اثر افزودنی میکروبی بر خصوصیات تخمیر، ارزش مواد مغذی و پایداری هوازی ذرت سیلو شده و عملکرد حیوان

STUDENT

DEGREE

YEAR

Multi-species industrial inoculant (Lactisil Maize) containing both homo and hetrofermentative lactic acid bacteria was used to evaluate its short time and long time effectson fermentation characteristics, aerobic stability and animal performances in whole-plant corn crops at different maturity stages. The corn was harvested at hard dough (236 g DM/kg) (HD), one-third milkline (294 g DM/kg) (ML) and at one-third milkline with a killing frost (298 g DM/kg) (FML) maturity stages. Crops were chopped at 2.5 cm of theoretical cut length and were sub-sampled to be treated with inoculants at low ( 1.5×10 5 cfu/g fresh forage) and high (3×10 5 cfu/g fresh forage) doses or without inoculants. Silos were preserved for1, 3, 6, 15, 42, 90, 120, 180 and 230 days in laboratory silos. Also forages ensiled in bunker silos for study the effects of inoculated or untreated silages on animal performances. The chemical composition and fermentation characteristics of the frosted corn forages was more similar to ML crops. HD silages had more lactic and butyric acid in comparison with ML and FML. In contrast ML and FML had higher values of acetic and propionic acids. Inoculated silages especially inoculation in high doses lowered concentration of NH 3 and DM and increased concentration of lactic acid and volatile fatty acid (VFA). As duration of ensiling extended, NH 3 and VFA concentration and aerobic stability increased in silages. These results suggest that heterolactic lactic acid bacteria dominate homolactic lactic acid bacteria in later phase of preservation. Aerobic stability was negatively related to fungus population, DM and ratio of lactic acid to acetic acid. Lower aerobic stability was accompanied with higher temperature and greater loses in DM. Inoculation decreased dry matter intake and milk yield in dairy cattle but had no effect on feed efficiency. Nutrients digestibility and molar ratio of VFA in rumen of cattle was not affected by treatments. The results of this study showed that stage of maturity have a great effect on chemical composition of forages which subsequently affects fermentation characteristics. Frosting did not affect chemical composition or fermentation characteristics of silages. Animals fed frosted corn silage had similar feed efficiency with cattle fed other silages. Then frosted corn can be successfully ensiled and has good nutritive value for dairy cattle. Using this inoculums improved fermentation characteristic and aerobic stability of silages but did not affect feed efficiency. Keywords: maturity stage, aerobic stability , Lactobacillus buchneri , Lactobacillus plantarum , anaerobic fermentation, nutrient digestibility

هدف از این مطالعه تعیین اثرات کوتاه مدت و دراز مدت یک افزودنی میکروبی جدید با نام تجاری لاکتیسیل میز (Lactisil Maize) بر ترکیب شیمیایی، پروفایل تخمیر و پایداری هوازی علوفه ذرت سیلویی در مراحل مختلف بلوغ و علوفه ذرت سرمازده و اثر این سیلاژها بر عملکرد دام می باشد. این افزودنی حاوی چهار گونه باکتری اسید لاکتیک همولاکتیک (لاکتوباسیلوس پلانتاروم، لاکتوباسیلوس کاسئی، پدیوکوکوس پنتوزاسئوس، انتروکوکوس فاسیوم) و یک گونه باکتری اسید لاکتیک هترولاکتیک (لاکتوباسیلوس بوکنری) است. علوفه ذرت سیلویی در مرحله خمیری (ماده خشک 3/25 درصد)، یک سوم خط شیری (ماده خشک 4/29 درصد) و سرمازده (ماده خشک 8/29 درصد) برداشت و در اندازه تئوریکی 5 / 2 سانتی متر خرد شدند. علوفه ها در هر مرحله از بلوغ بصورت تلقیح شده با افزودنی لاکتیسیل میز با دوز پایین (10 5 ×5/1واحد تشکیل دهنده کلونی به ازای هرگرم علوفه تازه)، تلقیح شده با افزودنی لاکتیسیل میز با دوز بالا (10 5 ×3 واحد تشکیل دهنده کلونی به ازای هرگرم علوفه تازه) و فاقد افزودنی(شاهد) تیمار شدند. سیلاژها در سیلوهای آزمایشگاهی پر شده و در روزهای 1، 3، 6، 15، 42، 90، 120، 180 و 230 پس از پر شدن باز شدند. برای مطالعه اثر افزودنی باکتریایی بر تولید و عملکرد دامها، علوفه ها در هر مرحله از بلوغ در سیلوهای خندقی پر شدند. تیمارها عبارت بودند از سیلاژ تلقیح شده با افزودنی لاکتیسیل میز (10 5 ×5/1 واحد تشکیل دهنده کلونی به ازای هرگرم علوفه تازه) و سیلاژ فاقد افزودنی(شاهد). طرح مربع لاتین تکرار شده جهت آنالیز داده های عملکرد دام برای هر آزمایش in vivo استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که مرحله بلوغ علوفه، ترکیب شیمیایی و جمیعیت میکروبی آن را بشدت تغییر داد که بر فرآیند تخمیر بسیار موثر بود. تخمیر در علوفه ذرت سیلویی مرحله خمیری وسیعتر از یک سوم خط شیری و سرمازده بوده و سیلاژهای حاصل اسید لاکتیک و اسید بوتیریک بیشتری داشتند. در مقابل، سیلاژ ذرت یک سوم خط شیری و سرمازده غلظت اسید استیک و پروپیونیک بیشتری داشتند. سیلاژهای تلقیح شده با افزودنی میکروبی خصوصا سیلاژهای تلقیح شده در دوز بالا نسبت به گروه شاهد و دوز کم، دارای مقادیر کمتری از ازت آمونیاکی، ماده خشک و نسبت اسید لاکتیک به اسید استیک بوده اما اسید لاکتیک و VFA بیشتری داشتند. با افزایش روزهای نگهداری میزان ازت آمونیاکی، VFA و پایداری هوازی سیلاژها افزایش یافت. لاکتوباسیلوس بوکنری در علوفه ذرت سیلویی با ماده خشک بیشتر و آنهم در مراحل انتهایی تخمیر توانست بر همولاکتیک ها غلبه کند. لذا، افزودنی میکروبی حاضر در کمتر از 120 روز اثر منفی بر پایداری هوازی داشت اما بعد از آن و در طی ادامه عمل تخمیر، میزان پایداری در سیلاژهای تلقیح شده نسبت به شاهد بیشتر بود. پایداری هوازی رابطه منفی با میزان مخمر و کپک موجود در علوفه تازه، ماده خشک سیلاژ و نسبت اسید لاکتیک به اسید استیک در سیلاژها داشت. سیلاژهای علوفه مرحله خمیری بدلیل قابلیت فشردگی بیشتر دارای بیشترین پایداری هوازی بودند. در سیلاژهایی که در معرض هوا فاسد شدند جمعیت قارچها افزایش شدید نشان داد. سیلاژهای حاصل از علوفه ذرت تلقیح شده با افزودنی میکروبی بدلیل غلظت دیواره سلولی و اسید استیک بالا، تخمیر گسترده و احتمالا تولید ترکیبات الکلی مثل اتانول، باعث کاهش ماده خشک مصرفی و تولید شیر دامها شدند اما اثری بر بازده تولید شیر نداشتند. گاوهایی که سیلاژ علوفه ذرت سرمازده مصرف می کردند بازدهی مصرف خوراک آنها برابر با دامهایی بود که سیلاژ ذرت غیر سرمازده مصرف می کردند. غلظت کل VFA در شکمبه دامهایی که از سیلاژ دارای افزودنی استفاده می کردند پایین تر از گروه کنترل بود اما تفاوتی در نسبت مولی آنها وجو نداشت. لذا، درصد چربی و پروتئین شیر تحت تاثیر واقع نشد اما تولید کل چربی و کل پروتئین شیر به دلیل افت تولید شیر کاهش نشان داد. استفاده از این افزودنی اگرچه تخمیر را در سیلاژ با ماده خشک بالا به سمت مطلوب پیش می برد و پایداری هوازی سیلاژها را افزایش می دهد، اما هنوز هم بر عیب دیگر افزودنی های میکروبی که کاهش در مصرف خوراک است نمی تواند غلبه کند.