferinė talpa (BT), būdinga šiai žalienai, trukdo greitai sumažėti pH, o to reikia efektyviam fermentacijos procesui. Dėl to liucernos yra sunkiai silo-suojamas augalas [23-27].

Patį silosavimo procesą galima suskirstyti į keturis etapus (fazes): aerobi-nį, fermentacijos, stabilumo ir šėrimo, kai silosas yra imamas iš saugyklų ir turi tiesioginį sąlytį su oru [6, 28].

Pirmasis etapas (aerobinė fazė). Šioje fazėje sueikvojamas siloso gamybos metu tarp biomasės patekęs oras [29]. Šis deguonies kiekis sunaudojamas per keletą pirmųjų valandų dėl augalų ląstelių kvėpavimo, aerobinių bei fakulta-tyvinių aerobinių mikroorganizmų, pavyzdžiui, mielių ir enterobakterijų [30, 31]. Pageidautina, kad etapas būtų kuo trumpesnis, nes taip sumažinami SM ir kartu maistinių medžiagų nuostoliai. Greitas siloso talpyklos užpildymas, tinkamas siloso sutankinimas ir tinkama danga ženkliai sumažina šio etapo trukmę [32].

Antrasis etapas (fermentacijos fazė) prasideda, kai silosuojamoje masė-je likęs deguonis sunaudojamas ir anaerobinės bakterijos, augančios be de-guonies, pradeda daugintis. Jei fermentacija vyksta sėkmingai, pieno rūgšties bakterijos tampa vyraujančiomis. Šiame etape pieno rūgšties bakterijos pra-deda daugintis ir gaminti pieno rūgštį. Jei pieno rūgšties bakterijų skaičius pakankamas, siloso pH pradeda greitai mažėti. Šiame etape atsiranda ir acto rūgštį produkuojančių bakterijų. Kai silosuojamos masės pH nukrenta žemiau 5, acto rūgštį produkuojančių bakterijų skaičius pradeda mažėti – esant ma-žam pH, slopsta jų augimas [33, 34]. Kitas svarbus cheminis pokytis šiame etape yra dalinis augalų baltymų skaidymas. Pirmiausia baltymai yra suskai-domi iki aminorūgščių, o vėliau ir amoniako bei aminų. Galiausiai pasigami-nusios organinės rūgštys sumažina fermentų, skaidančių baltymus aktyvu-mą. Greitas pH mažėjimas riboja augalų fermentų, kurie suskaido baltymus, aktyvumą [33, 34]. Gerai konservuotame silose pieno rūgšties koncentracija viršija 60 proc. visų pagamintų organinių rūgščių kiekio. Šis etapas trunka 10–21 dienų, priklausomai nuo augalų vegetacinės fazės pjovimo metu, SM kiekio, buferinės talpos, epifitinės mikrofloros konservuojamuose augaluose ir silosavimo sąlygų [32, 35].

(15)

Trečiasis etapas (stabilumo fazė). Šioje fazėje ilgą laiką nekinta rūgščių kiekis, jų santykis, pH dydis. Kai kurie rūgštį toleruojantys mikroorganizmai išgyvena šį laikotarpį beveik neaktyvios būsenos, kiti, pavyzdžiui, klostridi-jos ir bacilli bakteriklostridi-jos, išgyvena kaip sporos [36, 37]. Teoriškai, idealiomis sąlygomis laikomą silosą galima išlaikyti neribotą laiką, nes nuostoliai šiame etape yra minimalūs [38].

Ketvirtasis etapas (ėmimo iš saugyklų ir šėrimo fazė). Jis yra labai svarbus, nes gavę oro nepageidaujami mikroorganizmai pradeda skaidyti silose likusį cukrų ir organines rūgštis, kurios konservavo silosą. Silosas, turintis didelį pieno rūgšties ir likusio cukraus kiekį, yra jautresnis aerobiniam gedimui, nes jie yra pagrindiniai mielių, kurios sužadina gedimo procesą, substratai. Pelė-siai, mielės ir acto rūgšties bakterijos, suvartojusios rūgštis, angliavandenius ir baltymus, gali sukelti didelius cheminės sudėties pokyčius, dėl to aktyvūs tampa ir kiti silosą gadinantys mikroorganizmai. Paprastai silosas gali išlikti stabilus, kai sąlytis su oru trunka maždaug iki 30–40 val., tačiau daugeliu atvejų tai priklauso nuo aplinkos sąlygų ir pačio siloso savybių [29, 38].

Pabrėžtina, kad silosavimo proceso metu vyksta natūralus pirminės si-losuojamos žaliavos struktūros pokytis, todėl be natūralių fizinių nuostolių galimi ir cheminiai nuostoliai, mažinantys siloso energetinę ir maistinę ver-tę [39]. Silosavimo procese susidarantys nuostoliai ir įtaką jiems darantys veiksniai nurodyti 1.2.1 lentelėje.

1.2.1 lentelė. Silosavimo procese susidarantys nuostoliai ir įtaką jiems

turin-tys veiksniai [39]

Procesas Nuostoliai _(proc.) Sukeliantysis veiksnys Klasifikacija

Kvėpavimas (aerobinė fazė) 1–2 augalo enzimai neišvengiama

Fermentacija 2–4 mikroorganizmai neišvengiama

Siloso sulčių nutekėjimas 5–7 drėgmė neišvengiama

Antrinė fermentacija 0–5 žaliava, drėgmė, silosavimo

proceso kontrolė galima išvengti

Aerobinis nestabilumas siloso laikymo metu (stabilumo fazėje)

0–10 laikas, sutankinimas,

žaliava, silosavimo talpos užpildymas

galima išvengti Aerobinis nestabilumas

siloso šėrimo fazėje 0–15 drėgmė, metų laikas, sutankinimas, techniniai

veiksniai

galima išvengti

Bendrieji nuostoliai 8–43

Pokyčiams, vykstantiems silosavimo procese, įtakos turi tankinimo įran-gos masė, tankinimo trukmė, silosavimo greitis, žaliavos pjaustinių dydis,

(16)

sluoksnio storis, todėl pjovimo, smulkinimo, transportavimo ir silosavimo darbai turi būti tinkamai pritaikyti, kad būtų išvengta galimų nuostolių [40, 41].

Svarbus veiksnys yra ir pačios silosuojamos žaliavos charakteristikos. Si-losuojamoje žaliavoje labai svarbu tinkamas SM, VTA kiekis ir BT. SM kie-kis turi įtakos mikroorganizmų aktyvumui, sutankinimui ir ištekamų siloso sulčių kiekiui. Jei silosuojamoje žaliavoje SM sudaro mažiau nei 25 proc., yra rizika, kad augs nepageidaujamos bakterijos, o jei daugiau nei 45 proc. – kyla sutankinimo problemų, tarp biomasės lieka daug oro, kuris sukuria palankią terpę aerobiniams mikroorganizmams vystytis [42]. Optimalus VTA kiekis silosuojamoje biomasėje turėtų būti 60–80 g kg–1_{SM. Didesnis VTA}

kiekis gali skatinti mielių aktyvumą, o tai gali sukelti didelius SM nuostolius bei etanolio gamybą [42]. Kitas svarbus žaliavos rūgumo kriterijus yra bu-ferinė talpa. Žaliavos BT gali būti apibrėžiama kaip laipsnis, kuriuo pašarų medžiaga atspari pH pokyčiui. Dažniausiai BT talpa apibrėžiama kaip pieno rūgšties kiekis gramais, kurio reikia 100 g silosuojamos žaliavos SM pH ro-diklį sumažinti iki 4,0 [43].

Silosuojamos medžiagos rūgumui diferencijuoti skaičiuojamas fermentiš-kumo koeficientas (FC):

FC = SM proc. + (8 × (VTA proc. SM) / (BT, g PR/100 g SM)),

kur SM – sausoji medžiaga, VTA – vandenyje tirpūs angliavandeniai, PR – pieno rūgštis, BT – buferinė talpa [44, 45].

1.3. Silosuotų pašarų fermentacijos ir maistinės vertės analizė

Fermentacijos kokybė ir maistinių medžiagų sudėtis labiausiai priklauso nuo augalų brandumo pjovimo metu [46]. Žinoma, kad drėgmės kiekis žolėje taip pat tiesiogiai veikia bakterijų aktyvumą fermentacijos fazėje [47]. Pa-brėžtina, kad cheminiai ir mikrobiologiniai nuokrypiai dažnai susiję su silpna ir prasta siloso fermentacija, kurios galima išvengti taikant tinkamą siloso gamybos praktiką ir užtikrinant sąlygas, kurios skatina greitai ir pakankamai sumažėti siloso pH, kas užkerta kelią ir aerobiniam siloso nestabilumui [48].

Gyvūnų produkcijos kokybė labai priklauso nuo raciono sudėties ir pa-šarų kokybės, o vertindamas gyvūnų produktyvumą, šėrimo specialistas turi nustatyti, ar racionas turi produktyvumą ribojančių veiksnių. Šiuo tikslu turi būti nuodugniai išanalizuota pašarų kokybė [49]. Norint įvertinti siloso ko-kybę, reikia tinkamai paimti mėginius ir ištirti siloso fermentacijos rodiklius bei maistinę vertę. Atliekant fermentacijos analizę, dažniausiai tiriama pH rodiklis, organinių rūgščių kiekiai, etanolis, amoniakinis azotas ir mikrobinės populiacijos kiekis [50]. Tipinės siloso fermentacijos rodiklių reikšmės nuro-dytos 1.3.1 lentelėje.

(17)

1.3.1 lentelė. Tipinės siloso fermentacijos rodiklių reikšmės [50] Rodiklis Pupinių augalų si-losas <30– 35 proc. SM Pupinių augalų si-losas <45– 55 proc. SM Žolių silosas 25–35 proc. SM Kukurūzų silosas 30–40 proc. SM Kukurūzai 70–75 proc. SM pH 4,3–4,5 4,7–5,0 4,3–4,7 3,7–4,0 4,0–4,5 Pieno rūgštis, proc. SM 6–8 2–4 6–10 3–6 0,5–2,0

Acto rūgštis, proc.

SM 2–3 0,5–2,0 1–3 1–3 <0,5 Propiono rūgštis, proc. SM <0,5 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 Sviesto rūgštis, proc. SM <0,5 0 <0,5–1,0 0 0 Etanolis, proc. SM 0,5–1,0 0,5 0,5–1,0 1–3 0,2–2,0 NH₃-N proc., bendro N 10–15 <12 8–12 5–7 <10

Siloso SM suteikia informacijos apie pašaro kokybę. Daugiau nei 45 proc. SM turintis silosas gali sukaisti, o per didelis jo drėgnumas gali lemti prastą fermentaciją, maistinių medžiagų nuostolius, vis dėlto, net ir esant geram si-losavimo procesui, SM nuostoliai gali būti didesni nei 9–12 procentų [16, 51]. Teigiama, kad silosuojamose žaliavose, kurių drėgnumas viršija 70 proc., su-sidaro SM nuostolių ir kyla nepageidaujamų bakterijų, kaip antai, klostridijų ir enterobakterijų, augimo rizika [39, 52].

Struktūriškai vertinant svarbių angliavandenių kiekį kaip vertinamasis dy-dis gali būti naudojamas žaliosios ląstelienos kiekis. Ląsteliena yra pagrin-dinė augalų ląstelių sienelių medžiaga. Ją sudaro struktūriniai komponentai, celiuliozė, hemiceliuliozė ir ligninas. Atrajojantys galvijai visiškai suvirškina tik celiuliozę ir dalį hemiceliuliozės dėl amorfinės struktūros ir mažesnės po-limerizacijos [53, 54]. Ląstelienos kiekis dažniausiai diferencijuojamas pagal Van Soest 1991 metais sukurtą detergentinės analizės metodą [55]. Metodas grindžiamas bendru ląstelės sienelės medžiagų kiekio nustatymu – neutra-liame tirpale išplauta ląsteliena (NDF), kuri suskaidoma į atskiras frakcijas (celiuliozė ir ligninas) ir apibrėžiami kaip rūgščiame tirpale išplauta ląstelie-na (ADF) [43, 56]. Taip pat gali būti nustatomas rūgščiame tirpale išplautas ligninas (ADL), celiulozė (ADF minus ADL) ir chemiceliuliozės kiekis (NDF

minus ADF) [43].

Vienas pagrindinių rodiklių, rodančių siloso fermentacijos kokybę yra pH [57]. Apskritai pašarinių žaliavų pH dydis prieš silosavimą dažniausiai

(18)

svy-ruoja nuo 5,5 iki 6,0, o galutinį siloso pH rodiklį lemia daug veiksnių, tačiau jis labiausiai sietinas su pieno rūgšties kiekiu ir buferine augalo talpa [50, 58]. Žinoma, kad pupiniai augalai, kuriems priskiriama ir liucernos, dažniausiai turi mažai VTA ir didelę buferinę talpą [6]. Kukurūzų silosas turi mažesnį pH nei pupinių augalų silosas, nes kukurūzų žaliavos buferinė talpa yra mažesnė [50]. Mažas pH, kurį lemia susikaupusios organinės rūgštys, slopina siloso gedimą ir patogeninius mikrobus, taip išlaikoma siloso maistinė vertė [59].

Svarbiausia rūgštis, atsakinga už siloso pH sumažėjimą, yra pieno rūgš-tis, kurią, kaip žinoma, PRB fermentuoja iš vandenyje tirpių angliavandenių (VTA) [60]. Teigiama, kad geros kokybės silose pieno rūgštis turėtų sudaryti ne mažiau kaip 65–70 proc. viso organinių rūgščių kiekio [61]. Acto rūgš-tis pasižymi priešgrybinėmis savybėmis, mažina siloso gedimą aerobinėmis sąlygomis bei mielių ir pelėsių augimą [62]. Sviesto rūgšties geros kokybės silose neturėtų būti. Šios rūgšties buvimas dažniausiai rodo, kad vyko klostri-dinė fermentacija [50]. Silosas, turintis didelį kiekį sviesto rūgšties, dažniau-siai yra menkos maistinės vertės, dažnu atveju jam būdinga daug ADF ir NDF dėl maistinių medžiagų skaidymo fermentacijos metu [61].

Etanolis – dažniausiai randamas alkoholis silose, kuris gali būti pagamin-tas įvairių mikroorganizmų, pvz., enterobakterijų arba mielių. Didelė etanolio koncentracija (>3–4 proc.) dažnai susijusi su dideliu mielių skaičiumi. Toks silosas yra aerobiškai nestabilus, susilietęs su oru, nes mielės suardo pieno rūgštį [50].

Amoniakinio azoto (NH₃-N) kiekis yra svarbus rodiklis vertinant siloso kokybę, kuris atspindi baltymų skilimo laipsnį. Maža NH₃-N koncentracija nusako gerą siloso kokybę, o tai rodo, kad fermentacijos eigoje buvo pra-rasta mažiau baltymų, didelė NH₃-N koncentracija rodo, kad fermentacijos eigoje įvyko baltymų proteolizė, kuri neigiamai paveikė siloso kokybę [63-65]. Teigiama, kad baltymų proteolizė paprastai įvyksta pH esant tarp 5,5 ir 6,0, o procesas vyksta per pirmąją dieną po siloso talpyklos užsandarinimo. Žinoma, kad baltymų proteolizė yra atvirkščiai proporcinga deguonies suvar-tojimui [52].

1.4. Siloso aerobinis stabilumas

Aerobinis stabilumas – tai terminas, kuris vartojamas nusakyti, kiek laiko silosas išlieka stabilus ir nepaveiktas po to, kai į šį patenka oras [66]. Teigia-ma, kad temperatūra siloso masės viduje gali būti laikoma aerobinio stabilu-mo indikatoriumi [67]. Gerai žinoma, kad aerobinis siloso nestabilumas gali neigiamai paveikti jo higieninę kokybę dėl įtakos pelėsių augimui ir poten-cialiu mikotoksinų susidarymu [68]. Siloso fermentacijos kokybė ir siloso aerobinis stabilumas vis dar yra dažna daugelio siloso rūšių problema [69].

(19)

Kai silosas naudojamas šėrimui ir susiliečia su oru, fermentacijos rūgštys ir kiti substratai yra paveikiami aerobinių bakterijų, mielių ir pelėsių. Visų pirma, mielės, gavusios deguonies, pradeda silose ardyti organines rūgštis, kurios jį konservavo. Tai lemia siloso pH padidėjimą, pašaras pradeda kaisti, dėl to aktyvūs tampa silosą gadinantys mikroorganizmai, pvz., bacilli bakte-rijos. Kitame etape suaktyvėja ir kiti (fakultatyviniai) aerobiniai mikroorga-nizmai: pelėsiai ir enterobakterijos [37, 70].

Norint pagerinti siloso aerobinį stabilumą, inokuliacijai pradėtos naudoti heterofermentinės bakterijos, gebančios gaminti acto rūgštį, kuri, kaip žino-ma, slopina mielių augimą [71].

1.5. Siloso mikroorganizmai

Siloso mikroorganizmai gali būti suskirstyti į dvi pagrindines grupes: pa-geidaujamus ir nepapa-geidaujamus mikroorganizmus. Pageidaujamiems mikro-organizmams priskiriamos epifitinės PRB, kurioms veikiant fermentacijos procesas gali vykti natūraliai, jos atlieka svarbų vaidmenį mažindamos pH dydį fermentacijos procese, kurį sukelia VTA virsmas į organines rūgštis, dau-giausia į pieno rūgštį [72, 73]. Atsižvelgiant į metabolizmo būdą ir galutinius fermentacijos produktus skiriamos pagrindinės dviejų tipų PRB – tai homo-fermentinės PRB, kurios daugiausia gamina pieno rūgštį, ir heterohomo-fermentinės PRB, gaminančios ne tik pieno rūgštį, bet ir CO₂, etanolį bei acto rūgštį [74]. Dažniausiai silose aptinkamos PRB priklauso Lactobacillus, Streptococcus,

Pediococcus, Enterococcus, Lactococcus, Leuconostoc ir Weissella gentims

[74]. Žinoma, kad pirminėse žaliavose prieš silosavimą paprastai PRB būna nedaug, o neretu atveju mažiau nei 1 proc. visos epifitinės mikrofloros, todėl silosuojamų žaliavų apdorojimui rekomenduojama naudoti pasirinktų PRB padermių kultūras [75, 76].

Nepageidaujami mikroorganizmai gali daugintis silose tada, kai fermenta-cija vyksta netinkamai, dažniausiai tokie mikroorganizmai būna patogeniški ir geba gaminti toksinius metabolinius junginius. Pagrindiniams nepageidau-jamiems siloso mikroorganizmams priskiriama enterobakterijos, mielės, pe-lėsiai ir klostridijos [74, 77].

Enterobakterijos yra fakultatyvūs anaerobai, jautrūs mažam pH. Entero-bakterijoms būdingas proteolizinis aktyvumas, todėl jos gali dekarboksilinti bei dezaminuoti kai kurias aminorūgštis [29, 78].

Tuo tarpu mielės yra plačiai paplitusios aplinkoje ir išgyvena įvairiausio-mis temperatūros bei pH sąlygoįvairiausio-mis. Mielės, gavusios deguonies siloso ėmi-mo iš saugyklų metu, tampa aktyvios bei skatina didėti siloso pH, dėl šios priežasties aktyvūs tampa ir kiti, mažiau rūgštims atsparūs silosą gadinantys

(20)

vandenius gali skaidyti į CO₂ ir alkoholius [74, 79]. Teigiama, kad tuo atveju, kai silose mielių yra daugiau nei 1 × 105_{ksv g}–1_{, pakliuvus į jį oro, gedimo}

rizika bus didesnė [70]. Be to, su mielių buvimu silose dažniausiai siejami dideli jo SM nuostoliai, ypač jei VTA koncentracija yra didelė [74].

Kita nepageidaujamų mikroorganizmų grupė – pelėsiai, arba kitaip vadi-nami grybai, kurie į silosuojamą masę gali patekti derliaus nuėmimo ir doro-jimo metu iš oro, dirvožemio ir aplinkos. Pelėsių populiacija sietina su siloso higienine kokybe. Aerobinėmis sąlygomis pelėsiai metabolizuoja likusius VTA bei fermentacijos metu susidariusias organines rūgštis ir taip padidina siloso pH. Daugumą problemų sukeliančių mikotoksinų gamina trys grybų gentys: Aspergillus, Penicillium ir Fusarium [80-82].

Klostridijos yra gramteigiamos obligatinės anaerobinės sporas formuo-jančios bakterijos. Klostridijų veiklai reikalinga santykinai didelio pH (>4,5) terpė bei didelė drėgmė (>70 proc.) pašaruose [48]. Žinoma, kad klostridi-jos gali sukelti didelį siloso baltymų skilimą, SM nuostolius ir sviesto rūgš-ties gamybą, kuri skatina kitų, mažiau rūgštims atsparių mikroorganizmų veiklą [65].

1.6. Siloso priedai

Siloso priedai naudojami maistinių medžiagų nuostoliams sumažinti ir ae-robiniam siloso stabilumui pagerinti. Pagal veikimo principą galima išskirti keletą siloso priedų grupių: cukraus turintys priedai, cheminiai priedai, enzi-mai ir bakteriniai inokuliantai, sudėtyje turintys PRB [43].

Kaip jau minėta, pirmajai grupei priklauso cukraus turintys priedai, kaip antai: pašarinis cukrus, melasa ar cukrinių runkelių griežiniai. Į silosuojamą masę įterpiant tokius priedus pagerinama siloso kokybė dėl padidėjusio pieno ir acto rūgšties kiekio. Gerai žinoma, kad silosuojamos masės papildymas melasa, kaip vandenyje tirpių angliavandenių šaltiniu, gali sumažinti siloso pH ir pagerinti fermentaciją, kartu pagerinama siloso maistinė vertė ir skonio savybės. Melasa yra veiksmingas siloso priedas, kai jos įterpiama 3–4 proc., skaičiuojant nuo silosuojamos masės SM kiekio [43, 83-85]. Deja, tokių prie-dų naudojimas gan ribotas, nes juos sudėtinga įterpti į silosuojamą masę.

Cheminiai siloso priedai dar gali būti grupuojami pagal veikimo principą: 1. Cheminiai priedai, slopinantys mikrobinę fermentaciją, dažniausiai tai

stiprios rūgštys ar jų mišiniai.

2. Cheminiai priedai, kontroliuojantys fermentacijos procesą, tokie kaip nedidelės koncentracijos organinės rūgštys [43].

Praktikoje dažniausiai naudojamos organinės rūgštys (acto rūgštis, propio-no rūgštis, skruzdžių rūgštis, benzoinė rūgštis, sorbo rūgštis, citrinų rūgštis ir kt.) bei jų druskos ir neorganinės rūgštys (sieros rūgštis, fosforo rūgštis). Šiai

(21)

priedų grupei priskiriamas šlapalas (karbamidas), kuris, kaip žinoma, slopi-namai veikia mieles ir pelėsius [82, 86].

Kita siloso priedų grupė – enzimai. Dažniausiai naudojami šie enzimai: ce-liulazė, hemiceliulazė ir kt. Šie priedai veikdami ardo augalo ląstelės sienelę, dėl to išsilaisvina VTA, o PRB gali efektyviai ir greitai surauginti išlaisvintus cukrus į organines rūgštis, be to, teigiama, kad enzimų naudojimas pagerina siloso virškinamumą. Pabrėžtina, kad fermentiniai priedai dažniausiai naudo-jami kartu su bakteriniais priedais [87].

Pati populiariausia šių dienų siloso priedų grupė yra biologiniai priedai, kurių pagrindą sudaro gyvosios PRB. Šie priedai yra saugūs ir natūralūs, ne-teršia aplinkos, nesukelia silosavimui naudojamos technikos korozijos, be to, juos naudoti yra paprasta [64]. Kaip minėta, pagal metabolizmo būdą skiria-mos dviejų tipų PRB: homofermentinės ir heterofermentinės. Pagrindinis ho-mofermentinių PRB, pvz., Lactobacillus plantarum, fermentacijos produktas yra pieno rūgštis, kuri greitai sumažina pH, SM nuostolius ir išsaugo didesnę siloso maistinę vertę, o fermentacijos procesui sunaudojama santykinai ne-daug pašaro energijos. Heterofermentinės bakterijos, be pieno rūgšties, ga-mina didesnį kiekį acto rūgšties ir sunaudoja daugiau pašaro energijos. Aero-binėmis sąlygomis acto rūgštis dėl savo priešgrybinių savybių gali padidinti siloso aerobinį stabilumą [88-91].

Siloso inokuliantai, į kurių sudėtį įeina tokios „tradicinės“ homofermen-tinių PRB padermės kaip Lactobacillus plantarum, iki šiol yra vieni popu-liariausių, tačiau pastaruoju metu pastebima, kad kai kurios PRB padermės veikia efektyviau, ypač esant dideliam žaliavos pH (>5) [23]. Kai kurių ty-rimų duomenimis, panaudojus homofermentinės padermės Lactococcus

lac-tis ir heterofermentinės padermės Lactobacillus buchneri derinį gali pradėti

gamintis bakteriocinai, gebantys slopinti nepageidaujamos mikrofloros au-gimą. Nustatyta, kad Lactobacillus plantarum intensyviai ir greitai gamina pieno rūgštį, tačiau dėl mažo pagaminamo acto rūgšties kiekio negali page-rinti žolių siloso aerobinio stabilumo. Žinoma, kad heterofermentinės PRB padermės Lactobacillus buchneri VTA gali skaidyti ne tik į pieno rūgštį, bet ir į acto rūgštį – taip sumažinamas pieno ir acto rūgšties santykis, kuris gali būti naudojamas kaip homofermentinės arba heterofermentinės fermentacijos indikatorius. Acto rūgštis ir 1,2-propandiolis yra tipiniai galutiniai

Lactobaci-llus buchneri produktai [11, 92]. Kai kurių tyrėjų duomenimis, inokuliacijai

panaudojus Lactobacillus buchneri, buvo pagerintas aerobinis stabilumas ku-kurūzų grūdų siloso ir kuku-kurūzų siloso, turinčio didelį kiekį SM, o taip pat liu-cernų-svidrės siloso ir raudonųjų dobilų siloso aerobinis stabilumas [93, 94].

Maišant heterofermentines ir homofermentines PRB, gali būti užtikrinama tiek fermentacijos eiga ir kokybė, tiek pagerinamas aerobinis siloso

(22)

stabilu-homofermentinių PRB kartu su Lactobacillus buchneri, gali pagerinti SM išsaugojimą [95]. Kitų tyrėjų duomenimis, panaudotas Lactobacillus

plan-tarum ir Lactobacillus buchneri derinys pablogino siloso SM išsaugojimą,

(23)

2. DARBO METODIKA

2.1. Tyrimų laikas ir vieta

Pieno rūgšties bakterijų priedo, silosuojant žalius augalus, efektyvumui nustatyti 2016–2020 m. LSMU Gyvulininkystės instituto Gyvūnų mitybos ir pašarų skyriuje buvo atlikti laboratoriniai ir lauko bandymai, atsižvelgiant į DLG (Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft e.V/ tarptautiniu mastu pripa-žinta Vokietijos žemės ūkio draugija) gaires silosavimo priedų bandymams atlikti [97]. Tiek laboratoriniuose, tiek lauko bandymuose buvo silosuojama liucernos (Medicago sativa L.) ir kukurūzų vegetacinė masė (Zea mays L.) su ekologiško bakterinio inokulianto, sudaryto iš dviejų pieno rūgšties bakterijų padermių – Lactococcus lactis ir Lactobacillus buchneri, priedu ir be jokių priedų.

2.2. Medžiagos ir metodai bandymams laboratorijos sąlygomis 2.2.1. Tyrimo objektas

Laboratorijos sąlygomis buvo atlikti du bandymai: viename jų buvo si-losuojama liucernos (Medicago sativa L.), kitame – kukurūzų vegetacinė masė (Zea mays L.). Bandymai atlikti taikant atsitiktinių imčių bloko metodą, kur kiekviena laboratorinė silosavimo talpa buvo eksperimentinis vienetas. Kiekvienos žaliavos ir inokulianto derinys buvo silosuojamas 15-oje mini siloso talpų arba 15 pakartojimų: 5 pakartojimai cheminiai sudėčiai, fermen-tacijos ir mikrobiologiniams rodikliams nustatyti, 5 pakartojimai aerobiniam stabilumui ištirti ir 5 pakartojimai pH rodikliui, praėjus 2 arba 3 dienoms nuo fermentacijos pradžios, įvertinti. Tokiu būdu buvo suformuotos dvi silo-so grupės: KON – kontrolinė grupė (be priedo) ir BIN – bandomoji grupė (su pieno rūgšties bakterijų priedu). Bandymų schema pateikta 2.2.1.1 lentelėje.

(24)

2.2.1.1 lentelė. Bandymų schema

Žaliava Liucernos Kukurūzų vegetacinė masė

Grupės KON BIN KON BIN

Naudota priedo dozė,

ksv g–1_silosuojamos

žaliavos

0 150 000 0 150 000

Mini siloso talpų

skaičius, vnt. 15 15 15 15

Mini siloso talpų

aprašymas 5 mini siloso talpos pH nustatymui 3 d. po silosavimo

(0,5 l talpos);

5 mini siloso talpos cheminei, fermentacijos ir mikrobiologinių rodiklių analizei 120 d. po silosavimo (3 l talpos); 5 mini siloso talpos aerobinio stabilumo tyrimui 120 d. po silosavimo (3 l talpos)

5 mini siloso talpos pH nustatymui 2 d. po silosavimo (0,5 l talpos);

5 mini siloso talpos cheminei, fermentacijos ir mikrobiologinių rodiklių analizei 120 d. po silosavimo (3 l talpos); 5 mini siloso talpos aerobinio stabilumo tyrimui 120 d. po silosavimo (3 l talpos)

2.2.2. Silosavimo procedūra ir suspensijos paruošimas

Pirmame laboratoriniame bandyme buvo silosuojama liucernos. Pasirink-tas grynų liucernų laukas, žydėjimo pradžios vegetacinėje fazėje esantys au-galai nupjauti rotacine žoliapjove Kverneland 2828 M (Kverneland group,

Klepp Stasjon, Norvegija) ir vytinti ~12 val. (iki 32,06 proc. SM). Pavytintos

liucernos buvo susmulkintos naudojant smulkintuvą Hecht 6285 XL (Hecht

motors s.r.o., Tehovec, Čekijos Respublika) ir nuvežta į laboratoriją

silosa-vimui.

Antrame laboratoriniame bandyme buvo silosuojama visa kukurūzų vege-tacinė masė, kai grūdai buvo pasiekę pilną vaškinę brandą ir turėjo 33,3 proc. SM. Kukurūzų derlius buvo nuimamas ir smulkinamas (apie 1 cm ilgio ka-pojais) kukurūzų kombainu Class Jaguar 840 ( Class group GmbH,

Harse-winkel, Vokietija). Susmulkinta kukurūzų masė buvo nuvežta į laboratoriją

silosuoti.

Ir liucernos, ir kukurūzų vegetacinė masė buvo silosuojamos hermetiškai uždaromuose 0,5 ir 3 litrų talpos laboratoriniuose induose (2.2.1.1 lentelė).

Bandymams atlikti buvo naudojamas komerciškai įsigytas inokuliantas, sudarytas iš pieno rūgšties bakterijų padermių – Lactococcus lactis ir

Lacto-bacillus buchneri (50:50) – mišinio. Prieš augalų silosavimą buvo paruošiama

inokulianto suspensija, sumaišant 2,0 g sauso inokulianto su 1 litru geriamojo bechlorio vandens, kad 1 ml suspensijos PRB skaičius siektų 1 × 108_{ksv arba}

(25)

Silosavimui buvo pasvertas reikiamas kiekis (0,2 kg SM kiekvienam mini siloso talpos litrui užpildyti) smulkintos žaliavos (visiems 15 BIN mini siloso talpų pagaminti) ir apipurkštas inokulianto suspensija, skiriant 1 kg žaliavos 1 ml suspensijos, sumaišytos su 3 ml bechlorio vandens, tolygesniam bakteri-jų pasiskirstymui silosuojamoje masėje. Kiti 15 KON mini siloso talpų buvo pagaminti apipurškiant silosuojamą žaliavą bechloriu vandeniu, skiriant jo 4 ml 1 kg žaliavos. Suspensija arba vanduo buvo išpurškiamas rankiniu purkš-tuvu. Apipurkšta žaliava buvo maišoma, kemšama į laboratorinius silosavimo indus ir periodiškai suspaudžiama rankomis. Kad būtų išvengta kryžminio užteršimo bakterijomis, rankos ir naudojama įranga, kurios lietėsi su bakte-rijų pasėliu, buvo periodiškai plaunamos ir dezinfekuojamos etilo alkoholiu. Buvo paimti naudoto vandens ir suspensijos mėginiai gyvųjų PRB skaičiui nustatyti taikant ISO 15214:1998 metodą NMVRVI [98].

Žaliava laboratorinėse talpose buvo suslegiama tiek, kad 1 litre būtų 0,2 kg SM (pagal DLG rekomendacijas 5 litruose turi tilpti 1 kg SM) [97]. Užpildytos laboratorinės talpos nedelsiant buvo uždaromos sandariais dang-teliais. Visos laboratorinės talpos iškart po užpildymo buvo pažymimos indi-viduliais numeriais ir atskirai pasveriamos. Užpildytos siloso talpos laikytos 120 dienų kambario temperatūroje (~20 °C).

2.2.3. Silosuojamos žaliavos ir siloso mėginių paėmimas ir analizė

Prieš silosavimą buvo paimti penki kiekvienos silosuojamos žaliavos (liu-cernos ir kukurūzų vegetacinės masės) mėginiai (>500 g kiekvienas) jų che-minei sudėčiai ir mikrobiologiniams rodikliams nustatyti: SM, žalieji balty-mai (ŽB), žalieji riebalai (ŽR), žalioji ląsteliena (ŽL), neazotinės ekstraktinės medžiagos (NEM), žalieji pelenai (ŽP), VTA, NDF, ADF, pH, BT, mielės, pelėsiai ir PRB (2.2.3.1 lentelė). Kukurūzų vegetacinės masės mėginiuose papildomai buvo nustatytas krakmolo kiekis.

Fermentacijos greičiui įvertinti buvo paimti kukurūzų vegetacinės masės siloso (praėjus 2 dienoms po silosavimo) arba liucernų siloso (praėjus 3 die-noms po silosavimo) mėginiai (po 5 mėginius iš kiekvienos siloso grupės) ir nustatytas pH rodiklis.

Praėjus 120 dienų po silosavimo mini siloso talpos buvo pasvertos siloso masės bei SM nuostoliams nustatyti ir kiekvienos siloso grupės (n = 5) labo-ratorinės siloso talpos buvo atidarytos ir paimti mėginiai (>200 g kiekvienas). Paimtuose mėginiuose buvo ištirta: SM, ŽB, ŽR, ŽL, ŽP, NEM, VTA, NDF, ADF, pH, bendros organinės rūgštys, pieno rūgštis, acto rūgštis, sviesto rūgš-tis, propiono rūgšrūgš-tis, etanolis, amoniakinis azotas, mielės, pelėsiai ir PRB kiekis (2.2.3.1 lentelė). Kukurūzų vegetacinės masės siloso mėginiuose, be minėtų rodiklių, papildomai buvo ištirtas krakmolo kiekis.

(26)

2.2.3.1 lentel

ė.

Silosuojamos žaliavos ir siloso m

ėgini ų pa ėmimas ir analiz ė Liucernos Kukur ū zų vegetacin ė mas ė M ėginiai M ėgini ų skai čius Analizuojami r odikliai M ėginiai M ėgini ų skai čius Analizuojami r odikliai

Be priedo, žalioji mas

ė 5 m ėginiai SM, ŽB, ŽR, ŽL, NEM, ŽP , VT A, NDF , ADF , pH, BT , miel ės, pel ėsiai ir PRB

ė 5 m ėginiai SM, krakmolas, ŽB, ŽR, ŽL, NEM, ŽP, VT A, NDF , ADF , pH, BT , miel ės, pel ėsiai ir PRB KON 3 d. po silosavimo 5 m ėginiai pH – 3 d. po silosavimo KON 2 d. po silosavimo 5 m ėginiai pH – 2 d. po silosavimo BIN 3 d. po silosavimo 5 m ėginiai pH – 3 d. po silosavimo BIN 2 d. po silosavimo 5 m ėginiai pH – 2 d. po silosavimo KON 120 d. po silosavimo 5 m ėginiai SM, SM nuostoliai, ŽB, ŽR, ŽL, ŽP , NEM, VT A, NDF , ADF , pH, bendros or ganin ės r ūgštys, pieno r ūgštis, acto rū gštis, sviesto r ūgštis, propiono r ūgštis, etanolis, NH 3 -N, miel ės, pel ėsiai ir PRB KON 120 d. po silosavimo 5 m ėginiai SM, SM nuostoliai, krakmolas, ŽB, ŽR, ŽL, ŽP , NEM, VT A, NDF , ADF , pH, bendros or ganin ės r ūgštys, pieno r ūgštis, acto r ūgštis, sviesto r ūgštis, propiono rū gštis, etanolis, NH 3 -N, miel ės, pel ėsiai ir PRB BIN 120 d. po silosavimo 5 m ėginiai SM, SM nuostoliai, ŽB, ŽR, ŽL, ŽP , NEM, VT A, NDF , ADF , pH, bendros or ganin ės r ūgštys, pieno r ūgštis, acto rū gštis, sviesto r ūgštis, propiono r ūgštis, etanolis, NH 3 -N, miel ės, pel ėsiai ir PRB BIN 120 d. po silosavimo 5 m ėginiai SM, SM nuostoliai, ŽB, ŽR, ŽL, ŽP , NEM, VT A, NDF , ADF , pH, bendros or ganin ės r ūgštys, pieno r ūgštis, acto rū gštis, sviesto r ūgštis, propiono r ūgštis, etanolis, NH 3 -N, miel ės, pel ėsiai ir PRB

KON 120 d. po silosavimo + AST

5 m ėginiai AST laboratorijos s ąlygomis, pH, miel ės, pel ėsiai, PRB, SM nuostoliai po AST

KON 120 d. po silosavimo + AST bandymas

BIN 120 d. po silosavimo + AST

(27)

2.2.4. Aerobinio stabilumo įvertinimas laboratorijos sąlygomis

Siloso aerobinio stabilumo testas (AST) buvo atliktas praėjus 120 dienų nuo silosavimo (fermentacijos) pradžios. Tam tikslui buvo paimta po 1 kg (1000 g) siloso (5 pakartojimai kiekvienos siloso rūšies), kuris nesuspau-džiant sudėtas į polistirolo dėžutes. Dėžutės buvo uždengiamos dangčiais su 2 cm skersmens anga, kad į siloso masę laisvai patektų oras. Siloso tempe-ratūros pokyčiai buvo matuojami laboratorijoje, naudojant kompiuterizuotą temperatūros registravimo ir kaupimo sistemą. Temperatūros jutikliai buvo įterpti į siloso masės centrą, o temperatūros pokyčiai buvo registruojami ir kaupiami duomenų registratoriumi-kaupikliu KD 7 (Lumel, Zielona Góra, Lenkija). Temperatūros rodmenis ši sistema įrašinėjo kas šešias valandas.

Aplinkos temperatūrai matuoti buvo panaudota tuščia dėžutė su joje įdėtu temperatūros jutikliu. Aerobinio gedimo pradžia buvo žymima nuo to mo-mento, kai siloso temperatūra 3 °C viršydavo aplinkos temperatūrą. Be to, aerobiniam stabilumui charakterizuoti buvo vertinami temperatūros pokyčių skirtumai skirtingose siloso talpose, pasiekta didžiausia mėginio temperatūra, taip pat bendra siloso temperatūros suma aerobinio testo laikotarpiu.

Pasibaigus AST, kiekviena dėžutė buvo pasverta (n = 5) masės ir SM nuostoliams nustatyti ir paimti mėginiai (>200 g kiekvienas) pH rodikliui ir mielių, pelėsių bei bendram PRB skaičiui nustatyti.

2.3. Medžiagos ir metodai bandymams lauko (gamybos) sąlygomis 2.3.1. Tyrimo objektas

Lauko (gamybos) sąlygomis atlikti du bandymai, viename jų buvo silo-suojama liucernos, kitame – kukurūzų vegetacinė masė. Tiek liucernos, tiek kukurūzų vegetacinė masė buvo silosuojama į ritinius. Bandymai atlikti taikant atsitiktinių imčių bloko metodą, kur kiekvienas siloso ritinys buvo eksperimentinis vienetas. Kiekvienos žaliavos ir inokulianto derinys buvo silosuojamas 10-yje ritinių arba 10 pakartojimų: 5 pakartojimai cheminiai sudėčiai, fermentacijos ir mikrobiologiniams rodikliams nustatyti, 5 pakarto-jimai aerobiniam stabilumui ištirti. Tokiu būdu buvo suformuotos dvi siloso grupės: KON – kontrolinė grupė (be priedo) ir BIN – bandomoji grupė (su pieno rūgšties bakterijų priedu). Bandymų schema pateikta 2.3.1.1 lentelėje.

(28)

2.3.1.1 lentelė. Bandymų schema

Žaliava Liucernos Kukurūzų vegetacinė masė

Grupės KON BIN KON BIN

Naudota priedo

dozė ksv g–1

0 150 000 0 150 000

Ritinių skaičius,

vnt. 10 10 10 10

Ritinių aprašymas 5 ritiniai cheminei, fermentacijos ir mikrobiologinių rodiklių analizei 120 d. po silosavimo; 5 ritiniai aerobinio stabilumo tyrimui

5 ritiniai cheminei, fermentacijos ir mikrobiologinių rodiklių analizei 120 d. po silosavimo; 5 ritiniai aerobinio stabilumo tyrimui

2.3.2. Silosavimo procedūra ir suspensijos paruošimas

Liucernoms silosuoti buvo parinktas grynų liucernų laukas, prieš žydėji-mą liucernos nupjautos į pradalges šienapjove Kvernelend 2828 M

(Kverne-land group, Klepp Stasjon, Norvegija) ir pavytinta ~12 val. iki 32,76 proc.

SM. Pavytintos liucernos buvo renkamos iš pradalgių, vyniojama į ritinius (120 × 120 cm) rinktuvu-presu CLASS 350 RC ( Class Group GmbH,

Har-sewinkel, Vokietija) ir apvyniojama šešiais sluoksniais baltos plėvelės Triowrap (Trioplast AB, Švedija) (storis – 0,025 mm, plotis – 750 mm)

nau-dojant įrenginį Elko-1410 (Ab El-Ho Oy, Pännäinen, Suomija). Siloso ritiniai buvo pagaminti be jokių priedų arba su pieno rūgšties bakterijų priedu, įter-piant jį į silosuojamą masę ritinių gamybos metu. Bakterinė suspensija buvo išpurškiama ant pavytintų liucernų pradalgės komerciniu purkštuvu HP-20 (Junkkari Oy, Ylihärmä, Suomija), sumontuotu ant rinktuvo-preso.

Kukurūzų vegetacinei masei silosuoti buvo parinktas kukurūzų laukas, kuriame kukurūzų grūdai buvo pasiekę vaškinę brandą, o SM vegetacinėje masėje sudarė 33,7 proc. Kukurūzų derlius buvo nuimamas ir smulkinamas kukurūzų kombainu Class Jaguar 840 (Class Group GmbH, Harsewinkel, Vokietija). Nupjauti ir susmulkinti (<1 cm) kukurūzai buvo nuvežti į vietą, skirtą silosuoti į ritinius. Smulkinta kukurūzų vegetacinė masė buvo suvynio-ta į ritinius (120 × 120 cm) ir sandarinama šešiais elastingos baltos plėvelės

Triowrap (Trioplast AB, Švedija) sluoksniais (0,025 mm storio ir 750 mm

pločio) naudojant specialią įrangą Göweil LT-Master ( Göweil Maschinenbau

GmbH, Kirchschlag bei Linz, Austrija). Siloso ritiniai buvo pagaminti be

jo-kių priedų arba su pieno rūgšties bakterijų priedu, įterpiant jį į silosuojamą masę ritinių gamybos metu. Bakterinė suspensija buvo išpurkšta ant susmul-kintos kukurūzų vegetacinės masės komerciniu purkštuvu HP-20 (Junkkari

Oy, Ylihärmä, Suomija), sumontuotu virš Göweil LT-Master silosuojamos

(29)

Bandymams atlikti buvo naudojamas komerciškai įsigytas inokuliantas, sudarytas iš pieno rūgšties bakterijų padermių – Lactococcus lactis ir

Lac-tobacillus buchneri (50:50) – mišinio. Liucernoms ir kukurūzų vegetacinei

masei apdoroti PRB buvo paruošta bakterinė suspensija. Sausas PRB mi-šinys buvo ištirpintas bechloriame vandenyje (2 g bakterinio preparato 1 t silosuojamos žaliavos arba 4 litrams vandens), kad 1 g silosuojamos masės tektų 150 000 (1,5 × 105_{) ksv gyvųjų PRB. Suspensijos ir vandens}

mėginiuo-se buvo nustatytas gyvųjų PRB skaičius taikant ISO 15214:1998 metodą NMVRVI [98].

Visi ritiniai buvo pažymėti individuliais numeriais ir po suvyniojimo iš-kart atskirai pasverti. Ritiniai švelniai, nepažeidžiant sandarinimo plėvelės, buvo sukrauti ir nugabenti į laikymo ir saugojimo vietą. Ritiniai buvo laikomi ir saugojami 120 dienų lauko sąlygomis, o jų saugojimo vieta aptverta nuo gyvulių, paukščių ir graužikų. Lauko temperatūra visą ritinių laikymo ir sau-gojimo laikotarpį buvo matuojama kasdien. Visą ritinių sausau-gojimo laiką jie buvo atidžiai apžiūrimi, kad, atsiradus plėvelės pažeidimų, būtų nedelsiant sutvarkyti, o pažeidimai pažymėti.

2.3.3. Silosuojamos žaliavos ir siloso mėginių paėmimas ir analizė

Prieš silosavimą buvo paimti penki silosuojamos žaliavos (liucernų ir ku-kurūzų vegetacinės masės) mėginiai (>500 g kiekvienas) jų cheminei sudė-čiai ir mikrobiologiniams rodikliams nustatyti: SM, ŽB, ŽR, ŽL, NEM, ŽP, VTA, NDF, ADF, pH, BT, mielės, pelėsiai ir PRB (2.3.3.1 lentelė). Kukurūzų vegetacinės masės mėginiuose papildomai buvo nustatytas krakmolo kiekis.

(30)

2.3.3.1 lentel

ė.

Silosuojamos žaliavos ir siloso m

ėgini ų pa ėmimas ir analiz ė Liucernos Kukur ū zų vegetacin ė mas ė M ėginiai M ėgini ų skai čius Analizuojami r odikliai M ėginiai M ėgini ų skai čius Analizuojami r odikliai

ė 5 m ėginiai SM, ŽB, ŽR, ŽL, NEM, ŽP , VT A, NDF , ADF , pH, BT , miel ės, pel ėsiai ir PRB

ė 5 m ėginiai SM, krakmolas, ŽB, ŽR, ŽL, NEM, ŽP, VT A, NDF , ADF , pH, BT , miel ės, pel ėsiai ir PRB KON 120 d. po silosavimo 5 m ėginiai SM, SM nuostoliai, ŽB, ŽR, ŽL, ŽP , NEM, VT A, NDF , ADF , pH, bendros or ganin ės r ūgštys, pieno r ūgštis, acto rū gštis, sviesto r ūgštis, propiono r ūgštis, etanolis, NH 3 -N, miel ės, pel ėsiai ir PRB KON 120 d. po silosavimo 5 m ėginiai SM, SM nuostoliai, krakmolas, ŽB, ŽR, ŽL, ŽP , NEM, VT A, NDF , ADF , pH, bendros or ganin ės r ūgštys, pieno r ūgštis, acto r ūgštis, sviesto r ūgštis, propiono rū gštis, etanolis, NH 3 -N, miel ės, pel ėsiai ir PRB 5 m ėginiai paimti iš tų pa či ų ritini ų AST

laboratorijos sąlygomis tirti

AST

laboratorijos s

ąlygomis – m

ėginiai

paimti iš ritini

ų, pH, miel ės, pel ėsiai, PRB, SM nuostoliai po AST 5 m ėginiai paimti iš tų pa či ų ritini ų AST

AST

laboratorijos s

ąlygomis – m

ėginiai

paimti iš ritini

ų, pH, miel

ės, pel

ėsiai,

PRB, SM nuostoliai po

(31)

Liucernos Kukur ū zų vegetacin ė mas ė ėginiai M ėgini ų skai čius Analizuojami r odikliai M ėginiai M ėgini ų skai čius Analizuojami r odikliai 5 m ėginiai SM, SM nuostoliai, ŽB, ŽR, ŽL, ŽP , NEM, VT A, NDF , ADF , pH, bendros or ganin ės r ūgštys, pieno r ūgštis, acto rū gštis, sviesto r ūgštis, propiono r ūgštis, etanolis, NH 3 -N, miel ės, pel ėsiai ir PRB BIN 120 d. po silosavimo 5 m ėginiai SM, SM nuostoliai, krakmolas, ŽB, ŽR, ŽL, ŽP , NEM, VT A, NDF , ADF , pH, bendros or ganin ės r ūgštys, pieno r ūgštis, acto r ūgštis, sviesto r ūgštis, propiono rū gštis, etanolis, NH 3 -N, miel ės, pel ėsiai ir PRB 5 m ėginiai paimti iš tų pa či ų ritini ų AST

AST

laboratorijos s

ąlygomis – m

ėginiai

paimti iš ritini

ų, pH, miel ės, pel ėsiai, PRB, SM nuostoliai po AST 5 m ėginiai paimti iš tų pa či ų ritini ų AST

AST

laboratorijos s

ąlygomis – m

ėginiai

paimti iš ritini

ų, pH, miel ės, pel ėsiai, PRB, SM nuostoliai po AST 5 m ėginiai AST lauko s ąlygomis, pH, miel ės, pel ėsiai, PRB, SM nuostoliai po AST KON 120 d. + AST 5 m ėginiai AST lauko s ąlygomis, pH, miel ės, pel ėsiai, PRB, SM nuostoliai po AST 5 m ėginiai AST lauko s ąlygomis, pH, miel ės, pel ėsiai, PRB, SM nuostoliai po AST BIN 120 d. + AST 5 m ėginiai AST lauko s ąlygomis, pH, miel ės, pel ėsiai, PRB, SM nuostoliai po AST ės t ęsinys

(32)

Praėjus 120 d. po silosavimo, ritiniai buvo pasverti jų masės ir SM nuos-toliams įvertinti. Iš penkių kiekvienos rūšies siloso ritinių paimti siloso mėgi-niai (>500 g kiekvienas) cheminių, mikrobiologinių ir fermentacijos rodiklių tyrimams. Tam atlikti iš kiekvieno ritinio buvo paimta po aštuonis ėminius ir juos gerai sumaišius buvo suformuotas 1 jungtinis mėginys (kiekvienam ritiniui), kuris buvo pristatytas į laboratoriją cheminių, mikrobiologinių ir fer-mentacijos rodiklių tyrimams (2.3.3.1 paveikslas).

2.3.3.1 pav. Ėminių paėmimo vietos ritinyje

Siloso mėginiuose buvo ištirta: SM, ŽB, ŽR, ŽL, ŽP, NEM, VTA, NDF, ADF, pH, bendros organinės rūgštys, pieno rūgštis, acto rūgštis, sviesto rūgš-tis, propiono rūgšrūgš-tis, etanolis, NH₃-N, mielės, pelėsiai ir PRB kiekis (2.3.3.1 lentelė). Kukurūzų vegetacinės masės siloso mėginiuose, be minėtų rodiklių, papildomai ištirtas krakmolo kiekis.

Iš ritinių, iš kurių buvo paimti mėginiai cheminei, mikrobiologinei ir fer-mentacijos rodiklių analizei, buvo paimta po 1 kg siloso AST laboratorijoje atlikti. AST laboratorijoje ir mėginių paėmimas po jo buvo atliekamas anks-čiau aprašytu metodu (2.2.4. Aerobinio stabilumo įvertinimas laboratorijos sąlygomis).

2.3.4. Aerobinio stabilumo įvertinimas lauko (gamybos) sąlygomis

Buvo vertinamas ritiniuose esančio siloso aerobinis stabilumas. AST at-likti nuo ritinių buvo nuimta hermetinė plėvelė ir į kiekvieną ritinį iki centro įsmegtas 70 cm ilgio temperatūros jutiklis, kuris buvo sujungtas su kompiu-terizuota duomenų kaupimo ir registravimo sistema MS3+ (Comet system

s.r.o., Rožnov pod Radhoštěm, Čekijos Respublika). Aplinkos temperatūrai

(33)

Aerobinio gedimo pradžia buvo žymima nuo to momento, kai siloso tempera-tūra 3 °C viršijo aplinkos temperatūrą. Aerobiniam stabilumui charakterizuoti buvo vertinami temperatūros pokyčių skirtumai skirtinguose siloso ritiniuose, pasiekta didžiausia mėginio temperatūra, taip pat bendra siloso temperatūros suma AST laikotarpiu. Be to, vizualiai vertintas siloso ritinių paviršiaus už-sikrėtimas matomais pelėsių židiniais nuėmus plėvelę (prieš AST) ir baigus AST. Regimas ritinių paviršiaus gedimas buvo vertinamas 0–5 balų sistema: įvertintos ir pažymėtos matomos pelėsių augimo vietos ir paviršiaus plotas, gero ir sugedusio (patamsėjęs, sukaitęs ar supelijęs) siloso plotai.

Po AST ritiniai buvo pasverti jų masės ir SM nuostoliams įvertinti. Iš kie-kvienos grupės (n = 5) buvo paimti mėginiai (>200 g kiekvienas) ir ištirta: SM, pH, mielių bei pelėsių skaičius, PRB skaičius (2.3.3.1 lentelė).

2.4. Analitinių tyrimų metodai

Visi anksčiau minėti cheminiai tyrimai ir matavimai buvo atlikti LSMU Gyvulininkystės instituto Chemijos laboratorijoje taikant laboratorijoje esa-mus ir įdiegtus metodus. Aerobinio stabilumo tyrimai buvo atlikti Gyvuli-ninkystės instituto Pašarų gamybos ir šėrimo technologijų vertinimo labora-torijoje, o buferinė talpa ir mikrobiologiniai rodikliai buvo tiriami NMVRVI taikant įprastas metodikas. Analitinių tyrimų metodai nurodyti 2.4.1 lentelėje.

(34)

2.4.1 lentelė. Analitinių tyrimų metodai

Kokybiniai

rodikliai Mėgi-niai Taikomas metodas, trumpas aprašymas

Sausoji medžiaga (SM) * ** ***

Nustatoma gravimetriniu metodu. Džiovinama krosnelėje apie 24 valandas 60 °C temperatūroje, atvėsinama iki kambario temperatūros per naktį, sumalama per 1 mm sietelį ir toliau džiovinama 105 °C temperatūroje iki pastovios masės. SM, koreguota (pagal lakiąsias medžiagas) **

*** Apskaičiuota pagal Weissbachą [99] (visi dydžiai išreikšti g kg

–1_):

SM, koreguota = SM + 0,95 RR + 0,08 PR + 0,77 PD + 1,00 KA,

g kg–1_{šviežioje medžiagoje, kur RR – riebalų rūgštys (C2…C6),}

PR – pieno rūgštis, PD – 1,2-propandiolis, KA – kiti alkoholiai (C2…C4, įskaitant 2,3-butandiolį).

Žalieji baltymai (ŽB)

*

** (N × 6,25) Kjeldalio metodas AOAC 984.13 [100]. Naudojant įrenginį Kjeltec system 1002 (Foss-Tecator, Höganäs, Švedija).

Krakmolas *

** Metodas AOAC 996.11 ir AACC 76-13.01 [100, 101]

Žalieji

riebalai (ŽR) * ** Ekstrakcija Soxtec (C. Gerhardt GmbH and Co. KG, Vokietija) įranga, naudojant petrolio eterį (+40–60 °C frakcija). Žaliųjų

riebalų likutis nustatomas gravimetriškai po džiovinimo. Žalioji

ląste-liena (ŽL) * ** Naudojama Fiber Cap įranga (Foss-Tecator, Höganäs, Švedija), mėginys apdorojamas sieros rūgšties, NaOH tirpalais.

Rūgštaus de-tergento tirpa-lo netirpi ląs-teliena (ADF)

*

** Metodas ANKOM A200 (Ankom Technology, JAV), naudojant sieros rūgšties tirpalą.

Neutralaus detergento tirpalo netirpi ląsteliena (NDF) *

** Metodas ANKOM A200 (Ankom Technology, JAV), naudojant neutralų tirpalą.

Vandenyje tirpūs anglia-vandeniai (VTA)

*

** Nustatoma vandens ištraukoje, naudojant antrono reagentą.

Žalieji

pelenai (ŽP) * ** Metodas AOAC 942.05 [100]. Nustatoma gravimetriniu metodu, mėginius sausai mineralizuojant 400–500 °C temperatūroje.

Buferinio tirpalo kiekis (buferinė talpa)

* Nustatomas titruojant vandens ištrauką NaOH pagal Playne ir

kt. [102], išreikštas mEq NaOH, kurio reikia 100 g sausosios medžiagos pH rodiklį padidinti nuo 4 iki 6.

Pieno rūgštis ** Nustatoma vandens ištraukoje, taikant standartinius metodus

pagal Naumann ir kt. [103]. Naudotas dujų chromatografas GC-2010 Shimadzu (Shimadzu Corp., Japonija).

Acto rūgštis ** Sviesto rūgštis ** Propiono rūgštis ** Etanolis **