Toplam Rasyon Karışımlarında Silaj Aerobik Stabilitesinin Termal Kamera ile Değerlendirilmesi

Öz

Bu çalışma, toplam rasyon karışımlarının (TRK) aerobik stabilitesinin izlenmesinde termal görüntüleme teknolojisinin etkinliğini değerlendirmek amacıyla yürütülmüştür. Araştırma materyalini aynı kompozisyona sahip TRK oluşturmuş ve karışım 40 kg’lık üç muamele grubuna ayrılmıştır. Gruplar sırasıyla %55 kuru madde (KM), %50 KM (2.22 L su) ve %45 KM (4.44 L su) düzeylerinde hazırlanmıştır. Aerobik stabilite testleri 0, 24, 48, 72 ve 96. saatlerde uygulanmış, her örnekleme zamanında yem örnekleri T200 IR marka termal kamera ile görüntülenmiştir. Termal görüntülerde sıcaklık farklarını temsil eden kırmızı ve mavi bölgelerden örnekler alınarak kimyasal ve mikrobiyolojik analizler yapılmıştır. Sonuçlar, en yüksek KM içeriğinin %55 KM grubunun kırmızı bölgesinde, en yüksek pH, laktik asit bakterisi maya ve toplam bakteri değerlerinin ise %45 KM grubunun mavi bölgesinde bulunduğunu göstermiştir. Termal görüntü verilerine göre tüm grupların yüzey sıcaklıkları ortam sıcaklığının yaklaşık 2 °C altında kalmıştır. En yüksek yüzey sıcaklığı, %45 KM grubunda 72. ve 96. saatlerde tespit edilmiş ve bu artış pH yükselmesiyle paralel seyretmiştir. Korelasyon analizleri, KM ile termal kamera sıcaklık değerleri arasında pozitif, KM ile mikrobiyal parametreler arasında ise negatif ilişki olduğunu ortaya koymuştur. Elde edilen bulgular, düşük KM düzeyine sahip TRK’larda aerobik bozulmanın daha erken başladığını ve mikrobiyal aktivitenin artışıyla birlikte sıcaklık yükselmesinin termal kamera ile izlenebilir olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• Aerobik stabilite
• Sıcaklık
• Termal kamera
• Toplam rasyon karışımı

Assessment of Aerobic Stability in Total Mixed Rations Using Thermal Camera

Abstract

This study aimed to evaluate the effectiveness of thermal imaging in monitoring the aerobic stability of total mixed rations (TMR). The experimental material consisted of TMR with identical composition, which was divided into three treatment groups of 40 kg each. The groups were prepared with different dry matter (DM) levels: 55%, 50% (2.22 L water), and 45% (4.44 L water). Aerobic stability tests were conducted at 0, 24, 48, 72, and 96 hours of exposure. At each sampling time, feed samples were imaged using a T200 IR thermal camera. From the thermal images, red and blue regions were selected for subsequent chemical and microbiological analyses. The results indicated that the highest DM content was observed in the red region of the 55% DM group, whereas the highest pH, lactic acid bacteria, yeast, and total bacteria counts were found in the blue region of the 45% DM group. According to thermal imaging data, all groups exhibited surface temperatures approximately 2 °C below ambient temperature. The highest surface temperature was detected in the 45% DM group at 72 and 96 hours, which corresponded with an increase in pH. Correlation analysis revealed a positive relationship between DM and thermal camera temperature values, and a negative relationship between DM and microbial parameters.These findings demonstrate that aerobic deterioration begins earlier in TMR with lower DM content and that microbial activity is closely associated with temperature increases detectable by thermal imaging.

Keywords

• Aerobic stability
• Temperature
• Thermal camera
• Total mixed ration

References

1. Akyıldız, R. (1984). Yemler bilgisi laboratuvar kılavuzu (Yayın No: 859). Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları. AOAC. (1990). Official methods of analysis (15th ed.). Association of Official Analytical Chemists.
2. Ashbell, G., Weinberg, Z. G., Azriel, A., Hen, Y., & Horev, B. (1991). A simple system to study the aerobic deterioration of silages. Canadian Agricultural Engineering, 33, 391–393.
3. Ashbell, G., Weinberg, Z. G., Hen, Y., & Filya, I. (2002). The effects of temperature on the aerobic stability of wheat and corn silages. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 28(5), 261–263. https://doi.org/10.1038/sj.jim.7000237
4. Borreani, G., & Tabacco, E. (2010). The relationship of silage temperature with the microbiological status of the face of corn silage bunkers. Journal of Dairy Science, 93, 2620–2629.
5. Chen, J., Stokes, M. R., & Wallace, C. R. (1994). Effects of enzyme–inoculant systems on preservation and nutritive value of hay crop and corn silage. Journal of Dairy Science, 77(2), 501–512. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(94)76978-2
6. Coşkuntuna, L., Erten, K., & Koç, F. (2022). Toplam rasyon karışımının silolanmasının aerobik stabilite özellikleri üzerine etkisi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 9(4), 933–942. https://doi.org/10.30910/turkjans.1135534
7. Driehuis, F., & Oude Elferink, S. J. W. H. (2000). The impact of the quality of silage on animal health and food safety: A review. The Veterinary Quarterly, 22(4), 212–216. https://doi.org/10.1080/01652176.2000.9695061
8. Erdoğan, A., & Koç, F. (2020). Saha şartlarında aerobik stabilite süresince mikrobiyal kompozisyondaki değişikliklerin termal kamera görüntüleme tekniği ile değerlendirilmesi. Hayvansal Üretim, 61(1), 9–16. https://doi.org/10.29185/hayuretim.538180

9. Filya, I., Ashbell, G., Hen, Y., & Weinberg, Z. G. (2000). The effect of bacterial inoculants on the fermentation and aerobic stability of whole crop wheat silage. Animal Feed Science and Technology, 88(1–2), 39–46. https://doi.org/10.1016/S0377-8401(00)00214-5
10. Koç, F., Özdüven, M. L., Demirci, A. Ş., & Şamlı, H. E. (2018). Mısır silajlarında saha şartlarında aerobik stabilite süresince mikrobiyal kompozisyondaki değişikliklerin termal kamera görüntüleme tekniği ile değerlendirilmesi. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi, 21(2), 167–174.
11. Kung, L., Jr. (2005). Aerobic stability of silages. In Proceedings of the Conference on Silage for Dairy Farms. Harrisburg, PA.
12. McDonald, P., Henderson, A. R., & Heron, S. J. E. (1991). The biochemistry of silage (2nd ed.). Chalcombe Publications.
13. Montanholi, Y., Odongo, N. E., Swanson, K. C., Schenkel, F. S., McBride, B. W., & Miller, S. P. (2008). Application of infrared thermography as an indicator of heat and methane production and its use in the study of skin temperature in response to physiological events in dairy cattle (Bos taurus). Journal of Thermal Biology, 33(8), 468–475.
14. Okur, A. A., Okur, E., & Koç, F. (2020). Thermal camera use in animal production. II. International Agricultural, Biological & Life Science Conference, 1–3 September 2020, Edirne, Turkey.
15. Pahlow, G., Muck, R. E., Driehuis, F., Oude Elferink, S. J. W. H., & Spoelstra, S. F. (2003). Microbiology of ensiling. In D. R. Buxton, R. E. Muck, & J. H. Harrison (Eds.), Silage science and technology (Agronomy Publication No. 42, pp. 31–93). American Society of Agronomy.
16. Ranjit, N. K., & Kung, L., Jr. (2000). The effect of Lactobacillus buchneri, Lactobacillus plantarum, or a chemical preservative on the fermentation and aerobic stability of corn silage. Journal of Dairy Science, 83(3), 526–535. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(00)74912-5
17. Restelatto, R., Novinski, C. O., Silva, E. P. A., Pereira, L. M., Volpi, D., Zopollatto, M., Daniel, J. L. P., & Schmidt, P. (2019). Effects of holes in plastic film on the storage losses in total mixed ration silage in round bales. Translational Animal Science, 3, 1543–1549. https://doi.org/10.1093/tas/txz135
18. Schaefer, A. L., Cook, N. J., Bench, C., Chabot, J. B., Colyn, J., Liu, T., Okine, E. K., Stewart, M., & Webster, J. R. (2012). The non-invasive and automated detection of bovine respiratory disease onset in receiver calves using infrared thermography. Research in Veterinary Science, 93(2), 928–935. https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2011.09.021
19. Seale, D. R., Pahlow, G., Spoelstra, S. F., Lindgren, S., Dellaglio, F., & Lowe, J. F. (1990). Methods for the microbiological analysis of silage. In Proceedings of the Eurobac Conference (p. 147). Uppsala, Sweden.
20. Soysal, M. İ. (2000). Biyometrinin prensipleri (İstatistik I ve II ders notları) (Yayın No: 95, Ders Kitabı No: 64). Tekirdağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi.
21. Türkgeldi, B., Koç, F., Lackner, M., Okuyucu, B., Okur, E., Palangi, V., & Esen, S. (2023). Infrared thermography assessment of aerobic stability of a total mixed ration: An innovative approach to evaluating dairy cow feed. Animals, 13, 2225. https://doi.org/10.3390/ani1313222.
22. Ünal, Ö., Koç, F., Ağma, A., Okur, E., & Özdüven, M. L. (2018). Mısır ve buğday silajlarının termal kamera görüntüleme tekniği kullanılarak aerobik stabilitesinin değerlendirilmesi. Alınteri Journal of Agriculture Sciences, 33(1), 55–63. https://doi.org/10.28955/alinterizbd.362241
23. Van Soest, P. J., Robertson, J. B., & Lewis, B. A. (1991). Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of Dairy Science, 74, 3583–3597. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(91)78551-2
24. Wilkinson, J. M., & Davies, D. R. (2013). The aerobic stability of silage: Key findings and recent developments. Grass and Forage Science, 68, 1–19. https://doi.org/10.1111/j.1365-2494.2012.00891.x