Úvod / Pôdohospodárstvo podľa tém / Rastlinná výroba / Krmoviny

Silážna kukurica ako silný kandidát pre trvalo udržateľný rozvoj chovu zvierat

10-10-2024
doc. Ing. Mária Chrenková, CSc. | [email protected]
NPPC - Výskumný ústav živočíšnej výroby Nitra

Kukurica je uznávaná ako „kráľovná“ medzi obilninami so schopnosťou prispôsobiť sa rôznym agroekológiám a s najvyšším potenciálom genetickej úrody medzi obilninami. V súčasných podmienkach globálnej zmeny klímy ponúkajú plodiny kukurice C4 odolnosť a udržateľnosť na zabezpečenie potravín, nutričnej bezpečnosti a živobytia farmárov.

Kukurica patrí pre svoj rýchly rast, vysokú biomasu, dobrú chutnosť a absenciu antinutričných zložiek aj medzi najvýživnejšie nestrukovinové zelené krmivá. Je to vysokoenergetické krmivo s nízkym obsahom bielkovín bežne používané hlavne pre dojnice, často v kombinácii s doplnkovým krmivom s vysokým obsahom bielkovín, ako je lucerna. Kukurica je tiež uprednostňovaná na siláž pred inými krmivami kvôli jej mäkkosti, vysokému obsahu škrobu a dostatočnému množstvu rozpustných cukrov potrebných na správne silážovanie. Na základe dostupných genetických informácií o dedičnosti a molekulárnych aspektoch sa navrhujú šľachtiteľské stratégie na vývoj ideotypov kukurice na siláž pre rozvoj udržateľného chovu zvierat.

Potenciál kukurice

Kukurica špeciálne vyšľachtená na siláž, označovaná ako silážna kukurica, má potenciál produkovať vysoké výnosy s vysokým obsahom energie a prežúvavce ju môžu konzumovať vo veľkých množstvách. Silážna kukurica je aj naďalej jednou z najlepších možností suplementácie, najmä v suchých obdobiach, kvôli jej vysokej kapacite produkcie sušiny na jednotku plochy, vysokému výnosu zelenej hmoty na hektár, vysokej fermentovateľnosti počas skladovania a dobrému príjmu zvieratami.

V prípade kukurice sa väčšina hybridov na trhu vyvíja so špecifickými cieľmi na zlepšenie produktivity zrna. Šľachtenie silážnych hybridov si však vyžaduje pozornosť nielen úrode zrna, ale aj mnohým kvalitatívnym znakom, vrátane vysokej úrody sušiny, dostatočne vysokého obsahu sušiny, vysokej kvalite krmiva pre prežúvavce a vysokému príjmu hospodárskymi zvieratami. Šľachtenie na siláž sa tiež líši od krmovinových hybridov, pretože v prípade siláže je základným šľachtiteľským cieľom zrno, ktoré je najbohatším zdrojom dostupných sacharidov v rastline kukurice. Kvalita závisí od klímy a pestovateľských systémov. Napríklad dlhšie fotoperiódy a nižšie teploty produkujú vyššiu hmotnosť sušiny v celej rastline. Preto sa kritériá na zlepšenie kvality silážnej kukurice budú líšiť v závislosti od krajiny a systému pestovania.

Pôvodne sa verilo, že genotypy s vysokým výnosom zrna produkujú aj vysoký výnos krmovín. Následné štúdie však ukázali, že najlepšie výnosy siláže sa nedosahujú pri vysokej produktivite zrna, pretože fyziológia hybridov silážnej kukurice sa líši od fyziológie kukurice na zrno. Na zabezpečenie najvyššieho zisku z úrody sa musí vyšľachtiť dobrá odroda na siláž so špecifickými cieľmi. Šľachtitelia silážnej kukurice možno budú musieť klásť väčší dôraz na selekciu pre vysoký výnos biomasy z celých rastlín, než sa zamerať na odolnosť proti poliehaniu stebla, zrelosť zrna a vysoký výnos zrna. Vysoká úroda sušiny, stráviteľnosť celej rastliny, obsah bielkovín a neštrukturálnych sacharidov v rastline sú ďalšie dôležité vlastnosti na zabezpečenie vysokokvalitnej siláže.

Genetické zlepšenie silážnej kukurice si vyžaduje špecifické prístupy. Len málo správ v literatúre popísalo výsledky skutočných selekčných schém zameraných na výber materiálu pre vlastnosti siláže. Pri kukurici na siláž je rovnako dôležitá úroda zeleného krmiva a kvalitatívne parametre. Hybridy kukurice na siláž by mali mať dobrú a stabilnú úrodu biomasy a obsah zrna medzi 46 až 50 %, podľa požiadaviek na množstvo a kvalitu škrobu v diéte. Ideálny hybrid silážnej kukurice vyžaduje podiel zrna aspoň 30 %.

Zberová zrelosť

Obsah sušiny je dôležitým kritériom na určenie zberovej zrelosti silážnej kukurice, keďže ide o nezávislú vlastnosť, ktorá nie je úplne určená dobou kvitnutia alebo zrelosťou zrna. Silážne hybridy by mali mať vhodnú pevnosť stebla a dobrú odolnosť proti poliehaniu, pretože vyššia hustota výsadby pri kŕmnej kukurici môže zvýšiť náchylnosť na poliehanie. Čím dlhšie zostáva kukurica na poli, tým je náchylnejšia na poľahnutie, ale keďže siláž sa zbiera v ranom štádiu vývoja, znižuje sa tým pravdepodobnosť poliehania.

Zber úrody v optimálnom štádiu na siláž je kritický (graf). Najlepším fyziologickým štádiom zrelosti kukuričného zrna na siláž je štádium ½ mliečnej línie s optimálnou vlhkosťou 30 - 35 %. V štádiu ½ mliečnej línie je polovica zrna naplnená mliečnym endospermom, ktorý výrazne zlepšuje proces fermentácie a zostávajúci obsah je tvrdý škrob strávený prežúvavcami.

Nízky obsah sušiny v dôsledku skorého zberu má za následok nízku sušinu siláže, ktorá môže byť objemná, a tým znižuje príjem krmiva a úžitkovosť zvierat. Nízky obsah sušiny má za následok aj straty živín pri silážovaní (výluhy). Obsah sušiny < 30 % tiež zvyšuje riziko bakteriálneho a plesňového kazenia. Oneskorenie zberu má tiež za následok nízku chutnosť a tým aj znížený príjem sušiny. Postupujúca zrelosť úrody kukurice počas obdobia plnenia zrna zvyšuje obsah sušiny a škrobu a znižuje obsah neutrálnej detergentnej vlákniny (NDV). Zistilo sa, že so zvýšením obsahu škrobu sa obsah acidodetergentnej vlákniny (ADV) a NDV znížil v dôsledku negatívnej korelácie medzi nimi. Okrem toho, sklovitosť jadier (t. j. podiel sklovca v celkovom endosperme) sa zvyšuje so zrelosťou a je spojená so zníženou odbúrateľnosťou škrobu v bachore a zvýšenou postruminálnou stráviteľnosťou škrobu.

Obr. 1

„Jedna za sezónu“

Optimálny obsah sušiny v kukurici použitej pri silážovaní je 300 - 350 g.kg-1. Silážovanie kukurice so sušinou < 250 g.kg -1 má za následok nižšiu dojivosť a obsah bielkovín. Silážovanie pri > 350 g.kg -1 sušiny vykazuje znížený obsah NDV a zvýšený obsah škrobu. Zníženie stráviteľnosti vlákniny by mohlo súvisieť s negatívnymi asociatívnymi účinkami diét s vysokým obsahom škrobu na trávenie vlákniny v bachore, čo môže v konečnom dôsledku viesť k acidóze. Na siláž sa zbierajú rastliny pred dozretím zrna. Preto je možné pestovať mierne neskoré genotypy na siláž ako tie, ktoré sa pestujú na zrno.

Na zabezpečenie vysokokvalitnej siláže je potrebné zvážiť mnoho dôležitých krokov, pretože kukurica je plodinou „jedna za sezónu“. Pozornosť venovaná detailom pri výrobe siláže sa naozaj vypláca, lebo to, čo dostanete, je to, čo musíte kŕmiť počas nasledujúcich 9 - 12 mesiacov. Pestovanie plodiny na siláž je spôsob, ako zachovať kvalitu krmiva prostredníctvom fermentácie v anaeróbnom prostredí. Baktérie, ktoré sú už prítomné v zberanej hmote a tie, ktoré sú naočkované, využívajú rozpustné cukry na výrobu kyselín, ktoré bránia rastu iných škodlivých mikroorganizmov spôsobujúcich kazenie. Kukuričná siláž má veľkú nutričnú hodnotu, ak je zberaná a skladovaná správne. Dokáže vyprodukovať najviac energie na hektár. Úspech, kvalita produktu a dĺžka skladovania závisia od počiatočných vlastností materiálu - rozpustné sacharidy, vlhkosť pri zbere, dĺžka rezanky a zhutnenie na vytesnenie kyslíka.

Ak ste už pripravovali siláž, poznáte primeranú relatívnu zrelosť kukurice pre váš región. Ak však s pestovaním kukuričnej siláže začínate, treba vybrať vhodnú odrodu pre váš región. Zatiaľ čo nakupované krmivá sú kľúčovým prvkom vo väčšine kŕmnych dávok, domáce krmivá budú pravdepodobne nákladovo najefektívnejším základom diéty. Lepšia siláž znamená, že viac nutričných potrieb dojníc zabezpečuje siláž. To môže mať za následok vyššie výnosy mlieka, alebo používanie menšieho množstva alebo lacnejších koncentrátov na udržanie rovnakých výnosov. Lepšia siláž minimalizáciou strát v kvalite a kvantite siláže lepšie využíva (nie zanedbateľné) investície. Kvalitná siláž dáva farmám lepšiu pozíciu na to, aby zvládli nestálosť a nepredvídateľnosť. So zameraním na emisie skleníkových plynov je siláž dobré domáce vysoko udržateľné krmivo.

Zabrániť stratám

Veľa peňazí sa investuje do pestovania kukurice na výrobu dobrého zdroja sušiny a metabolizovateľnej energie. Na konci sezóny je dôležité zabezpečiť, aby sa čo najviac z týchto investícií vrátilo. To sa dosiahne zberom úrody na jej nutričnom vrchole a následným správnym silážovaním, aby sa zabránilo stratám.

  • Straty kukurice: Jedna z desiatich vlečiek sušiny silážovanej kukurice sa stratí v silách v dôsledku rastu nežiaducich baktérií, kvasiniek a plesní. To sa však môže ľahko zdvojnásobiť, pokiaľ nie je venovaná dostatočná pozornosť detailom počas procesu silážovania. Je tiež dôležité si uvedomiť, že tieto nežiaduce mikróby sa živia najskôr cukrami a škrobom, a nie vlákninou. Takáto siláž má teda menej energie. Trvalo lepšia kukuričná siláž si vyžaduje viackrokový plán.
  • Zber kukurice: Zachytenie maximálneho obsahu živín v kukurici sa začína zberom, keď celá rastlina dosiahne 30 - 33 % sušiny, ale aj vtedy, keď sú listy ešte zelené. Kukurica sa často považuje za pripravenú na zber až po odumretí listov. Ale dovtedy je po všetkom! Hoci neskorší zber môže zvýšiť škrob v klasoch, ale zberom, keď sú listy ešte zelené a svieže, je rastlina pre zvieratá stráviteľnejšia. Okrem toho, suché listy obsahujú nežiaduce kvasinky a plesne a je ťažšie ich konsolidovať v sile ako mäkšie živé tkanivo, čo ich robí náchylnými na straty zohrievaním (aeróbne kazenie). Aj v minulosti, keď veľa kukurice v niektorých častiach krajiny predčasne odumieralo kvôli suchu, plodiny, ktoré boli kosené skôr, mali tendenciu produkovať lepšiu siláž. Je ľahké minúť cieľ 30 - 33 % sušiny, ak včas nezačneme zber! Preto treba pravidelne kontrolovať percento sušiny. Zberom, keď sú listy ešte zelené a svieže, je rastlina pre dojnicu stráviteľnejšia. Ideálny zber kukuričnej siláže sa zvyčajne dosahuje pri ¾ mliečnej línie v zdravej rastline a ½ mliečnej línie pre nezdravé rastliny.
  • Nechať dostatok strniska: Hoci je často lákavé rezať úrodu kukurice bližšie k zemi pri hľadaní extra výnosu, odborníci na siláž sú ale dôrazne proti tomu. Na začiatku má stonka nízku nutričnú hodnotu. Obsahuje však aj vysoký počet nežiaducich mikróbov, napríklad baktérie z pôdy, ktoré narušujú fermentáciu v sile, ako aj kvasinky a plesne. Preto sa požaduje, aby sa ponechalo aspoň 15 cm strnisko.
  • Narezať na správnu dĺžku: Optimálna dĺžka rezanky má byť z hľadiska silážnej fermentácie dostatočne krátka, ale zároveň dostatočne dlhá na to, aby fungovala v bachore. Pri kukurici, ktorá je náchylná na zahrievanie, nám kratšia rezanka pomáha vytlačiť vzduch počas valcovania, čo je obzvlášť dôležité, ak je kukurica suchá. Zvážte nasekanie na 1,5 - 2 cm, alebo v prípade potreby na 1,2 cm.

    Obr. 2

    Obr. 2: Robíte všetky potrebné kroky na výrobu najlepšej kukuričnej siláže?
    (foto: autorka)

  • Konzervujte dvojúčinnou prísadou: Hoci zahrievanie v kukuričnej siláži spôsobuje značné straty, nie je to jediný zdroj strát. Až polovica strát môže byť neviditeľná v dôsledku neefektívnej fermentácie, takže je dôležité chrániť sa pred oboma problémami. Východiskovým bodom dobrej konzervácie kukurice je efektívna a rýchla fermentácia. Fermentáciu vykonávajú baktérie. Avšak niektoré baktérie fermentujú kukuričný cukor čisto na požadovanú kyselinu mliečnu, ktorá je vysoko účinná pri konzervácii kukurice proti rastu nežiaducich baktérií, iné fermentujú cukry na iné zlúčeniny vrátane CO2. Nemôžeme kontrolovať, ktoré druhy baktérií sa na plodine nachádzajú. Aplikáciou aditíva s obsahom osvedčeného kmeňa účinných baktérií produkujúcich kyselinu mliečnu, však zvyšujeme pravdepodobnosť kvalitnej fermentácie. Žiaľ, nežiaduce kvasinky prítomné na kukurici pri zbere môžu prežiť v podmienkach nízkeho pH a dokonca rásť, keď sú vystavené vzduchu. Tento proces, spôsobujúci zahrievanie kukuričnej siláže sa nazýva aeróbne kazenie, a nielenže spáli cennú energiu, ale aj uvoľňuje COa vedie k stratám sušiny siláže. Ako sa kyselina mliečna spotrebuje, stúpa aj pH, čo umožňuje rast iných húb, čím sa ďalej znižuje nutričná hodnota a chutnosť, čo môže mať za následok vznik mykotoxínov. Aditívum s dvojitým účinkom obsahuje nielen Lactobacillus plantarum, ktorý preukázateľne spôsobuje rýchlu fermentáciu, ale aj druhý prospešný bakteriálny kmeň Lactobacillus buchneri, ktorý vytvára kyselinu octovú, ktorá má proti kvasinkové vlastnosti. Ukázalo sa, že takéto aditívum znižuje hladinu kvasiniek a udržuje siláž chladnú a stabilnú viac ako 10 dní.
  • Naplniť, stlačiť, prikryť a zaťažiť: Pozornosť venovaná detailom pri plnení, zhutňovaní, vrstvení a zaťažení má obrovský vplyv na to, aká kvalitná bude kukuričná siláž. Cieľom je rýchlo vytlačiť vzduch von a zabezpečiť aby sa nedostal naspäť, aby sa podporilo mliečne kvasenie a obmedzil rast nežiadúcich kvasiniek a plesní, ktoré spôsobujú tepelné straty. Aby sa minimalizovalo prenikanie vzduchu do stlačenej hmoty, treba vyložiť steny sila pred plnením polyetylénovými bočnými doskami. Ak chceme získať maximálny účinok z lisovacieho stroja, treba dodržať maximálnu hrúbku vrstvy 10 - 15 cm a udržiavať sklon nie viac ako 20º horizontálne. Kukurica potrebuje veľké zhutnenie, pričom suchšie plodiny potrebujú ešte dodatočné zhutnenie. Po naplnení jamy treba umiestniť na vrch plynotesnú fóliu. Cez ňu uložiť bočné plachty s minimálne jeden až dvojmetrovým presahom. Na vrch umiestniť polyetylénovú a ochrannú tkanú fóliu a plne zaťažiť silážnymi rohožami, pneumatikami alebo balíkmi. Zasilážovanú kukuricu treba chrániť pred hlodavcami a používať sieť na ochranu pred poškodením vtákmi.

Parametre kvality siláže

Aby kukurica slúžila ako siláž, mala by spĺňať nasledujúce kritériá:

  • Žiadny rast húb alebo plesní.
  • Zlatohnedá farba.
  • Príjemná ovocná vôňa/prijateľná vôňa. Hladiny amoniaku by nemali presiahnuť 9 - 15 % celkového N, keďže amoniak dodáva rastlinám chuť a vôňu.
  • Voľne tečúca a nelepivá textúra.
  • Mierne kyslá chuť s optimálnym pH okolo 4,0 - 4,5. V porovnaní s inými kyselinami by malo byť prítomnej viac kyseliny mliečnej a hladiny kyseliny maslovej by mali byť veľmi nízke, okolo 0,2 - 0,5 %.

Obr. 3

Obr. 3: Prierez kukuričných klasov zobrazujúci mliečnu líniu (vpravo hore) oddeľujúcu pevnú (škrobovú) a tekutú (mliečnu) časť zrejúcich zŕn.
(foto: autorka)

Siláž hrá rozhodujúcu úlohu vo výžive hospodárskych zvierat, pretože slúži ako konzervovaný zdroj ľahko stráviteľných živín v diéte pre vysokoprodukčné hospodárske zvieratá a zabezpečuje optimálnu funkciu bachora. Okrem toho slúži ako doplnkové krmivo počas zimy a v období sucha. S rastúcim globálnym dopytom po siláži, ktorý je spôsobený rastúcou svetovou populáciou, rastúcou veľkosťou fariem s chovom dobytka a potrebou zabezpečiť globálnu potravinovú bezpečnosť, je nevyhnutné podporovať multidisciplinárnu spoluprácu medzi odborníkmi v oblasti šľachtenia rastlín, strojárstva, chémie, biochémie, mikrobiológie a výživy zvierat s cieľom vyvinúť inovatívne riešenia na zlepšenie efektívnosti, kvality a bezpečnosti výroby siláže, z čoho budú mať v konečnom dôsledku prospech farmári, spotrebitelia a priemysel.

Obr. 4

Obr. 4: Optimálne parametre kvality pre dobrú siláž

Početné štúdie odhalili, že samotný výnos zrna nie je najpresnejším ukazovateľom výkonu hybridu pri silážovaní. Aj keď sa za posledných 50 rokov dosiahol významný pokrok v zlepšovaní výnosov zrna, je potrebný ďalší výskum na vývoj hybridov špeciálne na výrobu siláže. Vyhliadky do budúcnosti zahŕňajú: vytvorenie vysokovýkonných silážnych hybridov, zvýšenie bezpečnosti potravín a zdravia zvierat, zlepšenie hygienickej kvality siláže a zmiernenie environmentálnych rizík.

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