44 H. Nordheim Viken et al. / Grønn kunnskap7(3):44 50 Vomfordøyelighet av fiber (NDF) i timotei HEGE NORDHEIM VIKEN Planteforsk Vågønes forskingsstasjon HARALD VOLDEN Institutt for husdyrfag, NLH TOR LUNNAN Planteforsk Løken forskingsstasjon MARIT JØRGENSEN Nordnorsk kompetansesenter, Holt Innledning I den senere tid har det innen fagområdet fôrmiddelvurdering vært økt fokus på fiber og fiberfordøyelighet. Fiber uttrykkes som NDF (neutral detergent fiber), og kan deles i en potensielt fordøyelig (PNDF) og en ufordøyelig del (UNDF). Ufordøyelig NDF er den faktoren som har størst betydning for energi- og proteinverdien i grovfôret (Volden og Anderssen, 2002). Videre har også nedbrytningshastigheten (Kd) av PNDF betydning for hvor raskt energien i fôret er tilgjengelig for vommikrobene og senere for dyret. Denne artikkelen presenterer noen foreløpige resultater fra to prosjekter som fokuserer på innhold av NDF i timotei, og hvilke faktorer som påvirker vomfordøyeligheten av NDF. Materiale og metoder Feltforsøk I forbindelse med innføringen av AAT-PBV systemet i 1993, gjennomførte Institutt for husdyrfag (NLH) i samarbeid med Institutt for plantefag (NLH), Norsk Fôrkonservering (NOFO) og Statens forskingsstasjoner i Landbruk (SFL) et omfattende forskningsprosjekt på gras der fokus var på effekt av ulike dyrkningsmessige forhold på proteinkvaliteten i grasarter. I prosjektet inngikk feltforsøk på Vollebekk, NLH (3 år), Særheim i Rogaland (2 år) og Holt, Tromsø (2 år). Forsøksopplegget er nærmere beskrevet av Ruud m.fl. (1994), og resultater fra prosjektet er tidligere presentert av Ruud m.fl. (1994), Eikeland (1996), Ljøkjel m.fl. (1996), Riis-Johansen (1996).
H. Nordheim Viken et al. / Grønn kunnskap7(3):44 50 45 Prøver fra dette prosjektet er benyttet til å undersøke hvordan ulike klimatiske og driftsmessige forhold påvirket NDF og nedbrytningskarakteristikker av NDF i vomma. Innhold av NDF ble bestemt ved hjelp av ANKOM200 fiber analysator (ANKOM Technology Corporation, U.S.A) ved Planteforsk Vågønes forskingsstasjon, Bodø, mens fordøyelses-karakteristikker ble bestemt ved in sacco-metoden ved Institutt for husdyrfag, NLH. Noen foreløpige resultater fra dette arbeidet er tidligere presentert av Nordheim m.fl. (2002). Metoder for bestemmelse av UNDF UNDF kan foreløpig ikke bestemmes ut fra kjemiske analyser. Som referansemetode for å bestemme UNDF i fôr har man valgt å benytte in sacco-metoden (inkubasjon av fôrprøver i vomma), men det er ønskelig å finne en metode som er billigere og mer egnet for rutineanalyser. To metoder er derfor testet for dette formålet. ANKOM in vitro-metoden har en del fellestrekk med in sacco-metoden, fordi fôrprøver blir veid opp i filterposer og lagt i vomvæske. I stedet for å legge posene i vomma, legges posene i 5 liters glassbeholdere med gasslås i inkubatorskap som holder ca. 39 o C. Etter 96 timers inkubasjon in vitro antas alt fordøyelig NDF å være fordøyd, og innhold av NDF i restfraksjonen etter inkubasjon betraktes som UNDF. NDF bestemmes hjelp av ANKOM200 Fiber analysator (ANKOM Technology Corporation, U.S.A.). I 43 av prøvene fra feltforsøkene med kjent in sacco UNDF, ble det gjort in vitro bestemmelser av UNDF ved Planteforsk Vågønes forskingsstasjon. NIR-metoden er mye brukt for å estimere kjemisk innhold og fordøyelighet i fôrprøver. Metoden er enkel, billig og har stor kapasitet. For å finne ut om NIR-metoden også kan brukes til å bestemme UNDF, ble 328 prøver med kjent in sacco-verdi av UNDF undersøkt. Av disse prøvene ble 282 brukt til å lage kalibrering for UNDF, og kalibreringen ble testet på 319 prøver for å finne prediksjonsfeil og sammenheng med in sacco-verdiene. NIRbestemmelsene ble gjort ved Planteforsk Løken forskingsstasjon. Forsøk i klimalaboratorium I tillegg ble det gjort forsøk ved Biologisk Klimalaboratorium, Universitetet i Tromsø, for blant annet å studere effekter av utviklingsstadium, daglengde og temperatur på NDF fraksjoner i timotei under kontrollerte forhold. Forsøket ble gjennomført som et faktorielt forsøk, med to sorter timotei (Grindstad og Engmo) i potter (10 planter pr. potte), to daglengder (18 og 24 t), to temperaturregimer med ulik temperatur dag og natt (21/15 o C og 15/9 o C), og
46 H. Nordheim Viken et al. / Grønn kunnskap7(3):44 50 høsting ved tre forskjellige utviklingsstadium (begynnende skyting, full skyting, blomstring). Ved høsting ble plantematerialet delt opp i blad og stengler, og prøvene ble umiddelbart frosset. Prøvene ble frysetørket, malt over 1 mm sold, og analysert for innhold av NDF. For å bestemme andel UNDF, ble det bestemt in vitro nedbrytningsgrad etter 96 timers inkubasjon. Resultatene ble korrigert ved hjelp av regresjonsligningen i Figur 3. Resultater og diskusjon Feltforsøk Resultatene må betraktes som foreløpige. I denne artikkelen er det resultater fra Vollebekk som presenteres. De klimatiske betingelsene var svært forskjellige i de tre ulike vekstsesongene I 1991 var vårværet ekstremt med svært tørr mai og svært kald juni. I 1992 var mai og juni mye varmere enn normalt, men med lite nedbør. I 1993 var det mer nedbør. Mai var varm, mens juni var kjølig. Dato for skyting timotei var henholdsvis 6. juni, 2. juni og 2. juni for 1991, 1992 og 1993. NDF (% av tørrstoff) 65 60 55 50 45 40 35 30-14 -7 0 7 14 21 28 1991 1992 1993 Dager etter skyting Figur 1 Virkning av utviklingsstadium og årsvariasjon på mengde NDF (% av tørrstoff) i grasprøver av Grindstad timotei dyrket på Vollebekk, Ås.
H. Nordheim Viken et al. / Grønn kunnskap7(3):44 50 47 UNDF (% av NDF) 40 35 30 25 20 15 10 5 0-14 -7 0 7 14 21 28 1991 1992 1993 Dager etter skyting Figur 2 Virkning av utviklingsstadium og årsvariasjon på mengde ufordøyelig NDF (UNDF) i grasprøver av Grindstad timotei dyrket på Vollebekk, Ås. Resultater fra 1992 og 1993 viste at NDF innholdet i prosent av tørrstoffet økte fram til like etter skyting, for deretter å stabilisere seg (Figur 1). Andel UNDF økte betraktelig fra skyting og til blomstring (Figur 2). Utsatt høstetid vil derfor føre til en dårligere fôrkvalitet, fordi mindre av energien som er bundet i fiber er tilgjengelig for dyret. Figur 1 og 2 viser også at det var stor variasjon i innhold av NDF og UNDF mellom vekstsesonger, noe som mest sannsynlig skyldes temperaturforskjeller de ulike vekstsesongene. Høg temperatur øker lignifiseringen og gjør at utviklingen fra skyting til blomstring skjer raskere. Av Figur 1 og 2 ser en også at resultatene fra året 1991 skilte seg ut fra de andre to årene, ved at innhold av NDF økte også etter skyting. Fra 7 dager etter skyting var nivået av NDF høgest i 1991. Årsaken til dette kan være at den kalde og tørre våren førte til sein vekst. Da regnet kom, kan dette ha medført nye skudd, og sterkere stengelvekst. Laboratoriemetoder for bestemmelse av UNDF Resultatene fra de to metodene ble sammenlignet, og sammenhengen er vist i Figur 3. Generelt ble det funnet en god sammenheng mellom in sacco- og in vitro-metoden, noe som indikerer at in vitro-metoden kan benyttes for å bestemme UNDF. Flere prøver bør imidlertid inkluderes for å styrke regresjonsligningen før metoden tas i bruk for rutineanalyser.
48 H. Nordheim Viken et al. / Grønn kunnskap7(3):44 50 In sacco UNDF (% av NDF) 50 40 30 20 10 0 y = 0.7051x + 0.0552 R 2 = 0.8713 0 10 20 30 40 50 60 In vitro UNDF (% av NDF) Figur 3 Sammenligning av ANKOM in vitro-metoden og in sacco-metoden for bestemmelse av ufordøyelig NDF (UNDF). Utprøving av NIR-metoden estimerte innhold av UNDF med forholdsvis liten standardfeil (SEP), og tester viste at UNDF bestemt med NIR forklarte 90 prosent av variasjonen i UNDF bestemt med referansemetoden (Tabell 1). Standardfeil ligger på omtrent samme nivå som ved bestemmelse av in vitro fordøyelighet av tørrstoff ved hjelp av NIR. Tabell 1 Kalibrering av NIR for bestemmelse av ufordøyelig NDF (UNDF), standardfeil (SEP), der R 2 uttrykker hvor stor del av variasjonen i prøvematerialet som forklares av den valgte modellen. SEP R 2 UNDF, % av NDF 2,80 0,86 UNDF, % av TS 1,35 0,90 Forsøk i klimalaboratorium Tromsø De foreløpige resultatene som presenteres, er gjennomsnittsverdier av hovedfaktorene, og er ikke testet statistisk. Innhold av NDF i % av tørrstoff varierte lite fra begynnende skyting til
H. Nordheim Viken et al. / Grønn kunnskap7(3):44 50 49 blomstring både hos Grindstad og Engmo (Tabell 2). Andelen UNDF økte imidlertid betraktelig (Tabell 2). Dette er i samsvar med de resultatene vi fant i feltforsøkene, og viser at riktig slåttetidspunkt er viktig for å oppnå best mulig grovfôrkvalitet. Temperaturen har betydning for hvor raskt den fenologiske utviklingen av graset skjer. Ved 21/15 o C var det 15 dager fra begynnende skyting til blomstring. Ved 15/9 o C tok det i gjennomsnitt 38,5 og 33 dager for henholdsvis Grindstad og Engmo fra begynnende skyting til blomstring. For fiberkvaliteten var det små forskjeller mellom dag/natt temperaturer på 21/15 og 15/9 o C. Daglengden hadde også begrenset betydning for fiberkvaliteten. Innhold av NDF i blad og stengel var som forventet forskjellig (Tabell 2). Tabell 2 Foreløpige resultater fra forsøk i klimalaboratorium. Virkning av sort, utviklingsstadium, temperatur og daglengde på innhold av NDF og ufordøyelig NDF (UNDF) i timotei. (BS=begynnende skyting, FS= full skyting, B= blomstring). Hovedfaktor Sort Ledd 1 ) NDF UNDF % av ts) (% av NDF) Utviklingsstadium Grindstad BS 53,8 17,9 FS 56,5 14,9 B 55,8 25,2 Engmo BS 57,2 17,9 FS 59,9 16,3 B 56,2 27,2 Temperatur ( o C) Grindstad 21/15 54,4 21,8 15/9 56,5 21,0 Engmo 21/15 57,0 22,9 15/9 58,8 22,5 Daglengde (timer) Grindstad 18 55,6 21,2 24 55,4 17,3 Engmo 18 57,9 21,9 24 58,2 23,5 Blad (gj.snitt) 42,1 8,6 Stengel (gj.snitt) 66,3 27,5 Hele planten (gj.snitt) 56,8 22,0 4 Kvithamar
50 H. Nordheim Viken et al. / Grønn kunnskap7(3):44 50 Konklusjon Feltforsøk gjennomført over 3 år viste at utviklingsstadium ved skyting og års variasjon har stor betydning for grovfôrk valiteten. NIR metoden og ANKOM in vitro-metoden estimerte innhold av ufordøyelig NDF med rimelig god presisjon, og resultatene er lovende med tanke på bruk for rutineanalyser. Foreløpige resultater fra forsøk i klimalaboratorium bekreftet resultatene fra feltforsøk, der endringen i innhold av NDF var begrenset fra skyting til blomstring, mens den ufordøyelige andelen av NDF økte med utviklingsstadium. Ulike temperaturforhold hadde innvirkning på hvor raskt den fenologiske utviklingen gikk, men påvirket i mindre grad fiberk valiteten. Forsøket viste helt klart at blad-stengel forholdet var forskjellig hos Engmo og Grindstad timotei og at forholdet mellom blad og stengel i plantemassen har avgjørende betydning for innholdet av UNDF. Referanser Eikeland, A. 1996. Virkning av nitrogengjødsling, høstetidspunkt og konserveringsmetode på proteinverdien av timotei. Hovedoppgave ved Institutt for husdyrfag, NLH, Ås. 103 s. Ljøkjel, K., Selmer-Olsen, I., Harstad, O.M., Ruud, M., Volden, H., Baadshaug, O.H. & Grønnerød, B. 1996. Virkning av høstetidspunkt, mengde N-gjødsel og konserveringsmetode på proteinverdien i gras, surfôr og høy av timotei. Husdyrforsøksmøtet 1996: 109-113. Faginfo Nr. 6, 1994, Statens fagtjeneste for landbruket. Nordheim, H., Dreyer, L-I., Ljøkjel, K., Schei, I. & Volden, H. 2002. Virkning av klima, planteart, utviklingsstadium, konserveringsmetode og nitrogengjødsling på nedbrytnings-karakteristikker av NDF i vom. Husdyrforsøksmøtet 2002: 201-204. Institutt for husdyrfag, NLH, Ås. Riis-Johansen, A.B. 1996. Variasjon i engveksters proteinverdi for drøvtyggere - effekt av art, samspill gras/kløver, konserveringsmetode og utsatt høsting. Hovedoppgave ved Institutt for husdyrfag, NLH, Ås. 75 s. Ruud, M., Selmer-Olsen, I., Harstad, O. M., Volden, H., Baadshaug, O. H. & Grønnerød, B. 1994. Virkning av høstetidspunkt, mengde N-gjødsel og konserveringsmetode på nedbrytningsgraden av protein i gras og engbelgvekster. Husdyrforsøksmøtet 1994: 104-109. Faginfo Nr. 13, 1992, Statens fagtjeneste for landbruket. Volden, H. & Anderssen, Å.F. 2002. Fôropptakssystem i TINE. Buskap 54(8):26-27