Kartläggning av den oförklarade delen i foderanalysen

The main goal of this project is the improvement of diet formulation for dairy cows by the Nordic ‘NorFor’ model. It is disconcerting that the proportion of dry matter not analyzed by conventional methods (rest fraction) can be as high as 30% in forages. The project objectives are therefore: i) a survey of the composition of fresh and ensiled crops, ii) improved predictions of silage composition from crop composition and iii) extending the data base required for routine analyses of fermentation products in silage by commercial laboratories using FTIR spectroscopy. Twenty-one samples of grasses, legumes and whole-crop cereals and silages, made from the same crops, will be used. Conventional as well as analyses of organic acids, alcohols, soluble phenolics, pectin will be performed. Particle losses in the analysis of fibre will also be monitored.

Huvudmålet med detta projekt är en utveckling av NorFor-modellen som ett redskap för foderstatsberäkning i mjölkproduktionen. Det är oroväckande att den del av grovfodret som inte analyseras med gängse foderanalyser (restfraktionen) kan uppgå till 30% av fodrets torrsubstans. I projektet ingår därför en kartläggning av sammansättningen av grönmassa och ensilage, förbättrade skattningar av ensilagets sammansättning från grönmassans sammansättning och en utökning av underlaget för en rutinmässig snabbanalys med FTIR av fermentationsprodukter i ensilage. Tjugoen prover av vallgrödor och helsäd i form av grönmassa och ensilage från samma material insamlas. Konventionella analyser och utökade analys av organiska syror, alkoholer, fenoliska ämnen, pektin och partikelförluster i samband med fiberanalysen utförs.

Sammanfattning av slutrapport
Studien omfattade en kartläggning av torrsubstansens (TS) sammansättning i ensilage och grönmassa från 40 prover av timotej, vitklöver, rödklöver, helgröda av vete, korn och majs för skattning av NorFors restfraktion (RF), balansen av komponenter i grödan före och efter ensilering och för skattning ensilagets sammansättning från grönmassans. Summan av komponenter i grönmassa var i genomsnitt 100,3 % och ensilage 96,3 % av TS men med låga värden för vitklöver. RF utgjordes till 99 % av socker, pektin och organiska växtsyror (OA). Förutom socker förbrukades pektin, OA och i viss mån stärkelse under ensileringen. Bra skattningar erhölls av ensilagets sammansättning från grönmassans sammansättning av aska, aNDFom, CP och ammoniak. Om socker, pektin och OA bedöms ha samma egenskaper i vommen, skulle NorFor-modellen kunna skatta dessa som en fraktion från nuvarande differensberäkning av RF.

Populärvetenskaplig sammanfattning
De analytiska metoder som används för att värdera foder utgör grunden för att NorFor skall fungera. I NorFor uppdelas fodret i följande fraktioner: fiber (NDF), råprotein (CP), stärkelse, råfett, fermentationsprodukter i ensilage och en restfraktion (RF). Den sista beräknas som skillnaden mellan totalen och övriga fraktioner.
Enligt NorFor antas RF i huvudsak utgöras av lättlösliga kolhydrater (socker, pektin och ß-glukaner) och benämns också ’RestCHO’ i modellen. Sammansättningen har dock inte tidigare studerats och ß-glukaner förkommer inte grovfoder. Det finns dessutom inga publikationer där man försökt kartlägga grovfodrets totala sammansättning utan sannolikt har man antagit att den oanalyserade fraktionen är försumbar. Detta är inte så märkligt med tanke på de svårigheter som är förknippade med att både analysera alla komponenter och att göra detta med stor noggrannhet.
Studien omfattade en kartläggning av torrsubstansens (TS) sammansättning i 20 prover av grönmassa och motsvarande ensilage från timotej, vitklöver, rödklöver, helsädesgrödor av vete, korn och majs som skördats vid två (vallgrödor) eller tre (helsädesgrödor) utvecklingsstadier och i en (helsädesgrödor) eller två skördar (vallgrödor). Syftet med studien var också att skatta NorFors restfraktion (RF), att undersöka balansen av komponenter i grödan före och efter ensilering och att söka beräkna ensilagets sammansättning från grönmassans. Analyserna omfattade TS, aska, råprotein (CP) i fiber (NDFCP), ammoniak, RestCP (CP – NDFCP – ammoniak-N*6.25), råfett, stärkelse, socker (WSC), pektin, organiska växtsyror (OA), fenoler och fermentationsprodukter (organiska syror och alkoholer). Dessutom skattades ensilaget innehåll av WSC och fermentationsprodukter med FTIR- (’Fourier transform’ infraröd) spektroskopi.
Summan av komponenter i grönmassa var i medeltal100,3 och i ensilage 96,3 % av TS och svarade i genomsnitt rimligt för det totala innehållet. Dock verkar vitklöver utgöra ett oförklarligt undantag i detta fall eftersom bara 96,5 och 92,4 % av TS återfanns i grönmassa och ensilage i genomsnitt. Intervallet 79.5 (ett vitklöverprov) till 110,7 % av TS var också oroande och pekar både på brister i analytisk precision och att sammansättningen av vissa växter inte fångas upp med de genomförda analyserna. Det var påfallande att totalsummorna rankade: helsäd>timotej>rödklöver>vitklöver både för grönmassa och för ensilage. Resultaten visade också att RF utgjordes till 99 % av WSC, pektin och organiska växtsyror.
Under ensileringen förbrukades förutom WSC, pektin (44 %), OA (39 %) och i viss mån stärkelse (19 %), framförallt i klöver (72 %). Av stärkelsen i helsäd förbrukades dock bara 13 %.
Bra skattningar av ensilagets sammansättning från grönmassans sammansättning erhölls framförallt beträffande aska, aNDFom, CP och ammoniak. Fördelar med att kunna skatta ensilagets sammansättning från grödans är bland annat att uttag av representativa prover då blir lättare och att vinterns foderplanering kan göras redan på sommaren. Detta förutsätter dock att ingen aerob nedbrytning och inga pressvattenförluster sker vilket inte var fallet i denna studie.
De kalibreringsekvationer för FTIR som vi tidigare tagit fram visade att man åtminstone kan klassificera ensilage i låg, medelhög eller hög koncentration med avseende på fermentationsprodukter som mjölksyra, flyktiga fettsyror, etanol och ammoniak och även WSC i pressvatten. Underlaget i denna studie har dock inte varit tillräckligt omfattande för att fullt ut visa detta men antyder goda möjligheter.
De viktigaste slutsatserna som kan dras från denna studie är: i) att sammansättningen av grönmassa och ensilage kunde beskrivas till nära 100 % av de metoder som användes i studien, ii) att RF bestod till 99 % av WSC, pektin och organiska växtsyror, iii) att inte bara WSC förbrukas under ensilering utan även pektin, OA och stärkelse och iv) att aska, aNDFom, CP och ammoniak i ensilage kan skattas från dess koncentrationer i grönmassan under goda förhållanden. Eftersom WSC, pektin och OA utgör nära 100 % av RF och om dessa kan bedömmas ha samma egenskaper i vommen, skulle det vara möjligt att reformera NorFor-modellen så att dessa beräknas med nuvarande differensberäkning av RF.