Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Siliermittel, enthaltend eine wirksame Menge mindestens eines Hemmstoffes methanogener Bakterien. Gegen¬ stand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung des Siliermittels, sowie seine Verwendung zur Silierung von Grünfut- ter und Verhinderung von aeroben und anaeroben Abbauvorgängen im Gärfutter.

Die Produktion von Silagen hat in der Tierernährung eine außeror¬ dentliche wirtschaftliche Bedeutung. Es sind eine Reihe von Zu- satzstoffen und Verfahren zur Verbesserung des Gärvorgangs und zur Verbesserung der Silagequalität bekannt. So beschreibt die derzeit gültige Liste der von der Deutschen Landwirtschaftlichen Gesellschaft (DLG) geprüften Siliermittel den Einsatz von Salzen der Ameisensäure und der Propionsäure, Nitritverbindungen, Sor- binsäure, Formaldehyd-generierenden Verbindungen und von zucker ^¬ haltigen Stoffen, wie z.B. Melasse.

In DE-A 39 16 563 wird der Zusatz von Milchsäure erzeugenden Bak¬ terien zur Verbesserung der Silagequalität beschrieben. Der Ein- satz wirksamer Siliermittel vermindert die Futterverluste durch Nährstoffabbau und verhindert einen teilweisen oder völligen Ver¬ lauf durch Fehlgärungen.

Allgemein gilt für das Gelingen einer sehr guten Silage, daß mög- liehst schnell eine genügende Menge Milchsäure produziert wird und diese während des genannten Lagerzeitraumes in der Silage er¬ halten bleibt.

Wichtige Parameter für eine gute Silierung sind z.B. die Puffer- kapazität der Futterpflanzen, der Gehalte der Pflanzen an antimi- krobiell wirkenden sekundären InhaltsStoffen, die Säure- und Osmotoleranz der natürlich vorkommenden und von zugesetzten Milchsäure produzierenden Bakterien, die Stoffwechselleistung des natürlichen Epiphytenbesatzes, das Vorhandensein einer ausrei- chenden Menge an vergärbaren Kohlenhydraten und anaerobe Bedin¬ gungen im Futterstock.

Zwischen diesen Parametern bestehen enge Wechselwirkungen. Bei Vorhandensein von Luftsauerstoff können vergärbare Kohlenhydrate durch noch nicht abgestorbene Pflanzenteile bzw. deren Enzyme und durch aerobe Mikroorganismen abgebaut werden. Bei diesem Prozeß kommt es zu einem erheblichen Nährstoffverlust, der Milchsäure-

bakterien in ihrer Entwicklung hemmt und gleichzeitig Silage¬ schädlingen Wachstumsmöglichkeiten eröffnet. Dieser Prozeß läuft solange ab, bis der Luftsauerstoff verbraucht ist. Unter ungün¬ stigen Bedingungen führt dies dazu, daß die im Siliergut rasche und notwendige pH-Absenkung nicht erreicht wird. Unter diesen Be¬ dingungen finden Clostridien für sie günstige Wachstums- bedingungen vor. Buttersäurebakterien (Clostridien) sind anaerobe Bakterien, die unter Sauerstoffabschluß organische Substrate, zu Alkoholen, Säuren, C0 ₂ und N ₂ abbauen. Als Säure entsteht bevor- zugt Buttersäure. Das Wachstum der Clostridien und die damit ver¬ bundene Buttersäurebildung beeinträchtigt die Qualität der Sila¬ gen erheblich. Diese Buttersäuregärung kann zum vollständigen Verderb der Silagen führen.

Clostridien sind bekannte Futter- und Nahrungsmittelverderber.

Aus der Offenlegungsschrift DE 26 13 503 sind organische Säuren zur Silierung von Grünfutter bekannt. Milchsäurebakterien zur Si¬ lierung von Grünfutter bzw. die Kombination von organischen Säuren und Milchsäurebakterien werden jeweils in den Patenten EP 369 198 Bl und EP 399 385 Bl beschrieben.

Durch Zugabe von Nitrit lassen sich Clostridien unterdrücken. Wo¬ bei die Nitritgabe aus toxikologischer Sicht problematisch ist.

Trotz dieser Anwendung von Nitrit oder Nitrat in der Silierung erleiden Silagen einen ständigen Gewichts- und Qualitätsverlust durch Veratmung der Zucker und Stärke durch diese unerwünschten Mikroorganismen. Dies führt zu erheblichen wirtschaftlichen Schäden.

Es bestand daher die Aufgabe, die Entwicklung Buttersäure bilden¬ der Bakterien (Clostridien) , ohne die obengenannten Nachteile, in der Silage zu verhindern und so anaerobe Abbauvorgänge der Silage gezielt zu unterdrücken.

Demgemäß wurde nun gefunden, daß durch Zugabe von Hemmstoffen me¬ thanogener Bakterien zur Silage das Wachstum der Clostridien ge¬ zielt unterdrückt werden kann und dadurch die Gärungs- und Quali- tätsverluste von Silagen deutlich reduziert werden kann. Gegen¬ stand der Erfindung ist ein Siliermittel, enthaltend eine wirk¬ same Menge mindestens eines Hemmstoffes methanogener Bakterien.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung des Siliermittels, sowie seine Verwendung zur Silierung von Grün- futter und Verhinderung von aeroben und anaeroben Abbauvorgängen im Gärfutter.

Für das erfindungsgemäße Siliermittel geeignete Hemmstoffe metha¬ nogener Bakterien sind alle Stoffe, die selektiv das Wachstum me¬ thanogener Bakterien hemmen. Unter methanogenen Bakterien sind Archaea zum Beispiel folgender Familien und Gattungen Methanobac- teriacae, Methanobacterium, Methanobrevibacter, Methanospaera; Methanothermaceae, Methanotherumus; Methanococcaceae, Methanococ- cus; Methanosarcinaceae, Halomethanococcus, Methanococcoides, Me- thanohalobium, Methanohalophilus, Methanolobus, Methanosarcina, Methanosaeta; Methanomicrobiaceae, Methanoculleus, Methanogenium, Methanolacinia, Methanomicrobiuum, Methanoplanus, Methanospiril- lum; Methanocorpuscülaceae, Methanocorpusculum zu verstehen.

Hemmstoffe methanogener Bakterien sind zum Beispiel Antibiotika wie Puromycin und/oder Bacitracin, Bakteriocine und/oder Methano- geneseinhibitoren wie Bromethansulfonsäure und/oder Monensin. Bevorzugt als Hemmstoffe werden Methanogeneseinhibitoren verwendet, ganz besonders bevorzugt Bromethansulfonsäure und/oder Monensin.

Es können einzelne Hemmstoffe oder Kombinationen verschiedener Hemmstoffe verwendet werden.

Die Hemmstoffe können alleine zur Silierung von Grünfutter und Verhinderung anaerober Abbauvorgängen in Gärfutter oder in Kombi- nation mit anderen Silierhilfsmitteln, Milchsäure produzieren den Bakterien und/oder Hilfsstoffen zur Silierung von Grünfutter und Verhinderung aerober und anaerober Abbauvorgängen in Gärfutter verwendet werden.

Die Hemmstoffe methanogener Bakterien werden in einer Menge von 0,01 bis 99,9 Gew. -%, vorzugsweise 0,05 bis 90 Gew.-%, ins¬ besondere 0,5 bis 70 Gew. -% bezogen auf die Gesamtsiliermenge (=100 Gew. -%) verwendet.

Bezogen auf je eine Tonne Siliergut können die Hemmstoffe metha¬ nogener Bakterien vorteilhafterweise in einer Menge von 0,001 bis 10 kg, insbesondere 0,05 bis 8 kg, am meisten bevorzugt 0,1 bis 5 kg verwendet werden.

Als Silierhilfsmittel geeignet sind alle bekannten anorganischen und organischen Silierhilfsmittel. Anorganische Silierhilfsmittel sind z.B. Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Cobaltcarbonat, Na-

triumsulfat, Ammoniumsulfat, Mangansulfat, Cobaltsulfat. Eisen-, Zink- und/oder Kupfersulfat, Natriummetabisulfit, Orthophosphor- säure, Natriumnitrat, Natriumnitrit, Natriurachlorid, Kaliumchlo¬ rid, Calciumphosphat, Calciumsilicat, Diatomeenerde, Mineralsäu- 5 ren wie Salzsäure und/oder Schwefelsäure. Bevorzugt werden

Natriumnitrit, Natriummetabisulfit, Natrium- und/oder Kaliumchlo¬ rid.

Unter organischen Silierhilfsmittel sind z.B. Formaldehyd, Para- 10 formaldehyd, Hexamethylentetramin, organische Säuren und/oder deren landwirtschaftlich brauchbare Salze zu verstehen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Vorzugsweise werden alphatische Cι-C ₇ -Mono-, Di-, Tricarbonsäuren, Benzoesäure und/oder deren landwirtschaftlich brauchbare Salze wie zum Beispiel Ameisen- 15 säure, Essigsäure, Glycolsäure, Propionsäure, Milchsäure, Vale- riansäure, Capronsäüre, Heptylsäure, Acrylsaure, Maleinsäure, Fumarsäure, Citronensäure, Sorbinsäure verwendet. Besonders be¬ vorzugte Säuren und/oder deren landwirtschaftlich brauchbare Salze sind Citronensäure, Ameisensäure und/oder Propionsäure. Be- 20 sonders bevorzugte Salze sind Calciumformiat, Natriumformiat, Natriumpropionat und/oder Calciumpropionat.

Landwirtschaftlich brauchbare Salze der oben genannten Säuren sind Salze solcher Basen, die die Silierwirkung nicht negativ be- 25 einträchtigen.

Als basische Salze eignen sich besonders diejenigen der Alkalime¬ talle, vorzugsweise die Natrium- und Kaliumsalze, die der Erdal¬ kalimetalle, vorzugsweise Calcium- , Magnesium-, und/oder Barium- 30 salze und die Übergangsmetalle, vorzugsweise Mangan-, Kupfer-, Zink-, Cobalt- und/oder Eisensalze sowie die Ammoniumsalze.

Die Silierhilfsmittel können vorteilhaft in einer Menge von 0,1 bis 99,99 Gew. -%, vorzugsweise 10 bis 99,95 Gew. -%, insbesondere 35 25 bis 99,5 Gew. -%, bezogen auf die Gesamtsiliermittelmenge (= 100 Gew. -%) verwendet werden.

Die Silierhilfsmittel können einzeln oder in Kombination dem Si¬ liermittel zugesetzt werden.

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Dem erfindungsgemäßen Siliermittel können grundsätzlich alle Stämme Milchsäure produzierender Bakterien (= MSB) zugesetzt wer¬ den, die unter den in der Silage herrschenden Bedingungen wachsen und ausreichend Milchsäure produzieren, d.h. soviel Milchsäure

45 bilden, daß die dadurch verursachte pH-Absenkung so rasch er-

folgt, daß sich keine unerwünschten Mikroorganismen entwickeln können.

Geeignete MSB sind vorteilhaft solche der Gattungen Lactobacil- lus, Lactococcus, Streptococcus, Leuconostoc, Carnobacterium, Staphylococcus, Aerococcus und/oder Pediococcus. Besonders geei¬ gnet sind Mikroorganismen der Gattung Lactococcus, Lactobacillus und/oder Leuconostoc. Ganz besonders geeignet ist die Gattung und Art Lactobacillus plantarum. Die Bakterien können flüssig, gefro- ren oder in lyphilisierter Form eingesetzt werden. Sie können vor Verwendung auf einen Träger aufgezogen werden und/oder mit wei¬ teren Hilfsstoffen vermischt und/oder granuliert werden.

Als Träger geeignet sind z.B. Calciumcarbonat, Kleie, Weizen- gries, granulierte Zucker, Knochenfuttermehl, Bolus, Talcum, Stearate von Erdalkalien, Kochsalz, Steinsalz oder sonstige für die Verfütterung geeignete Mineralstoffe. Beim Vermischen oder Aufbringen der Bakterien auf einen Träger ist darauf zu achten, daß die Bakterien nicht geschädigt werden. Es können einzelne Bakterienstämme oder Kombinationen verschiedener Stämme verwendet werden.

Die Bakterien können vorteilhaft in einer Menge von 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 5 Gew. -%, insbesondere 0 bis 1 Gew. -% bezogen auf die Gesamtsiliermittelmenge (= 100 Gew. -%) verwendet werden.

Hilfsstoffe im Sinne der Erfindung sind für Mikroorganismen wach¬ stumsfördernde Stoffe wie fermentierbare Kohlenhydrate enthal- tende Produkte zum Beispiel Melasse, gekochte Kartoffeln, Getrei¬ deschrot, getrocknete Molke, Grünkernmehl, Trockenschnitzel, Zuk- ker. Stärke- oder Holzhydrolysate.

Ebenfalls Wachstumsfördernd wirkt die Zugabe von zellulolyti- sehen, amylolytischen und/oder sonstigen Kohlenhydrat abbauenden Enzymen oder Stickstoff in gebundener Form, zum Beispiel Harn¬ stoff oder Ammoniumverbindungen wie Ammoniumsulfat.

Hilfsstoffe können vorteilhaft dem erfindungsgemäß hergestellten Siliermittel in einer Menge von 0 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 50 Gew. -% ganz besonders bevorzugt in einer Menge von 0 bis 30 Gew. -%, bezogen auf die Gesamtsiliermittelmenge {= 100 Gew. -%) zugesetzt werden.

Das gemäß der Erfindung einsetzbare Siliergut aus Gärfutter un¬ terliegt an sich keiner besonderen Beschränkung. Geeignet sind alle leicht silierbaren Futter (leicht angewelktes Gras und an-

dere Futterpflanzen mit mehr als 3% Zuckergehalt in der Frischmasse, angewelktes Gras > 30% Trockenmasse, angewelkte Le¬ guminosen > 35% Trockenmasse, Silomais und Maiskolbenprodukte > 25% Trockenmasse, Ganzpflanzen-Getreide, Feuchtgetreide und Feuchtmais, Preßschnitzel) , mittelschwer silierbares Futter (Gras 20 bis 25 % Trockenmasse, Leguminosen 25 bis 30% Trockenmasse und andere Futterpflanzen mit Zuckergehalten von 1,5 bis 3% in der Frischmasse) oder schwer silierbares Futter (Gras < 20% Trocken¬ masse oder Leguminosen < 20% Trockenmasse mit weniger als 1,5% Zucker in der Frischmasse sowie Gras oder Leguminosen, deren An¬ welken mißlang) . Vorzugsweise besitzt das Siliergut eine Feuch¬ tigkeit von mindestens 50%, stärker bevorzugt von 60 bis 90% (entsprechend 40 bis 10% Trockensubstanz) .

Das erfindungsgemäße Siliermittel wird dem Siliergut in einer

Menge von 0,01 bis 20 kg, insbesondere 0,05 bis 10 kg, am meisten bevorzugt 0,1 bis 5 kg, je Tonne Siliergut zugesetzt. Das Silier¬ mittel kann als einzelne Komponenten oder aber als fertiges Gemisch an den Landwirt abgegeben werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Komponenten in einer solchen Form einzusetzen, daß eine nachteilige gegenseitige Beeinflussung der Komponenten ausgeschlossen wird. Dies kann durch zum Beispiel Mikronisierung erreicht werden. Es wird vorteilhafterweise in Form einer streu¬ fähigen Mischung der Komponenten dem zu silierenden Gut zuge- setzt. Es kann aber auch getrennt dem Siliergut zugesetzt werden. Das Aufbringen des Siliermittels erfolgt entweder über Hand, einen Applikator oder ein Dosiergerät während des Häckselns und/ oder bei oder nach der Einlagerung des Grünfutters.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellten, näher erläutert:

Beispiel 1;

Es wurde Luzerne mit einem Trockenmasseanteil von 19 % einsiliert und in allen Beispielen 4 g Siliermittel pro kg Siliergut zuge¬ setzt. Ansatz 1 (Tabelle I) gibt ohne Zusatz von Siliermitteln die Kontrolle wieder. Ansatz 2 zeigt die Wirkung eines herkömmli ^¬ chen Siliermittels aus 50 Gew. -% Natriumpropionat und 50 Gew. -% Natriumformiat.

Tabelle I: Silierung von Luzerne

Ansatz 3 zeigt die Trockengewichtsverluste bei einem Siliermittel aus 45 Gew. -% Natriumpropionat, 50 Gew. -% Natriumformiat und 5 Gew. -% Bromethansulfonsäure als Methanogenesehemmer. Die Ta¬ belle I gibt die Mittelwerte aus je drei unabhängigen Experimen¬ ten wieder.

Die Verwendung von Methanogeneseinhibitoren reduziert den Ge¬ wichtsverlust des Siliergutes signifikant.

Beispiel 2 :

Es wurde Wiesenmischgras mit einem Trockensubstanzanteil von 23 % einsiliert. Ansatz 1 (Kontrolle) in Tabelle II zeigt einen Ge¬ wichtsverlust von 5,8 g.

Eine Mischung aus 50 Gew. -% Natriumpropionat und 50 Gew. -%

Natriumformiat (Ansatz 2) zeigte einen Verlust von 3,0 g. Die¬ selbe Mischung mit 5 Gew. -% Bromethansulfonsäure hatte nur einen Gewichtsverlust von 2,0 g. Auch hier sind die Mittelwerte dreier unabhängiger Experimente wiedergegeben.

Tabelle II: Silierung von Wiesenmischgras