Méthode Monte Carlo

A estabilidade aeróbica é definida como o tempo que decorre até que a silagem mostre evidências de aquecimento, isto é, quando a temperatura da silagem excede a temperatura ambiente em 2ºC (Wilkinson & Davies, 2012).

A estabilidade aeróbica é o resultado de fatores culturais, de gestão ambiental e interação entre a colheita, o armazenamento e a desensilagem.

Quando a fermentação termina e a silagem é exposta ao ar durante o vazamento dos silos ou durante o armazenamento, inicia-se a ação das leveduras (e, em menor dimensão por vezes, a ação de algumas bactérias) e o aquecimento no silo. A exposição ao ar é o início de uma reação em cadeia resultando na deterioração da silagem de milho. Especificamente, as leveduras que degradam o ácido láctico na presença de ar são os microrganismos que provocam as deteriorações primárias em silagens. A degradação do ácido láctico também aumenta o pH da silagem a um nível que permite o crescimento das bactérias oportunistas (por exemplo, Bacilli) e fungos (por exemplo, Aspergillus, Fusarium e Penicillium) com a consequente redução da qualidade da silagem (McDonald et al., 1991) (Kung L. J., 2010).

Quando a silagem é exposta ao ar com a abertura do silo, ou após a sua desensilagem, os ácidos provenientes da fermentação e outros substratos são oxidados por bactérias aeróbicas, fungos e leveduras. A estabilidade aeróbia da silagem é um fator-chave para garantir que a silagem bem preservada proporcione nutrientes para o animal com quantidades mínimas de esporos de fungos e toxinas (Wilkinson & Davies, 2012).

O desenvolvimento de leveduras e fungos durante o crescimento da planta e durante o armazenamento, e a concentração do ácido acético não dissociado em silagem são importantes fatores microbiológicos e bioquímicos que afetam a estabilidade aeróbica da silagem de milho. A densidade e a porosidade da silagem são fatores físicos importantes que afetam a velocidade de entrada de oxigénio para dentro do silo, durante o período de desensilagem (Wilkinson & Davies, 2012).

A informação de campo que existe, quando os animais consomem silagens com fungos e leveduras, sugere que os produtores muitas vezes têm problemas quando o número de leveduras é superior a 10.6x107 / g de silagem. Sob condições ótimas, as leveduras podem duplicar em

36 número em cerca de 2 h. Considera-se que uma amostra de silagem de milho começa com 100.000 leveduras por grama de silagem, que é bastante normal (Kung L. J., 2010).

Por exemplo, uma amostra de silagem de milho que contém 100.000 leveduras / g, ao fim de 8 horas contém 1.600.000 leveduras/g. Assim, é evidente que a silagem pode deteriorar-se rapidamente quando é exposta ao ar sob temperaturas elevadas. As leveduras prejudiciais podem produzir produtos finais que podem alterar a fermentação no rúmen, o consumo direto de nutrientes deteriorados pode reduzir o desempenho e originar produtos finais indesejáveis (por exemplo, micotoxinas), acrescendo a deterioração por fungos e outros organismos que podem também ser um problema (Kung L. J., 2010).

O uso de aditivos para aumentar a estabilidade aeróbia é aconselhável quando há o risco de não alcançar aqueles objetivos (Wilkinson & Davies, 2012).

2.5.1. Impacto da deterioração aeróbia

A silagem de milho é particularmente suscetível à deterioração aeróbica quando o silo é exposto ao oxigénio, seja por falta de compactação adequada ou quando o silo é aberto para alimentar os animais. Isto resulta em perdas de matéria seca altamente digestível e possível produção de micotoxinas e o crescimento de espécies patogénicas fazendo com que a silagem se torne menos palatável e potencie distúrbios metabólicos nas vacas leiteiras. Muitos fatores podem afetar a matéria seca da silagem e perdas nutricionais durante a conservação e desensilagem, tais como a taxa de desensilagem diária, o perfil de fermentação e da utilização de aditivos de silagem, do tipo de plástico utilizado para vedar o silo, do teor de matéria seca aquando da ensilagem, do tamanho das partículas, da velocidade de enchimento do silo, e da densidade da silagem no silo. As leveduras que metabolizam o ácido láctico são os microrganismos de destruição primários na silagem de milho, embora as bactérias produtoras de ácido acético e os fungos também possam causar a deterioração (Borreani, Tabacco, & Cavallarin, 2007).

Geralmente em Portugal, os silos aparentemente são bem conservados e quando são avaliados pelo valor de pH apresentam zonas degradadas por fungos e leveduras (figura 16) e por falta de estabilidade aeróbica após a sua abertura. Além da silagem imprópria para

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Figura 16: Fungos e leveduras presentes na silagem de milho (fonte própria)

A falta de estabilidade aeróbica é a causa das maiores perdas de silagem nos silos de milho e em forragens com teor de matéria seca elevado (Salgueiro, 2014).

Existem perdas que são inevitáveis de acontecer como perdas por respiração (1-5%), perdas por fermentação (2-5%) e perdas por efluente (2-10%). Também existem perdas que o produtor tem capacidade de evitar como as perdas por fermentação secundária (até 10%), perdas por deterioração aeróbia de MS aquando do armazenamento (1-10%) e perdas por deterioração aeróbia aquando do consumo do silo (1-10%) (Salgueiro, 2014).

Contabilizando todas estas perdas que podem ocorrer num silo resulta num total de 7- 50% de material deteriorado (Salgueiro, 2014). Todas estas perdas podem ser classificadas segundo a tabela 5.

Tabela 3: Classificação de perdas de MS e Energia (Salgueiro, 2014)

Em MS Em Energia (UFL)

Excelente 5 a 10% 10 a 15%

Bom 10 a 15% 20 a 25%

Mau 25 a 30% 30 a 50%

As perdas de MS na silagem de milho sem inoculante são um problema generalizado e, em algumas situações, constitui um problema sanitário grave quando existe crescimento de fungos, produção de micotoxinas, problemas de fertilidade nas vacas leiteiras, toxicidade hepática, etc (Salgueiro, 2014).

A maioria dos produtores não vê, nem quantifica, as perdas de MS. Assumem essas perdas como normais (>15%) se bem que, a maior parte delas, sejam evitáveis (Salgueiro, 2014).

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2.5.1.1. Processo de deterioração aeróbia

Parte do processo de ensilagem termina quando o fornecimento de substrato disponível tiver sido esgotado, quando o pH da massa de cultura diminui para o ponto em que o crescimento microbiano é inibido, ou quando há falta de água disponível na cultura, o que limita o crescimento bacteriano para um grau superior ao das leveduras e fungos (Wilkinson & Davies, 2012). A concentração dos produtos de fermentação da silagem é determinada, tanto pela composição química inicial da própria cultura, como pelo tipo de microrganismos que se desenvolvem durante o período de armazenamento (Wilkinson & Davies, 2012).

Quando a silagem se deteriora por causa da exposição ao ar, o seu valor nutricional é reduzido devido à perda de produtos de fermentação que são potencialmente substratos digestíveis. A saúde animal e a qualidade do leite podem também ser afetadas negativamente, como resultado do desenvolvimento de esporos e toxinas indesejáveis (Wilkinson & Davies, 2012). Muitos fatores interagem para determinar o tempo em que a silagem pode ou não pode permanecer estável durante a exposição ao ar (Figura 20), das quais a mais importante é a taxa de fluxo de oxigénio que entra no silo (Wilkinson & Davies, 2012).

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Figura 17: Fatores que afetam as perdas associadas à estabilidade aeróbia da silagem (Wilkinson & Davies, 2012), citado por Wilkinson, J. M.; Davies, D. R.

A deterioração aeróbica ocorre porque os produtos de fermentação da silagem, tais como o ácido láctico, são os substratos para o crescimento microbiano, quando o oxigénio é reintroduzido na silagem aquando da abertura do silo (Wilkinson & Davies, 2012). Assim, a silagem é inerentemente instável quando é exposta ao ar uma vez que o período de armazenamento anaeróbico termina. As silagens aerobicamente mais deterioradas, são sujeitas a um aumento da temperatura, acima da temperatura ambiente, como resultado da oxidação microbiana de ácidos e hidratos de carbono solúveis em água (WSC) que originam dióxido de carbono e água (Wilkinson & Davies, 2012). O aumento de temperatura é maior em culturas com concentração de MS superior por exemplo, 300-500g MS/kg de forragem verde do que em culturas com concentração de MS inferior por exemplo, 150- 300 g MS / kg de forragem verde, porque é necessário mais calor para elevar a temperatura do material húmido do que é necessário para o material mais seco (Wilkinson & Davies, 2012).

40 Um exemplo de perfil de temperatura de silagem de milho, durante a exposição ao ar é mostrado na Figura 18.

Figura 18: Exemplo do aquecimento da silagem de milho durante a exposição ao ar (Wilkinson & Davies, 2012)

O primeiro pico de temperatura está associado com o desenvolvimento de leveduras e bactérias utilizadores de ácido acético aeróbicas, e a segunda elevação de temperatura é um reflexo de desenvolvimento dos fungos. O metabolismo do ácido láctico e outros ácidos está associado a um aumento no pH da silagem, o que facilita o desenvolvimento de Clostrídios com perda de carbohidratos e proteína. Os clostrídios são estritamente anaeróbios, no entanto, durante a fase de deterioração aeróbica, estes têm tendência para aumentar (Wilkinson & Davies, 2012).

Este pode parecer um paradoxo, mas pode ser explicado pela ação de microrganismos aeróbios que utilizam o ácido láctico, diminuindo a acidez da silagem e aumentando o pH. Portanto, dependendo do pH e da concentração de oxigénio, as condições de crescimento em alguns nichos dentro do silo podem tornar-se favoráveis para o crescimento de Clostrídios. A evidência visível de fungos na silagem exposta ao ar é um indicador de grande deterioração aeróbica e de como estes microrganismos crescem e proliferam numa massa micelial visível em concentrações relativamente baixas de ácido láctico e com valores de pH relativamente elevados da silagem deteriorada (Wilkinson & Davies, 2012).

2.5.2. Como aumentar a estabilidade da silagem através do maneio da silagem no silo

Para garantir a qualidade da silagem de milho é necessária a exclusão rápida do ar do silo que, resultará numa rápida produção de ácido láctico e redução do pH da silagem, impedindo a

41 penetração de ar na massa de silagem durante armazenamento. O excesso de ar, devido ao lento enchimento do silo ou ao deficiente embalamento (forragem excessivamente seca ou grande tamanho de partícula) permite que a planta respire por períodos prolongados de tempo. Isto resulta na utilização de açúcares e degradação excessiva da proteína vegetal. O ar também incentiva o crescimento de microrganismos indesejáveis, tais como fungos e leveduras.

O ar pode ser eliminado por enchimento rápido (mas não muito rápido), assegurando a distribuição uniforme da forragem na estrutura de armazenamento, cortando com um comprimento correto e ensilando com a quantidade de matéria seca recomendada (Kung L. J., 2010).