Úvod / Pôdohospodárstvo podľa tém / Rastlinná výroba / Krmoviny

Kvalita sacharidových siláží a ich analýza

17-09-2021
Doc. Mária Chrenková, PhD.; Ing. Ľubica Chrastinová, PhD.; Ing. Zuzana Mlyneková, PhD.; Ing. Zuzana Formelová, PhD.; Ing. Matúš Rajský, PhD. | maria.chrenkova@nppc.sk
NPPC - Výskumný ústav živočíšnej výroby Nitra

Výroba konzervovaných krmív na Slovensku významne ovplyvňuje úroveň a rentabilitu chovu hovädzieho dobytka. V  najprodukčnejších oblastiach Slovenska kukuričná siláž predstavuje spravidla rozhodujúci zdroj energie vo výžive dojníc.

Kukurica je jednou zo základných plodín, ktorá má významné použitie jednak ako zrnina na výrobu kŕmnych zmesí, ale ako sacharidová krmovina je dôležitým komponentom objemovej zložky kŕmnych dávok. Pri celoročnom zastúpení kukuričnej siláže v kŕmnych dávkach je významným stabilizujúcim prvkom bachorovej fermentácie. Zároveň je kukuričná siláž dobrým zdrojom štrukturálnych aj neštrukturálnych sacharidov, ktoré slúžia ako pohotový zdroj energie pre metabolické procesy v bachore dojníc. Všeobecne vo výžive hovädzieho dobytka sa stáva aj limitujúcim faktorom produkčného zdravia.

Aktuálny obsah sušiny

Zodpovedným prístupom pri posudzovaní zrelosti porastu kukurice pre výrobu siláže je určenie aktuálneho obsahu sušiny v rastline, tiež obsahu škrobu v zrne a ostatných živín vo vzorkách kukurice. Škrob je hlavným zdrojom energie v kukuričnej siláži a je kvantitatívne dôležitou živinou vo výžive dojníc s vysokou produkciou (Jensen et al., 2005) a je dôležitý pre mikrobiálnu aktivitu v bachore.

V praxi je zaužívané určenie vhodnosti zberu kukurice na siláž len na základe obsahu sušiny. Za rozpätie obsahu sušiny celej rastliny kukurice pri zbere je považované optimálne 28 - 34 %, aby sa uľahčil zber a podporil rast žiaducich baktérii v silážnej hmote. Pri tomto stupni zrelosti má zrno obsah sušiny 60 - 65 %. V rastline je fyziologicky ukončené ukladanie živín, najmä škrobu.
Pri neskoršom termíne zberu než je optimálny, už nedochádza ku zvyšovaniu ukladania živín, ale naopak k presunu látok zo stebla do zrna, ktoré je naopak horšie fermentovateľné. Podľa mnohých odborníkov určenie termínu zberu sa tiež nahrádza sledovaním presného obsahu a kvality živín v rastline a najmä posúdením stavu zrelosti zrna.

Pri monitorovaní kukurice na siláž na poli je dôležité zohľadniť mieru vysychania 0,5 % za deň. Napríklad, ak má kukurica na siláž 32 % sušinu, bude trvať približne 6 ďalších dní, kým získame 3 percentuálne jednotky, aby sme dosiahli 35% sušinu.

Vegetačné obdobie

Pre zber kukurice je vhodné také vegetačné obdobie, keď sa mliečny obsah zrna nachádza na úrovni polovice až dvoch tretín od vrcholu zrna. Vtedy dochádza k opačnému vývoju v dynamike koncentrácie neutrálne detergentnej vlákniny (NDV) a škrobu, ktorých koncentrácia a kvalita rozhoduje o ich stráviteľnosti a využiteľnosti energie, ktorej sú tieto živiny nositeľmi.

Obr.

Obr.: Odhad mliečnej línie kukuričného zrna v %

Z hľadiska silážovateľnosti je dôležité, že v tejto fáze je v rastlinách ešte dostatočné množstvo vo vode rozpustných cukrov aj pre silážne mikroorganizmy, ktoré urýchľujú priebeh fermentácie. Neodporúča sa však zovšeobecňovať termíny zberu porastu kukurice na výrobu siláže, vzhľadom na veľkú variabilitu ukazovateľov pri jednotlivých hybridoch.
Počas vegetačných fáz, v ktorých kukurica rastie do výšky a stonka hrubne, je ukladanie lignínu minimálne (pod povrchom stoniek). Až potom nastáva intenzívnejší rozvoj cievnych zväzkov v stonke, aj v ostatných častiach rastliny. Samotný zber silážnej kukurice treba načasovať čo najpresnejšie tak, aby sa neprekročila fáza mliečnej zrelosti zrna.

Výživná hodnota rastliny

Šľachtitelia silážnej kukurice venujú značnú pozornosť nielen klasu so zrnom, ale aj zvyšku rastliny, jej živinovému zloženiu a stráviteľnosti. Výživná hodnota rastliny kukurice sa znižuje so stúpajúcou zrelosťou, pretože v jednotlivých morfologických častiach rastliny ako sú listy (16 %), stonky (18 %), listene (12 %), zrno (43 %), metlina (1 %) a vreteno (20 %), sú rozdiely v obsahu NDV (neutrálnedetergentná vláknina), ADV (acidodetergentná vláknina) a lignínu. Rozdiely sú aj medzi jednotlivými hybridmi.
Dĺžka rezanky sa musí prispôsobiť obsahu sušiny celej rastliny (pri sušine pod 30 % sa odporúča dĺžka rezanky 15 - 20 mm, pri sušine rastliny 32 - 34 % musí mať dĺžka rezanky 6 - 10 mm), aby sa hmota dala dobre utláčať. Vyšší obsah sušiny má význam pre zlepšenie kvasného procesu, zároveň stúpa podiel škrobu, ktorý sa môže efektívnejšie tráviť v tenkom čreve prežúvavcov. Ak je dĺžka rezanky príliš dlhá, je ťažké silážovanú hmotu prikryť a zaťažiť a dochádza, alebo môže dôjsť k zhoršenej fermentácii.

Tab. 1: Obsah základných živín (g na kg sušiny) v kukuričných silážach vyrobených v troch rôznych štádiách zrelosti

Tab. 1

Fermentácia

Optimálny obsah sušiny nad 30 % zaistí fermentáciu bez tvorby silážnych štiav, čo je dôležité z hľadiska redukcie strát a nežiaducich vplyvov na životné prostredie. Porovnávané obsahy BNLV (bezdusíkaté látky výtažkové) nám ukazujú, že pre baktérie mliečneho kvasenia je dostatočné množstvo rýchlejšie fermentovateľných sacharidov.
Kukuričné siláže ako sacharidové krmivá sú deficitné na obsah dusíkatých látok (N-látky), čo závisí najmä od rastovej fázy v čase zberu, od klimatických podmienok a aplikácie hnojív. Analyzované siláže dosahovali priemerné hodnoty NDV od 333,6 g do 552,6 g na kg sušiny, aj Mitrík (2010) uvádza, že kukuričná siláž najvyššej kvality má obsahovať viac ako 380 g NDV na kg sušiny a Kodeš (2013) uvádza 393 g NDV na kg sušiny, pričom túto hranicu splnila väčšina nami analyzovaných vzoriek siláži.
Kvalita krmiva pre využitie živín z kukuričnej siláže pre produkciu dojníc je daná viacerými technologickými a biologickými faktormi, hlavne výsledkami fermentačného procesu. Kukuričná siláž je významným zdrojom energie pre dojnice. Ak sa nám podarí dodržať optimálnu fázu zberu a spracovania, získame vysoký obsah živín a energie. Najdôležitejšou charakteristikou kvality je príjem sušiny. Energetická zložka krmiva sa vyjadruje hodnotami netto energie pre laktáciu „NEL“ a netto energie pre výkrm „NEV“. Potreba NEL pre produkciu každého kilogramu mlieka vychádza z obsahu brutto energie mlieka. Pre jeden kilogram štandardného mlieka (FCM mlieka) s obsahom 4 % tuku, 3,4 % bielkovín, 12,8 % sušiny a 3,1 MJ na 1 kg, potom kukuričná siláž s obsahom NEL energie 6,3 MJ na kg sušiny pri dennej dávke 5 kg sušiny uhradí pre 650 kg dojnicu s produkciou 30 kg FCM mlieka až tretinu jej produkčnej potreby. Zbytočné straty vznikajú aj neodbornou manipuláciou po odobratí zo silážnych priestorov a na medziskládkach pri sekundárnej fermentácii.

Kontaminácia

Na rozdiel od správne vyrobenej siláže môže byť nesprávne vyrobená alebo kontaminovaná siláž zdrojom patogénnych baktérií, ktoré môžu znižovať úžitkovosť dojníc, bezpečnosť a kvalitu mliečnych výrobkov a ohrozovať zdravie nielen zvierat, ale aj ľudí.
Niektoré z patogénnych baktérií sú enterobaktérie, Listeria, Bacillus spp., Clostridium spp. A Salmonella. Príznaky u dojníc spôsobené týmito baktériami sa líšia od miernej hnačky až k zníženému príjmu krmiva. Kontaminácia potravinárskych výrobkov patogénnymi baktériami môže spôsobiť značné ekonomické straty v dôsledku výroby nekvalitných mliečnych výrobkov a zníženia ich doby spotreby. Prítomnosť patogénnych baktérií v siláži je zvyčajne spôsobená kontamináciou alebo nesprávnou fermentáciou. Silážne aditíva a očkovacie látky môžu zvýšiť stabilitu siláže, ako aj fermentáciu, kvalitu a dĺžku skladovania.

Cirok vs kukurica

Pri pestovaní kukurice však nie je isté, aká bude úroda a kvalita silážnej hmoty, najmä v oblastiach s nedostatkom zrážok.

Každoročne sa meniace klimatické podmienky a hrozba globálneho otepľovania si nutne vyžadujú tiež zmenu skladby doteraz pestovaných plodín. Zhoršujúce sa ekologické a pestovateľské podmienky vyžadujú vytvárať rastlinné materiály (orientovať sa na plodiny) tolerantné voči suchu, nízkym teplotám, nízkemu pH, pôdnej zasolenosti, voči škodcom a chorobám. Preto je vítaný každý nový postup, umožňujúci vytvárať odrody s takýmito znakmi a vlastnosťami.
Nedostatok vlahy vedie k uprednostňovaniu pestovania ciroku (kde je produkcia dostatočného množstva krmovín ťažká), najmä v suchších oblastiach. Cirok je možné siať až do konca mája, resp. začiatku júna z dôvodu vysokých teplotných nárokov pre klíčenie a nízkej tolerancie k chladu. Cirok je schopný, na rozdiel od kukurice, prežiť dlhšie obdobie sucha a dokáže sa zregenerovať prostredníctvom zásob vody. V nasledovnej tabuľke č. 2 uvádzame porovnanie obsahu živín v cirokoch a kukurici z pestovateľského experimentu. Na kŕmne účely boli odrody ciroku vysievané 24. mája a kukurica 10. mája. Termín zberu bol 10. októbra.

Tab. 2: Porovnanie chemického zloženia experimentálnych siláží

Tab. 2

Na základe výsledkov analýz môžeme konštatovať, že obsah N-látok je vyšší v cirokovej siláži. Obsah bielkovín bol v testovaných krmivách v normálnom rozmedzí (NRC, 2001). Obsah škrobu je najvyšší v kukuričnej siláži, stredný v siláži ciroku a najnižší v silážnej hmote kríženca ciroku so sudánskou trávou. Frakcie obsahu vlákniny mali opačnú tendenciu: najvyššia hodnota bola stanovená v silážnej hmote kríženca ciroku so sudánskou trávou, stredná v siláži ciroku a najnižšia v kukuričnej siláži. Príčinou je dvojnásobný obsah lignínu v ciroku, ktorý obmedzuje stráviteľnosť sacharidov bunkových stien v bachore.
Pri používaní bežných hybridov kŕmneho ciroku, vyšší obsah lignínu redukuje potenciálnu mieru stráviteľnosti vlákniny v bachore, dochádza k väčšiemu naplneniu bachora, zníženiu príjmu sušiny, a tým dôjde k poklesu produkcie mlieka.
Obsah popola podľa normy NRC (2001) pri cirokovej siláži a v sudánskej tráve je vyšší ako pri typickej kukuričnej siláži (4,3 % v sušine), čo vplýva na znižovanie energetickej hodnoty ciroku. Nízke hodnoty pH a dobré fermentačné vlastnosti dokazujú optimálnu fermentáciu, čo potvrdzuje aj pomer kyseliny mliečnej ku kyseline octovej, čo indikuje lepšiu fermentáciu v kukuričnej siláži, napriek miernemu obsahu etanolu.

Stabilita siláží

Aeróbna stabilita siláží veľmi závisí od koncentrácie kyseliny octovej, ktorá pôsobí ako inhibítor rastu mikroorganizmov ohrozujúcich stabilitu krmiva. Preto kyselina octová zvyšuje aeróbne vlastnosti stability siláží exponenciálne (Danner a kol., 2003). Obsah acetátu v silážach v našej štúdii bol v rozmedzí pre dobrú aeróbnu stabilitu bez negatívneho ovplyvnenia príjmu sušiny.

V experimente boli siláže zaradené do 3 rôznych diét. Zmiešané kŕmne dávky obsahovali kukuričnú siláž, siláže ciroku z celej rastliny alebo kríženca ciroku a sudánskej trávy. Do pokusu metódou replikovaných latinských štvorcov bolo zaradených 6 frízskych kráv (3x3, s 28-dňovým obdobím) pre stanovenie laktácie, stráviteľnosti živín a bilancie dusíka.
Každá kŕmna dávka bola formulovaná na báze sušiny tak, aby prvá obsahovala 41,5 % kukuričnej siláže; druhá 28,0 % cirokovej siláže; tretia 36,7 % silážnej hmoty kríženca ciroku a sudánskej trávy. Obsah škrobu bol vyvážený pridaním príslušného množstva kukuričnej múčky (tabuľka 3).
Vzhľadom na analýzu experimentálnych diét boli pozorované určité rozdiely od očakávaných hodnôt, najmä pre obsah NDV, škrobu a popola v diéte so silážou ciroku počas celého experimentu. Obsah popola v siláži ciroku bol príčinou nižšej hodnoty NEL v porovnaní s kukuričnou diétou. Obsah N-látok bol významne nižší pre kukuričnú diétu.

Tab. 3: Zloženie experimentálnych diét (% v sušine)

Tab. 3

V tabuľke 3 uvádzame výsledky distribúcie veľkosti častíc v diéte. Diéta so silážou ciroku mala vyššie percento častíc s veľkosťou 19 mm a podobnú hodnotou uvádza aj Dann a kol. (2008) pre diétu so 45 % podielom siláže ciroku (v prepočte na sušinu). Veľké množstvo vzorky zostalo na site s veľkosťou 19 mm (14,7 až 35,2 %), uviedli Oliver a kol. (2004) pre diétu z cirokovej siláže (40 % sušiny). Heinrichs a Kononoff (2002) odporúčajú pre TMR 2 až 8 % častíc v hornom site a nie viac ako 20 % častíc v dolnom site.

Príjem sušiny z TMR

S primeraným doplnením škrobu, ciroková siláž z celej rastliny môže nahradiť kukuričnú siláž pre kravy v TMR bez negatívneho vplyvu na produkciu mlieka. Cirok mal stráviteľnosť NDV porovnateľnú s inými silážami, pravdepodobne však bola rastlina ciroku nasekaná na veľké časti, čo negatívne pôsobilo na príjem sušiny a produkciu mlieka.

Pravdepodobne pre väčšiu veľkosť častíc v cirokovej siláži sa príjem sušiny z TMR v pokuse znížil o približne 1,8 kg na deň u kráv kŕmených dávkou s cirokom v porovnaní s ostatnými diétami.

Produkcia mlieka (kg na deň) bola teda pri cirokovej siláži najnižšia (23,6), stredná pri silážnej hmote kríženca ciroku a sudánskej trávy (24,6) a najvyššia pri diéte s kukuričnou silážou (25,4).
Močovina v mlieku (mg/dl) bola najvyššia pri cirokovej siláži (12,9), stredná pri silážnej hmote kríženca ciroku a sudánskej trávy (11,9) a najnižšia pri TMR s kukuričnou silážou (10,7). V in vivo pokusoch bola zistená stráviteľnosť NDV 51,4 % pri TMR s kukuričnou silážou, 48,6 % pri silážnej hmote kríženca ciroku a sudánskej trávy a pri silážnej hmote s cirokovou silážou bola 54,1 %, toto bolo pravdepodobne kvôli vyššej retenčnej dobe tejto diéty v bachore než kvôli lepšej kvalite cirokovej siláže, čo sa potvrdilo výsledkami in situ a in vitro.

Kukurica s cirokom

Pestovanie kukurice spolu s cirokom pri zmiešanom výseve (2 riadky kukurice ku 2 riadkom ciroku) má množstvo výhod, ale aj nedostatkov. Cirok patrí medzi rastliny s intenzívnejšou fotosyntézou a má nižší výpar vody, v porovnaní s ostatnými rastlinami. Na rozdiel od kukurice má cirok voskovité listy s menším počtom prieduchov, čím je voči suchu odolnejší.
Pestovanie ciroku spolu s kukuricou dáva vždy asi o 20 až 30 % viac zelenej hmoty než samotná kukurica. Obe plodiny sa navzájom dopĺňajú svojím zložením. Vysoký obsah škrobu v kukurici poskytuje energiu, ale cirok obsahuje viac celkových cukrov, ktoré môžu byť rýchlo sfermentované baktériami mliečneho kvasenia, čo je prospešné pre rýchly pokles hodnoty pH v silážovanej hmote. Pri nízkom obsahu sušiny sa pri silážovaní pridávajú biologické inokulanty (1 g až 5 g na tonu silážovanej hmoty).

Tri varianty kombinovaných siláží ciroku a kukurice v pomere 70 : 30 pripravil Juráček (2002). V kombinovanej hmote sa pred silážovaním jednotlivých variantov zistila energetická hodnota netto energie laktácie NEL 5,4 MJ na kg, ale NEL samotného ciroku bola 5,09 MJ na kg, čo je len 74,4 % z hodnoty NEL kukurice (6,84 MJ na kg).

V kontrolnom variante (K) bola neošetrená silážna hmota s obsahom sušiny 299,3 g na kg hmoty. V pokusnom variante (A) bol použitý biologický inokulant v dávke 1 g na tonu silážnej hmoty. V pokusnom variante (B) bol použitý biologický inokulant spolu s enzymatickou zložkou (celulázy, amylázy a pentonázy) v množstve 5 g na tonu silážnej hmoty, fermentačný proces v siláži prebiehal pri teplote 20 až 25 ºC.
V kombinovaných silážach inokulanty vo variante A aj B preukazne znížili obsah alkoholov. Prídavok biologických aditív, najmä s enzymatickou zložkou, vedie k vyššej produkcii kyseliny mliečnej v silážnej hmote. Cirok v silážnej hmote v kombinácii s kukuricou zvýšil obsah dusíkatých látok, vlákniny, celkových cukrov a naopak, znížil obsah tuku. Na základe výsledkov odporúčame zvýšiť podiel kukurice v silážnej hmote, aby sa zvýšil obsah sušiny na 33 až 35 %.

Tab. 4: Výsledky fermentačného procesu kombinovaných siláži

Tab. 4

Kukuričná siláž je krmivo sacharidového charakteru, ktoré je významným energetickým komponentom v kŕmnych dávkach prežúvavcov. Číselné údaje o obsahu živín a energie z rozboru rôznych typov ciroku naznačujú, že táto krmovina odolná proti suchu je dobrým krmivom pre hovädzí dobytok. Zvieratá cirok konzumujú s obľubou, pretože dreň stebla je sladká a chutná. Pri skrmovaní ho treba dopĺňať bielkovinovými krmivami, čo sa prejaví na produkcii mlieka aj tuku.

Poďakovanie: „Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe Zmluvy č. APVV-15-0477.“