Management practices associated with physical, chemical characteristics and fermentation quality of whole-plant corn silage in dairy farms
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Universidade Federal de Viçosa
Abstract
This study compared the physical characteristics, fermentation profile, and chemical composition of whole-plant corn silage (WPCS) produced on technologically advanced dairy farms in Brazil and evaluated the associations between production and ensiling practices and key silage quality indicators. Ninety-two dairy farms in Minas Gerais, Brazil, were evaluated. Information on herd characteristics, production systems, and corn silage harvest and ensiling practices was collected through structured questionnaires administered to farm managers. Silage density was determined by sampling 12 points across the silo face using a probe attached to an electric drill. Samples were analysed for physical characteristics (kernel processing score - KPS, density, and particle size - sieves 19 mm, 8 mm, 4 mm, and pan), chemical composition (DM, OM, CP, ether extract, starch, neutral detergent fiber corrected for protein and ash – apNDF, undigestible neutral detergent fiber – uNDF, and in vitro digestibility of NDF and OM – IVNDFD and IVOMD, respectively), and fermentation profile (pH, lactic acid, acetic acid, 1,2-propanediol, 1-propanol, propionic acid, butyric acid, ethanol, and NH-N). Data were analysed using Spearman partial correlations and principal component analysis (PCA). Farms were grouped according to PC1 and PC2 scores (explaining 35.5% of the total variance) and compared using nonparametric one-way ANOVA, whereas milk production and composition variables were analysed using one-way ANOVA and management variables were analysed using generalized linear models (SAS 9.4; = 0.05). Farms in Q1 had higher density than those in Q3. Low variability in fermentation profile was observed among quadrants; however, farms in Q1 had lower pH and higher concentrations of lactic acid, acetic acid, and propionic acid than farms in Q3 and Q4. Regarding chemical composition, farms in Q4 had higher starch concentrations and higher IVOMD than the other quadrants. For the fibrous fraction, farms in Q1 and Q4 had the lowest uNDF values. Kernel processing score did not differ among quadrants. Regarding production performance, farms in Q1 had higher mean milk production per cow across the herd and within the highest-producing group. For WPCS production and ensiling practices, only land management and harvest equipment differed among quadrants, with farms in Q4 more frequently adopting no- till planting, self-propelled forage harvesters, andkernel processors. Overall, quadrants showed low variability in silage characteristics, production performance, and WPCS production and ensiling practices. However, Q1 farms had better preservation indicators and higher milk production, whereas Q4 farms showed more desirable nutritional characteristics. Keywords: density; fermentation profile; in vitro digestibility; survey.
Este estudo avaliou as características físicas, o perfil fermentativo e a composição química da silagem de milho de planta inteira (SMPI) produzida em fazendas leiteiras tecnologicamente avançadas no Brasil e avaliou as associações entre as práticas de produção e de ensilagem e os principais indicadores de qualidade da silagem. Foram avaliadas 92 fazendas leiteiras em Minas Gerais, Brasil. Informações sobre as características do rebanho, os sistemas de produção e as práticas de colheita e ensilagem da silagem de milho foram coletadas por meio de questionários estruturados aplicados aos gestores das fazendas. A densidade da silagem foi determinada pela amostragem de 12 pontos na face do silo, utilizando uma sonda acoplada a uma furadeira elétrica. As amostras foram analisadas quanto às características físicas (kernel processing score – KPS, densidade e distribuição do tamanho de partículas – peneiras de 19, 8 e 4 mm e fundo), composição química (MS, MO, PB, extrato etéreo, amido, fibra em detergente neutro corrigida para proteína e cinzas – FDNcp, fibra em detergente neutro indigestível – FDNi, e digestibilidade in vitro da FDN e da MO – DIVFDN e DIVMO, respectivamente) e perfil fermentativo (pH, ácido lático, ácido acético, 1,2-propanodiol, 1-propanol, ácido propiônico, ácido butírico, etanol e N-NH). Os dados foram analisados por meio de correlações parciais de Spearman e análise de componentes principais (PCA). As fazendas foram agrupadas de acordo com os escores de PC1 e PC2 (que explicaram 35,5% da variância total) e comparadas por meio de ANOVA não paramétrica de uma via, enquanto as variáveis de produção e composição do leite foram analisadas por ANOVA de uma via e as variáveis de manejo foram analisadas por meio de modelos lineares generalizados (SAS 9.4; = 0,05). As fazendas do Q1 apresentaram maior densidade do que as do Q3. Foi observada baixa variabilidade no perfil fermentativo entre os quadrantes; entretanto, as fazendas do Q1 apresentaram menor pH e maiores concentrações de ácido lático, ácido acético e ácido propiônico do que as fazendas do Q3 e Q4. Quanto à composição química, as fazendas do Q4 apresentaram maiores concentrações de amido e maior DIVMO do que os demais quadrantes. Para a fração fibrosa, as fazendas do Q1 e Q4 apresentaram os menores valores de FDNi. O kernel processing score não diferiu entre os quadrantes. Em relação ao desempenho produtivo, asfazendas do Q1 apresentaram maior produção média de leite por vaca no rebanho e no grupo de vacas de maior produção. Quanto à produção e às práticas de produção e ensilagem da SMPI, apenas o manejo do solo e o equipamento de colheita diferiram entre os quadrantes, com as fazendas do Q4 adotando com maior frequência o plantio direto, colhedoras de forragem autopropelidas e processadores de grãos. De modo geral, os quadrantes apresentaram baixa variabilidade nas características da silagem, no desempenho produtivo e nas práticas de produção e ensilagem da SMPI. Entretanto, as fazendas do Q1 apresentaram melhores indicadores de conservação e maior produção de leite, enquanto as fazendas do Q4 apresentaram características nutricionais mais desejáveis. Palavras-chave: densidade; perfil fermentativo; digestibilidade in vitro; questionário.
Este estudo avaliou as características físicas, o perfil fermentativo e a composição química da silagem de milho de planta inteira (SMPI) produzida em fazendas leiteiras tecnologicamente avançadas no Brasil e avaliou as associações entre as práticas de produção e de ensilagem e os principais indicadores de qualidade da silagem. Foram avaliadas 92 fazendas leiteiras em Minas Gerais, Brasil. Informações sobre as características do rebanho, os sistemas de produção e as práticas de colheita e ensilagem da silagem de milho foram coletadas por meio de questionários estruturados aplicados aos gestores das fazendas. A densidade da silagem foi determinada pela amostragem de 12 pontos na face do silo, utilizando uma sonda acoplada a uma furadeira elétrica. As amostras foram analisadas quanto às características físicas (kernel processing score – KPS, densidade e distribuição do tamanho de partículas – peneiras de 19, 8 e 4 mm e fundo), composição química (MS, MO, PB, extrato etéreo, amido, fibra em detergente neutro corrigida para proteína e cinzas – FDNcp, fibra em detergente neutro indigestível – FDNi, e digestibilidade in vitro da FDN e da MO – DIVFDN e DIVMO, respectivamente) e perfil fermentativo (pH, ácido lático, ácido acético, 1,2-propanodiol, 1-propanol, ácido propiônico, ácido butírico, etanol e N-NH). Os dados foram analisados por meio de correlações parciais de Spearman e análise de componentes principais (PCA). As fazendas foram agrupadas de acordo com os escores de PC1 e PC2 (que explicaram 35,5% da variância total) e comparadas por meio de ANOVA não paramétrica de uma via, enquanto as variáveis de produção e composição do leite foram analisadas por ANOVA de uma via e as variáveis de manejo foram analisadas por meio de modelos lineares generalizados (SAS 9.4; = 0,05). As fazendas do Q1 apresentaram maior densidade do que as do Q3. Foi observada baixa variabilidade no perfil fermentativo entre os quadrantes; entretanto, as fazendas do Q1 apresentaram menor pH e maiores concentrações de ácido lático, ácido acético e ácido propiônico do que as fazendas do Q3 e Q4. Quanto à composição química, as fazendas do Q4 apresentaram maiores concentrações de amido e maior DIVMO do que os demais quadrantes. Para a fração fibrosa, as fazendas do Q1 e Q4 apresentaram os menores valores de FDNi. O kernel processing score não diferiu entre os quadrantes. Em relação ao desempenho produtivo, asfazendas do Q1 apresentaram maior produção média de leite por vaca no rebanho e no grupo de vacas de maior produção. Quanto à produção e às práticas de produção e ensilagem da SMPI, apenas o manejo do solo e o equipamento de colheita diferiram entre os quadrantes, com as fazendas do Q4 adotando com maior frequência o plantio direto, colhedoras de forragem autopropelidas e processadores de grãos. De modo geral, os quadrantes apresentaram baixa variabilidade nas características da silagem, no desempenho produtivo e nas práticas de produção e ensilagem da SMPI. Entretanto, as fazendas do Q1 apresentaram melhores indicadores de conservação e maior produção de leite, enquanto as fazendas do Q4 apresentaram características nutricionais mais desejáveis. Palavras-chave: densidade; perfil fermentativo; digestibilidade in vitro; questionário.
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Citation
SILVA, André Luis Claudino da. Management practices associated with physical, chemical characteristics and fermentation quality of whole-plant corn silage in dairy farms. 2026. 52 f. Dissertação (Mestrado em Zootecnia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2026.