Vliv biologických přípravků při různých teplotách fermentace vojtěšky

Homolka P., Jančík F., Kubelková P., Loučka R.

Výzkumný ústav živočišné výroby, v.v.i., Uhříněves

Úvod

Silážování vojtěšky (Medicago sativa L.) představuje kritickou technologii konzervace vysoce kvalitního krmiva pro přežvýkavce. Kvalita siláže je významně determinována průběhem fermentačních procesů, které lze efektivně monitorovat prostřednictvím kontinuálního sledování teplotních změn během skladování.

Biologické silážní přípravky obsahující selektované bakterie mléčného kvašení a hydrolytické enzymy představují moderní nástroj pro optimalizaci fermentace. Teplota během fermentace funguje jako klíčový biomarker metabolické aktivity mikroorganismů a může sloužit jako prediktivní indikátor účinnosti aplikovaných silážních přípravků.

Teplotní profil fermentace přímo moduluje aktivitu různých skupin mikroorganismů, což má fundamentální dopad na fermentační ztráty sušiny prostřednictvím aktivace odlišných metabolických drah. Teplota skladování představuje kritický faktor ovlivňující jak fermentační dynamiku, tak dlouhodobou stabilitu siláže.

Cíl

Cílem studie bylo komplexní vyhodnocení vlivu biologického silážního inokulantu s hydrolytickými enzymy a kontrolního přípravku bez enzymů na teplotní profil fermentace vojtěšky při dvou různých teplotních režimech (20 °C a 30 °C) s využitím kontinuálního monitoringu teploty.

Metody

Pokusný materiál
Experiment byl realizován s řezankou vojtěšky s následujícím chemickým složením: sušina 359,5 g/kg, dusíkaté látky 191,9 g/kg sušiny, ADF 317,2 g/kg sušiny, NDF 399 g/kg sušiny.

Experimentální design
Faktoriální pokus 4×2 zahrnoval čtyři typy konzervačních přípravků: kontrola bez přípravku, Formasil Alfa s enzymy (1 g/t), kontrolní inokulant bez enzymů (1 g/t), a kyselina mravenčí (4 l/t). Dva teplotní režimy: 20 °C a 30 °C v klimatizovaných místnostech.

Silážování
Každá kombinace byla provedena ve dvou replikacích (celkem 16 vzorků) v množství 500 g řezanky ve vakuových sáčcích. Do každého vzorku bylo implementováno bateriové teplotní čidlo Thermochron DS1922L s intervalem měření 3 hodiny.

Monitoring a analýzy
Kontinuální teplotní monitoring probíhal 51 dní (13. května až 2. července 2025), následovaný měřením aerobní stability po dobu 7 dní. Fermentační ztráty sušiny byly kalkulovány podle standardní metodiky. U všech variant byly stanoveny pH, obsah kyseliny mléčné a těkavých mastných kyselin.

Statistické zpracování
Data byla analyzována v software Statistica v.13 pomocí Welch's t-testu pro porovnání průměrných teplot. Velikost efektu byla kvantifikována Cohen's d koeficientem (α = 0,05).

Výsledky

Teplotní profily
Všechny testované silážní přípravky vykazovaly statisticky významné rozdíly oproti kontrolní variantě (p < 0,05), s výjimkou kyseliny mravenčí při 30 °C. Průměrné teploty vzorků se pohybovaly v rozsahu 20,46 °C (kontrola při 20 °C) až 25,01 °C (inokulant s enzymy při 30 °C). Nejvýraznější teplotní efekt byl zaznamenán u enzymatického inokulantu při 30 °C s nárůstem +0,76 °C oproti kontrole (Cohen's d = 0,240).

Fermentační ztráty
Fermentační ztráty sušiny vykazovaly široké spektrum hodnot od 0,54 % (kyselina mravenčí, 30 °C) do 3,42 % (kontrola, 20 °C). Byla identifikována významná interakce mezi typem konzervačního přípravku a teplotním režimem (P < 0,001). Kyselina mravenčí demonstruje nejstabilnější profil ztrát napříč teplotními režimy.

Zajímavé je komparativní chování obou inokulantů: enzymatický přípravek vykazoval paradoxně vyšší ztráty při vyšší teplotě (1,24 % → 1,81 %), zatímco kontrolní inokulant bez enzymů projevoval inverzní trend (2,98 % → 1,32 %).

Kvalita fermentace
Enzymatický inokulant dosáhl optimálního poměru kyseliny mléčné k těkavým mastným kyselinám při 30 °C (3,46) i 20 °C (3,01), což indikuje dominanci žádoucí homofermentativní metabolické dráhy. Vysoké korelace s teplotou prostředí (r = 0,794-0,965) potvrzují robustnost teplotního monitoringu jako diagnostického nástroje.

Závěr

Studie definitívně prokázala, že kontinuální monitoring teploty představuje vysoce efektivní metodiku pro hodnocení účinnosti silážních přípravků a vysvětlení jejich biochemických mechanismů působení. Všechny testované biologické přípravky demonstrovaly měřitelný vliv na teplotní profil fermentace vojtěšky.

Enzymatický inokulant vykazoval superiorní fermentační charakteristiky s nejvyšším poměrem kyseliny mléčné k těkavým mastným kyselinám, zejména při vyšší teplotě 30°C. Kyselina mravenčí se etablovala jako nejstabilnější konzervant z perspektivy teplotní kontroly i minimalizace fermentačních ztrát.

Pro aplikaci v zemědělské praxi je kruciální, že selekce silážního přípravku musí respektovat anticipované teplotní podmínky. Enzymatické přípravky jsou optimální při standardních teplotních režimech, zatímco pro extrémní letní podmínky se jeví jako nejbezpečnější alternativa kyselina mravenčí.

Výsledky poskytují vědecky fundované podklady pro optimalizaci technologických postupů silážování vojtěšky v závislosti na klimatických podmínkách a typu aplikovaných konzervačních přípravků.

Tabulka 1. Průměrné teploty a fermentační parametry testovaných variant

Poděkování

Autoři vyjadřují poděkování Výzkumnému ústavu živočišné výroby, v.v.i. za poskytnutí experimentálního zázemí a technické podpory, a firmě VVS Verměřovice s.r.o. za poskytnutí testovaných přípravků. Výzkum byl podpořen grantem MZE-RO0723 (V-04/250 300).

Kontakt: doc. Ing. Petr Homolka, Ph.D., CSc., VÚŽV v.v.i., Přátelství 815, 104 00 Praha-Uhříněves
E-mail: homolka.petr@vuzv.cz | Tel: +420 731 650 811