JOURNAL OF THE SCIENTIFIC AGRICULTURAL SOCIETY OF FINLAND 128 Maataloustieteellinen Aikakauskirja Voi. 48: 128—137, 1976 Nurmisäilörehukokeita maatilasiiloissa 2. Kivennäispitoisuuden muutokset ja säilöntätappiot Maija-Liisa Salo ja Riitta Sormunen Helsingin yliopiston kotieläintieteen laitos, 00710 Helsinki Investigations of grass silage prepared in ordinary farm conditions 2. Changes in mineral composition and mineral losses Maija-Liisa Salo and Riitta Sormunen Department of Animal Husbandry, University of Helsinki, 00710 Helsinki Abstract. Changes in the mineral composition and the mineral losses of grass ensiled in ordinary farm conditions were investigated on the Viik Experimental Farm in the years 1970 —1973. The grass was ensiled in 9-m-high concrete silos, and layers of wilted and fresh or rain-soaked wilted grass were often put in the same silo. The investigation was made with the aid of experimental sacks. The material was the same as in part 1. The minerals were determined on 45 grass samples and 79 samples of corresponding silages. 61 made from wilted grass (some rain-soaked) and 18 from fresh. The P and K contents of the grass decreased (P < 0.001) and the Mg and Ca contents increased (P < 0.05 0.01) from the first to the third cutting. Similar differences were seen in the silages. The preservation losses of Ca, Mg, K, P and Cl were smaller when the grass had been wilted (P < 0.001). The highest loss was observed in samples which were exposed to a strong flow of effluent from above. Rain during harvest was another cause of heavy losses. Since the losses of ash were about 1/ 3 higher than those of DM, the mineral contents were 0— 10 % lower in silage than in grass. The decrease in the contents of most macro- minerals was significantly smaller when the grass had been wilted (P < 0.001). The contents of Mn, Zn and Cu varied rather widely, but, on average, they were only slightly lower in silage than in grass. The presence of soil greatly increased the content of Fe. High correlations were observed between the following pairs of minerals: Ca/Mg, P/K, K/Cl, Fe/Na, and Fe/Zn (P < 0.001), and also between some organic components and minerals. The dependence of mineral losses on the moisture content of the grass was clearest in the samples harvested in rain and in those ensiled in the upper third of the silos Johdanto Säilörehun kivennäiskoostumus riippuu pääasiassa raaka-aineen koostu- muksesta, mutta pienessä määrin siihen vaikuttaa myös puristemehussa huuh- toutuneiden kivennäisten määrä. Mitä enemmän puristemehua muodostuu, sitä suuremmat ovat tappiot ja rehun kivennäispitoisuuden lasku (Watson https://www.c-info.fi/en/info/?token=aR7e5pqCWXOy-vuE.N6lZ1M5PcIPvxeBsqc-IOA.EC0cr8s5-WixRIwg-1j4OiE8-ts3MvqouV-VMPcIbAvZ5h4rCtGzBc1PX3CaKrzKkEzPIKGI3LY3Q5Pa8jSwMn7FC1-JHQnMREbTLnbEJMjzFBH65irR5y3t0u-zg2lW9y2_6sGE4FN0bv-_Cz5lBr3iu29C32ozYUvNjT8J4cENXeomk28JABny_xibB_n2sQ 129 ja Nash 1960). Naatteja säilöttäessä puristemehun merkitys tulee selvästi esille (Salo ym. 1974). Kotieläinhoidon tutkimuslaitoksen säilörehututkimuk- sissa on selvitelty niittotuorena säilötyn nurmirehun kivennäispitoisuuksia ja -tappioita (Poutiainen ja Rinne 1971, Kossila ym. 1973). Tässä tutkimuk- sessa pyrittiin selvittelemään säilörehun kivennäiskoostumusta ja -tappioita käytännön oloissa, missä ruohoa esikuivattiin pellolla aina kun sää sen salli ja rehu tehtiin korkeisiin tornisiiloihin, jotka täytettiin yksi kerrallaan. Samoihin siiloihin tuli usein sekä esikuivattua että märkää ruohoa. Kolmannen korjuu- kerran ruoho pantiin useimmiten entisen rehun päälle. Kokeiden suoritus Aineisto oli sama kuin tutkimuksen osassa 1. Kivennäismääritykset tehtiin 45 ruoho- ja 79 vastaavasta säilörehunäytteestä, joista esikuivattuja oli 61 (osa sateen kastelemia) ja niittotuoreita 18. Kationit määritettiin AA-Techtron atomiabsorptiospektrofotometrillä, kloori hopeanitraattititrauksella ja fosfori Taussky ja SHORRin (1953) mentelmällä. Tulosten tilastollinen käsittely suori- tettiin Helsingin yliopiston laskentakeskuksessa. Tulokset 7. Ruohon ja vastaavan säilörehun kivennäiskoostumus Korjuukerrat. Säilörehun raaka-aineen kivennäiskoostumus kor- juukerroittain esitetään taulukossa 1 ja vastaavien säilörehujen taulukossa 2. Kalsiumin, magnesiumin ja mangaanin pitoisuudet nousivat pienessä määrin syksyä kohti, fosfori- ja kaliumpitoisuudet alenivat, viimeksimainitut erittäin merkitsevästi. Korkea kalsiumpitoisuus kolmannen korjuukauden rehussa johtunee osaksi siitä, että mukana oli apilapitoista niittonurmen odelmaa. Vastaavissa säilörehuissa todettiin samat muutokset. Pitoisuudet olivat ruo- Taulukko 1. Ruohon kivennäiskoostumus 1., 2. ja 3. korjuukertana. Table 1. Mineral composition of grass of Ist, 2nd and 3rd cuttings. 12 3 Merkitsevyys Significance*) (n = 21) (n = 11) (n = 13) * S £ S x S NS .05 .01 .001 Tuhka Ash, % of DM 9.81.1 9.61.1 9.82.3 ABC Ca g/kg ka -DM 4.80.8 5.61.1 6.42.5 B A C Mg * 1.20.2 1.40.4 1.40.4 B AC K * 34 4 30 5 24 3 ABC P * 3.70.4 3.00.4 2.70.5 B AC Cl » 12 3 14 2 11 2 AC B Na mg/ka ka - DM 161 62 153 61 150 41 ABC Fe * 269 148 195 99 420 506 ABC Cu » 17 7 18 7 16 8 ABC Mn » 58 13 68 33 73 23 AC B Zn » 54 18 43 10 62 24 AC B !) A = 1-2, B = 2-3, C = 1-3. 130 Taulukko 2. Säilörehun kivennäiskoostumus 1., 2. ja 3. korjuukertana. Table 2. Mineral composition of silages of Ist, 2nd and 3rd cuttings. 12 3 Merkitsevyys Significance1 ) (n = 39) (n = 19) (n = 21) x S x S x S NS .05 .01 .001 Tuhka Ash, % of DM 9.51.8 9.60.9 9.32.4 ABC Ca g/ka ka -DM 4.61.0 5.31.0 5.52.0 B AC Mg * 1.20.3 1.40.4 1.2 0,3 C AB K » 31 7 27 5 19 4 A BC P * 3.40.7 2.90.4 2.50.4 ABC Cl » 11 4 13 2 8 3 A C B Na mg/kg ka —DM 219 112 250 134 235 89 ABC Fe * 387 236 333 230 616 595 AB C Cu » 16 5 14 5 18 8 ABC Mn * 54 17 64 24 66 17 AB C Zn » 54 19 39 14 52 15 C AB Ruohon ka-% DM %of grass 31.910.4 37.320.8 27.416.2 ABC l ) A = 1-2, B = 2-3, C = 1-3. Taulukko 3. Ruohon ja vastaavan säilörehun kivennäiskoostumus vuosina 1970 1973 sekä vuosien välinen hajonta. Table 5. Mineral composition of grass and corresponding silages in the years 1970— 1975, and the variation between years. Ruohot Grass (n = 45) Säilörehut Silages (n = 79) x S F x SF Tuhka - Ash, % of DM 9.83.3 .01 9.51.9 .01 Ca g/kg ka DM 5.5 1.6 .01 5.01.4 NS Mg » 1.30.3 .05 1.30.3 .05 K * 30 6 NS 27 8 .01 P » 3.30.5 NS 3.10.7 .001 Cl » 12 3 NS 11 4 .01 Na mg/kg ka - DM 156 55 NS 231 112 .001 Fe » 295 299 NS 433 375 .05 Cu » 17 7 .001 16 6 .001 Mn » 65 23 NS 60 9 .05 Zn * 54 19 .01 50 18 .01 hosta vähän laskeneet, kosteimpana säilötyn kolmannen korjuukerran rehussa muita enemmän. Rauta- ja natriumpitoisuus oli noussut. Keskimääräiset muutokset säilöntäaikana käyvät ilmi taulukosta 3. Vuodet. Vuosien välillä oli makrokivennäisissä jopa merkitseviä eroja (P < 0.01) siten, että keskimäärin nuorempana korjatuissa vuosien 1970 ja 1971 ruohoissa kalsium- ja magnesiumpitoisuus oli merkitsevästi vuosien 1972 ja 1973 ruohoa korkeampi ja kaliumpitoisuus alempi. Kuparipitoisuudessa oli vuosien välillä suuria eroja ja syynä oli nähtävästi runsas kuparilannoitus, jota tilalla eri vuosina oli annettu eri peltolohkoille. Säilörehujen kivennäis- pitoisuuksiin vaikuttivat sekä raaka-aine että säilöntätappiot. Vuosien välinen hajonta muodostui sen vuoksi säilörehuissa vähän suuremmaksi kuin ruohoissa (taulukko 3). Siilon osat. Siilojen alimpaan kolmannekseen tuli 73 % ensimmäisen korjuukerran rehua, mikä sisälsi keskimääräistä vähemmän kalsiumia, magne- siumia ja mangaania sekä enemmän fosforia. Samanlainen ero ilmeni myös alimman kolmanneksen säilörehussa, merkitsevyys tosin oli suurimmillaankin vain P < 0.05. Muuten kivennäiskoostumus vaihteli siilojen eri osissa suhteel- lisen vähän. 2. Koostumusmuutoksel säilönnän aikana Kivennäispitoisuuksien alenemiseen säilönnän aikana vaikuttavia teki- jöitä pyrittiin selvittelemään seuraavilla ryhmittelyillä: Esikuivattu/niittotuore. Lähes kaikkien makrokivennäisten pitoisuus oli niittotuoreissa alentunut erittäin merkitsevästi enemmän kuin esikuivatuissa (taulukko 4). Hivenaineissa hajonta oli niin suuri, että vain sinkin kohdalla ero oli merkitsevä. Ero johtui selvästi niittotuoreiden suuremmasta puristemehutappiosta. Tietyt haittatekijät. Näytteet ryhmiteltiin nyt samoin kuin kirjoituksen 1. osassa taulukossa 7 (taulukko 5). Ryhmittely osoitti jälleen, että säilörehun kivennäisarvoa alentaa nimenomaan vesi. Märkien ryhmien (1 ja 2) ja normaaliryhmien (3 ja 4) välillä oli makrokivennäispitoisuuksissa yleensä erittäin merkitsevä ero. Yläpuolelta rehuun valuva puristemehu oli pahempi vahinkotekijä kuin ruohon korjuu sateella. Kuiva-ainetappion suuruus. Säilörehut jaettiin kuiva-aine- tappion mukaan viideksi ryhmäksi, kuten kirjoituksen 1. osan taulukossa 5. Taulukko 4. Koostumusmuutos säilönään aikaan ryhmissä esikuivatut (1) ja niittotuoreet (2). Table 4. Mineral changes during ensilage in groups of wilted (1) and fresh (2) material. 1 2 Merkitsevyys (n = 61) (n = 18) Significance x S x S (T-value) Tuhka - Ash, % units -0.11.1 -1.01.7 .01 Ca g/kg ka - DM -0.2 0,7 —1.7 0.8 .001 Mg » +O.l 0.2 -0.30.2 .001 K » -2 5 -8 4 .001 P * -0.20.7 -0.50.3 NS Cl * -1 4 -4 2 .001 Na mg/kg ka - DM +72 101 +BB 64 NS Fe » +lO4 118 +75 410 NS Cu » 0 3 -2 5 NS Mn » -3 15 -9 15 NS Zn » —1 14 -14 25 .01 Ruohon ka-% DM % of grass 35.2 14,8 19.56.4 .001 131 132 Taulukko 5. Koostumusmuutos säilönnän aikana seuraavassa ryhmittelyssä: 1) Sateella siiloon, 2) Rehuun valunut paljon puristemehua, 3) Ilman säilöntäainetta, 4) Loput. Table 5. Chemical changes during ensilage in material grouped as follows: 1) Harvested in rain, 2) Exposed to strong flow of effluent from above, 3) Ensiled without additive, 4) The rest. 1 2 3 4 Merkitsevyys Significance 1 ) (n = 20) (n = 11) (n = 14) (n = 34) x S x S x S x S NS .05 .01 .001 Tuhka - Ash, % units -0.6 1.2 —1.9 0.6 +O.l 1.2 +0.2 1.6 BF C A DE Ca g/kg ka - DM -0.5 0.8 —l.l 1.1 0.0 0.8 -0.5 0.9 ABCEF D Mg » » -0.1 0.2 -0.3 0.2 +O.l 0.2 +O.l 0.2 BF C A DE K » »-5 5 -9 5 -1 4 -1 5 F ABC DE P » » -0.2 0.5 -1.0 0.4 -0.2 1.1 -0.1 0.3 BCF D AE Cl » * -2 3 -4 3 -2 5 -1 3 ABCDF E Na mg/kg ka - DM +74 89 +75 71 +62 81 +B2 111 ABCDEF Fe » » +43 194 +204 270 +l4l 163 +Bl 223 ABCDEF Cu» » —1 2 01 03 04 ABCDEF Mn » » -5 13 -15 19 0 13 -1 15 ABCF DE Zn » » -14 21 +1 13 +6 14 -2 16 DEF AC B Ruohon ka % DM % of grass 23.4 11.1 28.8 11.5 33.4 9.3 36.6 17.4 ADEF BC !) A = 1-2, B = 1-3, C = 1-4, D-2-3, E = 2-4, F = 3-4. 133 Ääriryhmät olivat yli 25 %:n ja alle 5 %:n kuiva-ainetappio. Kuiva-ainetap- pion suuruus vaikutti kivennäismuutokseen suhteellisen vähän, mikä onkin ymmärrettävää, koska tuhkatappio on vain keskimäärin x/3 kuiva-ainetap- pioita suurempi. Muutos pieneni suuremman tappion ryhmästä pienempään mentäessä, mutta harvoin merkitsevästi kahden ryhmän välillä. Ääriryhmien välillä ero oli suurin kaliumissa ja magnesiumissa (P < 0.001) sekä fosforissa ja kloorissa (P < 0.01). 3. Kivennäistappiot Kivennäistappiot liittyivät kiinteästi puristemehuun. Seuraavassa ryhmit- telyssä selvitellään tappioiden syitä lähemmin. Esikuivatut/niittotuoreet. Makrokivennäisten tappiot olivat niittotuoreissa yli kaksinkertaiset esikuivattuihin verrattuna (P < 0.001) (taulukko 6). Hivenaineissa suunta oji sama, mutta suuren hajonnan vuoksi ero oli merkitsevä vain sinkin ja mangaanin kohdalla. Tietyt haittatekijät. Kivennäistappiot olivat märissä ryhmissä (1 ja 2) makrokivennäisten kohdalla merkitsevästi suuremmat kuin normaali- rehuissa (3 ja 4). Päältä valuva runsas puristemehumäärä aiheutti suuremmat tappiot kuin korjuuajan sade. Suurimmillaan kalium-, kloori- ja fosforitappiot olivat yli 40 %. Hivenaineissa ryhmien välinen ero oli suuren hajonnan vuoksi jälleen epäselvempi (taulukko 7). Korjuukerrat ja vuodet. Korjuukertojen välillä todetut tappio- erot myötäilivät täysin ruohon kuiva-ainepitoisuutta: kuivimmassa 2. korjuu- kerran ruohossa ne olivat pienimmät, märimmässä 3. korjuukerran ruohossa suurimmat. Erojen merkitsevyys oli makrokivennäisissä P<0.05 —O.OOl luokkaa. Vuosien väliset erot johtuivat niinikään ruohon erilaisesta vesipitoisuudesta: tappiot olivat suurimmat vuonna 1970, jolloin ruoho ajettiin siiloon kosteimpana ja pienimmät vuonna 1973, jolloin se oli kuivinta. Esimerkkinä eroista mainit- takoon, että vuonna 1970 sekä kalsiumin että fosforin tappio oli 25 % ja vuonna 1973 11 ja 10%. Vuodet 1971 ja 1972 sijoittuivat tälle välille. Taulukko 6. Säilöntätappiot (% ryhmissä esikuivatut (1) ja niittotuoreet (2). Table 6. Preservation losses (%) in groups of wilted (1) and fresh (2) material. 1 2 Merkitsevyys (n = 61) (n = 18) Significance x S x S (T-value) Tuhka - Ash 13.312.1 25.413.3 .001 Ca 14.611.8 37.613.4 .001 Mg 16.712.3 35.713.8 .001 K 18.716.3 38.517.4 .001 P 15.116.5 29.912.9 .001 Cl 17.717.0 44.914.4 .001 Na +57 52 +3B 27 NS Fe +3B 52 +5B 47 NS Cu 18.413.5 24.517.7 NS Mn 18.316.8 29.514.3 .05 Zn 20.417.0 32.422.2 .05 Taulukko 7. Säilöntätappiot (%) seuraavassa ryhmittelyssä: 1) Sateella siiloon, 2) Kehuun valunut paljon puristemehua, 3) Ilman säilöntäainetta, 4) Loput. Table 7. Preservation losses (%) in material grouped as follows: 1) Harvested in rain, 2) Exposed to strong flow of effluent from above, 5) Ensiled without additive, 4) The rest. 1 2 3 4 Merkitsevyys Significance1 (n = 20) (n = 11) (n - 14) (n = 34) x S x S x S x S NS .05 .01 .001 Tuhka - Ash 18.7 13.5 35.0 9.9 11.5 9.5 11.3 10.3 BF C A DE Ca 24.4 16.2 33.5 15.6 12.2 11.2 14.5 12.1 AF BC DE Mg 21.2 17.4 36.5 12.2 18.0 7.5 16.0 12.5 BCF A DE K 29.1 18.6 43.9 19.9 13.5 10.2 16.4 13.6 F A BC DE P 23.5 16.2 41.1 11.9 11,6 15.1 10.5 10.6 F BA CDE Cl 26,7 17.1 47.3 20,8 18.5 12.3 17.1 18.6 BCF A DE Na +49 48 +44 32 +39 37 +63 56 ABCDEF Fe +4B 46 +43 52 +25 25 +46 62 ABCDEF Cu 25.9 13.3 15.2 8.4 17.7 15.1 16.3 15.0 ABDEF C Mn 27.5 14.3 30.6 19.0 15.2 18.6 15.7 14.5 ADF BE C Zn 34.3 25.4 17.2 13.1 22.8 15.7 17.8 13.0 BDEF A C !) A = 1-2, B = 1-3, C = 1-4, D = 2-3, E = 2-4, F = 3-4. 4. Korrelaatiot Kivennäisten riippuvuutta toisistaan ja muista aineista sekä tappioiden välisiä suhteita selviteltiin laskemalla korrelaatiokertoimia. Ruohossa todettiin korrelaatio fosforin ja kaliumin ja kalsiumin ja magne- siumin välillä (taulukko 8). Edelleen kävi ilmi, että runsaasti proteiinia sisäl- tävä ruoho sisältää paljon fosforia jakaliumia, ja raakakuitu vuorostaan korre- loitua negatiivisesti kalsiumiin ja magnesiumiin. Makrokivennäistappiot korreloituivat kiinteästi toisiinsa ja monien orgaanisten aineiden tappioihin (taulukko 9). Vahvin korrelaatio kivennäistappioiden jaruohon vesipitoisuuden välillä todettiin sateella siiloon ajettujen ryhmässä ja siilojen ylimmässä kol- manneksessa. Taulukko 8. Korrelaatiokertoimet ruohon kivennäis- ja muiden pitoisuuksien (% ka:sta) välillä (n = 45) Table 8. Correlation coefficients between the mineral and other components (% of DM) of grass (n = 45). is -5 I 3 o 'S S I -M £ •--o i i o "i . o rr53 * s:S I 1 a'W'SS? W■t!'^'-MS~. j-j