Savjeti kod spremanja kukuruzne silaže za proizvodnju bioplina
Kukuruz (Zea mays L.) je treća svjetska žitarica nakon pšenice i riže. Zbog svog niskog pufernog kapaciteta, visoke suhe tvari i optimalne koncentracije topivih ugljikohidrata silaža cijele biljke kukuruza danas predstavlja najvažniju silažnu kulturu u Republici Hrvatskoj i diljem svijeta. Siliranje je proces anaerobnog konzerviranja voluminozne krme mliječno kiselinskom fermentacijom čime se smanjuje mogućnost gubitka hranjivih tvari od žetve do konzumacije krme. Osnovni koraci u procesu siliranja su: brza uspostava anaerobnih uvjeta, brza proizvodnja mliječne kiseline i brzi pad pH te održavanje anaerobnih uvjeta prilikom skladištenja i korištenja silaža.
Anaerobni uvjeti i brza produkcija mliječne kiseline, koja brzo snižava pH vrijednost silaže, inhibiraju aktivnost nepoželjnih mikroorganizama (kvasaca, plijesni, enterobakterija i klostridija) uzročnika kvarenja silaže. Ukoliko se pH ne smanji dovoljno brzo, nepoželjni mikroorganizmi će nastaviti svoju aktivnost te će se time smanjiti vjerojatnost proizvodnje stabilne i kvalitetne silaže. Uz mliječnu kiselinu, bakterije mliječne kiseline fermentacijom vodotopivih ugljikohidrata stvaraju i octenu kiselinu, dobar inhibitor kvasaca. Također, u tragovima je još moguća prisutnost maslačne i propionske kiseline, koje su netipični produkti fermentacije silaža i često su povezane s procesom kvarenja silaža.
Kvarenje silaže je posljedica aerobnih uvjeta u silaži što dovodi do razgradnje mliječne kiseline od strane kvasaca i nekih bakterija
Jedan od najvećih problema u proizvodnji silaže je oksidacija biljnog materijala između siliranja i zatvaranja silosa. Zrak predstavlja oko polovicu zapremine silirane mase odmah nakon stavljanja u silos. Dok god u tom silosu ima zraka proces oksidacije se nastavlja, pri čemu dolazi do razgradnje ugljikohidrata.
Disanjem silaže se oslobađaju ugljični dioksid, voda i toplina, ukoliko se silos nakon punjenja silaže odmah zatvori kisik potpuno nestane iz silažne mase za 5-6 sati, ukoliko se zatvaranje silosa obavi 48 sati kasnije, kisik će nestati za 72 sata. Ovo ukazuje na potrebu da se u praksi punjenje i zatvaranje silosa obavi što je prije moguće.
Proces disanja izaziva gubitak suhe tvari i šećera u zelenoj masi koja se silira. Šećeri su glavni sadržaj biljaka korišten za mikrobiološko disanje, pa je taj gubitak ključan kako sa stanovišta konzerviranja silaže, tako i njene hranjive vrijednosti.
Naime šećeri su glavna hrana za mliječne bakterije koje fermentiraju biljni materijal, s jedne strane i s druge strane gubitkom šećera smanjuje se energetska vrijednost hrane i povećava se koncentracija vlaknastih sastojaka u njoj.
Osim toga aerobno stanje omogućava kvascima i plijesnima da rastu do visokog nivoa, a njihove velike populacije predisponiraju kvarenje silaže pri izuzimanju za ishranu.
Toplina proizvedena tokom disanja silaže povećava temperaturu silirane mase koja može biti čak i 70 ⁰ C, no najčešće se kreće između 35-40⁰ C.
Ovaj nivo temperature pogoduje razvoju nepoželjnih bakterija u silaži, oslobađanje vode i njeno gomilanje na nekim mjestima dovodi do povećanja vlažnosti silažne mase, što podstiče rad bakterija maslačne kiseline. Povećavanje temperature povećava stupanj i obujam proteinske razgradnje na razgrađeni i neproteinski dušik. Značajno zagrijavanje silaže značajno smanjuje probavljivost dušika, vlakana i drugih frakcija i doprinosi riziku požara u trenč silosu.
U nastavku se nalazi prikaz mikrobiologije silaže kukuruza:
- Lactobacillus
- Homofermentativne: L. acidophilus, L. casei, L. coryneformis, L. curvatus, L.plantarum, L.salivarus.
- Heterofermentativne: L. brevis, L.buchneri, L. fermentum, L.viridescens,
- Streptococcus
- Homofermentativne: S. faecalis, S. faecium, S. lactis
- Leuconostoc
- Heterofermentativne: L. citrovorum, L. dextranicum, L. mesenteroides
- Pediococcus
- Homofermentativne: P. acidilactici, P. cerevisiae, P. pentosaceus
Na osnovu izloženih spoznaja iz mikrobiologije i biokemijskih promjena u toku spremanja kukuruzne silaže možemo zaključiti slijedeće:
Disanje biljaka treba što prije onemogućiti sabijanjem (gaženjem radnim strojevima i traktorima) kako bi spremanje silažne mase bilo uspješno jer se procesom disanja vrši oksidacija ugljikohidrata koji su potrebni kao supstrat za mliječno-kiselinske bakterije.
Uspjeh konzerviranja silaže direktno je vezan uz proces zakiseljavanja, izazvan mliječno-kiselinskom fermentacijom, ta vrsta fermentacije zavisi o količini lako topivih ugljikohidrata u masi koja se silira, zato je kukuruz idealna biljka za siliranje.
Mliječna kiselina se najbrže razmnožava i ona najbolje djeluje u uvjetima nedostatka kisika.
Anaerobni uvjeti postižu se sitnim sjeckanjem biljke, intenzivnim sabijanjem silaže kukuruza u trenč silosu i pokrivanjem silaže u nekoliko slojeva, od podfolije, folije, do mrežice.
Pri siliranju čitave stabljike kukuruza za kukuruznu silažu, kao i kod manipulacije, punjenja trenč silosa i gaženja silaže potrebno je izbjegavati unošenje zemlje u silažnu masu u silosu, jer se time unose i mikroorganizmi štetni za proces konzerviranja (klostridije, kvasci i plijesni).