Биологической основой силосования сочных растительных масс является анаэробное молочнокислое брожение (квашение). Субстратом молочнокислого брожения являются содержащиеся в соках зеленых масс водорастворимые углеводы, которые трансформируются под действием молочнокислых бактерий в молочную кислоту (глюкоза, фруктоза) и в смесь молочной и уксусной кислот (арабиноза, ксилоза). Коэффициент этой биотрансформации очень высок (в идеальных условиях может превышать 90%) и при этом потери исходных сухих веществ зеленой массы не значительны. Образующаяся молочная и «частично» уксусная кислоты усвояемы жвачными животными и их энергетическая ценность близка к исходным углеводам.

В реальных условиях естественная подавляющая доминанта молочнокислого брожения далеко не всегда имеет место. Это связано с смыванием эпифитной молочнокислой микрофлоры дождями в период уборки и силосования зелёных растений и наоборот — излишком соляризации растений в сухую солнечную погоду, загрязнением силосуемых растений почвой. В комплексе это приводит к снижению уровня относительной доминанты молочнокислых бактерий в составе микрофлоры силосуемой массы. Это, а так же различные погрешности при закладке зеленой массы на силосование, приводит к снижению качества молочнокислого брожения и протекание наряду с ним негативных микробиологических процессов, таких как маслянокислое брожение под действием анаэробных клостридий, процессов гниения под действием кишечной палочки и др.

В связи с этим широкое распространение при силосовании получили различные силосные закваски, принципиальное назначение которых состоит в том, чтобы обеспечить подавляющую доминанту молочнокислого брожения.

Эффективные силосные закваски обычно содержат несколько видов или штаммов молочнокислых бактерий. Такие закваски при достаточной дозе их внесения в силосуемую массу обеспепечивают доминанту молочнокислого брожения на всех этапах процесса силосования. Это достигается в тех случаях, когда в состав заквасок входит комплекс видов молочнокислых бактерий, подобранных применительно к условиям различных этапов силосования.

В частности, на начальном этапе процесса, отличающимся относительно высоким показателем рН (низкая кислотность) низким уровнем анаэробности важнейшая роль принадлежит факультативно анаэробным и облигатно термофильным продуцентов молочной кислоты. Это связано с тем, что исходно воздухонасыщенная силосуемая масса нагревается под действием аэробных окислительно-восстановительных биохимических процессов. На этом этапе очень важное значение имеет быстрое накопление молочной кислоты для подавления развития микроорганизмов гниения (кишечная палочка и др.), маслянокислого и уксуснокислого брожений. На последующем этапе при высокой кислотности (рН — около 4-5 ед.) процесс молочнокислого брожения поддерживают другие виды молочнокислых бактерий, способные развиваться и подавлять другие виды брожения при высоком содержании молочной кислоты. Это связано с тем, что обычно эффективные продуценты молочной кислоты при некоторой предельной её концентрации начинают отмирать. Второй этап силосования близок к консервации, так как процессы брожения в нем медленные, вследствие низкого содержания водорастворимых сахаров и поддерживаются только медленным кислотно-ферментативным осахариванием крахмала и легкогидролизуемой частью клетчаточной целлюлозы. На этом этапе происходит так же основная часть гидролиза растительного протеина до аминокислот, что повышает питательную ценность силоса. Не желательные процессы дезаминирования части растительного протеина все же имеет положительную сторону, так как при этом происходит связывание части образующихся кислот в аммонийные соли, которые даже более усвояемые организмами КРС и микроорганизмами их пищеварительной системы, чем сами кислоты. Это касается в особенности летучих кислот, таких как уксусная, пропионовая муравьиная. За счет такого связывания снижаются так же потери сухого вещества силосной массы. В процессе роста молочнокислых бактерий при силосовании в силосной массе накапливаются ценные биологически активные вещества, такие как витамины, ферменты. Отмирающая часть микробной массы становится источником микробного протеина и незаменимых аминокислот микробиологического происхождения.

При соблюдении основных правил закладки зеленых растительных масс на силосование (оптимальные сроки зрелости, достаточная чистота, обеспечение анаэробности путем трамбования и укрытие поверхности пленкой) качественное молочнокислое брожение обеспечивают оптимизированные по составу силосные закваски с дозой их внесения в силосуемую массу, обеспечивающей приращение титра бактерий на 105-106 живых клеток молочнокислых бактерий в 1 грамме исходной массы, что обеспечивает последующее размножение молочнокислых бактерий до 109-1011 активных клеток в 1 грамме силоса.

На рис. 1 показана динамика изменения рН суспензий измельченной кукурузной массы (стадия молочно-восковой спелости) без добавок и с добавками различных концентраций силосной закваски «Силвит» * разработанной и производимой в ООО «НТЦ БИО»с 2002 года. Приведенный график является моделью процесса изменения кислотности жидкой фазы силосуемой массы. Такая модель вполне допустима и её используют при подборе микроорганизмов силосных заквасок, так как развитие молочнокислых микроорганизмов и биосинтез ими органических низкомолекулярных кислот слабо зависит от соотношения твердой и жидкой фаз при влажности силосуемых масс выше 60%. Как показано на рис. 1, эту модель можно использовать и для выбора дозы внесения закваски в силосуемую массу.

В таблице № 1 показана разница показателей качества кукурузного силоса, получаемого при одновременной закладке с применением и без применения (контроль) силосной закваски «Силвит» в условиях производственного опыта. Как следует из таблицы, применение закваски улучшает не только показатели кислотности, но и способствует сохранению остаточных сахаров, азота и общего содержания сухих веществ в силосной массе через 2 месяца после закладки кукурузы на силосование.

Применение молочнокислых заквасок эффективно не только при силосовании, но и при сенажировании подвяленных трав, но при этом силосные закваски должны содержать осмотолерантные штаммы молочнокислых бактерий, так как при сеножировании водная фракция массы насыщена водорастворимыми веществами, а вода сильно связана волокнами растительной клетчатки. Это было учтено при разработке микробиологического состава закваски «Силвит». Эта закваска содержит как обычные, так и осмотолерантные лактококи и лактобациллы.

Показатели качества силоса на основе кукурузы полученного с применением и без применения препарата «Силвит» (ЭФКО — Родина, с. Триречное Яковлевского района Белгородской обл.)

В части общеизвестных способов применения молочнокислых заквасок при закладке зеленых масс на силосование следует напомнить особо факторы, обусловливающие качество молочнокислого брожения при силосовании, а именно: необходимость использования чистой, не содержащей бактерицидов, питьевой воды для приготовления рабочих растворов, недопустимость длительной соляризации под прямыми солнечными лучами, как самого препарата, рабочего раствора, так и поверхности обработанной раствором поверхности силосуемой массы. Необходимо так же выполнения требований по нормам внесения заквасок, указанным в сопроводительных материалах и обеспечение равномерности распределения этих доз по объему силосуемой массы, что обеспечивается точностью оценки веса каждого слоя при прослойном внесении рабочего раствора.

Объем рабочего раствора при обработке силосуемой массы должен обеспечивать равномерность послойного его внесения, что обеспечивается при использовании хороших распыливающих устройств. При этом удельный объем рабочего раствора может быть в пределах 5 л. на 1 тонну силосуемой массы. Кроме этого последний верхний слой силосуемой массы должен обрабатываться двойной дозой закваски.