OCENA WARTOŚCI POKARMOWEJ I JAKOŚCI KISZONKI Z KUKURYDZY SPORZĄDZANEJ W FORMIE MINISILOSÓW

Transkrypt

1 Problemy Inżynierii Rolniczej nr 3/2008 Andrzej Łozicki Katedra Żywienia Zwierząt i Gospodarki Paszowej Aleksander Lisowski, Krzysztof Kostyra, Jarosław Chlebowski Katedra Maszyn Rolniczych i Leśnych Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie OCENA WARTOŚCI POKARMOWEJ I JAKOŚCI KISZONKI Z KUKURYDZY SPORZĄDZANEJ W FORMIE MINISILOSÓW Streszczenie Przedstawiono sposób formowania minisilosów z rozdrobnionej kukurydzy w warunkach laboratoryjnych z wykorzystaniem prasy o napędzie ręcznym. Kiszonkę z trzech odmian kukurydzy w tak przygotowanych silosach poddano ocenie jakościowej. Wykonano analizę podstawową składu chemicznego, oznaczono frakcje włókna oraz zawartość kwasu mlekowego, octowego i masłowego. Uzyskane wyniki badań porównano z wynikami otrzymanymi przez innych badaczy. Stwierdzono, że kiszonka sporządzona w formie minisilosów charakteryzowała się dobrymi parametrami jakościowymi. Słowa kluczowe: jakość kiszonki, kukurydza, rozdrabnianie, żywienie zwierząt Wstęp Kiszonka z kukurydzy jest jedną z podstawowych pasz objętościowych stosowanych w Polsce w żywieniu bydła. Jakość kiszonki z kukurydzy, jej wartość pokarmowa, warunkowana jest przede wszystkim przez fazę dojrzałości roślin i związaną z tym zawartością masy suchej substancji w ścinanych roślinach [Johnson i in. 1999; Przybylski i in. 2002]. Głównymi czynnikami decydującymi o przebiegu fermentacji zakiszanego materiału, wreszcie o wykorzystaniu kiszonki przez zwierzęta, są zawartość w roślinach skrobi oraz stopień ich rozdrobnienia [De Boever i in. 1993; Schwarz i in. 1998]. O jakości kiszonki decyduje również sposób przygotowania silosu, wysokość pojedynczej warstwy materiału ugniatanego kołami ciągnika, krotność przejazdów i naciski kół ciągnika. Aby w warunkach naturalnych zbadać wpływ tych czynników należałoby przygotować wiele wariantów, co w znacznym stopniu wpłynęłoby na koszty badań. Dlatego też przeprowadzono wstępne badania z wykorzystaniem minisilosów, które przygotowano w warunkach laboratoryjnych. 59

2 Andrzej Łozicki i in. Celem badań było sprawdzenie, czy zaproponowany sposób uformowania minisilosów pozwala na otrzymanie dobrej jakości kiszonki. Pozytywne wyniki będą impulsem do opracowania profesjonalnej prasy do zagęszczania materiału roślinnego i zbadania czynników decydujących o jakości kiszonki. Materiał i metodyka badań Analizie jakości kiszonki poddano odmiany kukurydzy SAN, LG 2244 i REDU- TA, które zbierano w fazie woskowej dojrzałości ziarna na terenie Rolniczego Gospodarstwa Doświadczalnego SGGW w Oborach. Odmiany SAN i LG 2244 były zbierane sieczkarnią Claas Jaguar 690 SL z przystawką bezrzędową Champion 3000, przy wydajności masowej 71 t h -1. Rośliny odmiany REDUTA zbierano sieczkarnią Claas Jaguar 682 S wyposażoną w przystawkę 4 rzędową, przy wydajności 62 t h -1. Obie sieczkarnie wyposażone były w bębnowy zespół rozdrabniający. Próbki sieczki do badań pobrano bezpośrednio po zbiorze z 5 różnych miejsc przyczepy (metoda wg schematu pojedynczej koperty). Ani podczas zbioru, ani w trakcie przygotowania minisilosów nie stosowano chemicznych konserwantów wspomagających zakiszanie. Średnią długości pociętych roślin określono według ANSI/ASAE S424.1 wykorzystując klasyfikator sitowy. Do tworzenia minisilosów z sieczki kukurydzy (rys. 1) stosowano prasę ręczną (rys. 2). Rys. 1. Przykład minisilosów z kukurydzy odmiany REDUTA Fig. 1. Examples of mini-silo forms with the maize, Reduta cultivar 60

3 Ocena wartości pokarmowej... Rys. 2. Prasa ręczna do tworzenia minisilosów Fig. 2. Manual press used to mini-silo preparation Próbkę materiału o masie 1500 g zagęszczano w cylindrze wyłożonym folią. Cylinder wypełniano trzema porcjami materiału po 500 g każda. Kolejne warstwy zagęszczano pod naciskiem 75 kpa przez 30 sekund. Ciśnienie wywierane na materiał obliczono na podstawie powierzchni tarczy dociskającej oraz długości ramienia, na którym zawieszano odważniki o masie 117 kg. Przyjęte ciśnienie odpowiadało naciskowi kół ciągnika ciężkiego o masie około 5 ton. Po 30 s następowało odprężenie materiału na około 5 s i ponownie naciskano na warstwę roślin, co symulowało przejazd kół ciągnika po pryzmie kiszonki w procesie zagęszczania sieczki z kukurydzy w silosie przejazdowym. Ze sprasowanych minisilosów (rys. 1) odsysano powietrze odkurzaczem i worki szczelnie zawiązywano, tworząc warunki beztlenowego zakiszania. Podobną metodę formowania minisilosów zastosował Zhang [2002]. Uformowane minisilosy przechowywano przez okres 8 tygodni w zacienionym miejscu. Analizę rozkładu długości sieczki i przygotowanie minisilosów wykonano w Katedrze Maszyn Rolniczych i Leśnych SGGW w Warszawie. Analizę podstawową kiszonek z kukurydzy zakiszanych w minisilosach przeprowadzono w Laboratorium Oceny Pasz Katedry Żywienia Zwierząt i Gospodarki Paszowej SGGW w Warszawie. Masę suchej substancji, popiół surowy, białko ogólne, tłuszcz surowy, włókno surowe wyznaczono standartowymi metodami AOAC [1990]. Frakcje włókna oznaczono na aparacie Fiber-Tec metodą Van Soesta i in. [1991]. 61

4 Andrzej Łozicki i in. Oznaczenia ph przeprowadzono ph-metrem CP-315 ELMETRON w wyciągu przygotowanym ze 100 g zmiksowanych kiszonek wymieszanych ze 100 ml wody redystylowanej i następnie przefiltrowanym po 24 godzinach. Oznaczenie zawartości kwasu L i D mlekowego, kwasu octowego i kwasu masłowego wykonano metodą enzymatyczną, wykorzystując Test-UV Boehringer Mannheim. Wyniki badań i ich analiza Uzyskane wyniki rozdrobnienia kukurydzy pozwalają stwierdzić, że obie sieczkarnie stosowane do zbioru kukurydzy cechowały się dużą skutecznością rozdrabniania. Podczas procesu rozdrabniania niemal 100% ziaren zostało uszkodzonych, a średnia długość otrzymanej sieczki odmian: REDU- TA, LG 2244 i SAN wyniosła odpowiednio: 9,93 mm, 8,65 mm i 11,41 mm i zależała tylko od charakterystyki biometrycznej. Wilgotność rozdrobnionych roślin wynosiła odpowiednio 59,4±0,8%, 62,8±0,9% i 63,2±0,9%. W tabeli 1 zestawiono wyniki analizy chemicznej badanych kiszonek. Dla każdej odmiany przebadano po 3 próbki. Tabela 1. Wyniki analizy podstawowej kiszonek Table 1. Results of the basic silage analyses Kiszonka nr próbki Masa suchej substancji Popiół surowy Białko ogólne Tłuszcz surowy % w kg suchej masy Włókno surowe BAW REDUTA 1 44,10 3,45 7,60 3,88 16,08 69,00 REDUTA 2 44,63 3,41 7,26 3,56 17,39 68,38 REDUTA 3 41,69 3,81 6,91 3,74 20,08 65,46 LG ,14 3,90 6,97 3,20 20,11 65,81 LG ,19 3,63 6,75 3,41 20,46 65,74 LG ,01 3,67 7,11 3,86 19,81 65,55 SAN 1 34,00 3,74 8,41 4,53 20,29 63,03 SAN 2 34,23 3,53 8,24 3,89 19,05 65,29 SAN 3 32,91 3,95 8,54 3,95 21,30 62,28 Źródło: badania własne Kiszonki różniły się zawartością masy suchej substancji, która kształtowała się w granicach 32,91-44,63%. Największą zawartością s.m. charakteryzo- 62

5 Ocena wartości pokarmowej... wały się kiszonki REDUTA, a najniższą SAN. Jednak zawartość około 34% s.m., występująca w kiszonkach SAN, odpowiada zaleceniom odnośnie zawartości tego składnika w kiszonkach z kukurydzy. W kiszonkach tej odmiany występowała najwyższa zawartość białka ogólnego. Chociaż nie jest to potwierdzone statystycznie, w kiszonce o wyższej zawartości suchej masy (REDUTA) zaznaczyła się niższa zawartość włókna surowego oraz wyższa związków bezazotowych wyciągowych (BAW). Wiąże się to z lepszym wykształceniem kolb i wyższą zawartością w nich skrobi, która w głównej mierze decyduje o wartości energetycznej kiszonki z kukurydzy. We wszystkich kiszonkach występowała podobna zawartość tłuszczu surowego, przy czym nieznacznie wyższy poziom miała kiszonka odmiany SAN. Przybylski i in. [2002] wykazali, że rośliny późno zbierane, o wyższej zawartości masy suchej substancji, zawierają więcej skrobi, która w mniejszym stopniu ulega rozkładowi w żwaczu. Liczne badania wskazują, że wysokie pobranie masy suchej substancji kiszonki, a wraz z nią i skrobi uzyskuje się przy zawartości g/kg kiszonki [Sutton i in. 2000; Bal i in. 1997; Harrison i in. 1996]. Jensen i in. [2005] podają, że w Danii zaleca się, aby zawartość masy suchej substancji w zakiszanej zielonce z kukurydzy wynosiła 30-32% w kg. W tabeli 2 zestawiono zawartość poszczególnych frakcji włókna w badanych kiszonkach. Tabela 2. Zawartość frakcji włókna w badanych kiszonkach Table 2. Content of the fibre fractions in experimental maize silages Kiszonka nr próbki Masa suchej substancji Frakcje włókna NDF ADF ADL % % w kg suchej masy REDUTA 1 44,10 32,24 17,17 1,34 REDUTA 2 44,63 35,85 19,81 1,48 REDUTA 3 41,69 38,57 21,61 3,21 LG ,14 42,54 23,29 2,67 LG ,19 40,15 27,16 3,90 LG ,01 39,15 25,56 2,54 SAN 1 34,0 42,15 25,32 1,82 SAN 2 34,23 41,08 25,45 3,74 SAN 3 32,91 43,51 25,77 2,58 Źródło: badania własne 63

6 Andrzej Łozicki i in. Istotnym kryterium oceny jakości kiszonek, mającym wpływ na strawność kiszonki i całej dawki, czynnikiem mającym duży wpływ na strukturę dawki, szczególnie ważna przy żywieniu TMR jest zawartość włókna i jego frakcji. W analizowanych próbkach najwyższa zawartość frakcji NDF występowała w kiszonkach SAN. W kiszonkach REDUTA i SAN widoczna jest też wyższa zawartość NDF w próbkach nr 3. Frakcja ADF najniższa była w kiszonkach REDUTA, natomiast w kiszonkach LG 2244 i SAN była ona na podobnym poziomie. Również ADL wyższe było w kiszonkach LG 2244 i SAN w porównaniu z kiszonką REDUTA. Wraz ze wzrostem zawartości masy suchej substancji w kiszonkach, następuje spadek zawartości NDF i ADF na kg s.m. kiszonki (tab. 2). Znajduje to potwierdzenie również w badaniach innych autorów [Hunt i in. 1989; Sutton i in. 2000; Di Marko i in. 2002; Jensen i in. 2005]. Zawartość NDF w kiszonce z kukurydzy i jego strawność mają wpływ na strawność skrobi, co wreszcie może mieć wpływ na pobranie suchej masy dawki. Badania Jochmana i in. [1999], Suttona i in. [2000] wskazują, że wraz ze wzrostem zawartości masy suchej substancji w kiszonce z kukurydzy, związanej ze dojrzewaniem roślin, następuje zmniejszanie się strawności NDF w całym przewodzie pokarmowym krów. Również w badaniach Di Marko i in. [2002] wraz ze wzrostem zawartości masy suchej substancji w kiszonce następował spadek strawności NDF, jednak nie miało to wpływu na strawność całości masy suchej substancji kiszonki, co wiązało się ze wzrostem zawartości w kiszonce skrobi i wysoką jej strawnością. Jochmann i in. [1999] i Jensen i in. [2005] wskazują również, że wraz ze wzrostem zawartości masy suchej substancji w kiszonce z kukurydzy następuje zwiększony przepływ skrobi ze żwacza do jelita cienkiego. W tabeli 3 zestawiono wyniki pomiaru ph badanych kiszonek oraz zawartość w nich wybranych kwasów organicznych. Wszystkie analizowane kiszonki charakteryzowały się ph poniżej 4,0, przy czym najniższe było w kiszonkach SAN. Zauważalne jest wyższe ph kiszonek, o wyższej zawartości suchej masy (tab. 1 i 3). Podkówka i Podkówka [2004] jako zalecane dla kiszonek podają ph 4,0-4,2. W wielu badaniach, w których oceniano jakość kiszonki z kukurydzy, uzyskiwano jednak ph poniżej 4.0 [Di Marco i in. 2002; Filya 2004; Korniewicz i in. 2004]. Analizowane w laboratorium Katedry Żywienia Zwierząt i Gospodarki Paszowej SGGW w Warszawie kiszonki z kukurydzy z terenu, w większości również charakteryzują się ph poniżej 4,0. 64

7 Ocena wartości pokarmowej... Tabela 3. Zawartość kwasów organicznych w badanych kiszonek oraz ich ph Table 3. Contents of the organic acids and ph of experimental maize silages Kiszonka nr próbki ph kwas mlekowy L L+D kwas octowy % kwas masłowy REDUTA 1 3,89 1,15 1,95 0,63 brak REDUTA 2 3,92 0,91 1,62 0,56 brak REDUTA 3 3,89 1,18 2,02 0,73 brak LG ,88 0,98 1,71 0,50 brak LG ,86 1,24 2,12 0,63 brak LG ,91 1,07 1,88 0,53 brak SAN 1 3,77 1,12 1,94 0,66 brak SAN 2 3,76 1,25 3,13 0,73 brak SAN 3 3,77 1,22 2,09 0,83 brak Źródło: badania własne W badaniach Di Marco i in. [2002] obserwowano wzrost ph wraz ze wzrostem zawartości suchej masy w kiszonkach, przy czym nawet przy najwyższej zawartości s.m. w badanych kiszonkach, wynoszącej 32%, było ono poniżej 4,0. Także w badaniach Filya [2004], w kiszonkach z kukurydzy sporządzanych z roślin w różnych fazach dojrzałości ph było poniżej 4,0, chociaż zwiększało się wraz ze wzrostem masy suchej substancji w badanych kiszonkach. W badaniach Filya [2004] wraz ze wzrostem fazy wegetacji roślin, z których była przygotowana kiszonka i związanym z tym wzrostem zawartości masy suchej substancji w badanych kiszonkach następował spadek zawartości kwasu mlekowego oraz wzrost zawartości kwasu octowego. Spadała również zawartość kwasu masłowego. W przypadku naszych badań można mówić o tendencjach, które wskazują, że kiszonki SAN o najniższej zawartości masy suchej substancji, charakteryzowały się wyższą zawartością obu badanych kwasów mlekowego i octowego. Jednak różnice w porównaniu do pozostałych kiszonek są nieznaczne. Korniewicz i in. [2004] oceniając kiszonki bez konserwanta i z różną ilością konserwanta chemicznego, nie stwierdzili różnic w ph badanych kiszonek, natomiast dodatek konserwanta wpływał na zawartość kwasów octowego i mlekowego. Przybylski i in. [2000] stwierdzili, że wczesny zbiór kukurydzy, 65

8 Andrzej Łozicki i in. w której jest duża zawartość cukrów prostych, sprzyja gwałtownej fermentacji, w wyniku której powstaje dużo kwasu octowego, który obniża jakość kiszonki. W żadnej z badanych kiszonek nie stwierdzono kwasu masłowego, co wskazuje na ich dobrą jakość. Podsumowanie Przy zachowaniu powtarzalnych warunków formowania minisilosów (m.in. podobny stopień rozdrobnienia i zagęszczenia sieczki) uzyskano wysokowartościowe kiszonki. Zróżnicowanie parametrów jakościowych zależało przede wszystkim od zawartości masy suchej substancji w materiale wyjściowym. Zauważono jedynie niewielki wpływ odmiany zakiszanej kukurydzy. Wstępne wyniki badań wskazują na możliwość analizy jakości kiszonki formowanej w minisilosach. Wskazane są dalsze badania pozwalające określić wpływ parametrów zagęszczania materiału roślinnego oraz stopnia jego rozdrobnienia na jakość kiszonki. Przygotowania kiszonek w warunkach laboratoryjnych pozwala na zmniejszenie kosztów badań i lepsze utrzymanie powtarzalności warunków prowadzenia eksperymentów. Bibliografia ANSI/ASAE S424.1 MAR1998. Method of determining and expressing participle size of chopped forage materials by screening AOAC Official Methods of Analysis, 15 th ed. Association of Analytical Chemists, Arlington, VA, USA Bal M. A., Coors J. G., Shaver R. D Impact of the maturity of corn for use as silage in the diets of dairy cows on intake, digestion, and milk production. J. Dairy. Sci., 80: De Boever J. L., De Brabander D. L., DeSmet A. M., Vanacker J. M., Boucque C. V Evaluation of physical structure. 2. Maize silage. J. Dairy Sci. 76: Di Marco O. N., Aello M. S., Nomdedeu M., Van Houtte S Effect of maize crop maturity on silage chemical composition and digestibility (in vivo, in situ and in vitro). Anim. Feed Sci. Tech., 99, Filya I Nutritive value and aerobic stability of whole crop maize silage harvested at four stages of maturity. Anim. Feed Sci. Tech., 116: Harrison J. H., Johnson L., Riley R., Xu S., Loney K Effect of harvest maturity of whole plant corn silage on milk production and component yield, and passage of grain and starch into feces. J. Dairy Sci.: 79, 149 Hunt C. W., Kezar W., Vinande R Yield, chemical composition, and ruminal fermentabitity of corn whole plant, ear, and stover as affected by maturity. J. Prod. Agric., 2:

9 Ocena wartości pokarmowej... Jensen C., Weisbjerg M. R., Norgaard P., Hvelplund T Effect of maize silage maturity on site of starch and NDF digestion in lactation dairy cows. Anim. Feed Sci. Tech.,118: Jochmann K., Lebzien P., Daenicke R., Flachowsky G Influence of corn maturity and lactic acid bacteria during ensilage on nutrient conversion in the dairy cows digestive tract. J. Anim. Phisio. Anim. Nutr.,82: Johnson L., Harrison J. H., Hunt C., Shinners K., Doggett C. G., Sapienza D Nutritive value of corn silage as affected by maturity and mechanical processing: A contemporary review. J. dairy Sci., 82: Korniewicz A., Bodarki R., Kinal S., Szydłowska A Wpływ konserwantu chemicznego na jakość fermentacji i straty składników pokarmowych w procesie kiszenia kukurydzy w mikrosilosach. Acta Sci. Pol., Zootechnica, 3(1): Podkówka W., Podkówka Z Metody konserwowania zielonek. Żywienie zwierząt i paszoznawstwo. T. 3 pod redakcją D. Jamroz, PWN Warszawa Przybylski M., Potkański A., Bodarski R., Krzywicki S., Kostulak-Zielińska M., Kubiak M Rozkład żwaczowy skrobi i białka w kiszonce z kukurydzy w zależności od zawartości suchej masy i sposobu konserwacji. II Sympozjum Centrum Biomonitoringu, Biotechnologii i Ochrony Ekosystemów Dolnego Śląska. Wrocław 22 maja. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, ss Sutton J.D., Camel S. B., Phipps R. H., Beever D. E., Humphrier D. J The effect of crop maturity on the nutritional value of maize silage for lactation dairy cows 2. Ruminal and post-ruminal digestion. Anim. Sci., 71: Schwarz F. J., Preissinger W., Kirchgessner M Verdaulichkein und Energiegehalt unterschiedlich zerhleinerter Maissilage bei Rinder. Veredlungs Produktion 3, Gelsenkirchen, ss Van Soest P. J., Robertson J. B., Lewis B. A Method for dietary fibre, neutral detergent fibre, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. J. Dairy Sci., 74: Zhang M Design and evaluation of corn silage-making system with shredding. Praca doktorska w The Pennsylvania State University College of Enginnering, s. 198 Praca naukowa finansowana ze środków MNiSW w latach , jako projekt badawczy N /