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Il Babcock Institute Introduzione all'insilamento
Il Babcock Institute Introduzione all'insilamento
Introduzione all'insilamento
Dr. Michel A.Wattiaux
Introduzione
L'insilato si rivela un utile metodo che consente ai produttori di sincronizzare la disponibilità di alimenti di vario tipo (foraggi, residui colturali, sottoprodotti industriali ecc.) con le necessità alimentari del bestiame da latte.
La funzione essenziale dell'insilamento consiste nell'immagazzinare e conservare alimenti per un uso successivo nel tempo, con una perdita minima di qualità nutritive.
La necessità di immagazzinare alimenti per il bestiame non rappresenta certo una novità: il museo di Napoli conserva alcuni interessanti dipinti Egizi, datati 1000-1500 a.C. che mostrano lo stoccaggio di foraggio secco in una costruzione che sembra essere ad un silo di pietra (Vanbelle, 1985).
Nella moderna agricoltura, la fienagione del foraggio in eccedenza ha preceduto l'insilamento come sistema principale di conservazione in stalla; tuttavia l'insilamento si è successivamente affermato come metodo di conservazione del foraggio in molte aree geografiche.
L'insilamento è più svincolato della fienagione da condizioni climatiche ottimali e può essere impiegato per una grande varietà di foraggi (mais, sorgo, cereali non maturi ecc.) e di sottoprodotti agro-industriali disponibili localmente (polpe di bietola, trebbie di birra ecc.). In effetti, la pratica dell'insilamento si è evoluta parallelamente all'affermazione del mais come foraggio di estrema adattabilità a questo tipo di conservazione; le difficoltà si incontrano invece con altri foraggi, quali le leguminose, assai meno facili da insilare.
L'insilamento è perciò diventato in molte parti del mondo la base di programmi alimentari per vacche da latte; pur tuttavia richiede considerevoli investimenti in termini di capitale e di lavoro, nonché un alto livello di conoscenze tecniche. In particolar modo, è importante conoscere i processi di fermentazione alla base della conservazione del foraggio insilato: tale conoscenza è la chiave per adottare opportune decisioni manageriali destinate a minimizzare le inevitabili perdite che si verificano quando un foraggio fresco viene raccolto e conservato per lungo tempo in un silo.
L'insilato si rivela un utile metodo che consente ai produttori di sincronizzare la disponibilità di alimenti di vario tipo (foraggi, residui colturali, sottoprodotti industriali ecc.) con le necessità alimentari del bestiame da latte.
La funzione essenziale dell'insilamento consiste nell'immagazzinare e conservare alimenti per un uso successivo nel tempo, con una perdita minima di qualità nutritive.
La necessità di immagazzinare alimenti per il bestiame non rappresenta certo una novità: il museo di Napoli conserva alcuni interessanti dipinti Egizi, datati 1000-1500 a.C. che mostrano lo stoccaggio di foraggio secco in una costruzione che sembra essere ad un silo di pietra (Vanbelle, 1985).
Nella moderna agricoltura, la fienagione del foraggio in eccedenza ha preceduto l'insilamento come sistema principale di conservazione in stalla; tuttavia l'insilamento si è successivamente affermato come metodo di conservazione del foraggio in molte aree geografiche.
L'insilamento è più svincolato della fienagione da condizioni climatiche ottimali e può essere impiegato per una grande varietà di foraggi (mais, sorgo, cereali non maturi ecc.) e di sottoprodotti agro-industriali disponibili localmente (polpe di bietola, trebbie di birra ecc.). In effetti, la pratica dell'insilamento si è evoluta parallelamente all'affermazione del mais come foraggio di estrema adattabilità a questo tipo di conservazione; le difficoltà si incontrano invece con altri foraggi, quali le leguminose, assai meno facili da insilare.
L'insilamento è perciò diventato in molte parti del mondo la base di programmi alimentari per vacche da latte; pur tuttavia richiede considerevoli investimenti in termini di capitale e di lavoro, nonché un alto livello di conoscenze tecniche. In particolar modo, è importante conoscere i processi di fermentazione alla base della conservazione del foraggio insilato: tale conoscenza è la chiave per adottare opportune decisioni manageriali destinate a minimizzare le inevitabili perdite che si verificano quando un foraggio fresco viene raccolto e conservato per lungo tempo in un silo.
Il ruolo dell'insilato nei vari sistemi produttivi
Una delle principali caratteristiche che differenziano i vari sistemi produttivi è la strategia usata dai produttori per fornire alimenti alla mandria. Per semplificare, esaminiamo i due metodi più comunemente usati in varie aree geografiche:
Una delle principali caratteristiche che differenziano i vari sistemi produttivi è la strategia usata dai produttori per fornire alimenti alla mandria. Per semplificare, esaminiamo i due metodi più comunemente usati in varie aree geografiche:
• Con il pascolo, questa strategia si basa sul minimo intervento da parte dell'allevatore: le vacche utilizzano direttamente pascoli naturali o migliorati da idonei procedimenti colturali. Questa tecnica è di solito adottata in aree dove le condizioni climatiche consentono la crescita spontanea del pascolo per la maggior parte dell'anno.
• Nei sistemi intensivi, si preferisce utilizzare il terreno per la produzione di foraggio, che viene poi immagazzinato con lo scopo di bilanciare le razioni delle bovine da latte e massimizzare la produzione a capo durante tutto l'anno.
• Nei sistemi intensivi, si preferisce utilizzare il terreno per la produzione di foraggio, che viene poi immagazzinato con lo scopo di bilanciare le razioni delle bovine da latte e massimizzare la produzione a capo durante tutto l'anno.
La necessità di conservare pascolo o foraggi per il bestiame varia notevolmente a seconda che l'allevamento sia estensivo o intensivo, tuttavia l'insilamento gioca un ruolo importante e significativo nell'efficienza di entrambi i metodi sopra descritti.
Ruolo dell'insilamento nell'allevamento intensivo
La conservazione del foraggio come insilato è la componente essenziale dei sistemi intensivi (perciò senza pascolo); questa metodica ha permesso agli allevatori di intensificare la produttività della terra e del bestiame in maniera indipendente. Dal momento che l'insilamento consente di immagazzinare e conservare l'alimento per mesi – o addirittura per anni – i produttori possono concentrarsi su due obiettivi separati:
• massimizzare la produzione di nutrienti digeribili (energia, proteine ecc.) per ettaro.
• massimizzare la produzione di latte per capo durante tutto l'anno.
• massimizzare la produzione di latte per capo durante tutto l'anno.
Sebbene distinti, questi due obiettivi rimangono comunque correlati, poiché la produzione, il raccolto e la conservazione di foraggi di alta qualità sono gli elementi chiave per pianificare un programma alimentare che migliori le performances delle bovine.
Se vengono effettuate regolarmente analisi sugli alimenti conservati tramite insilamento, è possibile formulare razioni destinate a soddisfare in modo specifico i fabbisogni delle bovine, migliorando lo stato nutrizionale in ogni fase della lattazione.
Per tale motivo, anche se l'insilamento richiede alti costi e/o investimenti di capitale, si ottengono di ritorno dei benefici derivati dalla maggior produttività degli animali.
Il sistema intensivo d'allevamento è il più adatto in quelle aree geografiche dove la stagione di crescita dei foraggi è breve, sia per la presenza di lunghi inverni (Nord Europa e Nord America) oppure a causa di lunghi periodi di siccità (latitudini subtropicali).
Se vengono effettuate regolarmente analisi sugli alimenti conservati tramite insilamento, è possibile formulare razioni destinate a soddisfare in modo specifico i fabbisogni delle bovine, migliorando lo stato nutrizionale in ogni fase della lattazione.
Per tale motivo, anche se l'insilamento richiede alti costi e/o investimenti di capitale, si ottengono di ritorno dei benefici derivati dalla maggior produttività degli animali.
Il sistema intensivo d'allevamento è il più adatto in quelle aree geografiche dove la stagione di crescita dei foraggi è breve, sia per la presenza di lunghi inverni (Nord Europa e Nord America) oppure a causa di lunghi periodi di siccità (latitudini subtropicali).
Ruolo dell'insilamento nell'allevamento estensivo (con pascolo)
Il sistema basato sul pascolamento è il più adatto per quelle regioni dove il clima è mite e la crescita dei pascoli prosegue ininterrottamente durante tutto l'anno: queste condizioni si trovano in alcune parti della Nuova Zelanda, in Argentina ed in Irlanda.
Nei sistemi estensivi, l'obiettivo primario è di solito massimizzare la produzione di latte per ettaro di pascolo al minimo costo. All'intensificarsi dei sistemi di pascolo, i produttori adottano strategie a basso costo, come la maggior corrispondenza possibile tra crescita del pascolo (espressa come kg. di S.S./ ettaro/anno) ed i fabbisogni nutritivi della mandria (espressi come kg. di S.S./ ettaro/anno). Anche se questi metodi tendono a minimizzare gli investimenti di capitale, richiedono però alti livelli gestionali ed una notevole abilità decisionale per ottimizzare al contempo sia la crescita del pascolo che l'alimentazione delle bovine. La sfida per il produttore è evitare eccessi o carenze nella copertura del pascolo (kg. di S.S. disponibile per ettaro), dal momento che sia la crescita del pascolo (per produzione e qualità) sia i fabbisogni delle bovine cambiano continuamente e simultaneamente durante l'anno.
La gestione del sistema basato sul pascolamento è perciò particolarmente impegnativa, in quanto la produzione di foraggio è per sua natura variabile, dipendendo notevolmente dalle condizioni climatiche (siccità).
Alcuni sistemi usati per gestire il pascolamento intensivo a rotazione comprendono:
• La gestione del numero di bovine (vacche/ettaro) tramite vendita o acquisto degli animali.
• La gestione delle aree pascolative affittando pascoli ai /dai vicini.
• La variazione della sequenza di pascolo con vari gruppi di animali (vacche in lattazione, asciutte, manze).
• La regolazione delle date di parto, per armonizzare le curve dei fabbisogni nutritivi delle bovine con le curve di crescita dei pascoli (parti stagionali ecc.).
Un sistema addizionale usato per assicurare un'adeguata alimentazione delle vacche al pascolo consiste nell'acquisto di alimenti disponibili nella zona ( concentrati o sottoprodotti agro-industriali). Tuttavia l'insilamento è un'alternativa che può essere usata per migliorare la gestione pascolativa e controllare i rischi e la variabilità associate alla crescita del foraggio: l'uso di insilato assicura un'alimentazione adeguata nelle stagioni di transito con eccedenza (primavera) o mancanza (autunno-inverno) della copertura pascolativa.
Vantaggi dell'insilamento
L'insilamento presenta alcuni significativi vantaggi se confrontato col pascolamento o la fienagione. Per esempio l'insilamento consente:
• l'intensificazione della produzione foraggiera (cioè a dire, un aumento della produzione per ettaro)
• la minimizzazione dei fattori di rischio associati alle condizioni climatiche (perdite per dilavamento da pioggia) quando si voglia raccogliere foraggio di alta qualità. Per esempio, in confronto alla fienagione, l'insilamento riduce il tempo che intercorre tra il taglio e l'immagazzinamento; la preparazione è infatti possibile in una vasta gamma di climi ed il rischio di perdite di Sostanza Secca dovute alla pioggia è minimo
• il miglioramento del controllo da parte dell'allevatore sulle date di taglio ed uno stadio ottimale di maturità al raccolto
• la minimizzazione in campo delle perdite fogliari ed altre piccole parti vegetali di alta qualità (in confronto alla fienagione)
• l'immagazzinamento di alimenti non foraggieri (trebbie di birra, polpe di bietola ecc.) che non possono essere conservati come il fieno
• l'immagazzinamento di un gran numero di foraggi a valore nutritivo costante, il che rende possibile un accurato bilanciamento delle razioni (a differenza di quanto avviene nel pascolamento, con cui il bilanciamento delle razioni avviene per tentativi, data la grande variabilità del valore nutritivo dei foraggi).
L'insilamento presenta alcuni significativi vantaggi se confrontato col pascolamento o la fienagione. Per esempio l'insilamento consente:
• l'intensificazione della produzione foraggiera (cioè a dire, un aumento della produzione per ettaro)
• la minimizzazione dei fattori di rischio associati alle condizioni climatiche (perdite per dilavamento da pioggia) quando si voglia raccogliere foraggio di alta qualità. Per esempio, in confronto alla fienagione, l'insilamento riduce il tempo che intercorre tra il taglio e l'immagazzinamento; la preparazione è infatti possibile in una vasta gamma di climi ed il rischio di perdite di Sostanza Secca dovute alla pioggia è minimo
• il miglioramento del controllo da parte dell'allevatore sulle date di taglio ed uno stadio ottimale di maturità al raccolto
• la minimizzazione in campo delle perdite fogliari ed altre piccole parti vegetali di alta qualità (in confronto alla fienagione)
• l'immagazzinamento di alimenti non foraggieri (trebbie di birra, polpe di bietola ecc.) che non possono essere conservati come il fieno
• l'immagazzinamento di un gran numero di foraggi a valore nutritivo costante, il che rende possibile un accurato bilanciamento delle razioni (a differenza di quanto avviene nel pascolamento, con cui il bilanciamento delle razioni avviene per tentativi, data la grande variabilità del valore nutritivo dei foraggi).
Difficoltà e svantaggi dell'insilamento
L'insilamento presenta anche qualche limitazione e svantaggio, da prendere in considerazione nel momento in cui si valutano i costi di adozione di questa tecnica:
L'insilamento presenta anche qualche limitazione e svantaggio, da prendere in considerazione nel momento in cui si valutano i costi di adozione di questa tecnica:
• l'insilamento richiede alti investimenti di capitale e notevole uso di carburante; sono infatti necessari macchinari per tagliare il foraggio e per insilarlo, le strutture-silo possono essere costose e può essere necessario un macchinario per desilare
• la gestione del silo può in qualche caso essere difficile, poiché una volta aperto, è indispensabile rimuovere quotidianamente il fronte dell'insilato, per minimizzare le perdite di valore nutritivo. Armonizzare numero e dimensioni dei silos con la numerosità della mandria è difficile: in effetti, solo grosse stalle possono permettersi diversi silos per diverse qualità di foraggio da distribuire agli animali in vari momenti della loro carriera produttiva (manze, asciutte, vacche in lattazione ecc.)
• al momento dell'asportazione dal silo, l'insilato diventa instabile a causa dell'esposizione all'ossigeno e tende a deteriorarsi in un giorno o due (specie in condizioni di caldo per insilati ben conservati)
• l'insilato non ha una buona commerciabilità (difficoltà di trasporto su lunghe distanze se confrontato col fieno)
• la perdita di nutrienti durante lo stoccaggio in un silo è inevitabile e può essere assai forte, se l'insilato non è preparato correttamente.
Le perdite principali includono:
• la perdita potenziale di Sostanza Secca altamente digeribile dovuta alla produzione di "succhi" da parte degli zuccheri solubili quando l'insilato ha un basso contenuto di Sostanza Secca
• l'inevitabile perdita qualitativa di proteine (specie con alcune leguminose come la medica) poichè i peptidi proteici e gli aminoacidi sono convertiti in azoto solubile (cioè aminoacidi ed ammoniaca) durante il processo di fermentazione
• la perdita inevitabile d'energia poichè gli zuccheri sono convertiti in acidi organici, anidiride carbonica (ed altri gas) e calore.
• la gestione del silo può in qualche caso essere difficile, poiché una volta aperto, è indispensabile rimuovere quotidianamente il fronte dell'insilato, per minimizzare le perdite di valore nutritivo. Armonizzare numero e dimensioni dei silos con la numerosità della mandria è difficile: in effetti, solo grosse stalle possono permettersi diversi silos per diverse qualità di foraggio da distribuire agli animali in vari momenti della loro carriera produttiva (manze, asciutte, vacche in lattazione ecc.)
• al momento dell'asportazione dal silo, l'insilato diventa instabile a causa dell'esposizione all'ossigeno e tende a deteriorarsi in un giorno o due (specie in condizioni di caldo per insilati ben conservati)
• l'insilato non ha una buona commerciabilità (difficoltà di trasporto su lunghe distanze se confrontato col fieno)
• la perdita di nutrienti durante lo stoccaggio in un silo è inevitabile e può essere assai forte, se l'insilato non è preparato correttamente.
Le perdite principali includono:
• la perdita potenziale di Sostanza Secca altamente digeribile dovuta alla produzione di "succhi" da parte degli zuccheri solubili quando l'insilato ha un basso contenuto di Sostanza Secca
• l'inevitabile perdita qualitativa di proteine (specie con alcune leguminose come la medica) poichè i peptidi proteici e gli aminoacidi sono convertiti in azoto solubile (cioè aminoacidi ed ammoniaca) durante il processo di fermentazione
• la perdita inevitabile d'energia poichè gli zuccheri sono convertiti in acidi organici, anidiride carbonica (ed altri gas) e calore.
PRINCIPI DELLA CONSERVAZIONE DELL'INSILATO
Cos'è un insilato
Nel momento in cui il foraggio viene tagliato, raccolto e conservato, si verificano inevitabimente perdite quantitative di Sostanza Secca e qualitative nutrizionali. Tali perdite sono dovute agli enzimi (1) che degradano il vegetale dopo il taglio. Gli enzimi sono originati sia dalla pianta morente, sia da batteri ed altri microrganismi. Pertanto la meta dell'insilamento è fermare le reazioni enzimatiche e minimizzare le perdite di energia, proteine ed altri nutrienti. L'insilamento può perciò essere definito come un metodo di conservazione in cui la maggior parte dell'energia, della proteina ed altri nutrienti presenti in origine nel vegetale rimangono sotto una forma che può essere utilizzata in modo efficiente dal bestiame da latte. Una definizione più tecnica è raffigurata nel riquadro sotto esposto.
Nel momento in cui il foraggio viene tagliato, raccolto e conservato, si verificano inevitabimente perdite quantitative di Sostanza Secca e qualitative nutrizionali. Tali perdite sono dovute agli enzimi (1) che degradano il vegetale dopo il taglio. Gli enzimi sono originati sia dalla pianta morente, sia da batteri ed altri microrganismi. Pertanto la meta dell'insilamento è fermare le reazioni enzimatiche e minimizzare le perdite di energia, proteine ed altri nutrienti. L'insilamento può perciò essere definito come un metodo di conservazione in cui la maggior parte dell'energia, della proteina ed altri nutrienti presenti in origine nel vegetale rimangono sotto una forma che può essere utilizzata in modo efficiente dal bestiame da latte. Una definizione più tecnica è raffigurata nel riquadro sotto esposto.
| L'insilamento è un sistema di conservazione delle risorse alimentari.... ....che è basato sulla rimozione di aria (ossigeno) da una massa di alimento..... ....per stimolare la fermentazione di zuccheri in ac. lattico da parte dei lattobatteri.. ....ottenendo così un aumento dell'acidità (una riduzione del pH)... ....che inibisce un'ulteriore degradazione dell'insilato da parte di: - enzimi vegetali (soprattutto enzimi che degradano la proteina) - specie batteriche indesiderabili (specie Clostridi ed Enterobatteri ), lieviti e muffe - e gli stessi batteri lattici |
Mano a mano che il silo a trincea viene riempito, ogni carico di foraggio tagliato viene sovrapposto comprimendo i precedenti, in modo da ottenere la maggior espulsione possibile di aria dalla massa insilata. L'assenza di ossigeno consente ai batteri lattici di crescere convertendo gli zuccheri (zuccheri semplici ed amido) in acido lattico, un acido organico forte (2). Con lo sviluppo dei lattobatteri, l'acido lattico si accumula nella massa insilata, aumentando perciò l'acidità e facendo diminuire il pH (3). Con la diminuzione del pH, si verifica un rallentamento nell'azione di degrado dovuta agli enzimi vegetali, ai batteri indesiderabili (clostridi ed enterobatteri), alle muffe ed ai lieviti. Quando il pH è sufficientemente basso (cioè pari a 3.9-4.2 nel silomais e 4.2-4.7 nell'insilato di medica), l'azione degli enzimi viene inibita, così come la crescita dei lattobatteri.
Pertanto lo scopo principale dell'insilamento è quello di escludere l'ossigeno dalla massa di foraggio, per promuovere la fermentazione degli zuccheri da parte dei lattobatteri e far scendere il pH quanto più rapidamente possibile, fermando ogni tipo di degradazione.
L'attitudine di un foraggio all'insilamento
La composizione chimica di un foraggio o un sottoprodotto agro-industriale gioca un ruolo importante nel determinare la facilità con cui può aver luogo la fermentazione ad acido lattico e quindi la possibilità di conservare quel determinato alimento come insilato. È infatti più semplice insilare foraggi che presentino:
• un alto livello di zuccheri fermentescibili
• un basso livello di proteine
• un basso "potere tampone" (4)
• un contenuto "ideale" in Sostanza Secca al momento dell'insilamento (vedi più sotto " l'appassimento del foraggio verde")
La composizione chimica di un foraggio o un sottoprodotto agro-industriale gioca un ruolo importante nel determinare la facilità con cui può aver luogo la fermentazione ad acido lattico e quindi la possibilità di conservare quel determinato alimento come insilato. È infatti più semplice insilare foraggi che presentino:
• un alto livello di zuccheri fermentescibili
• un basso livello di proteine
• un basso "potere tampone" (4)
• un contenuto "ideale" in Sostanza Secca al momento dell'insilamento (vedi più sotto " l'appassimento del foraggio verde")
Tabella 1: composizione chimica e potere tampone di alcuni foraggi
Come mostrato in Tabella 1, è più facile insilare il mais che le graminacee o la medica, questo a causa del suo alto contenuto in zuccheri, lo scarso livello di proteine e il suo basso potere tampone. All'opposto, la medica è più difficile da insilare per il suo alto tenore proteico e l'elevato potere tampone: perciò più alta è la qualità di tale foraggio, maggiore è la difficoltà nell'insilarlo con successo.
La fermentazione dell'insilato: una lotta tra batteri "buoni" e "cattivi"
Come detto, l'insilato è in sostanza una battaglia tra microrganismi benefici e nocivi: l'esito di questo scontro - cioè a dire la riuscita o meno dell'insilato - dipende non solo dalle caratteristiche del vegetale da insilare (Tab. 1), ma anche in buona parte dalle tecniche seguite durante l'insilamento. Prima di esaminare queste metodologie, bisogna descrivere il processo di fermentazione che si verifica in un silo. Comprendere appieno i principi della fermentazione dell'insilato aiuterà i produttori a sviluppare delle strategie adatte alla loro specifica situazione.
I processi che si svolgono nel silo possono essere descritti nelle seguenti quattro fasi:
• Fase 1: la respirazione (5) che degrada i nutrienti vegetali in presenza di ossigeno (da 1 a 2 giorni)
• Fase 2: la fermentazione precoce, che produce acido acetico, formico ed altri acidi organici in conseguenza dello sviluppo di batteri aerobi facoltativi, come gli enterobatteri, che possono vivere in presenza o assenza di ossigeno (aerobiosi o anaerobiosi). Questa fase dura 1-2 giorni.
• Fase 3: la fermentazione ad acido lattico da parte dei lattobatteri, che sono strettamente anaerobici, e possono quindi crescere e moltiplicarsi solo in assenza d'ossigeno (14 giorni)
• Fase 4: stabilizzazione dell'insilato, dovuta alla presenza di acido lattico, che inibisce un'ulteriore degradazione (periodo indefinito di tempo).
Come detto, l'insilato è in sostanza una battaglia tra microrganismi benefici e nocivi: l'esito di questo scontro - cioè a dire la riuscita o meno dell'insilato - dipende non solo dalle caratteristiche del vegetale da insilare (Tab. 1), ma anche in buona parte dalle tecniche seguite durante l'insilamento. Prima di esaminare queste metodologie, bisogna descrivere il processo di fermentazione che si verifica in un silo. Comprendere appieno i principi della fermentazione dell'insilato aiuterà i produttori a sviluppare delle strategie adatte alla loro specifica situazione.
I processi che si svolgono nel silo possono essere descritti nelle seguenti quattro fasi:
• Fase 1: la respirazione (5) che degrada i nutrienti vegetali in presenza di ossigeno (da 1 a 2 giorni)
• Fase 2: la fermentazione precoce, che produce acido acetico, formico ed altri acidi organici in conseguenza dello sviluppo di batteri aerobi facoltativi, come gli enterobatteri, che possono vivere in presenza o assenza di ossigeno (aerobiosi o anaerobiosi). Questa fase dura 1-2 giorni.
• Fase 3: la fermentazione ad acido lattico da parte dei lattobatteri, che sono strettamente anaerobici, e possono quindi crescere e moltiplicarsi solo in assenza d'ossigeno (14 giorni)
• Fase 4: stabilizzazione dell'insilato, dovuta alla presenza di acido lattico, che inibisce un'ulteriore degradazione (periodo indefinito di tempo).
Vi sono inoltre altre due fasi non desiderabili che possono verificarsi in un silo, causando notevoli perdite di Sostanza Secca e qualità:
• 1. la fermentazione ad acido butirrico effettuata dai clostridi, che può verificarsi se nella fermentazione lattica (Fase 3) non viene prodotto acido lattico a sufficienza per stabilizzare l'insilato (Fase 4).
• 2. il deterioramento aerobico causato da muffe e lieviti che si sviluppano rapidamente quando un insilato di buona qualità viene esposto all'ossigeno dopo l'apertura del silo.
• 1. la fermentazione ad acido butirrico effettuata dai clostridi, che può verificarsi se nella fermentazione lattica (Fase 3) non viene prodotto acido lattico a sufficienza per stabilizzare l'insilato (Fase 4).
• 2. il deterioramento aerobico causato da muffe e lieviti che si sviluppano rapidamente quando un insilato di buona qualità viene esposto all'ossigeno dopo l'apertura del silo.
Fase 1 - Respirazione
Quando il vegetale è tagliato e le sue cellule perdono la loro struttura, esse continuano comunque a consumare ossigeno, secondo quanto espresso nell'equazione seguente:
Quando il vegetale è tagliato e le sue cellule perdono la loro struttura, esse continuano comunque a consumare ossigeno, secondo quanto espresso nell'equazione seguente:
Questa equazione indica che la respirazione converte lo zucchero in anidride carbonica (un gas), acqua (un liquido) e calore, con il risultato di una perdita di sostanza secca ed energia disponibile. Inoltre, il calore prodotto durante la respirazione innalza la temperatura del foraggio: valori superiori ai 26-32°C possono causare perdite significative di nutrienti. Numerose ricerche indicano che l'aumento di temperatura è comunque inferiore in sili ben confezionati (Pitt, 1983). La rapida espulsione dell'ossigeno è desiderabile, in quanto diminuisce sia la lunghezza della prima fase, sia le perdite nutirtive ad esssa associate.
Di solito la respirazione prosegue per un paio di giorni, ma si verifica comunque solo finchè nel foraggio sia presente l'ossigeno: compattare l'insilato per escludere quanta più aria nel minor tempo possibile è perciò um metodo per ridurre le perdite di respirazione.
Fase 2 - fermentazione ad opera degli enterobatteri
Questa fase viene denominata da alcuni autori come fase di latenza o di dormienza: in ogni caso la riuscita dell'insilato dipende moltissimo dall'esito di questo momento critico di fermentazione.
In ogni grammo di foraggio appena raccolto si trovano circa 1010-107 microrganismi, la maggior parte dei quali non sono desiderabili per il processo d'insilamento. Molti di questi richiedono ossigeno per svilupparsi, essendo aerobi stretti, pertanto una diminuzione dell'ossigeno in un insilato ben confezionato è in pratica un sistema di "selezione naturale", che controlla tali microrganismi. Nel momento in cui questo gas viene rimosso ed inizia la fermentazione, diventano predominanti quei batteri capaci di vivere sia in presenza che in assenza d'aria (aerobi facoltativi). Tra questi microrganismi si trovano gli enterobatteri, che convertono gli zuccheri in svariati acidi organici (formico, acetico, lattico e talora butirrico), anidride carbonica (CO2) ed idrogeno (H2): questi acidi sono responsabili della diminuzione precoce del pH nel silo.
Mano a mano che la fermentazione procede, gli enterobatteri diventano meno competitivi, in quanto essi sono particolarmente sensibili al calo del pH; la loro crescita viene inibita quando l'acidità raggiunge un pH inferiore a 4.5, cosa che si verifica di solito pochi giorni dopo l'insilamento. Tuttavia gli enterobatteri tendono a persistere nell'insilato per periodi più lunghi se il pH diminuisce lentamente, come nel caso del foraggio appassito (vedi più sotto).
Questa fase viene denominata da alcuni autori come fase di latenza o di dormienza: in ogni caso la riuscita dell'insilato dipende moltissimo dall'esito di questo momento critico di fermentazione.
In ogni grammo di foraggio appena raccolto si trovano circa 1010-107 microrganismi, la maggior parte dei quali non sono desiderabili per il processo d'insilamento. Molti di questi richiedono ossigeno per svilupparsi, essendo aerobi stretti, pertanto una diminuzione dell'ossigeno in un insilato ben confezionato è in pratica un sistema di "selezione naturale", che controlla tali microrganismi. Nel momento in cui questo gas viene rimosso ed inizia la fermentazione, diventano predominanti quei batteri capaci di vivere sia in presenza che in assenza d'aria (aerobi facoltativi). Tra questi microrganismi si trovano gli enterobatteri, che convertono gli zuccheri in svariati acidi organici (formico, acetico, lattico e talora butirrico), anidride carbonica (CO2) ed idrogeno (H2): questi acidi sono responsabili della diminuzione precoce del pH nel silo.
Mano a mano che la fermentazione procede, gli enterobatteri diventano meno competitivi, in quanto essi sono particolarmente sensibili al calo del pH; la loro crescita viene inibita quando l'acidità raggiunge un pH inferiore a 4.5, cosa che si verifica di solito pochi giorni dopo l'insilamento. Tuttavia gli enterobatteri tendono a persistere nell'insilato per periodi più lunghi se il pH diminuisce lentamente, come nel caso del foraggio appassito (vedi più sotto).
Fase 3 - fermentazione ad opera dei batteri lattici
I batteri lattici iniziano a dominare il processo di fermentazione dopo che il pH dell'insilato è giunto a 5.5-5.7 (al momento dell'insilamento è pari a 6.5-6.7). Alcune specie di lattobatteri possono vivere in presenza d'ossigeno, ma per la maggior parte essi sono anaerobi stretti, per cui l'ossigeno è per loro tossico.
La reazione che descrive la fermentazione lattica è semplice: un unità (molecola) di zucchero viene scissa in due di acido lattico:
I batteri lattici iniziano a dominare il processo di fermentazione dopo che il pH dell'insilato è giunto a 5.5-5.7 (al momento dell'insilamento è pari a 6.5-6.7). Alcune specie di lattobatteri possono vivere in presenza d'ossigeno, ma per la maggior parte essi sono anaerobi stretti, per cui l'ossigeno è per loro tossico.
La reazione che descrive la fermentazione lattica è semplice: un unità (molecola) di zucchero viene scissa in due di acido lattico:
Alcune specie di lattobatteri producono solo acido lattico (vedi l'equazione precedente) e vengono dette "omofermentative", quelle “eterofermentative” producono, oltre all'acido lattico, anche altri prodotti finali, quali acido acetico, alccol (etanolo) ed anidiride carbonica. Le specie omofermentative sono preferibili, poichè producono quantità maggiori di lattato, più forte irispetto all'acido acetico, e quindi causa di un più veloce abbassamento del pH. In effetti, con la caduta del pH, l'acido lattico diviene il prodotto finale predominante della fermentazione.
Una produzione adeguata di acido lattico dipende dai seguenti tre fattori:
Una produzione adeguata di acido lattico dipende dai seguenti tre fattori:
• il numero di lattobatteri presenti al momento dell'insilamento
• la presenza di una quantità sufficiente di zuccheri fermentescibili
• l'assenza di ossigeno nella massa insilata
• la presenza di una quantità sufficiente di zuccheri fermentescibili
• l'assenza di ossigeno nella massa insilata
il numero di lattobatteri presenti all'atto dell'insilamento può variare da meno di 1.000 a circa 20.000.000 per grammo di foraggio fresco (Muck, 1988) e non è facilmente soggetto alle decisioni manageriali; ciò nondimeno, la conta dei lattobatteri tende ad aumentare quando il tempo di appassimento è compreso tra 24 e 48 ore - se confrontato con meno di 24 ore - e quando la temperature durante l'appassimento spaziano tra i 22 e i 25°C, se comparate a 18-22°C.
Alcune ricerche si sono focalizzate sull'inoculazione dell'insilato con ceppi di lattobatteri; se impiegato, l'inoculo deve apportare almeno 100.000 batteri /grammo di medica insilata per essere efficace. I maggiori benefici dell'inoculazione si notano soprattutto con il primo e l'ultimo taglio di medica, dal momento che le condizioni più fresche e più brevi d'appassimento (primavera ed autunno precoce) abbassano il livello effettivo di lattobatteri (Satter ed altri, 1988).
Alcune ricerche si sono focalizzate sull'inoculazione dell'insilato con ceppi di lattobatteri; se impiegato, l'inoculo deve apportare almeno 100.000 batteri /grammo di medica insilata per essere efficace. I maggiori benefici dell'inoculazione si notano soprattutto con il primo e l'ultimo taglio di medica, dal momento che le condizioni più fresche e più brevi d'appassimento (primavera ed autunno precoce) abbassano il livello effettivo di lattobatteri (Satter ed altri, 1988).
Fase 4 - stabilità dell'insilato
Dopo 14 giorni di fermentazione, un insilato di graminacee ben conservato contiene 1.5-2% di acido lattico ed il pH può variare da 3.5 fino a 4.2. Nelle leguminose come la medica, tuttavia, raramente il pH scende al di sotto 4.5, anche nelle migliori condizioni. La forte acidità ottenuta nella fase 3 porta ad una specie di "semi-sterilizzazione" della massa insilata, nel senso che lo sviluppo batterico viene fermato, ed alla fine viene inibita anche la crescita degli stessi batteri lattici. Questa fase stabile può durare per alcuni mesi (se non addirittura anni) finchè il silo resta chiuso ed al riparo dall'ossigeno, per cui è importante coprire l'insilato con un telo di plastica robusto, che sia ben sigillato ed abbia un basso livello di penetrazione dell'aria. Una copertura permeabile all'ossigeno può comportare notevoli perdite di Sostanza Secca (vedi più sotto; deterioramento aerobico).
Dopo 14 giorni di fermentazione, un insilato di graminacee ben conservato contiene 1.5-2% di acido lattico ed il pH può variare da 3.5 fino a 4.2. Nelle leguminose come la medica, tuttavia, raramente il pH scende al di sotto 4.5, anche nelle migliori condizioni. La forte acidità ottenuta nella fase 3 porta ad una specie di "semi-sterilizzazione" della massa insilata, nel senso che lo sviluppo batterico viene fermato, ed alla fine viene inibita anche la crescita degli stessi batteri lattici. Questa fase stabile può durare per alcuni mesi (se non addirittura anni) finchè il silo resta chiuso ed al riparo dall'ossigeno, per cui è importante coprire l'insilato con un telo di plastica robusto, che sia ben sigillato ed abbia un basso livello di penetrazione dell'aria. Una copertura permeabile all'ossigeno può comportare notevoli perdite di Sostanza Secca (vedi più sotto; deterioramento aerobico).
Fermentazione indesiderabile dovuta ai clostridi (batteri produttori di acido butirrico)
Questi batteri crescono in assenza d'ossigeno (anaerobici) e sono normalmente presenti nel terreno e nel letame. La possibilità per i clostridi di vivere senza ossigeno e resistere a pH pari a 4.2, consente a questi microrganismi di competere con i lattobatteri anche dopo che il pH è sceso sotto 5.0 Essenzialmente i clostridi dominano la fermentazione quando i batteri lattici non producono abbastanza acido lattico per far scendere velocemente il pH ad un livello di stabilità. Quando l'insilato è contaminato da sporcizia (es. le ruote sporche di terra del trattore) o letame, i rischi di fermentazione clostridica aumentano notevolmente. I clostridi tendono a crescere più veloemente a temperature di circa 35°C (una temperatura ottimale più alta di quelle a cui si sviluppano la maggior parte di batteri sopra elencati), per cui questo tipo di fermentazione non desiderabile si verifica se sono presenti condizioni di notevole respirazione e fermentazione enterobatterica e quindi la temperatura dell'insilato sale nelle fasi precoci del processo di fermentazione. Alcune specie di clostridi fermentano gli zuccheri e convertono in acido butirrico, anidiride carbonica ed idrogeno il lattato prodotto dai lattobatteri.
Questi batteri crescono in assenza d'ossigeno (anaerobici) e sono normalmente presenti nel terreno e nel letame. La possibilità per i clostridi di vivere senza ossigeno e resistere a pH pari a 4.2, consente a questi microrganismi di competere con i lattobatteri anche dopo che il pH è sceso sotto 5.0 Essenzialmente i clostridi dominano la fermentazione quando i batteri lattici non producono abbastanza acido lattico per far scendere velocemente il pH ad un livello di stabilità. Quando l'insilato è contaminato da sporcizia (es. le ruote sporche di terra del trattore) o letame, i rischi di fermentazione clostridica aumentano notevolmente. I clostridi tendono a crescere più veloemente a temperature di circa 35°C (una temperatura ottimale più alta di quelle a cui si sviluppano la maggior parte di batteri sopra elencati), per cui questo tipo di fermentazione non desiderabile si verifica se sono presenti condizioni di notevole respirazione e fermentazione enterobatterica e quindi la temperatura dell'insilato sale nelle fasi precoci del processo di fermentazione. Alcune specie di clostridi fermentano gli zuccheri e convertono in acido butirrico, anidiride carbonica ed idrogeno il lattato prodotto dai lattobatteri.
La produzione di anidiride carbonica ed idrogeno indica una perdita di energia digeribile. La scomposizione dell'acido lattico in butirrico, che è meno forte, significa che il pH dell'insilato che subisce una fermentazione clostridica tenderà ad innalzarsi.
L'acido butirrico ha un odore forte e nauseabondo: una sua presenza anche in tracce deprime l'ingestione volontaria nelle vacche. Inoltre alcune specie di clostridi fermentano gli aminoacidi, con produzione di sostanze tossiche come la putrescina e la cadaverina. Un insilato deteriorato dai clostridi è facilmente riconoscibile per il forte odore, il pH superiore a 5.0, l'azoto ammoniacale superiore al 10% sull'azoto totale e maggiori quantità di acido butirrico rispetto al lattico. Fortunatamente molti clostridi sono più sensibili dei lattobatteri ad un'alta acidità ed una maggior pressione osmotica (6) (alti livelli di contenuto di Sostanza Secca); per cui la fermentazione clostridica può essere evitata:
• insilando ad un contenuto in Sostanza Secca maggiore del 30%
• confezionando il silo con la maggior densità possibile, per ridurre l'aumento di temperatura dovuto alla respirazione
• evitando la contaminazione dell'insilato con il terreno
• insilando foraggi con il maggior contenuto possibile in zuccheri
• usando tecniche d'insilamento adeguate, così da favorire un notevole abbassamento del pH nel minor tempo possibile.
L'acido butirrico ha un odore forte e nauseabondo: una sua presenza anche in tracce deprime l'ingestione volontaria nelle vacche. Inoltre alcune specie di clostridi fermentano gli aminoacidi, con produzione di sostanze tossiche come la putrescina e la cadaverina. Un insilato deteriorato dai clostridi è facilmente riconoscibile per il forte odore, il pH superiore a 5.0, l'azoto ammoniacale superiore al 10% sull'azoto totale e maggiori quantità di acido butirrico rispetto al lattico. Fortunatamente molti clostridi sono più sensibili dei lattobatteri ad un'alta acidità ed una maggior pressione osmotica (6) (alti livelli di contenuto di Sostanza Secca); per cui la fermentazione clostridica può essere evitata:
• insilando ad un contenuto in Sostanza Secca maggiore del 30%
• confezionando il silo con la maggior densità possibile, per ridurre l'aumento di temperatura dovuto alla respirazione
• evitando la contaminazione dell'insilato con il terreno
• insilando foraggi con il maggior contenuto possibile in zuccheri
• usando tecniche d'insilamento adeguate, così da favorire un notevole abbassamento del pH nel minor tempo possibile.
Deterioramento aerobico indesiderabile
Il deterioramento aerobico nei sili a trincea si verifica quando l'ossigeno riesce a penetrare nella massa insialta. Ciò accade (a) sulla parte superficiale di un silo non coperto da un telo plastico; (b) localmente, se vi sono dei buchi nella copertura, oppure (c) quando siano asportati giornalmente meno di 10-15 cm. d'insilato dal fronte verticale di un silo ben confezionato.
Le perdite causate dalla mancata copertura al momento dell'insilamento (Tab. 2) sono dovute al proseguire della respirazione ed alla fermentazione batterica indesiderabile.
Tuttavia il deterioramento aerobico può anche avere origine dallo sviluppo di altri microrganismi, incluse muffe e lieviti.
Le muffe ed i lieviti (ed alcuni batteri aerobi) resistono a pH molto bassi (2.0), ma sono quiescenti in un insilato stabile a pH pari a 4.0-4.5 . Le muffe richiedono zuccheri ed ossigeno per svilupparsi e possono riprendere la loro crescita velocemente nel momento in cui l'ossigeno sia presente. D'altra parte i lieviti possono crescere in presenza od assenza d'ossigeno e possono produrre alcool in insilati ricchi in zuccheri, come il mais. Nell'insilato sono state identificate più di 60 specie di muffe, ma il rischio di deterioramento aerobico dipende dal tipo di foraggio insilato: paradossalmente, il rischio di sviluppo di questi microrganismi indesiderabili aumenta con la qualità di conservazione dell'insilato. Lo zucchero residuo in un insilato ben confezionato rappresenta la fonte d'energia ideale per muffe e lieviti; inoltre un insilato ben preparato non contiene praticamente acido butirrrico, che è di per sè un forte inibitore della crescita di muffe e lieviti. Pertanto, dopo l'apertura di un silo, l'insilato ben confezionato ha maggiori possibilità rispetto ad uno di scarsa qualità di essere deteriorato da questi microrganismi.
Il deterioramento aerobico nei sili a trincea si verifica quando l'ossigeno riesce a penetrare nella massa insialta. Ciò accade (a) sulla parte superficiale di un silo non coperto da un telo plastico; (b) localmente, se vi sono dei buchi nella copertura, oppure (c) quando siano asportati giornalmente meno di 10-15 cm. d'insilato dal fronte verticale di un silo ben confezionato.
Le perdite causate dalla mancata copertura al momento dell'insilamento (Tab. 2) sono dovute al proseguire della respirazione ed alla fermentazione batterica indesiderabile.
Tuttavia il deterioramento aerobico può anche avere origine dallo sviluppo di altri microrganismi, incluse muffe e lieviti.
Le muffe ed i lieviti (ed alcuni batteri aerobi) resistono a pH molto bassi (2.0), ma sono quiescenti in un insilato stabile a pH pari a 4.0-4.5 . Le muffe richiedono zuccheri ed ossigeno per svilupparsi e possono riprendere la loro crescita velocemente nel momento in cui l'ossigeno sia presente. D'altra parte i lieviti possono crescere in presenza od assenza d'ossigeno e possono produrre alcool in insilati ricchi in zuccheri, come il mais. Nell'insilato sono state identificate più di 60 specie di muffe, ma il rischio di deterioramento aerobico dipende dal tipo di foraggio insilato: paradossalmente, il rischio di sviluppo di questi microrganismi indesiderabili aumenta con la qualità di conservazione dell'insilato. Lo zucchero residuo in un insilato ben confezionato rappresenta la fonte d'energia ideale per muffe e lieviti; inoltre un insilato ben preparato non contiene praticamente acido butirrrico, che è di per sè un forte inibitore della crescita di muffe e lieviti. Pertanto, dopo l'apertura di un silo, l'insilato ben confezionato ha maggiori possibilità rispetto ad uno di scarsa qualità di essere deteriorato da questi microrganismi.
Tabella 2: perdite medie e cambiamenti di qualità in sili a trincea coperti o scoperti
Oelberg ed altir, 1983)
Oelberg ed altir, 1983)
Proteina insolubile acido-detersa (7)
L'appassimento del foraggio verde: l'importanza d'insilare al giusto contenuto in Sostanza Secca
Il contenuto in Sostanza Secca dell'insilato influenza notevolmente il tipo di fermentazioni che avvengono nel silo. Se contenuto è inferiore al 25%, si verificano perdite di S.S. con i reflui di scarico. Le perdite si riducono dal 7.2 allo 1.6% ed allo 0.4%, rispettivamente per graminacee insilate al 15.2% ed al 25% di S.S. (Harrison e Fransen, 1991).
D'altra parte, un contenuto in S.S. troppo elevato rende difficile la compressione della massa insilata e l'esclusione dell'ossigeno; il contenuto “ideale” in Sostanza Secca del foraggio dipende dal tipo di silo che verrà utilizzato (che influisce a sua volta sulle modalità di riempimento e compressione). I livelli raccomandati di S.S. dei foraggi al momento dll'insilamento sono i seguenti:
• 30-40% per i sili a trincea
• 35-50 % per i sili a torre
• 40-50 % per le rotoballe
Spesso si raccomanda un appassimento per 24-48 ore del foraggio da insilare, in quanto un foraggio appassito richiede una minor produzione di acido lattico e si stabilizza a livelli di pH maggiori di un insilato che ha un più basso contenuto di S.S. (Tab.3). Questo accade poiché un maggior contenuto di Sostanza Secca aumenta la concentrazione della S.S. solubile dell'insilato e l'aumento della pressione osmotica che ne risulta (vedi note finali) inibisce lo sviluppo batterico.
Perciò in un foraggio appassito la fermentazione si blocca a causa dell'azione combinata tra alta acidità ed elevata pressione osmotica (a differenza di quanto accade in un insilato a contenuto di S.S. inferiore, dove agisce solo l'elevata acidità).
Per questo motivo, l'appassimento del foraggio manifesta un'azione di “risparmio” sul livello di zuccheri e di fermentazione necessari alla stabilità dell'insilato; di conseguenza, l'appassimento è particolarmente importante quando il foraggio da insilare è una leguminosa, che presenta livelli di zuccheri fermentescibili relativamente bassi, se confrontati con quelli del mais o di una graminacea.
L'appassimento dl foraggio presenta inoltre ulteriori vantaggi, in quanto:
• aumenta il numero di lattobatteri presenti al momento dell'insilamento; ciò migliora la posssibilità di un inizio precoce della fermentazione lattica e riduce la necessità di un inoculo commerciale di lattobatteri.
• il foraggio appassito è più appetibile, in parte per il suo minor contenuto di acidità. Una vacca da latte di 500 kg. assume un chilogrammo in più d'insilato per ogni incremento in S.S. del 5% oltre il livello raccomandato del 20%
Il contenuto in Sostanza Secca dell'insilato influenza notevolmente il tipo di fermentazioni che avvengono nel silo. Se contenuto è inferiore al 25%, si verificano perdite di S.S. con i reflui di scarico. Le perdite si riducono dal 7.2 allo 1.6% ed allo 0.4%, rispettivamente per graminacee insilate al 15.2% ed al 25% di S.S. (Harrison e Fransen, 1991).
D'altra parte, un contenuto in S.S. troppo elevato rende difficile la compressione della massa insilata e l'esclusione dell'ossigeno; il contenuto “ideale” in Sostanza Secca del foraggio dipende dal tipo di silo che verrà utilizzato (che influisce a sua volta sulle modalità di riempimento e compressione). I livelli raccomandati di S.S. dei foraggi al momento dll'insilamento sono i seguenti:
• 30-40% per i sili a trincea
• 35-50 % per i sili a torre
• 40-50 % per le rotoballe
Spesso si raccomanda un appassimento per 24-48 ore del foraggio da insilare, in quanto un foraggio appassito richiede una minor produzione di acido lattico e si stabilizza a livelli di pH maggiori di un insilato che ha un più basso contenuto di S.S. (Tab.3). Questo accade poiché un maggior contenuto di Sostanza Secca aumenta la concentrazione della S.S. solubile dell'insilato e l'aumento della pressione osmotica che ne risulta (vedi note finali) inibisce lo sviluppo batterico.
Perciò in un foraggio appassito la fermentazione si blocca a causa dell'azione combinata tra alta acidità ed elevata pressione osmotica (a differenza di quanto accade in un insilato a contenuto di S.S. inferiore, dove agisce solo l'elevata acidità).
Per questo motivo, l'appassimento del foraggio manifesta un'azione di “risparmio” sul livello di zuccheri e di fermentazione necessari alla stabilità dell'insilato; di conseguenza, l'appassimento è particolarmente importante quando il foraggio da insilare è una leguminosa, che presenta livelli di zuccheri fermentescibili relativamente bassi, se confrontati con quelli del mais o di una graminacea.
L'appassimento dl foraggio presenta inoltre ulteriori vantaggi, in quanto:
• aumenta il numero di lattobatteri presenti al momento dell'insilamento; ciò migliora la posssibilità di un inizio precoce della fermentazione lattica e riduce la necessità di un inoculo commerciale di lattobatteri.
• il foraggio appassito è più appetibile, in parte per il suo minor contenuto di acidità. Una vacca da latte di 500 kg. assume un chilogrammo in più d'insilato per ogni incremento in S.S. del 5% oltre il livello raccomandato del 20%
Tabella 3: effetto del contenuto in S.S. e del tipo di foraggio verde sul pH necessario per evitare le crescita dei clostridi (Libensperger e Pill, 1987)
Cambiamenti nella composizione del foraggio insilato
Perdite di carboidrati solubili e proteine
Mano a mano che si verificano perdite di Sostanza secca durante l'insilamento, cambia anche la composizione del foraggio. Le variazioni della composizione di S.S. sono dovute principalmente al fatto che i nutrienti di maggior valore (carboidrati solubili e proteine) sono anche quelli che vanno persi per primi nei processi di respirazione e fermentazione, nonché nei reflui di scarico (succhi). La fibra invece rimane sostanzialmente invariata durante i processi di fermentazione che si verificano spontaneamente nel silo, per cui l'effetto complessivo di tali perdite è accrescere la proporzione della fibra; per tale motivo sia lo NDF (8) che lo ADF (9) tendono ad essere più alti nell'insilato rispetto che nel foraggio fresco.
Mano a mano che si verificano perdite di Sostanza secca durante l'insilamento, cambia anche la composizione del foraggio. Le variazioni della composizione di S.S. sono dovute principalmente al fatto che i nutrienti di maggior valore (carboidrati solubili e proteine) sono anche quelli che vanno persi per primi nei processi di respirazione e fermentazione, nonché nei reflui di scarico (succhi). La fibra invece rimane sostanzialmente invariata durante i processi di fermentazione che si verificano spontaneamente nel silo, per cui l'effetto complessivo di tali perdite è accrescere la proporzione della fibra; per tale motivo sia lo NDF (8) che lo ADF (9) tendono ad essere più alti nell'insilato rispetto che nel foraggio fresco.
Cambiamenti nelle frazioni proteiche (azotate)
L'insilamento varia le frazioni proteiche dei foraggi. La respirazione è rsponsabile della demolizione delle proteine. Con la morte delle cellule vegetali dopo il taglio, entrano in azione gli enzimi proteolitici, che scindono le molecole proteiche grosse in composti solubili più piccoli, rappresentati da peptidi, aminoacidi (i costituenti delle proteine) ed ammoniaca.
Oltre a ciò, gli enterobatteri possegono enzimi proteolitici che rimangono attivi anche dopo che il pH si è abbassato a 5.0: per tale motivo la maggior parte delle degradazioni proteiche che si verificano in un silo hanno luogo nelle prime 24-72 ore (Fase 1 e 2 delle fermentazioni). Quando il pH è circa 4.0, gli enzimi proteolitici hanno ridotto la loro attività del 65-85%. Di conseguenza, è auspicabile un rapido calo del pH per ridurre la degradazione proteica nell'insilato. Ciò nonostante, recenti studi indicano che circa la metà dell'azoto totale nell'insilato di medica è rappresentato da azoto non proteico. La massiccia degradazione proteica della medica insilata può essere un fattore limitante della produzione di latte nelle forti lattifere (Broderick, 1995). Alcuni ricercatori hanno proposto di usare il contenuto in ammoniaca dell'insilato come indice di un'adeguata fermentazione: per esempio, un insilato di graminacee contenente meno del 5% di azoto totale sotto forma di azoto ammoniacale può essere classificato come eccellente (Vanbelle, 1985).
Sebbene sia desiderabile limitare la solubilizzazzione delle proteine e la produzione d'ammoniaca in un silo, si dovrebbe comunque tener conto che questo processo è relativamente simile a quanto accade nel rumine dell'animale dopo l'ingestione d'insilato; non tutte le proteine solubili e l'ammoniaca prodotte nel foraggio insilato sono necessariamente perse, in quanto l'ammoniaca e gli aminoacidi sono necessari alla sintesi microbica ruminale.
Un'altra trasformazione dell'azoto che può verificarsi durante la fienagione e l'insilamento è data dalla cosidetta “reazione di Maillard” che ha luogo in presenza di un eccesso di calore (Tab. 1). Il calore eccessivo causa infatti una serie di reazioni chimiche che combinano gli aminoacidi con gli zuccheri vegetali (di solito derivati dall'emicellulosa), con la formazione di composti di colore scuro, simili alla lignina (10). Questa reazione ha come risultato una aumento nei livelli di ADF e di proteina insolubile acido-detersa (Tab.2).
L'eccessivo calore è un indice di degradazione aerobica dovuta alla presenza di aria (ossigeno) nel silo, inconveniente che può essere prevenuto compattando la massa insilata quanto più possibile al momento del carico di foraggio fresco nel silo.
L'insilamento varia le frazioni proteiche dei foraggi. La respirazione è rsponsabile della demolizione delle proteine. Con la morte delle cellule vegetali dopo il taglio, entrano in azione gli enzimi proteolitici, che scindono le molecole proteiche grosse in composti solubili più piccoli, rappresentati da peptidi, aminoacidi (i costituenti delle proteine) ed ammoniaca.
Oltre a ciò, gli enterobatteri possegono enzimi proteolitici che rimangono attivi anche dopo che il pH si è abbassato a 5.0: per tale motivo la maggior parte delle degradazioni proteiche che si verificano in un silo hanno luogo nelle prime 24-72 ore (Fase 1 e 2 delle fermentazioni). Quando il pH è circa 4.0, gli enzimi proteolitici hanno ridotto la loro attività del 65-85%. Di conseguenza, è auspicabile un rapido calo del pH per ridurre la degradazione proteica nell'insilato. Ciò nonostante, recenti studi indicano che circa la metà dell'azoto totale nell'insilato di medica è rappresentato da azoto non proteico. La massiccia degradazione proteica della medica insilata può essere un fattore limitante della produzione di latte nelle forti lattifere (Broderick, 1995). Alcuni ricercatori hanno proposto di usare il contenuto in ammoniaca dell'insilato come indice di un'adeguata fermentazione: per esempio, un insilato di graminacee contenente meno del 5% di azoto totale sotto forma di azoto ammoniacale può essere classificato come eccellente (Vanbelle, 1985).
Sebbene sia desiderabile limitare la solubilizzazzione delle proteine e la produzione d'ammoniaca in un silo, si dovrebbe comunque tener conto che questo processo è relativamente simile a quanto accade nel rumine dell'animale dopo l'ingestione d'insilato; non tutte le proteine solubili e l'ammoniaca prodotte nel foraggio insilato sono necessariamente perse, in quanto l'ammoniaca e gli aminoacidi sono necessari alla sintesi microbica ruminale.
Un'altra trasformazione dell'azoto che può verificarsi durante la fienagione e l'insilamento è data dalla cosidetta “reazione di Maillard” che ha luogo in presenza di un eccesso di calore (Tab. 1). Il calore eccessivo causa infatti una serie di reazioni chimiche che combinano gli aminoacidi con gli zuccheri vegetali (di solito derivati dall'emicellulosa), con la formazione di composti di colore scuro, simili alla lignina (10). Questa reazione ha come risultato una aumento nei livelli di ADF e di proteina insolubile acido-detersa (Tab.2).
L'eccessivo calore è un indice di degradazione aerobica dovuta alla presenza di aria (ossigeno) nel silo, inconveniente che può essere prevenuto compattando la massa insilata quanto più possibile al momento del carico di foraggio fresco nel silo.
• Impostare la lunghezza di taglio della mietitrice ad una lunghezza di 1 cm. per i foraggi verdi e 0.6 cm. per il mais. Particelle di foraggio corte favoriscono la disponibilità di zuccheri per la fermentazione e facilitano il compattamento nel silo; in ogni caso, almeno un 20% delle particelle dovrebbe misurare più di 2.5 cm. di lunghezza per assicurare la presenza di fibra effettiva nell'insilato.
• Il riempimento del silo dovrebbe essere continuo, senza intervalli di tempo eccetto che durante la notte; a questo riguardo, l'ultimo carico della sera deve esere particolarmente ben pressato, per ridurre la penetrazione d'ossigeno nella massa durante le ora notturne.
• Evitare quanto più possibile la contaminazione dell'insilato con terra o fango, che tendono a contenere alti livelli di specie indesiderabili di batteri (clostridi).
• Compattare l'insilato il meglio possibile, così da escludere ossigeno e favorire la crescita dei lattobatteri.
• Impiegare con giudizio additivi per migliorare le fermentazioni (facoltativo).
• Sigillare la superficie esposta all'aria del silo con un telo di plastica, per evitare la penetrazione dell'ossigeno nella massa; una copertura difettosa (o assente) causa notevoli perdite di Sostanza Secca, fermentazioni anomale ed una scarsa appatibilità dell'insilato. I teli di plastica dovrebbero avere una bassa permeabilità all'aria ed essere posizionati in modo da sigillare completamente il silo. Holmes (1997) ha provato a quantificare il valore dell'alimento commestibile (cioè non deteriorato) ottenuto con un'adeguata copertura del silo: il tempo impiegato per scoprire e ricoprire il silo rende 38-64 Euro all'ora
• Lasciare il silo chiuso per almeno 15 giorni, per consentire il raggiungimento della fase di stabilità.
• Costruire il silo in modo che all'apertura sia possibile rimuovere quotidianamente 10-15 cm. d'insilato (cosicchè la rimozione di S.S. sia maggiore del livello di penetrazione dell'ossigeno nel fronte dell'insilato).
• Nella rimozione quotidiana, impiegare attrezzi che lascino una supeficie liscia, così da minimizzare l'esposizione all'ossigeno ed i rischi di una fermentazione secondaria.
• Rimuovere dal fronte del silo solo la quantità necessaria per l'uso quotidiano, per evitare il deterioramento dell'insilato nella mangiatoia, che va accuratamente pulita prima di ogni nuova distribuzione.
• Il riempimento del silo dovrebbe essere continuo, senza intervalli di tempo eccetto che durante la notte; a questo riguardo, l'ultimo carico della sera deve esere particolarmente ben pressato, per ridurre la penetrazione d'ossigeno nella massa durante le ora notturne.
• Evitare quanto più possibile la contaminazione dell'insilato con terra o fango, che tendono a contenere alti livelli di specie indesiderabili di batteri (clostridi).
• Compattare l'insilato il meglio possibile, così da escludere ossigeno e favorire la crescita dei lattobatteri.
• Impiegare con giudizio additivi per migliorare le fermentazioni (facoltativo).
• Sigillare la superficie esposta all'aria del silo con un telo di plastica, per evitare la penetrazione dell'ossigeno nella massa; una copertura difettosa (o assente) causa notevoli perdite di Sostanza Secca, fermentazioni anomale ed una scarsa appatibilità dell'insilato. I teli di plastica dovrebbero avere una bassa permeabilità all'aria ed essere posizionati in modo da sigillare completamente il silo. Holmes (1997) ha provato a quantificare il valore dell'alimento commestibile (cioè non deteriorato) ottenuto con un'adeguata copertura del silo: il tempo impiegato per scoprire e ricoprire il silo rende 38-64 Euro all'ora
• Lasciare il silo chiuso per almeno 15 giorni, per consentire il raggiungimento della fase di stabilità.
• Costruire il silo in modo che all'apertura sia possibile rimuovere quotidianamente 10-15 cm. d'insilato (cosicchè la rimozione di S.S. sia maggiore del livello di penetrazione dell'ossigeno nel fronte dell'insilato).
• Nella rimozione quotidiana, impiegare attrezzi che lascino una supeficie liscia, così da minimizzare l'esposizione all'ossigeno ed i rischi di una fermentazione secondaria.
• Rimuovere dal fronte del silo solo la quantità necessaria per l'uso quotidiano, per evitare il deterioramento dell'insilato nella mangiatoia, che va accuratamente pulita prima di ogni nuova distribuzione.
Un riassunto delle più opportune pratiche per massimizzare la qualità dell'insilato
Riassumendo, bisogna innanzi tutto ricordare che la qualità dell'insilato dipende principalmente da quella del foraggio utilizzato. Le perdite in Sostanza Secca ed i cambiamenti qualitativi dell'insilato non possono essere eliminati del tutto, ma possono essere minimizzati con l'uso di buone pratiche gestionali:
• Tagliare il foraggio verde al matino presto se il periodo previsto d'appassimento è di diversi giorni, tagliare invece a giornata avanzata se le condizioni d'essiccamento sono buone e la trinciatura è programmata per il giorno successivo. Alcuni studi hanno mostrato che lo sfalcio pomeridiano produce i livelli più bassi di pH nella medica appassita per un giorno ed insilata al 35 % di Sostanza Secca (Muck, 1998).
• Favorire il livello d'appassimento in campo (per ridurre le perdite dovute alla respirazione) usando una condizionatrice od aumentando l'esposizione alla luce solare (facoltativo).
• Insilare il foraggio ad un adeguato contenuto d'umidità (a seconda del tipo di silo edi foraggio, tra il 30 ed il 50% di S.S.) per minimizzare le perdite dei reflui e massimizzare il compattamento della massa insilata.
• Ottenere particelle di lunghezza pari ad 1cm. per le graminacee e 0.6 cm. per il mais, conservando comunque un 20% di particelle di lunghezza superiore a 2.5 cm. per garantire la presenza di fibra “strutturata”.
• Riempire il silo senza pause.
• Evitare la contaminazione con il terreno.
• Compattare la massa per escludere ossigeno e favorire lo sviluppo di lattobatteri.
• Se opportuno, impiegare inoculi commerciali per migliorare le fermentazioni.
• Sigillare il silo con un telo plastico a bassa permeabilità.
• Attendere due settimane prima di aprire il silo, per raggiungere la fase di stabilità
• Asportare quotidianamente almeno 10-15 cm. d'insilato dal fronte, impiegando una fresa per ottenere una superficie liscia.
• Asportare solo la quantità destinata all'alimentazione quotidiana della mandria.
Riassumendo, bisogna innanzi tutto ricordare che la qualità dell'insilato dipende principalmente da quella del foraggio utilizzato. Le perdite in Sostanza Secca ed i cambiamenti qualitativi dell'insilato non possono essere eliminati del tutto, ma possono essere minimizzati con l'uso di buone pratiche gestionali:
• Tagliare il foraggio verde al matino presto se il periodo previsto d'appassimento è di diversi giorni, tagliare invece a giornata avanzata se le condizioni d'essiccamento sono buone e la trinciatura è programmata per il giorno successivo. Alcuni studi hanno mostrato che lo sfalcio pomeridiano produce i livelli più bassi di pH nella medica appassita per un giorno ed insilata al 35 % di Sostanza Secca (Muck, 1998).
• Favorire il livello d'appassimento in campo (per ridurre le perdite dovute alla respirazione) usando una condizionatrice od aumentando l'esposizione alla luce solare (facoltativo).
• Insilare il foraggio ad un adeguato contenuto d'umidità (a seconda del tipo di silo edi foraggio, tra il 30 ed il 50% di S.S.) per minimizzare le perdite dei reflui e massimizzare il compattamento della massa insilata.
• Ottenere particelle di lunghezza pari ad 1cm. per le graminacee e 0.6 cm. per il mais, conservando comunque un 20% di particelle di lunghezza superiore a 2.5 cm. per garantire la presenza di fibra “strutturata”.
• Riempire il silo senza pause.
• Evitare la contaminazione con il terreno.
• Compattare la massa per escludere ossigeno e favorire lo sviluppo di lattobatteri.
• Se opportuno, impiegare inoculi commerciali per migliorare le fermentazioni.
• Sigillare il silo con un telo plastico a bassa permeabilità.
• Attendere due settimane prima di aprire il silo, per raggiungere la fase di stabilità
• Asportare quotidianamente almeno 10-15 cm. d'insilato dal fronte, impiegando una fresa per ottenere una superficie liscia.
• Asportare solo la quantità destinata all'alimentazione quotidiana della mandria.
Note finali
1 Gli enzimi sono proteine che accelerano le reazioni nelle cellule viventi, senza venir consumati durante questo processo.
2 Gli acidi organici vengono prodotti dalle normali funzioni di tutte le cellule viventi; tra i più comuni, si ricordano l'acido acetico, propionico, butirrico, lattico ecc.
3 il pH è una misura di acidità od alcalinità; il suo valore è compreso tra 0 (molto acido) a 14 (molto alcalino). L'acqua ha un pH molto vicino a 7, cioè alla neutralità. Un calo di pH implica un aumento di acidità.
4 Il potere tampone è la capacità di opporsi all'abbassamento del pH ed è spesso espresso in milliequivalenti/kg. di S.S. I vegetali come la medica, che contengono alti livelli di sali d'acidi organici e di proteine, hanno un elevato potere tampone, il che significa che foraggi con queste caratteristiche richiedono più acidi per raggiungere lo stesso livello di ridotto pH rispetto a piante con minor potere tampone come il mais.
5 La respirazione indica in sostanza la vita in presenza d'ossigeno e la capacità di sfruttarlo.
6 La pressione osmotica riflette la concentrazione delle sostanze in una soluzione. All'aumentare del contenuto in Sostanza secca, aumenta anche la pressione osmotica. Ad alti livelli di pressione osmotica, l'acqua viene estratta dai batteri e dalle cellulle viventi, che in pratica “muoiono di sete”, a causa della mancanza d'acqua iintracellulare.
7 La proteina insolubile acido-detersa è una misura dell'azoto non disponibile negli alimenti, principalmente come risultato di un danno dovuto al calore.
8 La fibra acido-detersa o ADF è correlata alla digeribilità di un alimento: minore è la ADF, maggiore è la digeribilità.
9 La fibra neutro detersa o NDF è correlata con il livello di assunzione di S.S. nelle bovine: minore è la NDF, maggiore il livello d'assunzione.
10 La lignina è un componente indigeribile dei vegetali, si trova nelle pareti cellulari ed è responsabile di un calo della digeribilità dei carboidrati dlella parete delle cellule vegetali (cellulosa ed emicellulosa) al maturare della pianta stessa.
2 Gli acidi organici vengono prodotti dalle normali funzioni di tutte le cellule viventi; tra i più comuni, si ricordano l'acido acetico, propionico, butirrico, lattico ecc.
3 il pH è una misura di acidità od alcalinità; il suo valore è compreso tra 0 (molto acido) a 14 (molto alcalino). L'acqua ha un pH molto vicino a 7, cioè alla neutralità. Un calo di pH implica un aumento di acidità.
4 Il potere tampone è la capacità di opporsi all'abbassamento del pH ed è spesso espresso in milliequivalenti/kg. di S.S. I vegetali come la medica, che contengono alti livelli di sali d'acidi organici e di proteine, hanno un elevato potere tampone, il che significa che foraggi con queste caratteristiche richiedono più acidi per raggiungere lo stesso livello di ridotto pH rispetto a piante con minor potere tampone come il mais.
5 La respirazione indica in sostanza la vita in presenza d'ossigeno e la capacità di sfruttarlo.
6 La pressione osmotica riflette la concentrazione delle sostanze in una soluzione. All'aumentare del contenuto in Sostanza secca, aumenta anche la pressione osmotica. Ad alti livelli di pressione osmotica, l'acqua viene estratta dai batteri e dalle cellulle viventi, che in pratica “muoiono di sete”, a causa della mancanza d'acqua iintracellulare.
7 La proteina insolubile acido-detersa è una misura dell'azoto non disponibile negli alimenti, principalmente come risultato di un danno dovuto al calore.
8 La fibra acido-detersa o ADF è correlata alla digeribilità di un alimento: minore è la ADF, maggiore è la digeribilità.
9 La fibra neutro detersa o NDF è correlata con il livello di assunzione di S.S. nelle bovine: minore è la NDF, maggiore il livello d'assunzione.
10 La lignina è un componente indigeribile dei vegetali, si trova nelle pareti cellulari ed è responsabile di un calo della digeribilità dei carboidrati dlella parete delle cellule vegetali (cellulosa ed emicellulosa) al maturare della pianta stessa.
Bibliografia: la bibliografia è a disposizione presso il traduttore