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4 - 8 Wochen nach der Ernte | Silage-Manager Mais

Der optimale Silierprozess

Ziel der Silagebereitung:
Der Nährwert des einsilierten Futters soll erhalten bleiben Milchsäurebakterien wandeln pflanzliche Kohlenhydrate in organische Säuren um.

Die entstehenden Säuren führen zu einer Absenkung des pH-Wertes. Dieser sollte abhängig von der TM der Maissilage wie folgt sein:

  • frischer Mais: pH 6,5 – 7
  • Maissilage < 30 % TM: pH ≤ 4,0
  • Maissilage > 30 % TM: pH ≤ 4,5

Der niedrige pH-Wert konserviert den Silostock und macht die Silage über einen langen Zeitraum lagerfähig.

Welche Voraussetzungen müssen für den Ablauf eines optimalen Silierprozesses gegeben sein?

Optimaler TM-Gehalt
Zu feuchtes Material (< 30 % TM) neigt zu Fehlgärungen, aber auch ein zu hoher TM-Gehalt (bei Maissilage > 40 % TM) führt zu verringerter Aktivität der Milchsäurebakterien und in der Folge zu schwächerer pH-Wertabsenkung.

Genügend vergärbare Zucker
Diese Voraussetzung ist bei normal entwickelten Maisbeständen immer gegeben. Der Zuckergehalt ist abhängig von der Witterung und liegt bei Silomais im Stadium der Teigreife bei ca. 9 – 11 % (siehe Abbildung). Der Zucker dient den Milchsäurebakterien bei der Silierung als Nahrungsquelle.

Abbildung: Chemische Zusammensetzung der Maispflanze

Abbildung: Chemische Zusammensetzung der Maispflanze

Geringe Verschmutzung
Verschmutzung durch Erdanhang an der Pflanze (nach starken Niederschlägen) oder Eintrag von Schmutz ins Silo durch Erntefahrzeuge vermeiden, denn die im Boden befindlichen Clostridien führen zu Fehlgärungen (Buttersäure) in der Silage.

Gute Verdichtung
Durch eine konsequente und gute Verdichtung während der Ernte wird das Porenvolumen verringert und vorhandener Sauerstoff aus dem Silo gepresst. Je weniger Restsauerstoff im Silo enthalten ist, desto schneller kann ein optimaler Gärprozess beginnen.

Schneller Luftabschluss
Ein schneller und kompletter Luftabschluss nach dem Befüllen des Silos ist für das Einsetzen des Silierprozesses enorm wichtig. Unter Luftzufuhr findet keine reine Milchsäuregärung statt (siehe Abbildung). Pflanzenenzyme und Clostridien bleiben bei hohem pH-Wert aktiv und fördern z. B. den unerwünschten Abbau von Protein. Des weiteren sind bei Vorhandensein von Sauerstoff Bakterien, Hefen und Schimmelpilze aktiv. Erhöhte Silierverluste und eine herabgesetzte Lagerstabilität nach dem Öffnen des Silos sind die Folge. Hefen überleben im Silostock und nehmen bei Luftzutritt ihre Aktivität wieder auf.

Abbildung: Umsetzungsprozesse während der Gärung

Abbildung: Umsetzungsprozesse während der Gärung

Entstehung einer Gärgashaube
Eine Gärgashaube entsteht in einigen Fällen bei gut verschlossenen Siloanlagen. Sie sollte immer positiv bewertet werden (Silo ist dicht!) und nicht entfernt werden. Ausströmende Gase (CO2, nitrose Gase) sind hochgiftig und verursachen starke Verätzungen in der Lunge, welche noch mehrere Stunden nach Kontakt tödlich wirken können. Die Gärgasproduktion dauert meist nur wenige Tage. Anschließend bildet sich die Gärgashaube wieder zurück. Gärgase haben zudem eine konservierende Wirkung und sollten auch aus diesem Grunde im Silo verbleiben.

Hoher Besatz an Milchsäurebakterien am Erntematerial
Diese Voraussetzung erfüllt Mais im Gegensatz zu Gräserbeständen immer. Der Mindestkeimbesatz an siliertauglichen Milchsäurebakterien sollte bei 100.000 KBE/g FM (koloniebildenen Einheiten) liegen und wird im Grünland vor allem im Frühjahr auch unterschritten. Mais liegt mit 20 – 40 Mio. KBE/g FM immer in einem unkritischen Bereich.

Sind alle zuvor genannten Voraussetzungen geschaffen, kann der optimale Silierprozess beginnen.

Die drei Phasen der Silierung

Der Ablauf des Silierprozesses lässt sich in 3 Phasen unterteilen:

1. Restatmung (aerob)
In dieser Phase wird der noch im Silo vorhandene Sauerstoff verbraucht; dies dauert nur wenige Stunden. Die Veratmung von Pflanzenzucker in diesem Stadium führt zu den unvermeidlichen Silierverlusten. Durch das Absterben der Pflanzen werden Zucker für die Silierung aus den Pflanzenzellen freigesetzt.

2. Hauptgärphase (anaerob)
Sie beginnt, sobald kein Sauerstoff mehr vorhanden ist. Die Milchsäurebakterien vermehren sich nun explosionsartig und wandeln den freigesetzten Zucker aus den Pflanzen vornehmlich in Milchsäure und etwas Essigsäure um. Der pH-Wert sinkt hierdurch ab (siehe Abbildung: Optimaler Gärverlauf der Milchsäuregärung). Dieser Prozess dauert, abhängig vom Pflanzenmaterial, bei Silomais etwa eine Woche.

3. Lager- bzw. Stabilisierungsphase (anaerob)
In dieser Phase finden nur noch wenige Umsetzungsprozesse statt. Es werden noch geringe Mengen an Pflanzenzucker nachgeliefert. Dennoch ist die Lager- / Stabilisierungsphase entscheidend für die anschließende Qualität am geöffneten Silo. Die Zeit vom Verschließen des Silos bis zum erneuten Öffnen sollte mindestens 7 Wochen betragen. Nur dann kann man davon ausgehen, dass der Silierprozess sicher abgeschlossen ist. Ein zu frühes Öffnen birgt eine erhöhte Gefahr der Nacherwärmung, da in den noch stattfindenden biologischen Prozess der Silierung eingegriffen wird.

Abbildung: Optimaler Gärverlauf der Milchsäuregärung

Abbildung: Optimaler Gärverlauf der Milchsäuregärung

Entstehende Energieverluste im Silierprozess

  • Optimale Silierprozesse gehen mit Verlusten von 5 bis max. 10 % einher, abhängig vom Gärverlauf der Silierung.
  • Die reine Milchsäuregärung ist verlustfrei. Bei der Essigsäuregärung entstehen TM-Verluste von ca. 5 %.
  • Bei einem optimalen Silierprozess sollte die Essigsäuregärung trotz höherer Silierverluste immer zu einem gewissen Anteil beteiligt sein, da Essigsäure die aerobe Stabilität fördert und deshalb höhere Verluste bei der Siloentnahme verhindert.
  • Alle verfahrensabhängigen und vermeidbaren Verluste sollten jedoch vermieden werden (siehe Tabelle).

Verluste an Nettoenergie im Silierprozess

Verlustursache Bewertung Energieverlust (%)
Restatmung unvermeidbar 1 – 2
Vergärung unvermeidbar 4 – 10
Silagesickersaft verfahrensabhängig 0 – 8
Feldverluste verfahrensabhängig 1 – 5
Fehlgärungen vermeidbar 0 – 10
Aerober Verderb (im Silo) vermeidbar 0 – 10
Nacherwärmung (bei Entnahme) vermeidbar 0 – 10

Entstehende Energieverluste im Silierprozess | Quelle: nach Zimmer 1969

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