Białko pasz objętościowych jako podstawa produkcji mleka bez GMO, cz. I

Paradoksalnie tanie źródła białka, takie jak kiszonki z traw i motylkowatych wypierane są z dawek krów przez kukurydzę, dlatego że zawierają zbyt mało energii. Praktyka rolnicza takich krajów, jak Irlandia, Finlandia, Holandia, Wielka Brytania i inne wykazuje, że można uzyskiwać wysokie wydajności mleka w oparciu wyłącznie o kiszonki z traw lub równoważne ilości traw i kukurydzy.

„Tania energia i drogie białko”

Koncentracja energii w dawce krowy produkującej 30 kg mleka wg systemu INRA powinna wynosić 0,95 JPM (jednostki produkcji mleka) i 160 g białka w 1 kg suchej masy (SM) dawki. Kiszonka z kukurydzy zawiera odpowiednio 0,90 JPM i 80 g białka ogólnego, natomiast bardzo dobra kiszonka z traw 0,90 JPM i 160 g białka ogólnego, a kiszonka z lucerny 0,80 JPM i 200 g białka ogólnego. Pobranie 10 kg suchej masy kiszonki z kukurydzy, czyli około 30 kg świeżej kiszonki, generuje deficyt 800 g białka w stosunku do kiszonki z traw i 1200 g białka w stosunku do kiszonki z lucerny. Niedobór ten odpowiada 1,74 do 2,60 kg poekstrakcyjnej śruty sojowej o zawartości 46 proc. białka ogólnego lub 2,3 do 3,4 kg poekstrakcyjnej śruty rzepakowej o zawartości 35 proc. białka ogólnego.

Strategie żywienia bydła oparte na kukurydzy oprócz tego, że pociągają za sobą duże niedobory wszystkich składników poza energią w stosunku do zapotrzebowania krów, w konsekwencji generują duże koszty uzupełnienia białkiem sojowym i białkiem rzepakowym (Rys. 1). Ponadto taki sposób żywienia zwiększa zagrożenie występowania w stadzie zespołu podklinicznej kwasicy (SARA).

Istnieje kilka sposobów na odwrócenie tej sytuacji, tj. zmiana strategii żywienia z „kukurydzianej” na „trawiasto-motylkowatą” oraz zmiana strategii uzupełnienia z białka „kupowanego” na białko „produkowane we własnym gospodarstwie”. Obecnie, tego typu praktyki stosowane są jedynie w gospodarstwach ekologicznych, ponieważ wymagają tego przepisy.

Kalkulacja ekonomiczna w produkcji mleka opiera się więc na zastosowaniu w produkcji „taniej energii w postaci kiszonki z kukurydzy” oraz drogiego uzupełniania śrutami poekstrakcyjnym oraz mieszankami mineralno-witaminowymi.

Rodzi się pytanie, czy nie tańszy może okazać się inny wariant, polegający na wprowadzaniu dawek opartych na roślinach białkowych (traw, roślin motylkowatych zawierających powyżej 16 proc. białka) oraz uzupełnieniu ich energią ze zbóż, które przez szereg ostatnich latach charakteryzują się stabilnymi i niskimi cenami.

Wprowadzona w ostatnim czasie kampania zakładów przetwórczych, mająca na celu produkcję mleka bez GMO, wzbudziła nadzieję na ,,przebudowę” dawek pokarmowych dla krów o wysokiej wydajności, polegającej na zwiększeniu udziału kiszonek z traw i motylkowatych jako źródła białka i ograniczenia tym samym białka pasz treściwych. Problemem jest jednak schemat myślowy zakładający, że nie postrzegamy pasz objętościowych jako pełnowartościowego źródła białka i uważamy, że tylko białko pasz treściwych wysokobiałkowych może stanowić uzupełnienie niedoborów tego składnika w dawkach opartych na kiszonce z kukurydzy. Dlatego innowacyjne w obecnych warunkach może się okazać myślenie, że zbilansowania dawek dla krów wysokowydajnych można poszukiwać w zmianie dawki podstawowej, zmniejszając deficyt białka wytworzony przez kiszonkę z kukurydzy i słomę.

Niestety poszukiwanie białka bez GMO na razie nie idzie w stronę wzrostu zawartości białka w dawce podstawowej, a jedynie w kierunku zamiany źródeł białka w paszy uzupełniającej, czyli zamianie soi GMO na białko soi nie modyfikowanej genetycznej. Śruta sojowa w dawkach dla krów wysokowydajnych jest niezbędna, lecz w znacznie mniejszych ilościach aniżeli w dawkch większości krów w naszym kraju.

Wysokoenergetyczne kiszonki z traw

Czy faktycznie kukurydza jest niezbędnym i niezastąpionym źródłem energii dla bydła? Z czego w takim razie czerpią energię krowy w wielu krajach o wyższej średniej produkcji mleka niż w Polsce tj. Irlandii, Finlandii, Wielkiej Brytanii, Norwegii, Nowej Zelandii, w których kukurydzy w żywieniu krów się nie stosuje? Odpowiedź jest bardzo prosta. W tych krajach kiszonki z traw charakteryzują się wartością energetyczną identyczną lub wyższą niż kiszonka z kukurydzy.

Warunkiem uzyskania odpowiedniej koncentracji energii w trawach jest zbiór zielonki w odpowiedniej fazie wegetacji. W fazie, w której skład chemiczny, a szczególnie skład frakcji węglowodanowych traw jest zbliżony do kukurydzy zbieranej na kiszonkę. Porównanie zielonki z życicy trwałej zbieranej w początku kłoszenia i kukurydzy w później fazie woskowej, wskazuje na podobną zawartość NDF, a w nim bardzo niską i identyczną zawartość ligniny, decydującej o strawności celulozy oraz wysoki udział bardzo dobrze strawnej w żwaczu hemicelulozy. Wysokiej zawartości skrobi w kukurydzy odpowiada natomiast bardzo duża zawartość cukrów rozpuszczalnych w wodzie (WSC). Istotną różnicę obserwujemy w zawartości białka (o ok. 11 proc. w suchej masie). To znaczy, że krowa zjadając 1 kg suchej masy trawy pobierze około 110 g białka ogólnego więcej niż pobierając odpowiednią ilość kukurydzy.

Dlaczego uważamy, że kiszonka z kukurydzy ma wyższą wartość energetyczną niż kiszonki z traw? Odpowiedź zawierają dane z laboratorium Katedry Żywienia Zwierząt i Paszoznawstwa UWM w Olsztynie (Tab. 1).

W analizowanych kiszonkach z traw można zauważyć przede wszystkim dwa podstawowe błędy. Pierwszy z nich to nadmierne podsuszenie przed zakiszaniem (wszystkie powyżej 40 proc. \ SM). Zbyt wysoka zawartość suchej masy powoduje, że są one mniej chętnie pobierane, mają niższą strawność suchej masy oraz są niestabilne tlenowo i łatwo mogą ulegać zagrzewaniu. Wartość energetyczna wszystkich kiszonek była poniżej 0,9 JPM w 1 kg suchej masy a poniżej 10 proc. prób osiągnęło wartość energetyczną 0,8 JPM w kg suchej masy. Powodem niskiej wartości energetycznej była zbyt duża zawartość włókna surowego wynikająca z opóźnionego terminu zbioru traw, czyli największego błędu. Żadna z analizowanych kiszonek nie osiągnęła wartości energetycznej kiszonki z kukurydzy.

Analiza kiszonek z kukurydzy z tego samego regionu, często z tych samych gospodarstw pokazała, że mieściły się one w zalecanym przedziale suchej masy, a przede wszystkim 75 proc. z nich osiągnęło wartość energetyczną na poziomie 0,90 JPM, a reszta niewiele niższą. Porównanie danych z innych krajów z polskimi pokazuje, że tylko w Polsce kiszonka z kukurydzy ma tak dużą przewagę w wartości energetycznej nad kiszonką z traw. Powodem są błędy technologiczne popełniane podczas jej produkcji.

Ważne fazy wegetacji w trakcie zbiorów

Wczesna faza wegetacji podczas zbioru jest sposobem na zwiększenie udziału tych pasz w żywieniu krów wysokowydajnych. Trudnością w produkcji wysokoenergetycznych kiszonek z traw jest duża zmienność ich składu związana z fazą wegetacji. Kiszonka z kukurydzy natomiast, niezależnie od terminu zbioru zachowuje wartość energetyczną suchej masy na poziomie 0,9 JPM.

Udział kiszonek z traw w dawkach uzależniony jest przede wszystkim od ich wartości energetycznej, natomiast wartość energetyczna od strawności substancji organicznej, a ta z kolei od fazy wegetacji podczas zbioru. Dodatkowo w trawach obserwujemy pozytywną zależność między wartością energetyczną i zawartością białka: im wcześniejszy zbiór tym wartość energetyczna wyższa i zawartość białka też wyższa.

Dane w tabeli 2 pokazują, jak duży wpływ na wielkość uzupełnienia paszą treściwą, ma wartość energetyczna kiszonki.

Założenia: TMR składający się z kiszonki z traw i mieszanki treściwej dla krów produkującej 30 kg mleka, o koncentracji energii 0,95 JPM/kg SM, pasza treściwa — 1,20 JPM/kg SM. Zawarta w tabeli kalkulacja pokazuje, w jakim tempie rośnie wielkość dodatku paszy treściwej do 1 kg suchej masy kiszonki w celu utrzymania koncentracji energii w TMR na poziomie 0,95 JPM w kg SM.

Kiszonka z traw, co jest ważne?

Wobec tego, jak zrobić kiszonkę z traw równą wartości energetycznej w kiszonce z kukurydzy? Co jest ważne?
Po kolei:
— Dobór gatunków traw — duży udział życic w mieszance,
— Faza zbioru:
I pokos — kłoszenie (10-15 maja),
II pokos po 30 dniach odrostu (10-15 czerwca),
III pokos po 35 dniach odrostu (15-20 lipca),
IV pokos po 40 dniach odrostu (20-25 sierpnia).

Jeśli warunki pogodowe są sprzyjające, stosujemy 12-24 godziny podsuszania. Nie więcej! Jeśli pogoda nie dopisuje, zakiszamy bez podsuszania. Musimy wtedy zapewnić odpływ soków lub drenaż słomą (0,5-1 m warstwa słomy na spód), ewentualnie jeśli ,,dokładamy pokos do pokosu” w tym samym silosie, wtedy podsuszony materiał z poprzedniego zbioru zaabsorbuje nadmiar wody ze świeżej zielonki.

Dalej:
— duże zagęszczenie surowca — zakiszanie wilgotnych traw zapewnia bardzo łatwe ubijanie,
— krótka sieczka — zbiór najlepiej sieczkarnią lub przyczepą z nożami,
— dodatek kiszonkarski — preparat chemiczny z kwasem mrówkowym (+ 0,05 JPM)

Jeżeli stosujemy zbiór prasą: podsuszanie powinno trwać 24 godziny. Prasa powinna gwarantować stopień zgniotu minimum 180 kg SM/m3, czyli masa balotu (1,2 x 1,2 m) powinna wynosić ok 650 kg przy zawartości 33 proc. SM, czyli podsuszanie jednodniowe.

Lucerna jako główny komponent białkowy

Lucerna to główny komponent białkowy dawek pokarmowych opartych na kukurydzy. Zaletą lucerny jest wydajność białka z powierzchni uprawy oraz fakt, że jest to gatunek wolny od GMO. Wysoka zawartość białka — średnio 200 g w 1 kg SM w fazie pąkowania roślin, oraz jego skład amonokwasowy dobrze uzupełniający niedobory aminokwasowe białka kukurydzy, czynią lucernę idalnym komponentem uzupełniającym kiszonkę z kukurydzy.

Połączenie w dawce podstawowej kiszonki z kukurydzy i kiszonki z lucerny w stosunku 1:1 (według suchej masy) daje mieszaninę o średniej zawartości 14 proc. białka ogólnego, bogatą w wapń oraz nie wymagajacą dodatku słomy, ze względu na silny efekt ,,struktrotwórczy” włókna łodyg lucerny.

Zawartość białka w lucernie jest różna w różnych częściach rośliny (Rys. 2), jakkolwiek stosunek liści do łodyg wpływa na jakość zielonki. Łodygi i liście lucerny stanowią odpowiednio 61 i 39 proc. SM rośliny. Dla porównania 85 proc. SM koniczyny czerwonej stanowią liście a 15 proc. łodygi. Liście zawierają więcej białka w porównaniu do łodyg.

Proporcje poszczególnych frakcji białka w roślinach zróżnicowane są między gatunkami poprzez różny udział części morfologicznych. Wiele badań wskazuje, że łodyga zawiera więcej białka rozpuszczalnego w porównaniu do liści.

Wadą lucerny jest duża dynamika zmian składu chemicznego oraz duży potencjał proteolityczny białka, który ujawnia się już podczas zakiszania (Rys. 3). Skutkuje to wysoką rozkładalnością żwaczową białka kiszonek i dużymi stratami azotu w żwaczu.Efektem końcowym jest zwiększona emisja azotu w moczu, czyli w formie najmniej pożądanej dla środowiska.

Technologia produkcji kiszonki z lucerny

Technologia produkcji kiszonki z lucerny, gwarantująca jej konkurencyjność jako źródła białka, to:

— koszenie we wczesnej fazie pąkowania. Sygnałem jest wyczuwalne palcami ,,ziarnko pieprzu” w szczytowej części rośliny Odpowiada to zawartości 20 proc. białka ogólnego i 40 proc. NDF w suchej masie. Zbiór według takich wymagań jakościowych pozwoli uzyskać pięć pokosów, także w północnej części Polski,

— podsuszanie zielonki z lucerny jest niezbędnym elementem technologii poprawiającym przebieg fermentacji. Powinno być przeprowadzone bez przetrząsania pokosu, natomiast tempo podsuszania należy poprawić poprzez kondycjonowanie pokosu,

— kondycjonowanie — to dwa zabiegi w jednym. Pierwszy to zgniatanie pokosu, które niszczy strukturę ścian komórkowych poszczególnych roślin i przyspiesza oddawanie wody z łodyg.

Drugi to stworzenie luźnej struktury całego pokosu, zwiększające cyrkulację powietrza i poprawiające tempo podsychania wszystkich jego warstw. Kondycjonowanie lucerny daje największe korzyści, gwarantuje minimalne straty ilościowe białka w czasie zbioru w postaci opadania suchych liści oraz ułatwia ugniatanie zielonki w pryzmach i balotach,
— zbiór — bardzo dobre efekty w postaci jakości kiszonek daje technologia polegająca na zbiorze zielonki przewiędniętej do 35 proc. SM sieczkarnią ze zgniataczem i zakiszanie w rękawach. Tak obrobiona mechanicznie zielonka umożliwia bardzo dobry stopień zagęszczenia,
— zagęszczenie (stopień ubicia) — poprzez zmniejszenie ilości powietrza w zakiszanej zielonce skraca fazę tlenową kiszenia. Przyspiesza to zakwaszenie surowca, zmniejsza straty cukrów rozpuszczalnych oraz minimalizuje straty jakościowe białka związane z proteolizą i wzrostem temperatury,
— zastosowanie dodatków do zakiszania tj mieszaniny kwasów organicznych z dużym udziałem kwasu mrówkowego.

Zastosowanie inokulantów bakeryjnych wzbogaconych w enzymy także poprawia przebieg fermentacji eliminując fermentację wtórną (masłową) oraz poprawia jakość białka kiszonki poprzez hamowanie proteolizy (Rys 3).

Należy pamiętać, że kiszonka z lucerny stanowi źródło białka, ale także źródło energii. Wartość energetyczna kiszonki z lucerny produkowanej według powyższego schematu technologicznego, to około 90 proc. wartości kiszonki z kukurydzy, a biorąc pod uwagę, że nie wymaga ona dodatku słomy, różnica ta jest jeszcze mniejsza. Ponieważ dodatkowe korzyści ze stosowania w dawce pasz z lucerny to wprowadzenie wystarczającej ilości włókna fizycznie efektywnego, dzięki czemu nie musimy dawki energetycznie rozcieńczać słomą.

Koniczyny w porównaniu do lucerny, wady i zalety

Różnice w pobraniu pasz i wydajności krów wykazane przez naukowców (Tab. 4) są efektem różnej strawności substancji organicznej, jakości białka kiszonek, ich różnej degradacji i wydajności syntezy białka bakteryjnego w żwaczu. Pokazują, że nie zawsze pasze, które są pobierane w największej ilości, dają najwyższy efekt produkcyjny.

Najlepszy efekt produkcyjny kiszonek z koniczyny białej jest efektem stosunkowo wysokiego pobrania suchej masy i białka ogólnego, ale jednocześnie najlepszej strawności substancji organicznej (wartości energetycznej), obecności związków taninowych powodujących wolniejszy rozkład białka w żwaczu oraz korzystniejszego składu aminokwasowego białka trawionego w jelicie. Istotnym czynnikiem mógł być więc skład frakcji azotowych poszczególnych surowców roślinnych oraz stopień ich modyfikacji w czasie zakiszania.

Kiszonki z całych roślin zbożowych lub ich mieszanki z roślinami strączkowymi mogą także stanowić istotne uzupełnienie dawek pokarmowych w białko. Zboża zbierane na zielonkę nawet bez dodatku strączkowych, mogą osiągać zawartość białka na poziomie 17 proc. w suchej masie pod warunkiem, że zbierane są w fazie kłoszenia roślin. Siew razem ze strączkowymi może zwiększyć zawartość białka, a przede wszystkim pozwala zebrać zielonkę w późniejszej fazie i uzyskać znacznie większe plony surowca do zakiszania o zawartości białka powyżej 17 proc. SM.

Warunkiem jest udział roślin strączkowych taki, jak w przykładowych mieszankach prezentowanych w badaniach niemieckich i francuskich.
— jęczmień jary 50 proc. + wyka jara 10 proc. + groch 20 proc. + peluszka 20 proc.;
— 66 proc. groch + 34 proc. jęczmień jary,
— pszenica 50 proc. + bobik 25 proc. + groch 25 proc.
Kiszonki o takim składzie botanicznym mogą być skarmiane nie zamiast kukurydzy, ale jako uzupełnienie białkowe kukurydzy w dawkach.

Artykuł ukazał się w miesięczniku "Rolnicze ABC" nr 2 (329) luty 2018