La conservazione dei foraggi

Le tecniche e le soluzioni di Zoo Assets per i foraggi aziendali

Sempre più spesso gli allevatori ed i consulenti sono chiamati a rispondere di problematiche ogni giorno più complesse, tra le quali la gestione dei foraggi. I margini economici infatti impongono di limitare il più possibile gli errori e far sì che ogni area dell’azienda abbia la massima efficienza e il miglior ritorno economico possibile.

Il primo passo per massimizzare l’efficienza produttiva della stalla è la conservazione dei foraggi. La buona gestione delle materie prime, sia in campagna sia nei silos o nei fienili, è una condizione necessaria per aumentare i livelli di produzione delle bovine da latte, oltre che limitare i problemi sanitari che influenzano negativamente il pieno successo della lattazione.

Zoo Assets da anni si impegna nella ricerca e nell’applicazione delle ottimali soluzioni per migliorare la qualità degli alimenti in azienda: questa serie di articoli ha lo scopo di essere un supporto per evidenziare sia le migliori soluzioni che le conseguenze negative date da pratiche non idonee.

Gli insilati

L’obiettivo principale del processo di insilamento è quello di garantire all’animale un alimento di qualità, digeribile, ma anche e soprattutto stabile e costante durante tutta la fase produttiva dell’animale.

L’acidificazione determina la stabilizzazione della massa vegetale ed i protagonisti di questo processo sono i batteri lattici che determinano l’abbassamento del pH.

Nella massa insilata sono presenti anche altri batteri, funghi e muffe, in competizione con i batteri lattici; questi sono microrganismi aerobi e quindi, in presenza di ossigeno, sono in grado di determinare alterazioni potenzialmente dannose sia per la qualità del prodotto stesso che per l’animale.

Il processo di insilamento

Nel processo di insilamento, per raggiungere una stabilizzazione acida ottimale, la massa vegetale deve attraversare 4 fasi che comportano la modifica delle caratteristiche chimico-fisiche del foraggio fino ad ottenere una situazione di sostanziale equilibrio dell’insilato.

Figura 1: il processo di insilamento (adattata da Collins e Owens, 2003)

1. La fase aerobica di respirazione (5-20 ore)

In questa fase si assiste al progressivo consumo dell’ossigeno residuo nella massa e, come conseguenza, si ha un aumento della temperatura ed il contemporaneo consumo di sostanza organica con produzione di anidride carbonica (CO2) da parte dei batteri aerobi.

Dove vi fossero condizioni non ideali quali pH di 6,0-6,5 ed abbondante ossigeno, si assisterebbe ad una degradazione eccessiva di zuccheri e proteine, compromettendo in modo irreparabile il valore nutritivo dell’alimento.

Per ridurre al minimo la durata di questa fase e di conseguenza le possibili alterazioni è fondamentale la compressione della massa insilata nonché la rapida e perfetta chiusura del silos.

2. La fase di fermentazione (2-5 giorni)

Questa fase è caratterizzata dal consumo dell’ossigeno rimasto dalla fase di respirazione.

La durata di tale fase dipende direttamente dalla quota residua non consumata in precedenza. Tale ruolo è ad appannaggio di batteri aerobi facoltativi i quali determineranno l’abbassamento del pH della massa insilata fino a 3,8-5,0.

3. La fase anaerobica (fermentazione lattica)

Questa fase è ad opera dei batteri lattici (LAB) deputati alla produzione di acido lattico, la cui quantità è in funzione della qualità del prodotto insilato, della preparazione della fossa e della durata delle fasi precedenti.

Il pH scende a valori prossimi o inferiori al 4, raggiungendo quindi una situazione di stabilità.

Questa fase ha una durata indicativa di 2-3 settimane.

Figura 2: rapporto tra batteri lattici e pH della massa insilata (Muck, JDS 1998)

4. Silos stabile

A mano a mano che il pH scende si ha un rallentamento dell’attività dei batteri, fino a bloccarsi del tutto.

Sopravvivono solamente lattobacilli, spore di clostridi, lieviti e batteri acetici.

Errori o inadempienze possono provocare perdite nutrizionali ed economiche, nonché alterazioni potenzialmente tossiche e dannose per gli animali in allevamento.

Come ottimizzare il processo di insilamento

Per garantire un ottimale procedimento di acidificazione delle masse vegetali devono essere rispettate al meglio le caratteristiche dell’alimento, riducendo le perdite nutrizionali, con accorgimenti gestionali. Ricordiamo che l’obiettivo dell’insilamento è conservare la massa in trincea, così da fornire alle bovine un prodotto costante, salubre e digeribile.

Per ottenere insilati di qualità è necessario, prima di tutto, porre attenzione alle procedure effettuate in campagna, poi alle tecniche di insilamento e infine alla gestione della fossa insilata.

Scelta dell’epoca di taglio

Figura 3: Campo di erba medica.

La scelta dell’epoca di taglio è importantissima perché determinerà poi la gestione della trincea. Al momento del riempimento della fossa un prodotto più umido sarà certamente più semplice da compattare ma avrà altresì criticità durante il processo di insilamento, ovvero un potenziale prolungamento della fase aerobica di respirazione, ma anche un’eccessiva produzione di acido acetico e ridotta di acido lattico con potenziale scarsa acidificazione e successiva instabilità della massa insilata.

Al contrario, un prodotto più ricco di sostanza secca presenterà problemi di compattamento nel silos. Dal punto di vista nutrizionale è però preferibile gestire un alimento raccolto giovane; i valori energetici e di digeribilità delle fibre sono sicuramente maggiori tali da garantire alle bovine un alimento di maggior qualità.

Altezza del taglio

Figura 4: Pannocchia di mais: linea cerosa allo stadio ideale di taglio.

L’altezza del taglio deve poter permettere di ottenere un prodotto pulito e con meno contaminazioni di terreno possibile. L’alimento raccolto, se non in possesso di tali caratteristiche, può essere soggetto a contaminazione, ad esempio, da clostridi, batteri molto pericolosi responsabili di alterazioni chimico-fisiche dell’insilato, dannosi per le bovine. Anche dal punto di vista del valore nutrizionale la scelta del taglio è cruciale; ad esempio il taglio del mais ceroso, pari o superiore a 30 cm, garantisce maggior digeribilità dell’alimento in quanto lascia sul campo la parte di fibra meno digeribile.

Scelta della lunghezza di taglio (misura della trincia)

La scelta della lunghezza di taglio ha un valore di duplice importanza. Tale misura ha un impatto sulla facilità di compattamento della massa insilata, e quindi sul successo della conservazione acida del foraggio.

Figura 5: Operazioni di trinciatura del mais.

La trinciatura è importante anche in fase di utilizzo dell’insilato, in quanto foraggi trinciati troppo finemente sono carenti in fibra effettiva, ciò può comportare squilibri dal punto di vista della corretta funzionalità ruminale.

Al contrario, se la trinciatura è eccessivamente lunga, potremmo avere un foraggio più difficile da compattare (con tutte le conseguenze negative sulla corretta riuscita dell’insilamento) ma anche di più difficile gestione all’apertura del silos.

Procedura di riempimento del silos

La procedura di riempimento del silos e la sua successiva chiusura sono operazioni delicate che andrebbero effettuate con la massima velocità ed efficienza.

Figura 6: Compattamento della fossa.

La prerogativa essenziale per la buona riuscita dell’insilamento è la riduzione della presenza di ossigeno nella massa stoccata, ovvero l’aumento della quantità di insilato per m3. Tale obiettivo potrà essere raggiunto, solo e soltanto, se l’azione di compattamento è effettuata dalle prime fasi di riempimento del silos.

Le macchine all’opera dovranno essere di peso e dimensione adeguati all’area dedicata all’insilato, mentre la velocità dei mezzi non dovrà mai superare i 10 Km/h, viceversa non si riuscirà ad ottenere una sufficiente compressione della massa vegetale.

Il foraggio in fase di compattamento verrà adagiato, poco alla volta, per tutta la superficie della trincea. É bene ricordare che ogni strato non dovrà superare i 30 cm di altezza, spessore limite per ottenere una compressione del foraggio ottimale.

Chiusura del silos

Figura 7: Distribuzione del telo per la chiusura del silos.

Una volta terminata la fase di riempimento si deve effettuare la chiusura del silos. Questa operazione deve avvenire nella maniera più rapida possibile, cercando di raggiungere il massimo livello di ermeticità, condizione necessaria per creare e mantenere costante l’anaerobiosi del silos.

La distribuzione del telo non deve risparmiare le pareti in calcestruzzo della trincea; le aree periferiche infatti sono solitamente quelle più soggette a deterioramento aerobico o allo scambio gassoso con l’esterno.

Ultimata la distribuzione del telo sulla massa è consigliato applicare dei pesi per garantire una sufficiente pressione ed impedire che vi possano essere infiltrazioni di aria (100 – 150 kg/m2). I pesi debbono essere distribuiti in modo uniforme e con materiali funzionali, l’utilizzo di pneumatici e pallet, ad esempio, non garantisce una giusta pressione alla massa in trincea.

Figura 8: Sistemazione di pesi per garantire l’ermeticità della fossa.

Alterazioni dell’insilato

Le alterazioni dell’insilato possono provocare la formazione di sostanze tossiche (alcool etilico, tossine, amine biogene) e la produzione di sapori/odori sgradevoli che ne compromettono l’appetibilità.

Le principali e più frequenti alterazioni sono i clostridi e le muffe.

Clostridi

Sono batteri estremamente resistenti, possono trovarsi sia in acqua che nel terreno. La pericolosità di questi batteri è da ricercare nella loro azione competitiva con i batteri lattici (fino a pH>5): infatti, possono provocare una degradazione degli zuccheri presenti nel foraggio, ma soprattutto un attacco all’acido lattico che viene scomposto in acido butirrico e CO2, compromettendo la fase di acidificazione. I clostridi sono causa di problemi nella lavorazione del latte destinato a caseificazione, i danni sulle forme a lunga stagionatura subiscono forti deprezzamenti e ingenti perdite economiche.

Qui di seguito esponiamo alcune delle principali caratteristiche della contaminazione da clostridi.

1. Derivano dal terreno e dai liquami

2. Resistono, sotto forma di spore, anche a pH<4,2

3. Consumano acido lattico producendo acido butirrico + CO2 + H2

4. Producono NH3 degradando le proteine

Per il loro controllo è importante la pulizia del foraggio durante le operazioni di trinciatura, come ad esempio la scelta dell’altezza di taglio che può provenire non solo dalla contaminazione clostridica, ma anche dalla raccolta di materiale meno digeribile.

In trincea la soluzione preventiva più efficace è da ricercarsi in una veloce ed efficace acidificazione della massa vegetale.

Figura 9: Principali muffe presenti nell’insilato di mais (N. Adams, 2008)

Eccessiva presenza di muffe e lieviti

Il rischio della loro formazione può avvenire in due momenti ben precisi, sia alla chiusura della fossa, soprattutto se abbinata ad una fase aerobica prolungata, sia al momento della riapertura per il contatto con l’ossigeno (instabilità aerobica). È importante ricordare che le muffe possono, in molti casi, produrre sostanza tossiche (micotossine) o antibiotiche, con un impatto molto negativo sia a livello sanitario sia produttivo.

Per il loro controllo è importante sia una corretta preparazione dell’insilato (epoca di taglio, sostanza secca, lunghezza di taglio, compressione della massa, rapida copertura), sia la presenza di una quantità sufficiente di acido lattico e soprattutto acetico (fattore di controllo).

Come valutare l’insilato: la valutazione sensoriale

L’apertura dei silos può determinare della criticità in azienda. É bene quindi saper riconoscere dove potrebbero nascere problematiche legate all’insilato, sia per aspetti di prevenzione in stalla, sia per poter effettuare correzioni gestionali per il futuro.

Una veloce valutazione dell’insilato può essere fatta empiricamente: tale operazione richiede poco tempo ed individua i problemi macroscopici presenti nel silos.

La valutazione visiva

Osservando il fronte del silos possiamo individuare molte non conformità; l’uniformità del colore è, per esempio, uno degli aspetti primari di qualità dell’insilato. Se dovessero essere evidenti bande o aree di diversi colori è certo che il processo di insilamento non ha avuto l’esito desiderato.

A seguito una classificazione, per colore, delle muffe più frequenti che potrebbero essere presenti nei foraggi.

Tabella muffe

Muffa del genere Aspergillus

Muffa del genere Fusarium

Muffa del genere Mucor

Muffa del genere Penicillum

La valutazione olfattiva

Il caratteristico odore dell’insilato (acidulo) garantisce il successo della conservazione della massa vegetale. In caso di cattivo insilamento può verificarsi la presenza di odori diversi che stanno ad indicare mancanze/alterazioni molto dannose:

1. Odore di aceto: caratteristico di insilati con un alto contenuto di umidità o di trincee riempite troppo velocemente (insufficiente compressione) o troppo lentamente.
2. Odore alcolico: dovuto ad azione caratteristica dei lieviti. I lieviti sono presenti se è presente dell’ossigeno, molecola non compatibile con l’anaerobiosi desiderata nelle fasi di insilamento.
3. Odore rancido: caratteristico da fermentazioni da clostridi. Questi batteri sono in competizione con i batteri lattici e, più di altri, sono causa di problemi sia sulle bovine sia sulle produzioni casearie.
4. Odore tabaccato: in caso di forte riscaldamento della massa insilata, il foraggio può subire un’alterazione fisica dovuta alla reazione di Maillard, la quale dona questo caratteristico odore. È maggiormente frequente negli insilati d’erba. La digeribilità delle fibre viene comunque sia compromessa.

La valutazione tattile

Toccando l’insilato si possono valutare preliminarmente alcuni aspetti che andrebbero poi indagati con strumenti di misurazione. Una prima valutazione empirica da effettuare è quella dell’umidità, essenziale perché per gestire la trincea al meglio è necessario conoscere la sostanza secca del foraggio.

Altro aspetto è la valutazione della temperatura dell’insilato. La sensazione di riscaldamento della massa è un indicatore molto importante di fermentazioni anomale dovute al deterioramento aerobio. In questi casi il rischio di proliferazioni di lieviti e muffe si moltiplica con la conseguenza di alterare sia le caratteristiche nutrizionali dell’alimento sia le caratteristiche di salubrità.

Abbiamo quindi illustrato una prima metodologia di valutazione dell’insilato fatta empiricamente.

Come valutare l’insilato: la valutazione analitica

Figura 10: Rilevamento della temperatura sul fronte della fossa di insilato.

Effettuata la valutazione empirica del silos è bene raccogliere quanti più dati possibili per saper prevenire criticità in azienda ed è qui che subentra la valutazione analitica.

• Temperatura: un primo indicatore di deterioramenti aerobici, e quindi rischio di proliferazione di muffe e lieviti, è la misurazione della temperatura della massa insilata. Buona prassi è quella di misurare periodicamente con un termometro la temperatura del fronte aperto.
  La temperatura idonea per un insilato non deve superare i 20°C. Perché questa operazione sia il più efficace possibile è bene assicurarsi che la misurazione non avvenga troppo vicino alla fase di desilamento e conoscere come avviene la gestione del fronte da parte degli operatori in azienda.
  Variazioni possono esserci anche in presenza di condizioni climatiche avverse (pioggia o sole battente): è bene quindi misurare la temperatura sempre in profondità.

Figura 11: Termografia del fronte della fossa di insilato.

• Carica microbica: analisi importante è quella sulla popolazione microbiologica all’interno del silos. La ricerca di microrganismi deve concentrarsi sul livello di muffe e lieviti, oltre che sul livello di spore (fase sporigena dei clostridi). Livelli bassi garantiscono una buona salubrità dell’alimento e dimostrano come la fase di acidificazione abbia avuto successo.
• Andamento fermentazioni: un ulteriore prospetto che può informare sulla bontà del prodotto è la valutazione degli acidi organici presenti in trincea. La misura verterà su acido lattico, acido acetico e acido propionico. La predominanza di acido lattico è l’indice di maggior garanzia per il blocco del deterioramento aerobio della massa; pericolosa invece la presenza dell’acido propionico, in quanto anche in piccole quantità risulta essere fortemente inibente.
  La misura del pH, invece, non è purtroppo un dato sufficiente per garantire una corretta valutazione dell’insilato.

Figura 12: Insilato di mais: differenze analitiche fra cappello, parti laterali e parte centrale.

• Valori nutrizionali: l’analisi del cartellino del foraggio stoccato nel silos è molto utile per poter formulare una razione bilanciata per le bovine in stalla. Buona prassi sarebbe quella di analizzare il prodotto ogni qual volta vi fossero state modifiche procedurali o fossero stati introdotti foraggi provenienti da altri campi.

Figura 13: Parametri per la valutazione del silomais.

Figura 14: Parametri per la valutazione dell’insilato di foraggi autunno vernini.

Concludiamo questa serie di articoli parlando degli additivi per gli insilati, in particolare degli acidificanti.

Le caratteristiche degli acidificanti

Una importante proprietà degli acidificanti è quella di agire già a partire dalle prime fasi dell’insilamento, riducendo il pH e quindi rendendo l’ambiente meno ospitale per clostridi, muffe e lieviti. L’utilizzo di acidificanti consente di accelerare le normali fermentazioni, rallentando, allo stesso tempo, la proliferazione di elementi negativi.

All’interno della categoria degli acidificanti rientrano numerosi prodotti caratterizzati da differenti caratteristiche:

• Capacità acidificante (pKa): un acidificante per agire come tale deve essere presente in forma indissociata, è quindi opportuno scegliere, a seconda dell’ambiente in cui si andrà ad agire, acidificanti specifici. La Costante di dissociazione acida o pKa indica a quale valore di pH l’acido risulta dissociato al 50%. Alcuni acidi sono caratterizzati da più di un valore di pKa in quanto contengono più gruppi acidi che si dissociano a valori differenti di pH.
• Capacità antibatteriche, antifungine ed antimuffa: non tutti gli acidi hanno analoghe caratteristiche “antibiotiche”. Ecco perché è importante la scelta del prodotto in funzione dell’obiettivo o del target da colpire.
• Capacità “conservanti”: l’acido sorbico in particolare ha la caratteristica di agire come un vero e proprio conservante aumentando la stabilità aerobica dell’insilato, dopo l’apertura della fossa.

Come scegliere il corretto acidificante

La scelta di quali acidificanti diventa quindi strategica per ottenere risultati ottimali.

• Azione acidificante: si devono scegliere acidi che siano attivi durante tutti i processi di preparazione dell’insilato (pH 6,5, fino a pH <4,0).

• Tipologia di acido	Costante di dissociazione acida (pKa)
  Acido Citrico	3,09 – 4,75 – 6,40
  Acido Formico	3,75
  Acido Fumarico	3,03 – 4,54
  Acido Lattico	3,08
  Acido Malico	3,40 – 5,11
  Acido Acetico	4,76
  Acido Propionico	4,87

  Figura 15: Costante di dissociazione dei principali acidi organici.

  È quindi interessante abbinare acidi maggiormente attivi a pH più elevati (acido propionico ed acetico), con acidi maggiormente attivi a pH inferiori (acido formico) che quindi intervengano ed agiscano in maniera consecutiva e sinergica.

• Azione antibatteriche, antifungine ed antimuffa: analogamente si deve scegliere un mix di prodotti che sia attivo sulla maggior parte delle cause di alterazione dell’insilato.

• Elemento negativo	Prodotti maggiormente attivi
  Penicillums	Acido Formico
  Fusarium	Acido Formico
  Mucor	Acido Propionico
  Aspergillus	Acido Formico, Acido Acetico
  Claptosporidium	Acido Acetico
  Rhizopus	Acido Acetico
  Lievito	Acido Sorbico

  Figura 16: Acidi organici attivi sulle principali muffe e lieviti.

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