Simulating the effects of grassland management and grass ensiling on methane emission from lactating cows

A dynamic, mechanistic model of enteric fermentation was used to investigate the effect of type and quality of grass forage, dry matter intake (DMI) and proportion of concentrates in dietary dry matter (DM) on variation in methane (CH(4)) emission from enteric fermentation in dairy cows. The model represents substrate degradation and microbial fermentation processes in rumen and hindgut and, in particular, the effects of type of substrate fermented and of pH oil the production of individual volatile fatty acids and CH, as end-products of fermentation. Effects of type and quality of fresh and ensiled grass were evaluated by distinguishing two N fertilization rates of grassland and two stages of grass maturity. Simulation results indicated a strong impact of the amount and type of grass consumed oil CH(4) emission, with a maximum difference (across all forage types and all levels of DM 1) of 49 and 77% in g CH(4)/kg fat and protein corrected milk (FCM) for diets with a proportion of concentrates in dietary DM of 0.1 and 0.4, respectively (values ranging from 10.2 to 19.5 g CH(4)/kg FCM). The lowest emission was established for early Cut, high fertilized grass silage (GS) and high fertilized grass herbage (GH). The highest emission was found for late cut, low-fertilized GS. The N fertilization rate had the largest impact, followed by stage of grass maturity at harvesting and by the distinction between GH and GS. Emission expressed in g CH(4)/kg FCM declined oil average 14% with an increase of DMI from 14 to 18 kg/day for grass forage diets with a proportion of concentrates of 0.1, and on average 29% with an increase of DMI from 14 to 23 kg/day for diets with a proportion of concentrates of 0.4. Simulation results indicated that a high proportion of concentrates in dietary DM may lead to a further reduction of CH, emission per kg FCM mainly as a result of a higher DM I and milk yield, in comparison to low concentrate diets. Simulation results were evaluated against independent data obtained at three different laboratories in indirect calorimetry trials with COWS consuming GH mainly. The model predicted the average of observed values reasonably, but systematic deviations remained between individual laboratories and root mean squared prediction error was a proportion of 0.12 of the observed mean. Both observed and predicted emission expressed in g CH(4)/kg DM intake decreased upon an increase in dietary N:organic matter (OM) ratio. The model reproduced reasonably well the variation in measured CH, emission in cattle sheds oil Dutch dairy farms and indicated that oil average a fraction of 0.28 of the total emissions must have originated from manure under these circumstances.

Efeitos de absorventes de umidade e de aditivos químicos e microbianos sobre o valor nutritivo, o perfil fermentativo e as perdas em silagens de capim-marandu

The objective of this trial was to evaluate the nutritional value, fermentation profile and dry matter losses of Palisadegrass silages ensiled with either dried citrus pulp, soybean hulls, chemical or microbial additives. The trial was carried out in a completely randomized experimental design and in a factorial arrangement (3 x 5), with three dry matter levels (wet forage or forage ensiled with pelleted citrus pulp or pelleted soybean hulls) and five additives (without or with the presence of bacterial inoculants or the addition of: sodium benzoate, formic acid in the concentration of 62% or 44%), totalizing 15 treatments and 60 experimental silos. The variables analyzed were: nutritional value, losses due to gases and effluents, and dry matter recovery. The use of dried citrus pulp or soybean hulls at the ensiling time increased the dry matter content (29.4 and 28,9%) and decreased the effluent production (4.1 and 3.8 kg/t of fresh matter), also providing fermentable substrate to microorganisms, resulting in increased fermentation coefficient and digestibility of silages. The use of formic acid resulted in silages with higher digestibility and increased water-soluble carbohydrates and crude protein content. This additive was also effective in reducing the losses due to gases and, as a result, increased the total dry matter recovery. The treatment containing homolactic bacteria showed similar trend of increasing the digestibility and reducing the losses due to gases. The use of sodium benzoate was less effective in altering the fermentation pattern of tropical silages. The nutritional value and total dry matter losses of silages ensiled without additives can be considered satisfactory. However, wet forage ensiled with dried citrus pulp and, mainly, with soybeans hulls showed the best results. Treatments containing formic acid had a beneficial effect on the fermentation profile of tropical grass silages.

Óxido de cálcio e Lactobacillus buchneri NCIMB 40788 na ensilagem de cana-de-açúcar in natura ou queimada

Objetivou-se avaliar os efeitos da inclusão de óxido de cálcio (CaO) e/ou L. buchneri (LB) sobre as perdas e alterações químicas de silagens de cana-de-açúcar in natura ou queimada. Foram avaliadas silagens de cana-de-açúcar in natura ou queimada produzidas sem aditivo; com Lactobacillus buchneri; com óxido de cálcio equivalente 1% da matéria natural; ou com a associação do L. buchneri e do óxido de cálcio. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial (2 × 4), considerando fatores a queima (presença ou ausência) e o uso de aditivos (L. buchneri, óxido de cálcio e sua associação), cada um avaliado com três repetições. O óxido de cálcio foi mais eficiente em reduzir a variação no teor de matéria seca tanto nas silagens de cana-de-açúcar in natura quanto na queimada. Nas silagens de cana-de-açúcar sem aditivos, maiores recuperações de matéria seca foram observadas quando a ensilagem foi feita com cana in natura (63,5%) em comparação à cana queimada (46,8%). Todavia, quando utilizados aditivos, não houve diferenças entre as silagens de cana-de-açúcar in natura e queimada. A presença de óxido de cálcio foi o fator que promoveu maior diferença entre as silagens. O óxido de cálcio é eficiente em reduzir as perdas e as alterações químicas na ensilagem de cana-de-açúcar, tanto in natura quanto queimada. O L. buchneri atua eficientemente em silagens de cana-de-açúcar queimada. Silagens de cana-de-açúcar queimada são mais propensas às perdas que as de cana-de-açúcar in natura.

Queima e aditivos químicos e bacterianos na ensilagem de cana-de-açúcar

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Fermentation and aerobic stability of high-moisture corn silages inoculated with different levels of Lactobacillus buchneri

Fermentation and aerobic stability were evaluated in high-moisture corn (HMC) silage inoculated with different levels of Lactobacillus buchneri. The HMC composed of 654 g/kg dry matter (DM) was ensiled in quadruplicate laboratory silos (7 L) per treatment. L. buchneri 40788 was applied at 5 × 10(4); 1 × 10(5); 5 × 10(5); and 1 × 10(6) cfu/g to the ground corn. Silages with no additive were used as controls. After 140 d of ensiling, the silages were subjected to an aerobic stability evaluation for 12 days in which the chemical parameters, microbiological parameters and silage temperature were measured to determine the aerobic deterioration. The lactic acid, acetic acid and propionic acid concentrations did not differ between silages. The fermentation parameters of HMC were not affected by L. buchneri. The HMC containing L. buchneri had a low number of yeast and mould colonies and a more stable pH until in the eighth measurement, which improved the aerobic stability without affecting gas loss. Doses of L. buchneri greater than or equal to 5 × 10(5) cfu/g applied to the HMC were the most efficient in control of aerobic deterioration.

Fermentation and aerobic stability of corn silage inoculated with Lactobacillus buchneri

The characteristics of fermentation and aerobic stability were evaluated in corn silage inoculated with different doses of Lactobacillus buchneri. The whole corn plant (300 g/kg DM) was ensiled in quadruplicate laboratory silos (7L). L. buchneri 40788 was applied at 5×10(4), 1×10(5), 5×10(5) and 1×10(6) cfu/g of fresh forage. Silages with no additive were used as controls. After 130 d of ensiling, the silages were subjected to an aerobic stability evaluation for 12 days, in which chemical and microbiological parameters as well as the temperature of the silage were measured to determine the aerobic deterioration. The addition of L. buchneri resulted in increased acetic acid concentrations. The number of yeast colonies was low in all treated silages. The pH, lactic and propionic acid concentrations did not differ between silages. Under aerobic conditions, all the treated silages showed a low number of yeasts and a great aerobic stability. Therefore, L. buchneri is effective against yeasts and improves the aerobic stability of corn silage in laboratory silos. However, doses equal or superior to 1×10(5) cfu/g of fresh forage were more efficient in the control of aerobic spoilage.

Fermentação e Degradabilidade Ruminal em Bovinos Alimentados com Resíduos de Mandioca e Cana-de-Açúcar ensilados com Polpa Cítrica Peletizada

O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar a degradabilidade ruminal da matéria seca (MS), fibra em detergente neutro (FDN) e amido, além de pH, amônia e ácidos graxos voláteis ruminais, em bovinos alimentados com silagens de milho (SMi), de raspa de mandioca com polpa cítrica (SRp), de casca de mandioca com polpa cítrica (SCc) e de cana-de-açúcar com polpa cítrica (SCn). Foram utilizados quatro novilhos, mestiços, castrados, canulados no rúmen e duodeno, em quatro períodos experimentais, com 11 dias de adaptação à dieta e oito dias de coleta. O delineamento experimental foi o quadrado latino 4x4. Foram adotados oito horários para a incubação das silagens: 3, 6, 12, 24, 48, 72, 96 e 120 horas. A SRp apresentou maior degradação efetiva (Kp 5%) da MS e da FDN (48,44 e 45,78%, respectivamente), quando comparada com a SMi (45,50 e 23,75%), a SCc (43,87 e 24,20%) e a SCn (40,76 e 25,78%). Para todos os tratamentos, o pH e a concentração de N-NH3 ruminal foram adequados para o crescimento dos microrganismos ruminais. Os valores de AGV para os tratamentos de SMi, SRp e SCc foram semelhantes entre si e superiores aos do tratamento com SCn.

Digestibilidade aparente da dieta com capim-elefante ensilado com diferentes aditivos

Foram estudados os efeitos da adição de 15% de diferentes aditivos - casca de café, farelo de cacau e farelo de mandioca - à forragem verde de capim-elefante (peso/peso), no momento da ensilagem, sobre a digestibilidade aparente de dietas. Foram usados 20 ovinos machos, não castrados, com média de 22,27±3,24kg de peso corporal, em um delineamento inteiramente ao acaso, com quatro tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos foram: T1 = capim-elefante ensilado sem aditivo; T2 = capim-elefante ensilado com 15% de casca de café; T3 = capim-elefante ensilado com 15% de farelo de cacau; T4 = capim-elefante ensilado com 15% de farelo de mandioca. Os animais receberam dieta isoproteica (10% de proteína bruta) em proporção de 60% de volumoso e 40% de concentrado, na base da matéria seca. Utilizou-se o método de coleta total de fezes durante sete dias. Os coeficientes de digestibilidade aparente da matéria seca, proteína bruta, fibra em detergente neutro e fibra em detergente ácido e de digestibilidade verdadeira da proteína bruta foram maiores no capim-elefante ensilado sem aditivo. O coeficiente de digestibilidade do extrato etéreo foi mais alto na silagem sem aditivo e na silagem com farelo de cacau. Os coeficientes de digestibilidade da matéria orgânica e dos carboidratos totais foram mais elevados na silagem sem aditivo e na silagem com farelo de mandioca. Os maiores valores de nutrientes digestíveis totais foram observados nas dietas que continham silagem sem aditivo e silagem com farelo de mandioca. A silagem de capim-elefante com 15% de farelo de mandioca, bem como a silagem sem aditivo apresentaram melhor digestibilidade dos nutrientes.

Chemical composition and fermentation characteristics of elephant grass silage with biodiesel industry co-products

The objective of this research was to evaluate the effect of three concentrations (3, 6, and 9%) of forage turnip (Raphanus sativus) and physic nut (Jatropha curcas) cakes on dry matter, crude protein, ether extract, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, lignin, acid detergent insoluble nitrogen neutral detergent insoluble nitrogen contents, in vitro dry matter digestibility, pH values and concentrations of N-NH3 in elephant grass silages. It was used an entirely randomized design in factorial arrangement [(2x3)+1]. Experimental PVC silos were used and ensiled material was kept for 62 days. The addition of cakes increased the dry matter contents (P<0.05). The fibrous fractions were reduced (P<0.05) with the inclusion of cakes during the grass ensilage and the CP contents increased (P<0.05). The forage turnip cake provided the same pH and N-NH3 values in ideal levels and the physic nut, added to 9%, increased those values (P<0.05). IVDMD was reduced (P<0.05) when the cakes were added. These co-products can be used in small amounts for elephant grass ensilage in order to provide improvement in chemical and fermentation characteristics of the silages. Nevertheless, physic nut cake shows limitations for its use in animal feeding due to the presence of toxic compounds, making necessary studies for their identification and elimination.

Uso da cana-de-açúcar na alimentação de ruminantes

Objetiva-se com essa revisão abordar os aspectos relevantes à utilização da cana-de-açúcar na alimentação de ruminantes. A cana-de-açúcar é uma forrageira que apresenta elevada produtividade de massa por área, o que representa a principal vantagem de sua utilização. Entretanto, o corte diário é um empecilho para sua adoção em muitas propriedades. Opções como o tratamento químico da cana-de-açúcar in natura ou a ensilagem são válidas, mas possuem limitações. A cana-de-açúcar sempre foi considerada uma forrageira de baixa qualidade nutricional. Nesta revisão serão tecidas considerações para interpretar essas limitações nutricionais com um novo aspecto. E por fim serão apresentados trabalhos científicos que mostram o potencial de uso da cana-de-açúcar como volumoso para ruminantes.

Avaliação da silagem de grãos de milho úmido com diferentes volumosos para tourinhos em terminação: desempenho e características de carcaça

O experimento foi realizado com o objetivo de comparar os efeitos do fornecimento de silagem de grãos de milho úmido com o milho em grão seco, associados à silagem de milho ou ao bagaço in natura de cana-de-açúcar, sobre o desempenho e as características da carcaça de bovinos em terminação. em blocos ao acaso e esquema fatorial 2 × 2, 28 tourinhos Santa Gertrudes (dez meses de idade e peso corporal inicial de 245 kg) foram mantidos em confinamento durante 142 dias. Os animais foram mantidos em baias individuais e receberam dietas com 12 e 20% da MS em forma de bagaço ou silagem, respectivamente. O milho úmido foi moído e ensilado quando se encontrava com 30% de umidade. Não houve interação significativa tipo de volumoso x tipo de processamento do milho sobre as variáveis estudadas. O bagaço mostrou-se viável como fonte exclusiva de fibra, apesar de os resultados de ganho de peso, eficiência alimentar, peso e rendimento de carcaça e espessura de gordura subcutânea terem sido inferiores aos obtidos com a silagem de milho. O ganho diário de peso nos animais alimentados com o bagaço foi em torno de 1,3 kg, enquanto, com a silagem, foi de 1,5 kg. O consumo de MS não foi influenciado pelo tipo de volumoso ou pelo processamento do milho. O uso da silagem de grãos de milho úmido melhorou a eficiência alimentar em 9,7% e reduziu o peso do fígado quando comparado ao milho seco, mas não alterou as demais características avaliadas.

Avaliação da queima e da adição de milho desintegrado com palha e sabugo na ensilagem de cana-de-açúcar

Neste trabalho, avaliou-se a fermentação da cana-de-açúcar queimada, ensilada com ou sem uso de aditivo seco. Os tratamentos (seis no total) consistiram da silagem de cana crua ou queimada, adicionada de 0, 50 ou 100 g/kg de milho desintegrado com palha e sabugo (MDPS), com base no peso verde da forragem. Foram determinados os teores de MS, PB, nitrogênio insolúvel em detergente ácido (NIDA), FDN, FDA, celulose, hemicelulose e lignina. Na avaliação das características fermentativas, foram determinados os valores de carboidratos solúveis, o poder tamponante, o pH e as concentrações de nitrogênio amoniacal e etanol. Como características microbiológicas, avaliou-se o desenvolvimento de leveduras. A inclusão de MDPS elevou os teores de MS e reduziu discretamente os teores de N-NH3 e etanol das silagens, não ocasionando efeito nos valores de pH e na população de leveduras. A presença do fogo reduziu a concentração de MS das silagens, elevou os teores de etanol e leveduras e diminuiu os teores de N-NH3. A fermentação etanólica durante a ensilagem não foi controlada com a inclusão de aditivo seco ou com o uso do fogo.

Fermentation and nutritive value of silage and hay made from the aerial part of cassava (Manihot esculenta Crantz)

A mandioca, apesar de ser nativa do Brasil, ainda é sub-utilizada principalmente quando a questão é o aproveitamento da sua parte aérea. Com o objetivo de estudar o potencial da mandioca para alimentação animal, o presente trabalho avaliou as características da parte aérea da planta quando submetida os processos de ensilagem e fenação. Os tratamentos consistiram de: parte aérea ensilada sem emurchecimento (PAS); parte aérea ensilada após 24 horas de emurchecimento (PAE) e parte aérea fenada (PAF). As análises químicas foram realizadas a fim de avaliar os parâmetros que determinam o valor nutritivo da silagem e do feno. O emurchecimento elevou o teor de matéria seca de 25% no material in natura para 27.7%, sem alterar o teor de carboidratos solúveis (33.3 e 35.5% de MS na PAS e PAE respectivamente), bem como o poder tampão (204 mmol kg-1 MS na PAS e 195 mmol kg-1 MS na PAE). Nem o pH (3.57 na silagem in natura e 3.60 na PAE) nem os teores de NIDA (11.32% do nitrogênio total na MS na PAS e 9.99% do nitrogênio total na MS na PAE) diferiram entre as silagens, mas o NIDA foi maior na forragem fenada (15.39%). Contudo, o emurchecimento provocou aumento no nitrogênio amoniacal (de 6.5% do nitrogênio total na MS da PAS para 13.0 do nitrogênio total na MS da PAE). Os teores de ácidos graxos voláteis não sofreram alterações com o emurchecimento. O processo de ensilagem reduziu os teores de ácido cianídrico livre (HCN), sem, contudo, alterar a cianidrina.

Fermentation and epiphytic microflora dynamics in sugar cane silage

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação do capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) cultivar taiwan A-148, ensilado com diferentes técnicas de redução de umidade

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes técnicas de redução de umidade sobre a composição química, digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) e degradação ruminal da matéria seca da silagem de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) cv. Taiwan A-148. Os tratamentos (A, Controle; B, 20,0; C, 30,0; D, 40,0% de sabugo de milho; E, emurchecimento por 12 horas; F, emurchecimento por 24 horas; e G, esmagamento + emurchecimento por 24 horas) foram distribuídos em delineamento inteiramente casualizado com três repetições. Os tratamentos da silagem B e E não foram eficientes em reduzir a umidade excessiva da forragem. O emurchecimento por 24 horas aumentou o teor de MS, sem influir no teor de PB e na DIVMS. Os tratamentos C e D favoreceram o desenvolvimento da população de clostrídeos, aumentaram a concentração de N-NH3 e reduziram a concentração de ácido lático e a DIVMS das silagens. O tratamento G aumentou o teor de MS e reduziu a concentração de N-NH3 e DIVMS. A adiçao de sabugo de milho (tratamentos B, C e D) reduziu a degradação ruminal da MS das silagens. O sabugo de milho reduziu a umidade, mas apresentou efeitos negativos na qualidade da silagem, enquanto o esmagamento e/ou emurchecimento foram procedimentos que mostraram bons resultados em relação à conservação do material ensilado.