Robinson est un spécialiste de la vulgarisation laitière à l'Université de Californie-Davis. Okatsu est son ancien chercheur étudiant diplômé.
Parmi les différents types de silos utilisés commercialement, les silos à piles, qui ensilent le fourrage sous une couverture en plastique après l'emballage, sont populaires dans de nombreuses régions, en particulier dans les grandes exploitations. Les avantages des silos à pieux par rapport aux autres types de silos comprennent les faibles coûts d'installation, la grande flexibilité de la quantité de récolte ensilée et la facilité de déchargement. Cependant, les tas d'ensilage ont un grand rapport surface/masse et une exposition potentielle à l'air, ce qui les rend sujets à la détérioration à la périphérie de la face exposée du silo pendant l'alimentation.
Le degré de détérioration aérobie de l'ensilage est affecté par la profondeur de pénétration de l'air ambiant dans une masse d'ensilage, qui est elle-même influencée par la densité, la porosité et la teneur en matière sèche (MS) de l'ensilage. Les ensilages avec une densité plus élevée ont moins de pénétration d'air car plus d'air est exclu des particules d'ensilage pendant l'emballage.
Pour maintenir une faible pénétration d'air dans l'ensilage avec une MS plus élevée, plus de tassement est nécessaire car il y a plus d'espace entre les particules. Cependant, cela réussit à un degré limité dans les cultures à haute teneur en MS car elles ne restent généralement pas complètement comprimées, même après un emballage répété.
La densité diffère
Il a été démontré que la perte de MS de l'ensilage de maïs dans les silos-couloirs après 180 jours d'ensilage diminuait de 20 à 10 % lorsque la densité passait d'environ 30 à 70 livres de poids humide par pied cube. Plus de 40 livres par pied cube de densité de poids humide est largement recommandée pour minimiser la pénétration d'air et minimiser la détérioration.
Cependant, il existe une large gamme de densités à différents endroits d'un silo à piles, l'ensilage à la surface et au bord ayant une densité beaucoup plus faible par rapport à celle en profondeur dans la masse d'ensilage. Dans l'ensilage en tas, la détérioration se produit souvent dans les zones de surface proches de la face exposée, probablement parce que cette zone est exposée à l'air tout au long de l'alimentation.
Le nombre de jours après l'ouverture du silo pourrait affecter la détérioration de l'ensilage en surface. Bien que les tas d'ensilage soient recouverts de couvertures en plastique et de poids pendant le stockage et l'alimentation, il est impossible d'empêcher complètement la pénétration d'air entre la couverture et l'ensilage. Notre groupe a enregistré un nombre élevé de moisissures et de levures dans l'ensilage jusqu'à 23 pieds derrière la face exposée, ce qui suggère que la détérioration dans la zone périphérique de la face exposée progresse dans le tas.
Une vitesse d'alimentation plus rapide de l'ensilage en tas, ou la vitesse à laquelle la face d'un silo se déplace en raison de l'enlèvement de l'ensilage, a été suggérée comme l'un des moyens les plus efficaces de minimiser la détérioration de l'ensilage pendant l'alimentation. Dans des études britanniques, la vitesse d'alimentation minimale recommandée était de 4 à 12 pouces par jour, et plus rapide pendant l'été. Aux Pays-Bas, 6 à 12 pouces par jour étaient recommandés en hiver et deux fois plus rapides en été.
Une étude italienne, qui a utilisé plus de 100 bunkers d'ensilage, a montré que la proportion d'ensilage visiblement moulé dans la surface exposée de l'ensilage de bunker diminuait fortement lorsque la vitesse d'alimentation atteignait 9 à 11 pouces par jour. Des chercheurs du Wisconsin ont signalé une perte de 3 % de DM à 6 pouces par jour, mais une perte de 9 % à 2 pouces par jour.
Pieux californiens évalués
La détérioration est mise en évidence par la moisissure grise et une sous-couche d'ensilage décoloré. Dix tas commerciaux d'ensilage de maïs dans la vallée de San Joaquin (Californie) ont été utilisés. Après des périodes de stockage de 30 à 120 jours, de la construction du tas à l'ouverture, les couvercles en plastique ont été coupés et l'ensilage a été enlevé quotidiennement avec un chargeur frontal.
Des échantillons d'ensilage ont été prélevés à six emplacements de carottage à partir de la surface du tas à environ 1 pied en arrière de la face exposée (deux de chaque côté et deux sur le dessus). Deux échantillons ont également été prélevés au centre de la face exposée pour caractériser l'ensilage en masse profonde.
La température moyenne de l'ensilage et le pH dans l'ensilage de masse profonde étaient de 97 °F et 3,66, respectivement, avec une faible variation. L'acide lactique représentait 4,5 % de la MS et constituait 76 % du total des bactéries dans l'ensilage. La densité moyenne de masse profonde était de 50 livres de poids humide par pied cube, ce qui est supérieur au minimum de 40 livres de poids humide par pied cube du district de contrôle de la pollution atmosphérique de la vallée de San Joaquin pour l'ensilage de maïs.
Alimentation rapide
La vitesse d'alimentation rapide est considérée comme essentielle pour prévenir la détérioration de l'ensilage en tas, car elle minimise le temps pendant lequel les particules d'ensilage sont exposées à l'air ambiant. Il empêche également les microbes d'être activés par l'oxygène et d'initier la détérioration. La vitesse d'alimentation moyenne de nos piles à basse et haute vitesse était de 11,5 et 23 pouces par jour.
La température et le pH plus élevés, ainsi que l'acide lactique plus faible, dans les piles à faible vitesse par rapport à la vitesse élevée suggèrent qu'une vitesse d'alimentation plus lente a permis aux microbes aérobies de proliférer et de créer plus de détérioration dans la zone périphérique exposée du visage. Moins de bactéries lactiques (LAB) dans les tas à basse vitesse suggère également que l'initiation de la détérioration était plus avancée, d'autant plus qu'elles avaient des niveaux plus élevés d'acides propionique et butyrique, ce qui indique l'activité de Clostridium et des levures. Le nombre similaire de levures et de moisissures dans les piles à faible et à grande vitesse suggère que la détérioration dans les piles à faible vitesse était en transition de l'initiation à la phase intermédiaire, comme indiqué par l'augmentation de la température et du pH, et plus faible en acides lactique et acétique, comme ainsi que LAB.
Dans l'ensemble, les tas à faible vitesse ont été jugés en transition de l'initiation à la détérioration intermédiaire. Même si le niveau d'acide lactique en surface des tas à grande vitesse était faible, l'ensilage de surface dans les tas à grande vitesse était encore au début de l'altération précoce, comme l'indiquent une basse température, un pH bas et un LAB élevé. Ces résultats suggèrent qu'une vitesse d'alimentation plus rapide a eu un impact généralement positif sur le degré de détérioration.
Limiter les jours d'ouverture
Si la détérioration de l'ensilage de surface est causée par la pénétration d'air entre les couvercles en plastique et l'ensilage, les tas alimentés plus tôt après l'ouverture devraient avoir un degré de détérioration plus faible que les tas qui ont été ouverts plus longtemps. Les jours d'ouverture moyens de nos piles à ouverture courte et longue étaient de 69 et 110.
La réduction des niveaux d'acide lactique et acétique dans les tas longs ouverts indique que ces acides ont probablement été dégradés plus largement par les microbes aérobies en raison d'une exposition plus longue à l'air, ce qui a probablement laissé proliférer les moisissures. Le fait que ces tas avaient tendance à avoir des niveaux plus élevés de Clostridium suggère la coexistence d'un environnement anaérobie et aérobie pendant la détérioration.
Dans l'ensemble, les tas longs ouverts ont été jugés en transition d'un stade intermédiaire à avancé de détérioration, comme l'indiquent un nombre de moisissures et un pH plus élevés et des niveaux d'acide lactique et acétique plus faibles. En revanche, les tas courts ouverts se situaient entre le stade initial et le stade intermédiaire, comme l'indiquent un nombre de moisissures et un pH inférieurs, et des niveaux d'acide lactique et acétique plus élevés. Ces résultats suggèrent que des jours plus courts après ouverture ont eu un impact généralement positif sur le degré de détérioration.
Faites vos valises, mais ne devenez pas fou
La densité de l'ensilage est considérée comme essentielle pour prévenir la détérioration, car l'ensilage à faible densité a plus d'espace entre les particules, ce qui permet à l'air de pénétrer dans la masse d'ensilage pour permettre aux microbes aérobies tolérants aux acides de surpasser les LAB. La densité moyenne en surface de nos pieux à faible et haute densité était de 19,5 et 22,5 livres par pied cube, respectivement.
La température plus élevée dans l'ensilage périphérique de la face exposée des tas de faible densité par rapport à haute densité indique qu'une densité de surface plus faible a permis une plus grande pénétration de l'air, permettant ainsi une plus grande production de chaleur à partir de l'activité métabolique des microbes aérobies tolérants à l'acide pendant les premiers stades de l'initiation de la détérioration. Les niveaux légèrement inférieurs de LAB dans les tas de faible densité suggèrent également qu'une densité de surface élevée a eu un impact suppressif sur la progression de la détérioration.
Dans l'ensemble, les piles à faible et à haute densité ont été jugées en transition de l'initiation à la détérioration à mi-parcours. Mais les pieux à faible densité ont été jugés légèrement plus avancés car ils avaient une température plus élevée et des niveaux de LAB inférieurs. Cependant, étant donné qu'il y avait peu de différences significatives dans les caractéristiques des piles à faible et à haute densité, il semble que la densité de surface (dans cette plage) ait eu un impact limité sur la détérioration.
Messages à retenir
Contrairement aux attentes, la densité surfacique des tas d'ensilage de maïs a eu un impact modeste sur la progression de la détérioration de l'ensilage en surface, ce qui suggère qu'une densité surfacique de 19,5 livres par pied cube de poids humide était suffisante pour prévenir une détérioration importante dans l'ensilage périphérique de la face exposée. La vitesse d'alimentation a eu un impact modeste sur la progression de la détérioration dans l'ensilage périphérique à face exposée, mais une vitesse d'alimentation moyenne de 11,5 pouces par jour était suffisante pour prévenir une détérioration importante dans l'ensilage à périphérie de face exposée. Le nombre de jours après l'ouverture du tas a eu un impact sur le degré de détérioration, et il est clair que 110 jours après l'ouverture du silo étaient trop longs pour empêcher une détérioration importante dans l'ensilage exposé à la périphérie de la face.
Une densité de surface plus élevée, une vitesse d'alimentation plus rapide et des jours plus courts après l'ouverture étaient tous associés à moins de détérioration dans l'ensilage exposé à la périphérie de la face, bien qu'à des degrés différents. Si les tas doivent être ouverts pendant une période supérieure à environ trois mois, il semble alors probable que la détérioration se produise à la périphérie exposée du front à moins que des vitesses d'alimentation plus élevées ne soient imposées.
Cet article est paru dans le numéro de février 2019 de Hay &Forage Grower aux pages 30 et 31.
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