Сенаж нового сезона: как отследить динамику ферментации от закладки до открытия

Процесс силосования травяного сенажа представляет собой сложную микробиологическую ферментацию, результат которой определяется совокупностью факторов: влажностью, скоростью трамбовки, герметичностью хранения и применением консервантов (химических или биологических). Однако конечная оценка качества корма традиционно проводится однократно — перед скармливанием. Но такой подход не позволяет ответить на ключевой вопрос: как именно протекала ферментация в динамике и где был пройден критический порог стабильности?

Ответ помогает найти исследование концентрации летучих жирных кислот (молочная, уксусная, масляная, пропионовая, муравьиная) и спиртов (этанол, а в некоторых случаях 1-пропанол и 1,2-пропандиол, 2-бутанол и 2,3-бутандиол). Они являются прямыми метаболитами микроорганизмов, участвующих в ферментации, а их количественное соотношение в разные временные точки формирует объективный «протокол» процесса.

Для оценки технологии заготовки и эффективности консерванта целесообразно проведение двух измерений профиля ЛЖК и спиртов:

• первое — через 21 день после закладки в момент завершения активной фазы ферментации (для большинства культур). Однако, как отмечают авторы в большом обзоре биохимии силосования (Kung et. al., 2018), активная фаза ферментации может длится от 7 до 45 суток;
• второе — после длительного хранения, например, непосредственно перед открытием траншеи.

Сравнительный анализ проб из двух временных точек позволяет:

• оценить корректность технологии закладки (трамбовка, герметизация);
• количественно оценить вклад консерванта в подавление нежелательной микрофлоры;
• подтвердить достижение метаболической стабильности корма;
• и следовательно, составить план корректировок на следующий сезон для повышения сохранности кормов.

1. Временной профиль ферментации как отражение технологии

Исследования показывают, что динамика накопления ЛЖК в первые три недели является чувствительным индикатором условий силосования. В работе Basso et al. (2012) было продемонстрировано, что соотношение молочной и уксусной кислот > 3:1 в ранний период коррелирует с высокой плотностью трамбовки и минимальной контаминацией аэробной микрофлорой. Обратная ситуация (преобладание уксусной кислоты или накопление этанола) обычно указывает на остаточный кислород в массе.

Что мы проверяем первым анализом (21 день):

• Достигнуто ли целевое подкисление (pH < 4,3-5,0 для сенажа, в зависимости от СВ)?
• Преобладает ли гомоферментативный путь (соотношение молочной к уксусной кислоте более 2,5-3,0)?
• Есть ли признаки клостридиальной активности (масляная кислота > 0,01 %СВ)?
• Есть ли выраженная дрожжевая активность (этанол для травяных сенажей > 1 %СВ, для кукурузного силоса > 3 %СВ)?

2. Динамика в период хранения как критерий стабильности

После завершения активной фазы корм переходит в фазу хранения, где ключевым требованием является отсутствие значимых изменений профиля ферментации. Снижение молочной кислоты, появление или рост концентраций масляной кислоты и этанола в динамике свидетельствует о:

• нарушении герметичности (поступление кислорода);
• недостаточной эффективности консерванта в долгосрочном периоде;
• развитии дрожжевой или клостридиальной микрофлоры на поздних этапах.

Что мы проверяем вторым анализом (перед открытием):

• Остались ли показатели в пределах целевых диапазонов?
• Произошло ли накопление нежелательных метаболитов?
• Подтверждается ли стабильность, зафиксированная через 21 день?

3. Консервант: доказательство эффективности через сравнение

Применение химических или биологических консервантов требует проверки их фактического действия в конкретных условиях хозяйства. Сравнение профиля ЛЖК и спиртов в двух временных точках позволяет:

• для биологических консервантов (L. buchneri, Propionibacterium) — подтвердить продукцию уксусной кислоты, 1,2-пропандиола и пропионовой кислоты и снижение риска аэробной порчи;
• для химических консервантов (муравьиная, пропионовая кислоты) — оценить длительность фунгицидного эффекта (подавление дрожжей, контроль этанола).

Для примера рассмотрим анализ сенажа люцерны

Сенаж люцерны был заложен с биологическим консервантом на основе L.buchneri, после закладки прошло 2 месяца (рекомендуемый срок ферментации обычно прописывают в паспорте качества к консерванту).

Что мы видим?

Значение рН опустилось недостаточно для данного содержания СВ (см. примечание) – рекомендуемый уровень 4,3-4,5, а в данном образце рН 4,84, возможно, не хватило сахаров для выработки необходимого уровня кислот при данной влажности.

Соотношение молочной к уксусной кислоте — 2,17, что ниже оптимального, так как количество уксусной кислоты повышено – 2,52 %СВ, но объясняется работой консерванта на основе L. buchneri, которые используют молочную кислоту и образуют уксусную и 1,2-пропандиол (1,2-ПД). В последствии другие бактерии превращают 1,2-ПД в 1-пропанол и пропионовую кислоту, обладающие фунгицидной активностью, тем самым способствуют аэробной стабильности силоса. Уровень пропионовой кислоты невысокий (соответствует работе консерванта, а не патогенной микрофлоры). Дрожжевая активность отсутствует, так как этанола менее 1 %СВ. При этом клостридиальная активность есть, так как масляной кислоты 0,33 %СВ.

Вопрос, который остаётся открытым: сохранится ли этот профиль через 5–10 месяцев хранения? Повторный анализ перед открытием даст ответ: был ли достигнут стабильный ферментированный корм или деградация продолжилась.

Заключение

Однократный анализ ЛЖК и спиртов фиксирует состояние корма в конкретный момент, но не позволяет судить о динамике процесса. Сейчас в начале сезона кормозаготовки есть возможность заложить простую схему контроля:

1. Отбор пробы через 21 день после закладки (активная фаза).
2. Отбор пробы перед открытием траншеи (финальная стабильность).
3. Сравнительный анализ профиля по 8–10 метаболитам (ВЭЖХ).

Этот подход даёт объективные основания для корректировки технологии в будущем и выбора консерванта с подтверждённой эффективностью в конкретных условиях хозяйства.

Источники:

1. Basso, F. C., Bernardes, T. F., Roth, A. P. T. P., Rabelo, C. H. S., Ruggieri, A. C., & Reis, R. A. (2012). Fermentation and aerobic stability of high-moisture corn silages inoculated with different levels of Lactobacillus buchneri. Revista Brasileira de Zootecnia, 41(11), 2367–2373.
2. Lallemand Animal Nutrition. (2022). Clostridial fermentation: signs and management. MAGNIVA Technical Bulletin.
3. Nishino, N., & Touno, E. (2005). Ensiling characteristics and aerobic stability of direct-cut and wilted grass silages inoculated with Lactobacillus casei or Lactobacillus buchneri. Journal of the Science of Food and Agriculture, 85(11), 1882–1888.
4. Kung Jr., L., Shaver, R. D., Grant, R. J., & Schmidt, R. J. (2018). Silage review: Interpretation of chemical, microbial, and organoleptic components of silages. Journal of Dairy Science, 101 (5), 4020–4033.