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Warum Silagen warm werden

Dr. Barbara Ruser¹ und Dr. Günther Pahlow² 
 

Wie entsteht Nacherwärmung?

Nacherwärmung, im fortgeschrittenen Stadium auch verbunden mit sichtbarer Schimmelbildung, wird verursacht durch die Einwirkung von Luft nach Öffnen des Silos sowie durch hohe Keimzahlen von Hefen, Schimmelpilzen und fallweise auch Acetobacter (Essigsäurebakterien).

Bereits bei einer Keimzahl von 100.000 Hefen/g Silage, wie sie in der Praxis nicht selten vorkommt, muss man nach dem Siloanschnitt mit einem erhöhten Nacherwärmungsrisiko rechnen. Von diesem Zeitpunkt an dringt verstärkt Luftsauerstoff über die Anschnittfläche in den Silostock ein. Dadurch werden selbst Ruhestadien der unerwünschten Keime zum Wachstum angeregt – Zucker und Gärsäuren werden abgebaut. Dadurch entsteht Wärme gemeinsam mit Feuchtigkeit und oft werden dabei Schimmelpilze durch Sporenbildung erkennbar.

Die Hauptfaktoren, die zu einer hohen Keimzahl an Hefen, Schimmeln und Acetobacter führen, sind das Erntegut, die Gärqualität, die Siliertechnik und die Jahreszeit bzw. Temperatur (Abb. 1). Innerhalb dieser Haupteinflussfaktoren wirkt wiederum eine Vielzahl von Einzelfaktoren, die z.T. auch vom Landwirt zu steuern sind. Es ist also eine  Risikominimierung möglich. Da es jedoch auch einige Faktoren gibt, die sich nicht steuern lassen, kann niemals eine hundertprozentige Sicherheit erzielt werden.

 

   
    Abb. 1: Haupteinflussfaktoren auf die Nacherwärmung von Silagen  

  

Qualität des Erntegutes wichtig

Die Qualität des Erntegutes bildet den Grundstock für die spätere Silagequalität und hat großen  Einfluss auf das Nacherwärmungsrisiko. Der Zuckergehalt und der natürliche Keimbesatz des Futters wirken sich deutlich auf die Stabilität der Silage nach Siloanschnitt aus. Hohe Restzuckergehalte sind die Nährstoffquelle für alle Bakterien und Pilze und steigern somit das Nacherwärmungsrisiko. Dabei hängt der Zuckergehalt wiederum von vielen Faktoren wie Gräserart, -sorte, physiologische Reife, Witterung, Tageszeit, Düngung und Anwelkdauer (Tab. 1) ab, also von vielen Faktoren, die der Landwirt größtenteils steuernd beeinflussen kann. 
 
    
  
Tab. 1: Einflussfaktoren auf den Zuckergehalt von Gräsern
Einflussfaktor Wirkung
Gräserart   Weidelgräser haben einen vergleichsweise hohen Zuckergehalt 
Gräsersorte   Tetraploide Sorten enthalten i.d.R. mehr Zucker als diploide Sorten
Reife  Mit zunehmender Reife nimmt der Zuckergehalt oft zu
Witterung  Hohe Sonneneinstrahlung bei niedrigen Nachttemperaturen (Frühjahr) steigert den Zuckergehalt
Tageszeit  Tagsüber steigt der Zuckergehalt, über Nacht sinkt er wieder
Anwelkdauer  Kurzes, intensives Anwelken konzentriert den Zuckergehalt
Düngung  Mit steigender N-Düngung nimmt der Zuckergehalt ab

  
Sind bereits zu Silierbeginn sehr hohe Ausgangskeimgehalte an Hefen und Schimmelpilzen vorhanden, so ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass auch nach 2 bis 3 Monaten Silierung noch hohe Hefen- und Schimmelkeimzahlen vorhanden sind und diese nach Anschnitt des Silos aktiv werden können. Der Ausgangskeimbesatz ist nur in geringem Ausmaß zu beeinflussen – von Mais beispielsweise ist bekannt, dass durch einen höheren Schnitt weniger Schimmelpilze in das Silo eingetragen werden. „Stay green"-Sorten weisen oft einen geringeren Hefebesatz auf als Typen mit früh abreifender Restpflanze. Ansonsten ist der natürliche Keimbesatz jedoch sehr variabel (Tab. 2).

 

Tab.: 2: Schwankungsbreite der natürlichen Keimzahlen auf Futterpflanzen - Beobachtungen an 1005 Proben über 12 Jahre

  Futterart Schwankungsbreite Kritischer Wert
Hefen Gras 50 - 300.000 100.000
  Mais 400 - 2.000.000 100.000
Schimmel Gras 100 - 200.000 10.000
  Mais 100 - 2.000.000 10.000

 

Hohe Gärqualität entscheidend für hohe Futteraufnahme

Nach dem Einsilieren beginnen die Umsetzungsprozesse im Futterstock. Das Zusammenspiel unterschiedlicher Bakterien- und Pilzgruppen sowie die Verfügbarkeit von Nährstoffen, vor allem Zucker, beeinflussen die Gärqualität.

Um eine gesunde und leistungsgerechte Fütterung zu gewährleisten, muss eine hohe Gärqualität angestrebt werden. Voraussetzung dafür ist eine ausreichende Silierfähigkeit des Erntegutes, die durch einen Vergärbarkeitskoeffizienten von mehr als 35 sichergestellt wird. Dazu müssen  Trockenmassegehalt, Pufferkapazität und Zuckergehalt in einem ausgewogenen Verhältnis zueinander vorliegen. Verschmutzungen müssen durch geeignete Erntetechnik vermieden werden, denn sie fördern Fehlgärungen, die wiederum die Silagequalität und damit auch die Futteraufnahme deutlich mindern - derartige, oft buttersäurehaltige Silagen werden allerdings selten warm.

Sind diese Voraussetzungen erfüllt, kann durch den Einsatz von Siliermitteln die Gärung gezielt verbessert werden. Dazu stehen zur Verfügung:

  • Homofermentative Milchsäurebakterien zur Förderung des Silierverlaufs. Diese setzen den verfügbaren Zucker verlustarm um und führen rasch zu einem niedrigen pH-Wert sowie einem ausgewogenem Gärsäuremuster mit hohem Milchsäuregehalt und geringerem Essigsäureanteil. Dabei wird eine hohe Gärqualität erzielt. In der Praxis wird oft der negative Einfluss von homofermentativen Milchsäurebakterien auf die Haltbarkeit nach dem Öffnen des Silos diskutiert. Oftmals stützen sich diese Aussagen auf Einzelbeobachtungen. Umfassende Untersuchungen (Ruser, 1996; Boberfeldt, 2000) haben jedoch gezeigt, dass es keine eindeutige Tendenz hinsichtlich der Wirkung homofermentativer Milchsäurebakterien auf die Nacherwärmung gibt.
     
  • Heterofermentative Milchsäurebakterien wie z.B. L. buchneri zur Verbesserung der aeroben Stabilität. Auch diese Art baut den Zucker zunächst einmal in Milchsäure um. Nach einigen Wochen wird jedoch ein Teil der Milchsäure zu Essigsäure und geringen Mengen von Propandiol umgesetzt. Das Gärsäuremuster ist dann durch einen erhöhten Gehalt an Essigsäure gekennzeichnet, die bei gleichzeitig tiefem pH-Wert zu einer Hemmung der Hefen und Schimmel führt. In der Regel befindet sich der Essigsäuregehalt noch in einem Konzentrationsbereich, der nicht nachteilig auf die Futteraufnahme wirkt..

 

Die Siliertechnik spielt eine besonders große Rolle

Voraussetzung für eine kritische Vermehrung der Hefen und Schimmelpilze ist die Anwesenheit von Luftsauerstoff. Diese kann durch den Landwirt über die Siliertechnik entscheidend beeinflusst werden. Im zeitlichen Ablauf wirken hierbei folgende Haupteinflussfaktoren:Bereits bei der Anlage des Silos wird der spätere Vorschub festgelegt. Deshalb sollte die Größe des Silos immer an den Tierbestand angepasst werden. Nur so lässt sich ein Vorschub von mindestens 1,5 m/Woche im Winter und 2,5 m/Woche im Sommer erreichen. Bei einer zu geringen Entnahmegeschwindigkeit dringt der Luftsauerstoff zu lange von der Anschnittfläche her in den Silostock ein – schon bis zur Tiefe von 2-3 m entwickeln sich die unerwünschten Hefen und Schimmel. Über den geschätzten Verbrauch an Grundfutter lässt sich die Silogröße wie im folgenden Beispiel gezeigt berechnen (Abb. 3):

  Abb. 3: Mit einem Siloplaner lässt sich die Silogröße an den Tierbestand anpassen. Dadurch wird der Mindestvorschub von 1,5 m pro Woche im Winter und 2,5 m pro Woche im Sommer gewährleistet.

  
Bei einem Tierbestand von 100 Kühen samt Nachzucht kann ein Durchschnittsverbrauch von 38 t Silage bzw. 55 m³ pro Woche angenommen werden. Es wird eine mittlere Verdichtung von 230 kg TM/m³ vorausgesetzt. Bei einer Gesamtbreite der gleichzeitig geöffneten Silos von beispielsweise 16 m dürfen die Silos für die Winterfütterung nicht höher als 2,8 m sein,
bzw. für die Sommerfütterung nicht höher als 1,7 m.     

Eine sofortige Abdeckung des Silos verhindert, dass sich die Hefen und Schimmel schon in den ersten Stunden der Silierung explosionsartig vermehren und dadurch bereits frühzeitig die Schadensschwelle erreichen. Bei der Abdeckung wird die Verwendung einer Unterziehfolie unter der normalen, DLG geprüften Silofolie empfohlen. Um das Eintreten von Luftsauerstoff in das Silo zu erschweren, muss eine Mindestverdichtung erzielt werden. Diese ist abhängig von der Futterart und Trockenmasse (Tab. 3).  
 
 Tab. 3: Mindestverdichtungen vermindern den Gasaustausch und damit das Nacherwärmungsrisiko von Silagen (nach Honig, 1991) 
Futterart TM Gehalt
%
Lagerdichte
kg TM/m³
Gras
15 mm theoretische Häcksellänge
20
40
160
230
Luzerne
15 mm theoretische Häcksellänge
20
48
180
240
Mais
4 - 7 mm theoretische Häcksellänge
28
33
230
270
GPS
gehäckselt
35
45
230
260
CCM 55
60
400
440
 
Bereits ein optimaler Erntetermin ist für das Erreichen einer Mindestverdichtung wichtig, denn ein erhöhter Rohfaser- und/oder Trockenmassegehalt erschwert das Festfahren. Eine maximale Schichtdicke von 30 cm sollte nicht überschritten werden. Zusammen mit einer optimalen Walztechnik - Achsgewicht ausnutzen, langsam mehrfach überfahren – kann so eine gute Verdichtung erzielt werden (Abb. 4). Letztlich zeigt auch die Lagerdauer einen Einfluss – je älter eine Silage ist, desto weniger neigt sie zur Nacherwärmung.

 
 

Abb. 4: Sorgfältiges Festfahren ist notwendig, um die erforderliche Mindestverdichtung zu erzielen.
 

    

   
  
Zusammenfassend zeigt sich, dass die Faktoren, die eine Nacherwärmung beeinflussen, sehr komplex und miteinander verzahnt sind. Es gibt jedoch viele Eingriffsmöglichkeiten für den Landwirt, um das Nacherwärmungsrisiko so klein wie möglich zu halten. Dr. Fällen muss bei der Fütterung und Rationsgestaltung Rechnung getragen werden. Sichtbar verschimmelte Partien sollten nicht verfüttert werden. Hier ist das Risiko einer Mykotoxinbelastung sehr hoch. Je nach Schimmelpilzart können unterschiedliche Stoffe gebildet werden, wobei sich die Schadwirkung der einzelnen Substanzen deutlich voneinander unterscheidet. Bislang gibt es
jedoch nur für einige Fusarientoxine, die während der Feldphase gebildet wurden, offizielle Orientierungswerte. In Silagen treten jedoch überwiegend Penicillium roqueforti und Monascus ruber auf, die ebenfalls unterschiedliche Mycotoxine bilden können.  Da die Mykotoxinwirkungen auf den Wiederkäuer bisher noch zu wenig untersucht sind, gibt es für die Mykotoxine dieser Pilzarten jedoch noch keine Orientierungswerte. Grundsätzlich sind daher solch pilzbefallene Silagen vom Einsatz bei hochleistenden Tieren auszuschließen und andere Tiergruppen sind auf eventuelle Symptome genau zu beobachten. Dabei muss man sich der nur eingeschränkten Möglichkeiten zum Aussondern befallener Futterpartien insbesondere beim Angebot einer Gesamt-Mischration stets bewusst sein. Eine Information über die Orientierungswerte für Fusarientoxine ist möglich über www.mykotoxin.de. (Dokumente, Höchstmengen).

 

¹ Pioneer Hi-Bred Northern Europe

² Institut für Pflanzenbau und Grünland, FAL Braunschweig 

 

 

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Last Modified:4. Februar 2016
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