Estabilidade aeróbia da silagem de aveia com e sem adição de inoculante microbiano

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1 Estabilidade aeróbia da silagem de aveia com e sem adição de inoculante microbiano Loreno Egídio Taffarel 1, Deise Dalazen Castagnara 2, Tatiane Fernandes 3, Jaqueline Rocha Wobeto 3, Evelyn Priscila Munchen Alfonso 3, Perecles Brito Batista 4 1 Mestrando do Programa de Pós Graduação em Zootecnia - CCA/Unioeste. loreno.taffarel@gmail.com 2 Doutoranda do Programa de Pós Graduação em Agronomia- CCA/Unioeste. deisecastagnara@yahoo.com.br 3 Graduanda do Curso de Zootecnia - CCA/Unioeste. tati-_-tati@hotmail.com, jaque_wobbeto@hotmail.com, eve_zinha@msn.com Doutorando em Zootecnia UFPB/Areia. perecles.batista@hotmail.com Resumo: O experimento objetivou avaliar os efeitos da adição ou não de inoculante microbiano sobre a estabilidade aeróbica da silagem de aveia. O estudo foi conduzido sob o delineamento experimental inteiramente casualizado em esquema fatorial 2x15, com dois métodos de ensilagem e 15 tempos de avaliação (0; 12; 21; 36; 45; 60; 69; 84; 93; 108; 117; 132; 141; 156 e 165 horas após a abertura dos silos), com seis repetições. A aveia utilizada para o experimento foi a aveia branca (Avena sativa) cv. IPR 126 ensilada no estádio de grão pastoso. A abertura dos silos foi realizada com o tempo de 28 dias de fermentação, e por ocasião da abertura (tempo 0) e durante 7 dias foram tomados os valores de temperatura e ph. Houve efeito significativo da presença e ausência de inoculante, dos tempos de avaliação e da interação dos fatores sobre os valores de temperatura das silagens, enquanto para o ph não houve efeito somente da interação dos fatores. Foi observada temperatura e ph superiores na silagem em que foi utilizado inoculante, com diferenças marcantes bservadas para os valores de ph com predominância de valores de ph superiores nos vários tempos de avaliação na silagem com inoculante. Os resultados evidenciam que em nenhum momento a temperatura das silagens superou os valores da temperatura ambiente, caracterizando silagens com alta estabilidade aeróbia. Silagens de aveia produzidas com ou sem a adição de inoculante microbiano (Lactobacillus plantarum) apresentam alta estabilidade aeróbia após a abertura dos silos. A adição de inoculante microbiano não proporcionou maior estabilidade à silagem de aveia. Palavras chave: Avena sativa, Lactobacillus plantarum, potencial hidrogeniônico, temperatura Aerobic stability of silage and oats with no added inoculant Abstract: The experiment aimed to evaluate the effects of the addition or not of inoculation on aerobic stability of silage of oats. The study was conducted under the completely randomized design in factorial 2x15, two methods of silage and 15 times of evaluation (0, 12, 21, 36, 45, 60, 69, 84, 93, 108, 117, 132; 141, 156 and 165 hours after opening the silos) with six replicates. Oats are used for the experiment was to oat (Avena sativa) cv. IPR 126 silage in dough stage. The silos were performed with a time of 28 days of fermentation, and at the opening (time 0) and 7 days were taken during the temperature and ph. There was a significant presence and absence of inoculation, the time of evaluation and interaction of temperature on the values of the silages, whereas for the ph effect was not only the interaction of factors. Was observed at higher temperature and ph in silage inoculant that was used, with e note marked differences in the values of ph with a predominance of higher ph values in the various phases of evaluation in inoculated silage. The results show that at no time exceeded the temperature of the silage values of temperature, characterizing with high silage aerobic stability. Oat silages produced with or without the addition of microbial inoculant (Lactobacillus plantarum) have high aerobic stability after opening the silos. The addition of inoculation did not provide greater stability to the oat silage. Keywords: Avena sativa, hydrogen potential, Lactobacillus plantarum, temperature Introdução A aveia branca (Avena, sativa L.) está incluída entre os cereais de inverno que geralmente são utilizados para produção de grãos, para alimentação humana e animal como forrageira constituintes de pastagens ou conservados nas formas de feno e silagem (Fontanelli et al., 2009).

2 A silagem de aveia pode ser elaborada colhendo-se diretamente a planta inteira com ensiladoras nos estádios de grão pastoso a massa firme, e se colhida antes deste estádio, necessita de prémurchamento e é normalmente colhida no elongamento (Fontanelli et al., 2009). O valor nutritivo da silagem dos cereais de inverno é geralmente superior em proteína bruta ao da silagem de milho, mas com valor energético inferior (Scheffer-Basso et al., 2003). McDonald (1981) citou algumas características ideais da massa a ser ensilada para sua boa preservação em forma de silagem: elevado nível de substrato fermentescível na forma de carboidratos solúveis, capacidade tamponante relativamente baixa e adequado teor de matéria seca. Entretanto, nem todo material possui estes requisitos, tornando necessário em muitos casos o pré-tratamento, como o uso de aditivos. Quanto à adição de inoculantes em silagens, em virtude da segurança e facilidade de uso, e não serem corrosivos e não poluírem o ambiente, sua utilização tem crescido em todo o mundo (Ávila et al. 2009). Em silagens de gramíneas, cuja concentração de carboidratos solúveis geralmente é baixa, a adição de bactérias ácido láticas reduz mais rapidamente o ph das silagens, inibindo o crescimento de microrganismos que podem causar problemas aos animais e ao homem, como enterobactérias e bactérias dos gêneros Listeria e Clostridium, melhorando a qualidade fermentativa e sanitária durante os processos aeróbio e anaeróbio (Bolsen, 1995). Até alguns anos atrás, a maioria dos inoculantes microbianos existentes no mercado continha somente bactérias láticas homofermentativas, mais eficientes na redução do ph e que restringem a degradação protéica, reduzindo as perdas de MS durante o processo fermentativo. No entanto, estudos comprovam que silagens bem preservadas apresentam maiores problemas de deterioração aeróbia, que se inicia com a entrada de oxigênio no silo, o que proporciona o crescimento de microrganismos aeróbios facultativos, aumentando a temperatura e as perdas de nutrientes das silagens (Nishino et al., 2003). Neste sentido, o experimento objetivou avaliar os efeitos da adição ou não de inoculante microbiano sobre a estabilidade aeróbica da silagem de aveia. Material e Métodos O experimento foi conduzido no Laboratório de Nutrição Animal pertencente ao Centro de Ciências Agrárias da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, campus de Marechal Cândido Rondon. A aveia utilizada para o experimento foi a aveia branca cv. IPR 126, cultivada em uma propriedade agrícola localizada no município de Santa Helena PR, localizada sob as coordenadas geográficas latitude 24 o S, longitude 54 o W e altitude de 412 m. O solo da área experimental foi classificado como Latossolo Vermelho eutroférrico (Embrapa, 2006). O clima local, classificado segundo Koppen é do tipo Cfa, subtropical com chuvas bem distribuídas durante o ano e verões quentes. As temperaturas médias do trimestre mais frio variam entre 17 e 18 C, do trimestre mais quente entre 28 e 29 C e a anual entre 22 e 23 C. Os totais anuais médios normais de precipitação pluvial para a região variam de a mm, com trimestre mais úmido apresentando totais variando entre 400 a 500 mm (IAPAR, 2006). Durante o crescimento e secagem das plantas as condições climáticas foram favoráveis. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 2x15, com dois métodos de ensilagem e 15 tempos de avaliação (0; 12; 21; 36; 45; 60; 69; 84; 93; 108; 117; 132; 141; 156 e 165 horas após a abertura dos silos), com seis repetições. A semeadura da aveia foi realizada com densidade de 80 kg ha -1 de sementes, distribuídas em linhas espaçadas de 0,17 m e sem a utilização de adubação de base. Não foi realizada adubação de cobertura. O corte da área experimental foi realizado após a secagem do orvalho (9:00 h) no dia 11/08/2010 com auxílio de colhedora automotriz regulada para tamanho de partícula de 15 mm, equipada com kit aplicador de inoculante. No momento do corte o material apresentava teor médio de matéria seca de 30%. O inoculante utilizado foi o SiloMax MATSUDA Centurium, que continha cepas melhoradas de Lactobacillus plantarum (2,5x10 8 UFC/g) e Pedicoccus pentasaceus (2,5x10 8 UFC/g) na forma liofilizada e é indicado para todos os tipos de forrageiras ensiláveis, promovendo uma maior estabilidade após a abertura do silo, inibindo as bactérias causadoras de fermentações indesejáveis (butílica, acética e alcoólica). A aplicação do inoculante foi realizada segundo as recomendações do fabricante.

3 Para a ensilagem da aveia foram utilizados protótipos laboratoriais de PVC com 50 cm de altura e 10 cm de diâmetro, nos quais foram acondicionados 1,300 kg da massa de forragem obtida. O material foi compactado e os silos tampados com caps dotados de válvulas do tipo Bunsen para o livre escape dos gases. A abertura dos silos foi realizada com o tempo de 28 dias de fermentação, e por ocasião da abertura (tempo 0) foram tomados os valores de temperatura e ph. Após o descarregamento dos silos o material foi acondicionado em bandejas plásticas, onde permaneceu por 7 dias, para avaliação da estabilidade aeróbia. Essas amostras foram mantidas em sala fechada onde foi monitorada a temperatura de cada amostra diariamente. Para isso, foi utilizado um termômetro digital que era inserido na massa ensilada, em profundidade de 10 cm, para tomada de temperatura duas vezes ao dia (às 8 e 17 h). Simultaneamente ao monitoramento da temperatura, também foi monitorado o ph das amostras segundo a metodologia proposta por A estabilidade aeróbia foi calculada como o tempo, em horas, para que as silagens, após a abertura do silo, apresentassem temperatura 2 C mais elevada que a temperatura ambiente (Kung Jr. et al., 2000). Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Resultados e Discussão Houve efeito significativo da presença e ausência de inoculante, dos tempos de avaliação e da interação dos fatores sobre os valores de temperatura das silagens (P<0,01) e variação das temperaturas das silagens em relação á temperatura ambiente (P<0,01), enquanto para o ph não houve efeito somente da interação dos fatores (P>0,05). Para os valores médios, foi observada temperatura e ph superiores na silagem em que foi utilizado inoculante, enquanto para a variação de temperatura foi observado comportamento inverso (Tabela 1). No desdobramento da interação, ao serem estudadas a presença e ausência de inoculante na silagem de aveia em cada tempo estudado, diferenças marcantes foram observadas para os valores de ph com predominância de valores de ph superiores na silagem com inoculante. Para as demais variáveis estudadas, houve diferenças significativas entre a presença e ausência de inoculante na silagem em apenas alguns dos tempos estudados. Devido às grandes variações observadas na temperatura ambiente durante o período de avaliação, optou-se pela não adoção de análise de regressão para os dados obtidos e sua apresentação em gráfico ilustrando o comportamento das temperaturas ambiente e das silagens ao longo do período de avaliação. Os resultados evidenciam que em nenhum momento a temperatura das silagens superou os valores da temperatura ambiente, caracterizando silagens com alta estabilidade aeróbia. Porém, segundo Siqueira et al. (2010), a interpretação dos resultados de estabilidade aeróbia (h) considerando os aditivos utilizados deve ser realizada com cautela. Segundo o modelo de deterioração aeróbia de Muck et al. (1991), vários fatores afetam a estabilidade da silagem, entre eles, o ph, os teores de etanol, ácido acético, lático, carboidratos solúveis residuais e a população inicial de leveduras e de fungos filamentosos, fazendo com que a temperatura de forma isolada não seja o parâmetro mais indicado para caracterização da estabilidade aeróbia. Alguns estudos constataram efeitos benéficos sobre a estabilidade aeróbia de silagens com a adição de inoculantes à base de Lactobacillus buchneri em silagens de milho (Ranjit & Kung Jr. 2000), sorgo (Filya, 2003) e cana-de-açúcar (Pedroso et al., 2008), entre outras. Ítavo et al. (2006) ao estudarem a adição de Lactobacillus plantarum na produção de silagens de grãos úmidos de milho e sorgo não observaram efeitos positivos da inoculação microbiana, pois todas as silagens apresentaram parâmetros adequados quanto ao perfil de fermentação e à composição química. O objetivo original do uso de aditivos é garantir que bactérias lácticas dominem a fermentação, resultando em uma silagem bem conservada (McDonald, 1981; Van Soest, 1994). Os inoculantes microbianos são seguros para o manuseio e fornecem população adicional de bactérias lácticas homofermentativas. Henderson (1993) afirmou que o aumento da taxa de fermentação por meio da inoculação de microrganismos resulta na supressão da proteólise, na deaminação e em maior retenção de carboidratos solúveis na silagem. Segundo Vilela (1998), a eficiência de inoculantes de silagem depende da população de bactérias existentes na cultura, do poder tampão e da quantidade e qualidade dos microrganismos adicionados à cultura.

4 Contudo, as boas práticas de ensilagem, como o uso do correto tamanho de partícula, o rápido enchimento, a boa compactação e vedação e o adequado dimensionamento do silo, são imprescindíveis na confecção de uma silagem e não podem ser substituídas por inoculantes (Ítavo et al., 2006). Tabela 1. Valores de temperatura, ph e variação da temperatura em relação à temperatura ambiente de silagens de Aveia Branca IPR 126 com e sem a utilização de inoculante microbiano Temperatura (T ) ph Variação de T Tempos S/Inoc. C/Inoc. S/Inoc. C/Inoc. S/Inoc. C/Inoc. 0 24,08a 24,23a 4,12b 4,17a 2,42a 2,27a 12 20,22b 20,70a 4,17b 4,21a 0,78a 0,30b 21 24,52a 24,73a 4,17b 4,22a 3,08a 2,87a 36 20,52a 20,48a 4,18b 4,25a 0,78a 0,82a 45 25,07a 25,23a 4,20a 4,24a 4,33a 4,17a 60 22,68a 22,62a 4,18b 4,24a 0,32a 0,38a 69 26,32a 26,68a 4,20a 4,23a 4,28a 3,92a 84 24,95a 24,72a 4,21b 4,29a 1,75a 1,98a 93 28,23b 29,43a 4,23b 4,31a 3,47a 2,27b ,77a 24,92a 4,25b 4,33a 1,93a 1,78a ,90a 29,82a 4,21b 4,28a 3,60a 3,68a ,05a 22,12a 4,27b 4,33a 0,45a 0,38a ,55a 21,87b 4,27b 4,36a 0,55b 1,23a ,57a 19,80a 4,28a 4,31a 1,33a 1,10a ,80b 23,32a 4,31a 4,34a 2,80a 2,28b Médias 23,88b 24,04a 4,22b 4,27a 2,13a 1,96b CV (%) 1,69 0,86 19,8 *Médias seguidas de mesma letra na linha para cada variável não diferem pelo teste Tukay ao nível de 5% de provabilidade S/Inoc C/Inoc TºAmb Tempo (horas) Figura 1. Temperatura das silagens de aveia com e sem inoculante microbiano em relação à temperatura ambiente após 28 dias de fermentação

5 Conclusões Silagens de aveia produzidas com ou sem a adição de inoculante microbiano (Lactobacillus plantarum) apresentam alta estabilidade aeróbia após a abertura dos silos. A adição de inoculante microbiano não proporcionou maior estabilidade à silagem de aveia. Literatura citada AVILA, C.L.S. et al. Estabilidade aeróbia de silagens de capim-mombaça tratadas com Lactobacillus buchneri. Revista Brasileira de Zootecnia. v.38, n.5, p , BOLSEN, K.K. Silage: basic principles. In: BARNES, R.F.; MILLER, D.A.; NELSON, C.J. (Eds.) Forages. 5.ed. Ames: Iowa State University, p EMBRAPA Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema brasileiro de classificação de solos, 2 ed. Rio de Janeiro, p. FILYA, I. The effect of Lactobacillus buchneri, with or without homofermentative lactic acid bacteria, on the fermentation, aerobic stability and ruminal degradability of wheat, sorghum and maize silages. Journal of Applied Microbiology, v.95, p , FONTANELI, R.S. et al. Rendimento e valor nutritivo de cereais de inverno de duplo propósito: forragem verde e silagem ou grãos. Revista Brasileira de Zootecnia, v.38, n.11, p , HENDERSON, N. Silage additives. Animal Feed Science and Technology, v.45, p.35-56, INSTITUTO AGRONÔMICO DO PARANÁ -IAPAR. Cartas Climáticas do Paraná Disponível em: < Acesso em: 03 set ÍTAVO, C. C. B. F. et al. Padrão de fermentação e composição química de silagens de grãos úmidos de milho e sorgo submetidas ou não a inoculação microbiana. Revista Brasileira de Zootecnia, v.35, n.3, p , KUNG JR., L. Aditivos microbianos e químicos para silagem: Efeitos na fermentação e resposta animal. In: WORKSHOP SOBRE MILHO PARA SILAGEM, 2., 2001, Piracicaba. Anais... Piracicaba: Fundação de Estudos Agrários Luiz de Queiroz, p McDONALD, P. The biochemistry of silage. New York: John Wiley, p. MUCK, R.E.; SHINNERS, K.J. Conserved forages (silage and hay): Progress and Priorities. In: INTERNATIONAL GRASSLAND CONGRESS, 29, 2001, São Pedro. Proceeding Piracicaba: Brazilian Society of animal Husbandry 2001 p NISHINO, N.; YOSHIDA, M.; SHIOTA, H. et al. Accumulation of 1,2-propanediol and enhancement of aerobic stability in whole crop maize silage inoculated with Lactobacillus buchneri. Journal of Applied Microbiology, v.94, n.5, p , PEDROSO, A.F; NUSSIO, L.G.; LOURES, D.R.S. et al. Fermentation, losses, and aerobic stability of sugarcane silages treated with chemical or bacterial additives. Scientia Agricola, v.65, p , RANJIT, N.K.; KUNG Jr., L. The effect of Lactobacillus buchneri, Lactobacillus plantarum, or a chemical preservation on fermentation and aerobic stability of corn silage. Journal of Dairy Science, v.83, p , SCHEFFER-BASSO, S.M.; FONTANELI, R.S.; DÜRR, J.W. et al. Valor nutritivo de forragens: concentrados, pastagens e silagens. Passo Fundo: Universidade de Passo Fundo - Centro de Pesquisa em Alimentação, p. SIQUEIRA, G.R. et al. Queima e aditivos químicos e bacterianos na ensilagem de cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Zootecnia, v.39, n.1, p , VAN SOEST, P.J. ROBERTSON, J.B., LEWIS, B.A. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber and non starch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of Dairy Science, n.74, , VILELA, D. Aditivos para silagem de plantas tropicais. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE ZOOTECNIA, 35., 1998, Botucatu. Anais... Botucatu: Sociedade Brasileira de Zootecnia, p