Høsilage – en vej til højere AAT

Det viser en opgørelse af foderanalyser fra praksis. Om det holder stik i virkeligheden er lige nu ved at blive testet i forsøg ved Aarhus Universitet, Foulum. Den mulige gevinst ved at hæve AAT i kløvergræsensilage via højere tørstofindhold skal opvejes mod større tab og risiko i marken, omkostninger til ekstra vending af græsset og større risiko for dårlig aerob stabilitet ved udtagning af ensilagen.

Baggrund

Det er vanskeligt at opfylde AAT-normen for malkekøer i økologiske vinterfoderrationer uden import eller energikrævende varmebehandling af proteinfoder. AAT-indholdet er højt i frisk kløvergræs, men under ensileringsprocessen nedbrydes protein og aminosyrer til lavmolekylære kvælstofforbindelser, og en stor del af sukkeret omdannes til syrer, hvorved AAT-indholdet falder. I en dansk undersøgelse ( Bligaard & Thøgersen, 2009) skete der op mod en fordobling i andelen af opløseligt råprotein fra omkring 275 - 400 i frisk til omkring 500 - 725 g/kg råprotein i den ensilerede afgrøde afhængig af slætnummer, græsblanding og fortørringsgrad.

Normalt anbefales at ensilere kløvergræs ved ca. 35 pct. tørstof, fordi det giver den bedste kombination af god gæringskvalitet og små tab ved høst og ensilering. Spørgsmålet er imidlertid, om det for økologiske mælkeproducenter ville være optimalt at fortørre kløvergræsset til et højere tørstofindhold for at bevare et højere AAT-indhold i kløvergræsensilage, som er den vigtigste proteinkilde på økologiske kvægbrug.

To måder at øge AAT på

AAT i kløvergræsensilage stammer hovedsageligt fra den mikrobielle proteinsyntese i vommen, idet op mod 80 pct. af råproteinet i kløvergræsensilage nedbrydes i vommen. AAT-indholdet kan således øges ved at reducere nedbrydningen af protein i vommen, så der bliver en større passage af unedbrudt protein til tarmen, og/eller ved at øge den mikrobielle proteinsyntese i vommen. Tabel 1 viser, hvordan forskellige næringsstofparametre i kløvergræsensilage påvirker det beregnede AAT-indhold.

Tabel 1. Effekt af forskellige næringsstofparametre ved NorFor-beregning af AAT-indholdet i kløvergræsensilage.

Vanskeligt at hæve råprotein og fordøjelighed

Det er vanskeligt at hæve indholdet at råprotein i kløvergræs uden betydelige ændringer i dyrknings- og slætstrategi og dermed uden betydelige konsekvenser for bl.a. udbytte, fordøjelighed og pris pr. FEN. Ved en høj kløverandel på omkring 50 pct. er det vanskeligt at øge indholdet af råprotein i kløvergræs uden negative effekter på bl.a. udbyttet. Højere N-tildeling op til ca. 220 kg N pr. ha har en negativ effekt på indholdet af råprotein, fordi kløverandelen reduceres. Reduceret N-tildeling øger kløverandelen og dermed indholdet af råprotein, men reducerer samtidig udbyttet. Højere andel af rødkløver i forhold til hvidkløver vil generelt øge kløverandelen og kan dermed også øge proteinindholdet, men det vil samtidig reducere fordøjeligheden. Ændret slætstrategi i form af tidligere slæt og dermed flere slæt pr. år vil øge proteinindholdet, men vil samtidig øge omkostningerne. Højere indhold af råprotein i kløvergræs er derfor ikke umiddelbart en farbar vej for at øge indholdet af AAT.

Høj fordøjelighed af kløvergræs er i forvejen et vigtigt mål på økologiske malkekvægbedrifter. Endnu højere fordøjelighed vil kræve endnu tidligere og endnu flere slæt pr. år, hvilket vil øge prisen pr. FEN. Samtidig kan det give fordøjelsesforstyrrelser og negativ effekt på gødningskonsistensen.

Den mest oplagte vej til at øge AAT-indholdet i kløvergræsensilage er derfor at reducere andelen af opløselig råprotein og/eller at reducere forgæringen af sukker, hvilket kan opnås ved at øge kløvergræsensilagens tørstofindhold.

Normale anbefalinger for tørstofindhold

Normalt anbefales et tørstofindhold på omkring 35 pct. i kløvergræsensilage ved ensilering i plansilo eller markstak, fordi det anses for at give den mest optimale kombination af en god gæringskvalitet og et lavt konserveringstab, som illustreret i figur 1. Et lavere tørstofindhold vil give lavere marktab, men til gengæld højere ensileringstab og evt. også saftafløb samt en ringere gæringskvalitet med lavere foderoptagelse og med risiko for udvikling af clostridiesporer. Et højere tørstofindhold vil give højere marktab og risiko for dårligere aerob stabilitet ved udtagning og dermed både dårligere kvalitet og større tab.

Figur 1. Tab i mark og silo samt totalt konserveringstab ved forskellig grad af fortørring.

Nedbrydning af protein i mark og silo

Nedbrydning af planteproteiner under fortørring og ensilering er uundgåelig og betyder, at AAT-værdien i ensilage reduceres i forhold til den friske afgrøde. Nedbrydningen af protein sker i to faser. Først hydrolyseres proteinets peptidbindinger (proteolyse) ved hjælp af plantens egne proteaser, hvilket resulterer i dannelse af frie aminosyrer, amider og peptider. I den næste fase nedbrydes aminosyrer som følge af mikrobiel aktivitet under ensileringsprocessen til en bred vifte af slutprodukter som bl.a. NH₃, organiske syrer og aminer.

Proteinnedbrydning under fortørring

Planternes egne proteaser starter allerede under fortørringen med at hydrolysere planteproteiner til peptider, aminosyrer og amider. Omfanget af proteolysen afhænger af forholdene under fortørring og afgrøden. Lang fortørringstid og fugtige forhold øger proteolysen. Størst nedbrydning af protein sker i lucerne, mens der sker mindst nedbrydning i rødkløver, fordi rødkløver indeholder polyphenol oxidase, der hæmmer den proteolytiske aktivitet. Omfanget af proteinnedbrydning i hvidkløver og rajgræs ser ud til at ligge mellem lucerne og rødkløver. Afgrødens udviklingstrin ser også ud til at have en vis betydning, idet en afgrøde på et tidligt udviklingstrin vil have større proteinnedbrydning end en ældre afgrøde. Der kan også ske en ændring i aminosyresammensætningen under fortørring. Fx falder indholdet af arginin.

Proteinnedbrydningen under fortørring er dog under gode forhold ved fortørring i 24 - 48 timer meget lille i forhold til den nedbrydning, der sker under ensileringsprocessen og dermed uden væsentlig betydning for den samlede proteinnedbrydning. En nyere dansk undersøgelse med blanding 22 og 42 viste stort set uændret andel af opløseligt råprotein i både frisk og ensileret afgrøde i forhold til en fortørringstid fra 0 til 24 timer (Bligaard & Thøgersen, 2009).

Proteinnedbrydning under ensilering

I velgæret ensilage skyldes proteolysen primært planternes egne enzymer. Den videre nedbrydning af peptider og aminosyrer skyldes derimod mikrobiel aktivitet.  Mælkesyrebakterierne bidrager kun i lille omfang til proteinnedbrydningen i ensilage, men har et behov for frie aminosyrer til vækst og kan i mindre omfang skaffe energi ved katabolisme af aminosyrer. Den mikrobielle proteinnedbrydning i ensilage skyldes derimod primært enterobakterier og proteolytiske clostridier. Clostridierne nedbryder frie aminosyrer fra proteolysen til en række produkter som eddikesyre, smørsyre, aminer, NH₃ og CO₂. Aminer og NH₃ er basiske og virker som buffer i ensilage, hvilket betyder, at reduktionen i pH bliver mindre. Aminer har desuden en række bioaktive egenskaber og kan reducere foderoptagelsen.

Et tørstofindhold på over 50 pct. i ensilagen hæmmer proteolysen og ved et tørstofindhold på omkring 75 pct. stopper proteolysen helt (Muck et al., 2003). Den mikrobielle proteinnedbrydning hæmmes også af stigende tørstofindhold, fordi bakterier og især clostridier er relativt følsomme overfor højt tørstofindhold. Stigende tørstofindhold i ensilage vil derfor reducere nedbrydningen af frie aminosyrer, hvilket giver en lavere andel af NH₃-N.

Højt tørstofindhold hæmmer gæring og nedbrydning til NH₃

Tørstofindholdet i ensilagen har stor betydning for mikroorganismernes vækst. Det gælder både de mikroorganismer, der medvirker til den ønskede gæring og dem, der nedbryder og skader ensilagen. Mikroorganismernes vækst påvirkes på to måder (Muck et al., 2003):

1)     Væksthastigheden

2)     Minimum pH, som den givne mikroorganisme kan vokse ved

Det betyder, at mælkesyrebakteriernes væksthastighed og dermed dannelsen af forgæringsprodukter falder med stigende tørstofindhold, selvom mælkesyrebakterier er den mest tolerante bakteriegruppe overfor højt tørstofindhold. Stigende tørstofindhold hæver også det pH-niveau, som bakterierne kan vokse ved. Det betyder, at det endelige pH i ensilage er højere ved højt tørstofindhold. Det skyldes, at forgæringen af sukker til mælkesyre stopper på et tidligere tidspunkt og dermed er der også et højere indhold af sukker i kløvergræsensilage med højere tørstofindhold.

Clostridier er betydeligt mere følsomme overfor højt tørstofindhold end mælkesyrebakterier. Det betyder, at smørsyregæring og nedbrydning af aminosyrer til NH₃ hæmmes stærkt af et højt tørstofindhold.

Højt tørstofindhold forringer den aerobe stabilitet

Højt tørstofindhold forringer generelt den aerobe stabilitet af ensilage. Det skyldes især følgende forhold:

• Ensilagens porøsitet stiger, og dermed trænger der mere ilt ind i ensilagen. Det øger mikroorganismernes respiration og dermed deres nedbrydning af ensilagen og varmedannelse
• Ensilagens varmekapacitet falder, fordi varmekapaciteten for vand er 2,2 gange højere end for grovfodertørstof. Det betyder, at den varme, der afgives ved mikroorganismernes respiration, giver højere temperaturstigning ved høj tørstofprocent. F.eks. er temperaturstigningen mere end tre gange højere ved 50 end ved 20 pct. tørstof (Muck et al., 2003)
• Dannelsen af forgæringsprodukter reduceres og pH øges
• Gær og skimmelsvampe er mere tolerante overfor højt tørstofindhold end bakterier

Den stigende porøsitet med stigende tørstofindhold stiller større krav til komprimering af ensilagen, hvis der ikke skal ske en uacceptabel forringelse af ensilagens aerobe stabilitet.

Analyser af kløvergræsensilage fra praksis

For at undersøge betydningen af tørstofindholdet for den beregnede AAT-værdi i kløvergræsensilage har vi gennemført en dataanalyse af analyseresultater fra praksis. I dataanalysen indgår analyserede prøver af både konventionel og økologisk kløvergræsensilage fra årene 2009 - 2013, der er analyseret efter NorFor-metoder. Der er dog sket en frasortering af bl.a. følgende prøver:

• Prøver uden angivelse af slætnummer
• Prøver hvor der er anvendt ensileringsmiddel
• Prøver uden angivelse af høsttidspunkt
• Prøver mindre end 11 og mere end 300 dage efter høst
• Prøver med stærkt afvigende værdier

Stærk signifikant effekt af tørstof

Dataanalysen viste en stærk signifikant effekt af tørstofindholdet på AAT, PBV, opløseligt råprotein, NH₃-N, mælkesyre, eddikesyre, sukker og pH. De efterfølgende figurer viser de beregnede effekter af tørstofindholdet som mindste kvadraters gennemsnit.

Stor effekt på opløseligt råprotein ved mere end 50 pct. tørstof

Figur 2 viser, at andelen af opløseligt råprotein falder stærkt med stigende tørstofindhold fra ca. 50 pct. tørstof. Dette stemmer godt overens med, at proteolysen ifølge litteraturen falder ved tørstofindhold over ca. 50 pct. og helt stopper ved ca. 75 pct.

Andelen af opløseligt råprotein har stor betydning for den beregnede proteinnedbrydningsgrad i vommen, da det opløselige protein har en nedbrydningshastighed på 150 pct. i timen.

Andelen af NH₃-N falder lineært med stigende tørstofindhold over hele variationsområdet, hvilket også stemmer godt overens med, at nedbrydningen til NH₃-N ifølge litteraturen skyldes enterobakterier og clostridier, der har en relativ stor følsomhed overfor stigende tørstofindhold.

Figur 2. Andel af opløselig råprotein (g/kg råprotein) og NH₃-N (g/kg N) i forhold til tørstofindhold i kløvergræsensilage fra høstårene 2009 - 2013 (Mindste kvadraters gennemsnit).

Reduceret gæringsintensitet med stigende tørstofindhold

Stigende tørstofindhold i kløvergræsensilage reducerer gæringsintensiteten, som det tydeligt fremgår af figur 3. Mælke- og eddikesyreindholdet falder næsten lineært med stigende tørstofindhold op til ca. 60 pct. tørstof, hvor der stort set ikke dannes mælke- eller eddikesyre.

Figur 3. Mælkesyre- og eddikesyreindhold (g/kg tørstof) i forhold til tørstofindhold i kløvergræsensilage fra høstårene 2009 - 2013 (Mindste kvadraters gennemsnit).

Stigende sukker og pH med stigende tørstof

Den reducerede gæringsintensitet med stigende tørstofindhold kommer tydeligt til udtryk i sukkerindholdet, som er vist i figur 4.

Figur 4. Indhold af sukker (g/kg tørstof) og pH i kløvergræsensilage fra høstårene 2009 - 2013 (Mindste kvadraters gennemsnit).

Stigende AAT-indhold med stigende tørstof

Tabel 2 og figur 5 viser AAT-indholdet i forhold til tørstofindhold og slæt nr. (Mindste kvadraters gennemsnit).  Der var ingen forskel i AAT-indholdet mellem konventionelle og økologiske prøver.

AAT-indholdet stiger med ca. 4 g/kg tørstof hver gang tørstofindholdet stiger med 10 procentenheder i intervallet fra ca. 15 til 55 pct. tørstof i 1. slæt., mens stigningen fortsætter op til ca. 65 pct. i 2. og 3. slæt.  Tilsvarende falder PBV-indholdet med 8 - 9 g/kg tørstof for hver gang tørstofindholdet stiger 10 procentenheder op til ca. 65 pct.

Tabel 2. AAT-indhold (g/kg tørstof) i kløvergræsensilage i forhold til tørstofindhold og slæt nr. (Mindste kvadraters gennemsnit).

Figur 5. AAT- og PBV-indhold (g/kg tørstof) i prøver af kløvergræsensilage fra høstårene 2009 - 2013.

Betydning for økologiske foderrationer

Hvis AAT-/PBV-værdierne bliver vurderet korrekt ved NorFor-beregningen, vil en høj tørstofprocent i ensilagen kunne hæve AAT-niveauet ganske betydeligt i en typisk økologisk foderration. I en ration med kløvergræsensilage, korn og hestebønne, stiger AAT fra 14,1 til 14,9 gram/MJ, når tørstofprocenten i ensilagen hæves fra 30 til 60 pct., som vist i tabel 3. I eksemplet er der anvendt samme foderkode for den våde og den tørre ensilage inden for hvert slæt. Der er kun justeret på følgende parametre: nedbrydeligt protein, ammonium-N, mælkesyre, eddikesyre og sukker.

Tabel 3. Økologiske foderrationer med kløvergræsensilage med 30 og 60 pct. tørstof. Stor race, 8500 kg EKM.

Dataanalysen og artiklen er en del af projektet " Høsilage - optimering af proteinkvalitet til malkekøer", der er et projekt under Økologisk Landsforening og er finansieret af Mælkeafgiftsfonden.

Referencer

Bligaard, H.B. & Thøgersen, R. 2009. Bredspredning bevarer næringsstoffer I kløvergræsensilagen. KvægInfo 1987, Videncentret for Landbrug.

 

Muck, R.E., Moser, L.E. & Pitt, R.E. 2003. Postharvest Factors Affecting Ensiling. In: Buxton, R.R., Muck, R.E. & Harrison, J.H. (Co-Editors), Silage Science and Technology. Agronomy no. 42, ASA, CSSA, SSSA, Madison, Wisconsin, USA, 251 - 304.