آنالیز تخمیر و کاربرد آن در ارزیابی کیفی سیلاژ ذرت آن

مقدمه

سیلاژ ذرت مهمترین منبع تامین علوفه در جیره گاوهای شیری است و کیفیت آن نقشی تعیین کننده در عملکرد گاو شیری دارد (شکل ۱). در بسیاری از موارد، کیفیت سیلاژ بر اساس مقدار رطوبت (شکل ۲)، ظرفیت بافری و مقدار قند علوفه قابل پیشبینی است. با این حال، عواملی مانند سرعت کوبیدن و بستن سیلو، تراکم مواد، نوع افزودنی، طول قطعات علوفه، مدیریت سیلو در زمان ذخیرهسازی و مدیریت سیلو در زمان مصرف بر نوع تخمیر و کیفیت سیلاژ اثری معنیدار دارد. 

floury-leafy-corn-silage

شکل ۱- ذرت علوفهای خرد شده و آماده برای تهیه سیلاژ

شکل ۲- روند تغییر رطوبت ذرت علوفهایی بر اساس محل قرارگیری خط شیری

آنالیز تخمیر 

آنالیز تخمیر سیلو در برگیرنده مجموعهای از دادهها شامل pH، غلظت لاکتیک اسید، استیک اسید، پروپیونیک اسید،  بوتیریک اسید، آمونیاک و اتانل است (جدول ۱). هرکدام از این فراسنجهها شاخصی کلیدی در بررسی کیفی سیلاژ و طبقه بندی آن در یکی از سه گروه عالی، متوسط و ضعیف است. علاوه بر این، در زمان تنظیم جیره گاوهای شیری، دادههای تخمیر در کنار آنالیز مواد مغذی شاملNDF، ADF، پروتئین خام، نسبت RDP به RUP و انرژی خالص شیردهی به تنظیم جیرهای متوازن کمک خواهد کرد.

۱ pH سیلاژ

در علوفه سیلو شده، pH عموماً شاخصی از اسیدیته است. با این حال، ظرفیت بافری علوفه تاثیر زیادی در اسیدیته سیلاژ داشته و ممکن است در دو نمونه مختلف با pH برابر، غلظت اسید متفاوت باشد. از آنجا که ظرفیت بافری لگومها در مقایسه با علوفه ذرت بالاتر است، برای رسیدن به pH بهینه به زمان بیشتری نیاز دارد. ماده خشک بالا (بیش از ۵۰ درصد)، عدم تخمیر کافی به دلیل نمونهگیری زود هنگام، هوای سرد طی برداشت، تاخیر در فرآیند سیلوکردن، محتوای آمونیاک یا اوره بیش از حد، تخمیر کلستریدیایی، محتوای بالای خاکستر (بیش از ۱۵درصد ماده خشک) و محتوای بالای پروتئین (بیش از ۲۳ تا ۲۴ درصد) از دلایل رایج pH بالا در سیلاژ هستند.

۲اسید لاکتیک

در یک سیلاژ خوب، اسید لاکتیک ۶۵ تا ۷۰ درصد از کل اسید موجود در سیلاژ را به خود اختصاص میدهد (شکل ۳). قدرت اسیدی لاکتیک اسید از سایر اسیدها (اسید استیک، اسید پروپیونیک و اسید بوتیریک) بالاتر است. لذا، نقش کلیدی در کاهش pH داشته و تخمیری که منجر به تولید مقدار بیشتری اسید لاکتیک شود، کمترین میزان اتلاف ماده خشک و انرژی در زمان ذخیره سازی را به دنبال خواهد داشت. علوفه با ماده خشک بیش از۵۰ درصد، محدود شدن تخمیر به دلیل هوای سرد، تجزیه اسید لاکتیک در اثر تماس با هوا و تخمیر کلستریدیایی از دلایل اصلی پایین بودن سهم اسید لاکتیک در نمونه سیلاژ است. 

شکل ۳- روند تغییرات pH و غلظت قندها و اسیدهای آلی در سیلاژ با کیفیت ایدهآل

۳- اسید استیک 

افزایش نسبت اسید استیک (بیش از ۳ تا ۴ درصد) در سیلاژ میتواند ناشی از رطوبت بالا (ماده خشک کمتر از ۲۵ درصد)، مدت زمان تخمیر طولانی به دلیل ظرفیت بافری بالا، بستهبندی نامناسب و تاخیر در پر کردن و بستن سیلو باشد (شکل ۴ و ۵). در چنین سیلاژی حفظ ماده خشک و انرژی علوفه ضعیف است. سیلاژهای تیمار شده با اوره نیز ممکن است اسید استیک بالاتری داشته باشند. زیرا مدت تخمیر برای رسیدن به pH مطلوب طولانیتر میشود. افزودنی باکتریایی Lactobacillus buchneri طراحی شده برای بهبود مقاومت سیلاژ در برابر تماس با هوا نیز موجب افزایش غلظت اسید استیک میشود. با این حال،  اسید استیک تولید شده توسط این باکتری نبایستی با تخمیر ضعیف اشتباه گرفته شود، زیرا مقدار بالای اسید استیک به تنهایی اثر منفی بر مصرف خوراک دام نخواهد داشت. 

شکل ۴- تاثیر منفی نفوذ هوا در مرحله نگهداری بر کیفیت سیلاژ با الگوی تخمیر ایدهآل

شکل ۵- روند تغییرات pH و غلظت قندها و اسیدهای آلی در تخمیر کلستریدیایی

۴- اسید پروپیونیک 

باکتریهای تولیدکننده اسید پروپیونیک معمولاً توانایی بالایی در رقابت با محیط میکروبی سیلو ندارند. از این رو، در علوفه با محتوای ماده خشک ۳۵ تا ۴۵ درصد، غلظت اسید پروپیونیک ممکن است قابل اندازهگیری نباشد و در بسیاری دیگر، غلظت اسید پروپیونیک بسیار پایین است (کمتر از ۰/۲ تا ۰/۳ درصد)، اما در سیلوهای با رطوبت بسیار بالا (کمتر از ۲۵ درصد ماده خشک) و در زمان استفاده از افزودنیهای شیمیایی حاوی اسید پروپیونیک، غلظت آن در سیلاژ افزایش مییابد. 

۵- اسید بوتیریک 

غلظت بالای اسید بوتیریک (بیش از ۰/۵ درصد ماده خشک) شاخصی از تخمیر کلستریدیایی است (شکل ۵). این نوع تخمیر بدترین نوع تخمیر در سیلو است و سيلاژ آن انرژی و ارزش تغذیهای پایین و مقادیر بالایی ADF وNDF دارد، زیرا بخش زیادی از مواد مغذی محلول آن تجزیه شده است. چنین سیلویی غلظت پروتئین محلول و آمین بالایی نیز دارد که میتواند اثر منفی بر عملکرد دام داشته باشد. 

۶– آمونیاک

غلظت بالای آمونیاک در سیلاژ (بیش از ۱۲ تا ۱۵ درصد پروتئین) نتیجهای از شکسته شدن بیش از حد پروتئینها به دلیل تاخیر در کاهش pH و یا فعالیت کلستریدیایی است. به طور کلی، در سیلاژهای با رطوبت بالا، غلظت آمونیاک به دلیل تخمیر کلستریدیایی افزایش مییابد. سیلوهایی که خوب بسته نشدهاند و یا با سرعت کافی پر نشدهاند نیز به طور نسبی غلظت آمونیاک بالاتری دارند. 

از نظر تئوری، اگر کل بخش نیتروژنی جیره از تعادل مناسبی برخوردار باشد،  آمونیاک بالا به خودی خود اثر منفی بر عملکرد دام نخواهد داشت. با این حال، آمونیاک بالا سهم پروتئین قابل تجزیه در شکمبه را بالا میبرد و میتواند بر شیر و عملکرد تولید مثلی دام اثر منفی داشته باشد. نیتروژن اورهای خون و شیر شاخصی از توازن RDP است و در بسیاری از موارد، آمونیاک بالا با غلظت بالای بوتیریک اسید و حضور آمینها در سیلاژ همراه است که اثر منفی بر عملکرد دام دارد.

۷- اتانل

مقدار معمول اتانل در سیلاژ کمتر از یک تا دو درصد ماده خشک است. غلظت بالای اتانل در سیلاژ معمولاً شاخصی از فعالیت بالای مخمرها در سیلو است. در چنین سیلاژی اتلاف ماده خشک بالا است و با قرار گرفتن در معرض هوا،  نسبت به فساد بسیار حساس است. مقدار بالای اتانل (بیش از ۳ تا ۴ درصد ماده خشک) در سیلاژ میتواند برطعم شیر نیز اثر منفی داشته باشد.

نمونهگیری صحیح از سیلو

رعایت اصول نمونهگیری صحیح از سیلو برای دستیابی به دادهای درست و قابل اعتماد ضروری است. برای تعیین نوع تخمیر در سیلو، نمونه اخذ شده بایستی کاملاً تازه بوده و در معرض هوا قرار نگرفته باشد. زیرا بخش عمده محصولات تخمیر ترکیبات فرار هستند. نمونه از چندین قسمت مختلف در عمق حداقل ۲۰ تا ۲۵ سانتیمتر از زیر لایه سطحی سیلو اخذ و با هم مخلوط میشود. نمونهها بایستی بلافاصله فریز شده و برای حمل آن از یخ و محفظه مناسب استفاده شود. 

References

  1. Israelsen, C., J. Barnhill, M. Pace, L. Greenhalgh, J. Gale. 2009. Harvesting corn silage by plant moisture. Utah State University Cooperative Extension, Logan, UT. 
  2. Kung L., R. D. Shaver, R. J. Grant, and R. J. Schmidt. 2018. Silage review: Interpretation of chemical, microbial, and organoleptic components of silages J. Dairy Sci. 101:4020–۴۰۳۳٫
  3. Kung, L., 2014. Webinar of forage fermentation: How to make good silage. https://learn.extension.org/events/1412.
  4. Kung, L., and R. Shaver. 2001. Interpretation and use of silage fermentation analysis reports. Focus on Forage. 3:1-5.

مقالات مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا متن داخل تصویر را وارد نمایید