Kaba yem muhafazasında kimyasal ve mikrobiyel koruyucular

Hayvan beslemede verimlilik için kaba yem (yemler) doğal, mikrobiyal ve kimyasal koruyucular aracılığıyla muhafaza edilmektedir. Ülkemizde başta Karadeniz Bölgesi olmak üzere bazı bölgelerde kaba yemlerin kurutulmasıyla ilgili ciddi anlamda sorunlar yaşanmaktadır. Bu durumun en temel sebebi kaba yemlerin verim ve kalite bakımından hasada en uygun oldukları devrenin yağışlı döneme denk gelmesi nedeniyle uygun zamanda hasat edilememeleridir. Bu yolla meydana gelen ekonomik kayıp oldukça önemli düzeylere ulaşabilmektedir.

Ruminantların beslenmesinde büyük öneme sahip olan kaba yemlerin besleme değerinde biçimden hayvanın tüketimine kadar geçen sürede bazı faktörlere bağlı olarak azalmalar meydana gelmektedir. Bilindiği üzere biçilen kaba yemlerin hücreleri nem düzeyi %40’ın altına düşünceye kadar solunuma devam etmektedirler. Solunum esnasında hızlı sindirilebilir karbonhidratların tüketimi sonucunda kuru madde düzeyinde %2-16 arasında kayıp meydana gelmektedir. Solunum esnasında meydana gelen bu kayıpların en düşük düzeye indirilebilmesi için kaba yemlerin kuru madde düzeylerinin en kısa sürede %15 düzeylerine indirilmesi gerekir.

Ali Vaiz Garipoğlu, Ahmet Akdağ (Ondokuzmayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Zootekni Bölümü, Samsun)

ÖZET

Ülkemizde başta Karadeniz Bölgesi olmak üzere bazı bölgelerdekaba yemlerin kurutulmasıyla ilgili ciddi anlamda sorunlar yaşanmaktadır. Bu durumun en temel sebebi kaba yemlerin verim ve kalite bakımından hasada en uygun oldukları devrenin yağışlı döneme denk gelmesi nedeniyle uygun zamanda hasat edilememeleridir. Bu yolla meydana gelen ekonomik kayıp oldukça önemli düzeylere ulaşabilmektedir. Ruminantların beslenmesinde büyük öneme sahip olan kaba yemlerin besleme değerinde biçimden hayvanın tüketimine kadar geçen sürede bazı faktörlere bağlı olarak azalmalar meydana gelmektedir. Bilindiği üzere biçilen kaba yemlerin hücreleri nem düzeyi %40’ın altına düşünceye kadar solunuma devam etmektedirler. Solunum esnasında hızlı sindirilebilir karbonhidratların tüketimi sonucunda kuru madde düzeyinde %2-16 arasında kayıp meydana gelmektedir. Solunum esnasında meydana gelen bu kayıpların en düşük düzeye indirilebilmesi için kaba yemlerin kuru madde düzeylerinin en kısa sürede %15 düzeylerine indirilmesi gerekir.

Ülkemizde uygulanmakta olan kurutma yöntemlerinde farklı düzeylerde besin madde kayıpları gerçekleşmektedir. En düşük besin madde kaybı yapay kurutma metodunda gerçekleşmektedir. Ancak bu yöntemin oldukça yüksek maliyete sahip olduğu gerçeği de unutulmamalıdır. Bu nedenle kaba yemlerin besleme değerlerini kaybetmeden depolanabilmeleri için alternatif uygulamalara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu uygulamalardan birisi kaba yemlerin özel olarak geliştirilmiş kimyasal ve mikrobiyel koruyucular kullanılması suretiyle kaba yemlerin %30 gibi yüksek nem düzeylerinde depolanmalarıdır. Bu çalışmada söz konusu koruyucuların kaba yemlerin muhafazasında kullanım imkânları hakkında bilgi verilecektir.

GİRİŞ

Ülkemizde başta Karadeniz Bölgesi olmak üzere bazı bölgelerde hasat için en uygun olan devrenin yağışlı döneme denk gelmesi nedeniyle kaba yemlerin kurutulmasıyla ilgili ciddi anlamda sorunlar yaşanmaktadır. Biçilen kaba yemlerin hücrelerinde nem düzeyi %40’ın altınadüşünceye kadar devam eden solunuma bağlı olarak sindirilebilir karbonhidratların tüketimi sonucunda kuru madde düzeyinde %2-16 arasında kayıplar gözlenmektedir. Bu kayıpların en düşük düzeye indirilebilmesi için kaba yemlerin kuru madde düzeylerinin en kısa sürede %15 düzeylerine indirilmesi gerekir (Ergün, 2002). Coblentz ve ark. (2004), %20’nin üstündeki nem düzeylerinde (>200 g/kg kuru madde, KM) depolanan ot balyalarında kızışma olaylarına bağlı olarak besin madde içeriğinin olumsuz yönde etkileneceğini bildirmiştir.

Kaba yemlerin kurutulması amacıyla başvurulan yerde kurutma, sehpada kurutma, yapay kurutma gibi yöntemler arasında en düşük düzeyde besin madde kaybına yapay kurutma yönteminde rastlanılmaktadır (Dulcet ve ark., 2006). Karabulut (1995) sıcak hava ve yerde kurutma yöntemleriyle elde edilen kuru yonca otununham protein ve ham selüloz değerlerini (kuru maddede) sırasıyla %19,64 ve 29,65 ve %16,08 ve 34,47 olarak bildirmiştir. Ancak yapay kurutma yönteminin oldukça yüksek maliyete sahip olduğu gerçeği de unutulmamalıdır. Bu nedenle kaba yemlerin besleme değerlerini kaybetmeden depolanabilmeleri için alternatif uygulamalara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu uygulamalardan birisi kaba yemlerin %30 gibi yüksek nem düzeylerinde depolanmalarıdır. Bu yolla bitkiler besleme değerinin nispi olarak yüksek olduğu erken devrede biçilebilmektedir Aynı zamanda bitkiler fazla kurumadan depolandıkları için özellikle besin maddelerince en zengin bitki kısmı olan yaprakların kopması şeklinde ortaya çıkan fiziksel kayıpların önüne geçilmiş olmaktadır.

Kaba yemlerin yüksek nem düzeylerinde depolanmaları durumundamikrobiyel gelişim ve buna bağlı olarak ortaya çıkan yüksek ısı artışına bağlı olarak besin madde içeriklerinde büyük ölçüde kayıplar ortaya çıkmaktadır.

Bu kayıpların düzeyi;

1. Otun nem içeriği,
2. Ot yığını veya balyasının yoğunluk ve büyüklüğü,
3. Balya veya yığının kuruma hızı,
4. Yığın veya balyada mevcut epifitik mikrobiyel populasyonun yoğunluğu gibi faktörlere bağlı olarak değişmektedir (Mahanna, 1994).

Cherney ve ark. (1987), %20 üzerinde nem düzeyine sahip olan balyalarda meydana gelen ısınmaya bağlı olarak ADF, NDF ve ADIN (Asit deterjanda çözünmeyen azot) konsantrasyonunun arttığını ve ADF, NDF ve özellikle de ADIN içeriği ile ot kalitesi arasında negatif ilişkinin bulunduğunu bildirmektedir. McBeth ve ark. (2001), depolanan otlarda nem seviyesinin uygun düzeyde olmaması ve kızışmanın önüne geçilmesi amacıyla önlem alınmaması durumunda organik madde sindirilebilirliğinin %12-13 düzeyinde, azot abzorbsiyonunun ise %26 düzeyinde azaldığını ortaya koymuştur. Yaprak kayıplarının önüne geçilmesi amacı ile yüksek nem düzeylerinde (%20-30) depolanan kaba yem yığınındaki biyolojik aktivite nem düzeyi yaklaşık %12 düzeylerine düşünceye kadar devam eder. İşte daha önce bahsedilen besin madde kayıplarının sebebi olan ısı artışının da kaynağı bu biyolojik aktivitedir. Bu gerçekten hareketle araştırıcıların söz konusu aktivitenin önlenmesi amacı ile başvurulacak yöntemlerin belirlenmesine yönelik olarak yürüttükleri çalışmalar neticesinde;

1. Kimyasal koruyucular (bazı kimyasal maddeler, organik asitler, çeşitli asitlerin tuzları, tuz, susuz amonyak, üre, fermantasyon ürünleri) ve
2. Mikrobiyel koruyucular (anaerobik bakteriyel inokulantlar ve aerobik mikrobiyel inokulantlar) gibi unsurların bu amaçla kullanılabileceği belirlenmiştir (Mahanna, 1994).

Bu çalışmada bahsedilen unsurların etki mekanizmaları ve etki düzeyleri kimyasal koruyucular ve mikrobiyel koruyucular başlıkları altında ele alınacaktır.

KİMYASAL KORUYUCULAR

Kaba yemlerin kurutulması amacı ile kullanılan kimyasal koruyucular arasında sodyum karbonat, kalsiyum karbonat, kalsiyum klorid, silika jel ve klorlanmış fenoller yer almaktadır. Sodyum karbonat ve kalsiyum karbonat etkilerini girdikleri tepkime sonucunda ortaya çıkardıkları karbondioksitin küf önleyici etkisiyle ortaya koymaktadır. Ancak yapılan çalışmalar bu kimyasalların kullanılmasıyla ortaya çıkan karbondioksit miktarının küf gelişiminin önlenmesi için yeterli olmadığını ortaya koymuştur. Diğer kimyasal koruyucularsa ekonomik ve güvenlik nedenleriyle pek kullanım alanı bulamamıştır.

Mahana (1994), kimyasal koruyucuların yonca ve üçgül gibi baklagil türü yem bitkilerinde bitkinin su kaybını önleyen mumsu kütin yapıyı bozarak kurutucu etkilerini ortaya koyduğunu belirtmiş ve söz konusu koruyucuların timoti otu ve brom otu gibi bitkilerde etkili olmadığını ileri sürmüştür. Rotz (1995), potasyum ve sodyum karbonat gibi kimyasal koruyucuların sadece baklagil yeşil yemlerinde etkili olduğunu ve bu kimyasalların otların kuruma süresini bölgeye göre değişmekle birlikte yaklaşık 1 gün kısalttığını ileri sürmüşlerdir. Buna bağlı olarak da solunum kayıpları azalma göstermekte ve yağmura bağlı besin maddesi kaybı riski bertaraf edilmektedir.

Ot muhafazasında en fazla kullanılan organik asit olan propiyonik asit bu amaçla kullanılan diğer tüm organik asitler gibi koruyucu etkisini küf gelişimini önleyici özelliği sayesinde ortaya koymaktadır (Knapp ve ark. ,1976; Rotz ve ark., 1991). Knapp ve ark. (1976), %32 nem içerikli otlarda 9-10 kg/ton düzeyinde kullanılan propiyonik asitin sindirim derecesinde yaklaşık %5’lik artışa yol açtığını ileri sürmüşlerdir. Rotz (1995), kaba yem kuru maddesinin %1-2’si oranında kullanılan propiyonik asitin küf gelişimi ve ısınmaya bağlı kızışmayı önlediğini belirtmiştir. Aynı çalışmada propiyonik asitin kullanılan malzemeler üzerindeki aşındırıcı etkisinin önlenmesi amacı ile söz konusu asitin amonyum ve sodyum tuzlarının kullanılabileceği ileri sürülmüştür. Kung (URL:1), propiyonik asit tuzlarının yüksek nem içerikli (%30) otların muhafazasında en az saf asit formları kadar etkili olduğunu bildirmektedir.

Propiyonik asit ile muamele edilen balyalarda depolama esnasında nem düzeyi muamelesiz balyalara göre yüksek olmakta olup bu durum muameleli balyalarda mikrobiyel aktivitenin artmasına yol açmaktadır (Coblentz ve Bertram, 2012). Rotz ve ark. (1991) muameleli balyalardaki nem düzeyinin 6 aylık depolama sonucunda muamelesiz olanlara göre %7 daha fazla olduğunu ve bu durumun da muhtemelen propiyonik asitin higroskopik özelliğinden kaynaklandığını ileri sürmüşlerdir. Propiyonik asit (PA) muamelesi kuru ot üretiminde kuru madde kaybını azaltırken, sindirilebilirliği artırıcı etki göstermektedir (Knapp ve ark., 1976). Kuru madde kaybındaki düşme ve sindirilebilirlikteki artış özellikle %1 PA muamelesinde bariz olarak görülmektedir.

Bu gerçeğe rağmen ticari organik asit karışımlarında %0,02 ve %0,1 oranlarında PA kullanılmaktadır. Kung (URL;1), %20-25 nem içerikli balyalar için %0,5 (5 kg/ton yeşil yem), %26-30 nem içerikli balyalar için ise %1 (10 kg/ton yeşil yem) düzeyinde PA kullanımını önermektedir. Burada bahsedilen değerler %100 PA çözeltileri için geçerli olan değerlerdir. Piyasada %10 ile %100 arasında değişen konsantrasyonlarda PA çözeltileri bulunması mümkün olmakla birlikte çok seyreltik çözeltilerin kullanılması önerilmemektedir. Çünkü bu durumda çok daha fazla su kullanılması söz konusu olmaktadır. Ayrıca, genel anlamda kimyasal koruyucuların balyalama esnasında uygulanması önerilmektedir.

Çünkü otların yayılması ve tırmıkla karıştırılması esnasında kullanılan kimyasal koruyucuların uçarak kaybolmaları söz konusu olmaktadır. PA veya amonyum propiyonat çözeltileri balya makinelerine yerleştirilen özel ekipmanlarla bir çok püskürtücü uç kullanılarak balyaların üstüne püskürtülmekte ve bu yolla çok geniş bir alanda uygulama imkanı ortaya çıkmakta ve sonuçta uygulamanın etkinliği artmaktadır (Rankin, URL;2)

Jorgensen ve ark. (1978) farklı hasat metotlarını karşılaştırdığı çalışmada tarlada solunum kaybı ve hasat kaybının PA muamelesi ile oransal olarak olumlu yönde etkilendiğini ortaya koymuştur. Biçim sonrası ve depolama sonrası verim düzeylerinde PA kullanımına bağlı olarak ortaya çıkan artış söz konusu muamelenin hiç de önemsenmeyecek düzeyde olmadığını göstermektedir. Aynı araştırıcı tarafından PA muamelesinin kuru madde tüketimini düşürdüğü, süt verimini bir miktar yükselttiği, süt yağ içeriğini ise etkilemediği saptanmıştır.

MİKROBİYEL KORUYUCULAR

Kimyasal koruyucuların kullanılan ekipmanlar ve insan sağlığı açısından bazı olumsuz etkilere sahip olması araştırıcıları alternatif çözüm arayışlarına yönlendirmiştir. Bu arayışlar sonucunda bazı bakterilerin bu amaçla kullanılabileceği anlaşılmıştır. Mikrobiyel koruyucular başlığı altında ele alabileceğimiz bu bakteriler ürettikleri laktik, asetik ve propiyonik asitler ile kimyasal koruyucuların fonksiyonunu üstlenmektedirler. Söz konusu bakteriler depolanan ot balyalarındaki pH düzeyini düşürmekte ve sonuçta balyalarda ısınma ve kızışmaya yol açan küf ve bakterilerin gelişimini önlemektedirler (Duchaine ve ark., 1995). Mikrobiyel koruyucular daha çok silaj fermantasyonunun arzulanan yön ve seviyede gerçekleşmesini sağlamak amacı ile kullanılmaktadır.

Bu konuda oldukça yüksek düzeyde etkinlik göstermeleri söz konusu ürünlerin yeşil kaba yemlerin yüksek nem içeriklerinde depolanabilmeleri amacı ile de kullanılabileceklerine dair bir kanı uyandırmıştır. Bu amaçla kullanılan mikrobiyel ürünler laktik asit üret en bakterileri (laktobasil, pediokok ve streptokoklar) içermektedir (Mahanna, 1994; Nelson ve ark., 1989). Fakültatif nitelikte olan ve oldukça yüksek su aktivitesine (%95’in üstünde) ihtiyaç duyan bu bakterilerin açıkta olan ve su içeriği düşük olan otlar (balyalar) üzerinde yaşayıp yaşayamayacakları konusunda tereddütler mevcuttur (Mahanna, 1994).

Mikrobiyel koruyucuların kaba yemlerin yüksek nem düzeylerinde depolanabilmeleri ile ilgili etkinlik düzeyleri balya tipi, balyalama nem düzeyi ve çevre şartlarına bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Nelson ve ark. (1989a) düşük kuru madde düzeylerindeki depolama şartlarında mikrobiyel koruyucuların küçük dikdörtgen yonca balyalarında büyük yuvarlak balyalara göre daha etkin olduğunu ortaya koymuştur. Balyalamada yaprak kayıplarını (hasat kaybı) %56,6 ve %83,6 KM içerikleri için %1,2 ve 9,7 olarak bildiren Nelson ve ark. (1989b)’ın sonuçları KM düzeyinin yaprak kaybını etkilemediğini bildiren Nelson ve ark. (1989a)’ın sonuçları ile çelişmektedir. Bu iki araştırma arasındaki fark balya tipinden kaynaklanmaktadır. Nelson ve ark. (1989a) aynı zamanda %26 nem düzeyinde depolanan büyük yuvarlak balyalarda mikrobiyel inokulant kullanımının Maillard reaksiyonu ürünlerinin oluşumunu azalttığını ve dolayısıyla KM ve HP sindirilebilirlik derecesini artırdığını bildirmiştir.

Her ne kadar mikrobiyel koruyucu kullanımının ısıya bağlı besin madde kayıplarını azalttığı ileri sürülse de bu durumun anaerobik fermantasyonun değişikliğe uğramasından kaynaklanıp kaynaklanmadığı tam anlamıyla açıklığa kavuşturulamamıştır. Rotz ve ark. (1988) tarafından yürütülen araştırmada anaerobik mikrobiyel inokulantların kontrol grubuna veya propiyonik asitin kullanıldığı gruba göre herhangi bir avantaj sağlamadığı ortaya konulmuştur. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar ile daha kurak bölgelerde yürütülen bazı çalışmalarda elde edilen sonuçlar arasında çelişkiler bulunmaktadır. Bu durum anaerobik mikrobiyel kurutucularının etkilerinin çevre şartlarına bağlı olarak değişiklik gösterdiğini ortaya koymaktadır.

KAYNAKLAR

Cherney, J.H., Johnson, K.D., Tuite, J., Volenec, J.J. 1987. Microfloral and compositional changes in alfalfa hay treated with sodium diacetate and stored at different moisture contents. Anim.feed Sci. Technol. 17:45-56.

Coblentz, W.K., Bertram, M.G. 2012. Effects of a propionic acidbased preservative on storage characteristics, nutritive value and energy content for alfalfa hays packaed in large round bales. Journal of Dairy Sci., 95, 1, 340-342.

Duchaine, C., Lavoie, M.C., Cormier, Y. 1995. Effects of bacterial hay preservative (Pediococcus pentosaceus) on hay under experimental storage conditions. Applied and Enviromental Microbiology, Dec., 4240-4243.

Jorgensen, N.A., Fritschel, P.R., Barrington, G.P. 1978. Chemical treatment of high-moisture hay. Wisconsin Dairy Sci. And Agric.Eng. Depts. Preliminary Report.

Karabulut, A. (1995). Yemler Bilgisi ve Yem Teknolojisi. U.Ü. Zir. Fak. Ders Notları No:67, Bursa.

Knapp, W.R., Holt, D.A., Lechtenberg, V.L. 1976. Propionic acid as a Hay Presertavtive. Agron. J.68: 120-123.

McBeth, L.J., Coffey, K.P., Coblentz, W.K., Turner, J.E., Scarbrough, D.A., Bailey, C.R., Stivarius, M.R. 2001. Impact of heating-degree-day accumulation during bermudagrass hay storage on nutrient utilization by lambs. J.Anim. Sci. 79:2698-2703.

Nelson, M.L., Klopfenstein, T.J., Britton, A. 1989(a). Control of fermentation in high-moisture baled alfalfa ınoculation with lactic acid producing bacteria: large round bales, J.Anim. Sci. 26:1369.

Nelson, M.L., Headley, D.M., Loesche, J.A. 1989 (b). Control of fermentation in high-moisture baled alfalfa ınoculation with lactic acid producing bacteria: small rectangular bales, J.Anim. Sci. 67:1586-92.

Mahana, B., 1994. Hay additive review. Twenty Fourth National alfalfa Symposium, February, 24-25, Springfield.

Rotz, C.A., Davis, R.J., Buckmaster, D.R., Allen, M.S. 1991. Preservation of alfalfa hay with propionic acid. Applied Engineering in Agriculture, 7, 1, 33-43.

Rotz, C.A. 1995. Field curing of forages.ın: post-harvest physiology and preservation of forages. CSSA Special Publication. No:22, crop Sci.Soc.Agron. and Am. Soc. Agron., Madis, WI.pp.39-65.

URL;1. Kung, L. Hay preservatives: Propionic acid and microbials. (http://ag.udel.edu)

URL;2. Rankin, M. Preserving baled hay with organic acids. (http://www.uwex.edu).