The Effect of Resin Addition on the Fermentation Characteristics and Aerobic Stability of Legume and Cereal Forage Crop Mixture Silage

Year 2025, Volume: 66 Issue: 2, 152 - 160, 31.12.2025

Suna Şahin , Kadir Erten , Fisun Koc

https://doi.org/10.29185/hayuretim.1752403

Abstract

Objective: This study aimed to determine the effects of resin supplementation on the fermentation characteristics, chemical and microbiological composition, aerobic stability, and in vitro digestibility parameters of silages produced from a mixture of legume and cereal forage crops.
Material and Methods: A mixture of legumes and cereals was used as the forage material in this study. After harvesting, half of the material was used as fresh (non-wilted), while the other half was wilted at 30 °C for 3 hours to create two different dry matter levels. The experimental groups consisted of the following treatments: 1- Control, 2- Resin additive (REK0.25), and 3- Resin additive (REK0.50). After the addition of the additives, silage samples were vacuum-sealed in plastic bags in seven replicates per group and left to ferment for 60 days. On the 60th day, the silages were opened and subjected to an aerobic stability test for 7 days. Chemical, microbiological, and in vitro gas production analyses were performed on the silage samples.
Results: Resin supplementation significantly increased the silages’ pH, water-soluble carbohydrate (WSC), and lactic acid bacteria (LAB) counts, while significantly reducing the yeast counts and ammonia nitrogen (NH₃-N) levels (P<0.05). In addition, a reduction in dry matter loss and an improvement in aerobic stability were observed. In terms of chemical composition, resin addition increased the levels of neutral detergent fiber (NDF) and crude protein (CP), while decreasing the levels of crude ash (CA), acid detergent fiber (ADF), acid detergent lignin (ADL), and hemicellulose (HCL) (P<0.05). Resin supplementation or wilting had no statistically significant effects on in vitro gas production, metabolizable energy (ME), or organic matter digestibility (OMD) (P>0.05).
Conclusion: Resin supplementation, particularly in wilted materials, positively affected the fermentation quality and aerobic stability of the silages. Resin can be considered a natural and potential silage additive and may be effective in enhancing the feeding-period quality of silages by preserving microbial balance.

Keywords

Aerobic stability , legume–cereal silage , resin , wilting

Project Number

NKUBAP.03.YL.24.575

Baklagil ve Bugdaygil Yem Bitkisi Karısım Silajına Reçine Katkısının Fermantasyon Özellikleri ve Aerobik Stabilitesine Etkisi

Abstract

Amaç: Bu araştırmada, reçine katkısının baklagil ve buğdaygil yem bitkileri karışımından elde edilen silajların fermantasyon özellikleri, kimyasal ve mikrobiyolojik bileşimi, aerobik stabilitesi ile in vitro sindirilebilirlik parametreleri üzerindeki etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Materyal ve Metot: Araştırmada yem materyali olarak baklagil ve buğdaydan oluşan karışım kullanılmıştır. Hasat sonrası materyalin yarısı taze (soldurulmamış), diğer yarısı ise 3 saat boyunca 30 °C’de soldurularak iki farklı kuru madde düzeyi oluşturulmuştur. Araştırmada muamele grupları 1- Kontrol, 2- Reçine ekstraktı (REK0.25), 3- Reçine ekstraktı (REK0.50) oluşturulmuştur. Katkı maddesi ilavesinden sonra silaj örnekleri her muamele grubunda 7’şer tekerrür olmak üzere plastik torbalara vakumlanarak doldurulmuş ve 60 gün süre ile fermantasyona bırakılmıştır. Altmışıncı gün açılan silajlara 7 gün süre ile aerobik stabilite testi uygulanmıştır. Silaj örneklerinde kimyasal ve mikrobiyolojik ve in vitro gaz üretim tekniğine ilişkin analizler yürütülmüştür.
Bulgular: Reçine katkısı, silajların pH, suda çözünebilir karbonhidrat (SÇK) ve laktik asit bakteri (LAB) sayısını artırırken, maya sayısını ve amonyak azotu (NH₃-N) düzeylerini önemli ölçüde düşürmüştür (P<0.05). Ayrıca kuru madde kaybında (KMK) azalma ve aerobik stabilitede iyileşme gözlenmiştir. Kimyasal bileşimde reçine katkısı ile nötral çözücülerde çözünmeyen lif (NDF) ve ham protein (HP) içeriği artmış; ham kül (HK), asit çözücülerde çözünmeyen lif (ADF), asit çözücülerde çözünmeyen lignin (ADL) ve hemiselüloz (HSEL) değerleride düşmüştür (P<0.05). İn vitro gaz üretimi, metabolik enerji (ME) ve organik madde sindirilebilirliği (OMS) üzerine katkı maddesi veya soldurma işleminin istatistiksel olarak anlamlı bir etkisi bulunmamıştır (P>0.05).
Sonuç: Reçine katkısının, özellikle soldurulmuş materyallerde, silajın fermantasyon kalitesini ve aerobik stabilitesini olumlu yönde etkilediği belirlenmiştir. Reçine, doğal ve potansiyel bir silaj katkı maddesi olarak değerlendirilmekte olup, özellikle mikrobiyal dengeyi koruyarak silajların yemleme dönemi kalitesini artırmada etkili olabileceği sonucuna varılmıştır

Keywords

Aerobik stabilite , baklagil buğdaygil silajı , reçine , soldurma

Ethical Statement

Yazarlar, bu araştırma makalesi için hayvan deneyi etik kuruluna ihtiyaç olmadığını beyan ederler.

Supporting Institution

Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmiştir.

Project Number

NKUBAP.03.YL.24.575

Thanks

Reöine temin edilmesini sağlayan GCC Protek firmasına teşekkür ederiz.

References

• Akyıldız, A.R. (1984). Yemler Bilgisi Laboratuvar Kılavuzu. Ankara, 236 s.
• Anonim, (1986). The Analysis of Agricultural Material, Reference Book: 427. London, Pp. 428.
• Aphan, A., Geren, H., & Mut, H. (2023). Yem bitkileri üretimi ve sürdürülebilir hayvancılık açısından önemi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 10(2), 203–215. https://doi.org/10.30910/turkjans.1234567
• Atalay, A. İ., & Kamalak, A. (2018). Farklı katkı maddelerinin baklagil yem bitkileri silaj kalitesine etkileri. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 21(5), 678–685.
• Başar, E., & Atalay, A. İ. (2020a). Alternatif silaj materyallerinde fermantasyon kalitesinin belirlenmesi. Hayvansal Üretim, 61(1), 18–26.
• Başar, Y., & Atalay, A. İ. (2020b). Turunçgil posalarının ruminant beslemede alternatif yem kaynağı olarak kullanımı ve metan üretim kapasiteleri. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10(2), 1449–1455.
• Blummel, M., & Ørskov, E. R. (1993). Comparison of in vitro gas production and nylon bag degradability of roughages in predicting food intake in cattle. Animal Feed Science and Technology, 40:109–119. https://doi.org/10.1016/0377-8401(93)90150-I
• Chen, H., Wang, Z., & Li, Y. (1994). Determination of pH and fermentation quality of silage using a digital pH meter. Journal of Agricultural Science, 13(4), 235-240.
• Dubois, M., Giles, K.A., Hamilton, J.K., Rebes, P.A., Smith, F. (1956). Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analytical Chemistry, 28: 350-356.
• Franco, M., & Rinne, M. (2023a). Dry matter content and additives with different modes of action modify the preservation characteristics of grass silage. Fermentation, 9, 640.
• Franco, M., & Rinne, M. (2023b). Effects of coniferous resin acids on silage fermentation and aerobic stability. Grass and Forage Science, 78(1), 34–45. https://doi.org/10.1111/gfs.12545
• Franco, M., & Rinne, M. (2023c). The potential of resin acids to improve silage quality and aerobic stability. Journal of Applied Microbiology, 135(3), 1124-1136.
• Franco, M., Virtanen, A., & Rinne, M. (2022). Climate-driven challenges in forage preservation: Implications for silage management. Agricultural Systems, 199, 103413. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2022.103413
• Getachew, G., Robinson, P. H., DePeters, E. J., & Taylor, S. J. (2004). Relationships between chemical composition, dry matter degradation and in vitro gas production of several ruminant feeds. Animal Feed Science and Technology, 111(1), 57–71. https://doi.org/10.1016/S0377-8401(03)00213-7
• Goering, H.K., & Van Soest, P. J. (1983). Forage Fiber Analyses. Agricultural Handbook, No379, Washington.
• Guo, X., Li, Y., Li, C., Zhang, Q., & Zhang, Y. (2022). Characterization of microbial communities and fermentation profiles of different silage crops. Frontiers in Microbiology, 13, 857192. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.857192
• Kairenius, P., Toivonen, V., & Vanhatalo, A. (2022). Impact of coniferous resin acids on rumen fermentation and methane production: A meta-analysis. Livestock Science, 263, 104981. https://doi.org/10.1016/j.livsci.2022.104981
• Keeling, C. I., & Bohlmann, J. (2006). Genes, enzymes and chemicals of terpenoid diversity in the constitutive and induced defence of conifers against insects and pathogens. New Phytologist, 170(4), 657–675. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2006.01716.x
• Keskin, M., Aksu, T., & Kaya, E. (2017). Süt sığırcılığında kaba yem üretiminde silajın önemi. Hayvansal Üretim, 58(2), 42–48.
• Keskin, M., Aksu, T., & Kaya, E. (2018). Türkiye'de mısır silajı üretimi ve kullanım sorunları. Tarım ve Teknoloji Dergisi, 3(1), 1–8.
• Koç, F., & Coşkuntuna, L., (2003). Silo yemlerinde organik asit belirlemede iki farklı metodun karşılaştırması. Hayvansal Üretim, 44(2), 37-46.
• Menke, H.H., & Steingass, H. (1988). Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and in vitro gas production using rumen fluid. Animal Research and Development, 28, 7-55.
• Menke, K.H, Raab, L., Salewski, A., Steingass, H., Fritz, D. & Schneider, W. (1979). The estimation of the digestibility and metabolizable energy content of ruminant feedingstuffs from the gas production when they are incubated with rumen liquor in vitro. The Journal of Agricultural Science. 1979; 93(1):217-222. doi:10.1017/S0021859600086305.
• Muck, R. E., & Kung, L. Jr. (1997). Effects of silage additives on ensiling. In: Proceedings of the Silage: Field to Feedbunk North American Conference, Hershey, PA, USA, pp. 187–199.
• Salem, A. Z. M., S. López & P. H., Robinson, (2012). Plant bioactive compounds in ruminant agriculture–Impacts and opportunities. Animal Feed Science and Technology, 176 (1- 4): 1-4.
• Seale DR, Pahlow G, Spoelstra, S.F, Lindgren, S, Dellaglio F, Lowe JF, (1990). Methods for the microbiological analysis of silage. Grovfoder (Sweden).
• Seppälä, A., Heikkilä, T., Mäki, M., & Rinne, M. (2016). Dry matter content and its effect on the ensiling process and forage quality. Grass and Forage Science, 71(3), 456-468.
• Supelco (1998). Analyzing fatty acids by packed column gas chromatography, Sigma-Aldrich Corp, Bulletin 856, Bellefonte, PA.
• Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK). (2024). Hayvansal Üretim İstatistikleri 2024. https://www.tuik.gov.tr