Värdering av grovfoder i fodervärderingssystemet NorFor Beskrivning av försöket Faktaruta. Definitioner och analyser NDF: ADF: ADL:

Transkript

1 Värdering av grovfoder i fodervärderingssystemet NorFor Maria Mehlqvist och Margareta Emanuelson, Svensk Mjölk, (översättning av dansk artikeln, se referens nedan) I en dansk studie har man jämfört baljväxter med gräs i det nya fodervärderingssystemet NorFor och analyserat betydelsen av utvecklingsstadium inom olika grovfodertyper för cellväggarnas kvalitet och energivärde. Cellväggarnas sammansättning har stor betydelse för foderkvaliteten och för de två huvudgrupperna, baljväxter och gräs är det en stor skillnad i cellväggarnas sammansättning. Baljväxternas cellväggar (NDF) innehåller mindre hemicellulosa och är mer lignifierade jämfört med gräs. Lignifieringen är mer punktvis koncentrerad i baljväxterna och andelen potentiellt nedbrytbar NDF blir därför låg medan nedbrytningshastigheten (nh) är hög. I gräs är ligninet mer jämnt fördelat i cellväggarna och ökad lignifiering medför endast en liten nedgång av potentiellt nedbrytbar NDF men en stor nedgång i nedbrytningshastigheten för NDF. Hos högavkastande mjölkkor, där uppehållstiden i vommen är kort, är nedgången i smältbarhet med ökat foderintag mindre för baljväxter än för gräs på grund av lägre innehåll av potentiellt nedbrytbar NDF och högre nedbrytningshastighet för NDF. NorFor tar hänsyn till både uppehållstiden i vommen och nedbrytningen av NDF och ger därför en mer korrekt värdering av baljväxternas och gräsens fodervärde hos högavkastande mjölkkor än det nuvarande fodervärderingsystemet. Beskrivning av försöket I studien skördades totalt 28 grovfoderprover på olika ställen i Danmark. Grödorna blev skördade vid olika utvecklingsstadier och kan grovt indelas i gräs och baljväxter. Gräsen omfattar gräs, korn till grönfoder och helsäd samt majs. De flesta gräsprover var färska och några få var ensilerade eller i form av halm. Baljväxterna inkluderade vitklöver, rödklöver, lucern, lupin ärtor till helsäd (markärt på danska) och åkerbönor. Inget av dessa prover var ensilerat och endast ett prov var i form av halm. Några av baljväxtproverna innehöll gräs men andelen var under 5%. Faktaruta. Definitioner och analyser NDF: ett uttryck för cellväggar; främst hemicellulosa, cellulosa och lignin Analys: fiber som inte löses upp vid kokning i en neutral lösning ADF: en andel av cellväggarna; främst cellulosa och lignin Analys: fiber som inte löses upp vid kokning i en sur lösning ADL: den andel av cellväggarna som är lignin Analys: organisk rest efter kokning och uppslamning i en sur lösning NDF-ADF: hemicellulosa ADL/NDF: cellväggarnas lignifieringsgrad

2 pnndf: potentiellt nedbrytbar NDF, dvs den del av NDF som potentiellt kan brytas ner i kon Analys: nedbrutet NDF efter 12 dagars (288 timmar) inkubation i nylonpåse i vommen indf: onedbrytbar NDF Analys: NDF som inte är nedbrutet efter 12 dagars inkubation i nylonpåse i vommen. nh: nedbrytningshastighet för pnndf, dvs den procentandel som bryts ner per timme Analys: nedbrytningsprofilen tas fram vid inkubation i nylonpåsar olika tider (-168 timmar). nh estimeras genom att anpassa en exponentiell funktion till nedbrytningsprofilen. OMD: Smältbarhetskoefficient, smältbarhet av organiskt material, råprotein respektive NDF Analys: Skillnaden mellan innehållet i foder och innehållet i gödsel vid utfodring till får på underhållsnivå NEL p8 och NEL p2 : Nettoenergi laktation (MJ/kg ts) beräknat i NorFor Plan vid ett foderintag på 8 respektive 2 kg ts. Skillnad mellan gräs och baljväxter Det fanns några karakteristiska skillnader med avseende på cellväggarna för gräs- och baljväxterna. Cellväggarna består främst av hemicellulosa, cellulosa och lignin. Baljväxternas cellväggar innehåller betydligt mindre hemicellulosa än cellväggarna i gräs. Vid samma cellulosaandel var det nästan dubbelt så mycket hemicellulosa i gräs som i baljväxterna (figur 1A). Baljväxternas cellväggar är mer lignifierade än gräsens vilket framgår av figur 1B. Lignifieringsgraden (ADL/NDF) var i genomsnitt mer än dubbelt så stor i baljväxterna som i gräsen vid samma NDF-innehåll. Lignin är inte en kolhydrat men är ett tredimensionellt nätverk uppbyggt av fenylpropanenheter. Ligninet binder till cellväggarna med några komplexa bindningar och dess funktion i plantan är att ge cellväggarna större motståndskraft och att ge plantan stadga. Lignin är i sig osmältbart och de komplexa bindningarna bidrar till att tillgängligheten och därmed smältbarheten av hemicellulosa och cellulosa reduceras. Gräs och baljväxter skiljer sig från varandra med avseende på hur cellväggarna lignificeras. I gräs är ligninet mer jämnt fördelat i cellväggarna och ökad lignifiering medför en liten nedgång i potentiell nedbrytbarhet och en stor nedgång i nedbrytningshastighet för NDF. I baljväxterna är lignifieringen i stället mer punktvis koncentrerad vilket gör att den potentiellt nedbrytbara NDFfraktionen blir låg och nedbrytningshastigheten hög. Vid samma innehåll av potentiellt nedbrytbar NDF har därför baljväxterna en mycket högre nedbrytningshastighet för NDF jämfört med gräs (figur 1C). I gengäld har

3 gräs mer potentiellt nedbrytbar NDF än baljväxterna vid samma NDFinnehåll (figur 1D). Hemicellulose (NDF-ADF) (%) 2 1 A 2 5 Cellulose (ADF-ADL) (%) Lignificeringsgrad (ADL/NDF),25,2,15,,5 1 B, NDF (%) Kd (%/time) C Potentiel nedbrydelig NDF (%) Potentiel nedbrydelig NDF (%) D NDF (%) Figur 1. Skillnader i cellväggarnas uppbyggnad och nedbrytningsförlopp mellan gräs (gröna ofyllda där C3= korn, gräs och halm (O) och C4=majs (Δ)) och baljväxter (röda fyllda ( )). Cellväggskomponenterna anges i % av ts och potentiellt nedbrytbar NDF anges i % av total NDF. I tabell 1 visas de principiella skillnaderna i innehåll och nedbrytning av NDF mellan gräs och baljväxter. Tabell 1. Principiella skillnader mellan gräs och baljväxter i innehåll och nedbrytbarhet av NDF NDF Hemicellulosa Lignin pnndf indf nh Gräs Hög Hög Låg Hög Låg Låg Baljväxter Låg Låg Hög Låg Hög Hög Vid ett högt foderintag är fibrernas uppehållstid i vommen kort (-6 timmar). Det innebär att nedbrytbarheten och därmed energivärdet för baljväxter sjunker mindre än för gräs med ökat foderintag på grund av baljväxternas högre nedbrytningshastighet och lägre innehåll av potentiellt nedbrytbar NDF. Dessa förhållanden tar NorFor Plan hänsyn till vid beräkning av fodermedlens nedbrytbarhet i vommen och ger därför en mer

4 korrekt värdering av både baljväxternas och gräsens smältbarhet hos högavkastande mjölkkor. NorFor tillgodoser alltså baljväxternas särskilda egenskaper till skillnad från det nuvarande fodervärderingssystemet där fodermedlens smältbarhet bestäms vid underhållsnivå. Skillnaden i energivärde vid högt foderintag (NEL p2 ) och lågt foderintag (NEL p8 ) är därför mindre för baljväxter jämfört med gräs (se figur 2) Græsser (C 3 ) Majs (C 4 græsser) NEL p NEL p8 Figur 2. Nettoenergi laktation vid högt och lågt foderintag (8 och 2 kg ts) beräknat med NorFor. Betydelsen av utvecklingsstadium Genom att skörda grödorna vid olika tidpunkter från samma mark kunde betydelsen av grödornas utveckling analyseras (se exempel för NDFfraktionen i Figur 3). För gräsgrödorna blev det som förväntat ett fall i innehåll av råprotein och en ökning av innehållet av NDF, ADF och ADL med stigande avkastning. Samtidigt sjönk smältbarheten av organisk substans, NDF och råprotein. Även nedbrytningshastigheten för NDF sjönk. I Figur 3 kan man se skillnader i nedbrytningskaraktäristik mellan rajgräs och rödklöver. Andel nedbruten NDF vid 168 timmar skiljer inte mycket mellan skördetider inom rajgräs medan det skiljer mycket efter kortare tid i vommen. För rödklöver och lusern är det däremot inte så stor skillnad i andel nedbrutet NDF beroende på uppehållstid i vommen. Förhållandena för helsäd är något annorlunda. Det sker en kraftig fysiologisk utveckling från grön gröda till helsädesstadiet. Det sker en inlagring av stärkelse i kärnan samtidigt som stjälk och blad fysiologiskt sett blir äldre. Det betyder att cellväggsandelen i stjälk och blad stiger, lignifieringen ökar och smältbarheten minskar. Helsäden är således en tvådelad gröda, innehållande en stärkelsefraktion med hög smältbarhet i kärnan och en stjälk med låg smältbarhet. När man tittar på hela grödan sker det inte så mycket med hänsyn till innehåll av NDF, ADF och ADL vid ökad mognadsgrad. Förhållandet mellan stjälk och kärna/frö har således stor betydelse för de genomsnittliga koncentrationerna. Smältbarheten och

5 nedbrytningshastigheten av pnndf faller däremot på grund av att plantan åldras. Vid stigande utvecklingsgrad i gräsgrödorna sjunker fodervärdet med ett fallande NEL p8 och NEL p2. NEL p8 sjunker mindre än NEL p2 med stigande utvecklingsstadium. Det beror på det ökade innehållet av NDF, eftersom nedbrytningshastigheten är mycket lägre för NDF än för cellinnehållet. Den lägre nedbrytningshastigheten betyder att smältbarheten för NDF sjunker betydligt mer än för cellinnehållet med ökat foderintag eftersom uppehållstiden i vommen sjunker med ökat foderintag. För vårkorn och ärthelsäd sjunker fodervärdet också med utvecklingsstadium men fallet i NEL p8 och NEL p2 är väsentligt mindre än för gräs eftersom NDF-innehållet nästan är konstant A Alm. rajgræs 3 B Rødkløvergræs /5 23 høstet 2,3 t ts/ha 6/6 23 høstet 5,7 t ts/ha 17/6 23 høstet 6,9 t ts/ha /5 24 høstet 4,2 t ts/ha /6 24 høstet 6,3 t ts/ha C Lucerne 9 3 D Vårbyg /6 24 høstet 4,9 t ts/ha / /6 24 høstet 3,7 t ts/ha 13/7 24 høstet 7,2 t ts/ha E Markært 3 F Hestebønne 9 17/6 24 høstet 3,8 t ts7ha 13/7 24 høstet 7,5 t ts/ha /6 24 høstet 2,5 t ts/ha 2/7 24 høstet 6,9 t ts/ha Figur 3. Nedbrytningsprofiler för NDF i olika gräs-typer, helsäd och baljväxter vid olika utvecklingsstadier bestämt i nylonpåsförsök.

6 Referens Thøgersen, R, Mikkelsen, M. 27. Vurdering af grovfoder i det nye NorFor fodervurderingssystem. Kvæginfo 171, Dansk landbrugsrådgivning, Landscentret,