erilaiset keinot ja ruokintastrategiat
TRANSCRIPT
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
ProAgria Maitovalmennus 20.10.2021
- Valkuaisomavaraisuuden parantaminen – puhetta vai tekoja
ERILAISET KEINOT JA RUOKINTASTRATEGIAT
VALKUAISOMAVARAISUUDEN KASVATTAMISEKSI
1
Aila Vanhatalo
Helsingin yliopisto
Maataloustieteiden osasto
20/10/2021
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
VALKUAISOMAVARAISUUDEN HAASTE
Valkuaisomavaraisuuden parantaminen kestoaihe tutkimuksessa
Kovaherne, Omavara, Monipalko, Kotipalko, Keste, LyVa, Täsmäpapu
Leg4Life
Valkuaisomavaraisuuden käsite
Valkuaisomavaraisuus - myös perusrehut sisältävät valkuaista
Täydennysvalkuaisomavaraisuus < 20 %
Perusrehujen merkitys oleellinen lypsylehmien valkuaisen saannin
turvaamisessa
Hyvin sulava säilörehu ja kohtuullinen väkirehuannos riittävät pitkälle
Valkuaisrehut täydentävät valkuaisen saantia
Kotimaisia valkuaislähteitä rypsi/rapsi, palkoviljat
Onko ruokinnan valkuaisomavaraisuustavoite realistinen?
Helpommin saavutettavissa märehtijöillä kuin yksimahaisilla
Valkuaisrehu ei välttämätön märehtijälle
Ilman valkuaisrehua tuotos alenee, mutta ei romahda
2
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 20/10/2021 3
MÄREHTIJÖIDEN VALKUAISEN SAANTI
Mikrobivalkuainen tärkein valkuaisen lähde
Hyvä aminohappokoostumus
niukasti histidiiniä ja metioniinia
Hyvä suolisulavuus, n. 85 %
Riittää tyydyttämään lihanaudan valkuaistarpeen
Rehuperäinen valkuainen eli ohitusvalkuainen
Aminohappokoostumus vaihtelee rehusta riippuen
Aminohappojen suolisulavuus vaihtelee, 30 – 90 %
Korkeatuottoiset lypsylehmät hyötyvät mikrobivalkuaisen lisäksi
myös ohitusvalkuaisesta
Valkuaisruokinnan haaste
Miten optimoida lypsylehmien valkuaisen saanti siten, että sekä
pötsimikrobien että lehmän valkuaisen tarpeet täyttyvät ympäristöä
kuormittamatta
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
MITEN VALKUAISOMAVARAISUUTTA SAADAAN KOHENNETTUA?
Perusrehujen käytön optimointi
Säilörehun D-arvo ja väkirehun osuus ruokinnassa
Nurmipalkokasvien hyödyntäminen säilörehunurmissa
Kotimaiset täydennysvalkuaisrehut
Vaihtoehtoja niukasti
Kasviöljytuotannon sivutuotteet
Rypsirehut: rypsin/rapsin viljely ei riitä kattamaan valkuaisrehujen tarvetta
Ilmastoskenaario: öljykasviala 80 000 ha
OMAVARA-hanke: potentiaali 120 000 ha (maalajit, viljelykierto)
Muita potentiaalisia sivujakeita: camelina- ja hamppupuristeet
Palkoviljat: herne, härkäpapu, sinilupiini
Ilmastoskenaario: herneen ja härkäpavun ala 100 000 ha
Täsmäruokinta tavoitteeksi
Ruokinnan valkuaispitoisuuden pienentäminen
Valkuaisen saannin täydentäminen suojatuilla aminohapoilla (?)
4
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
PALKOKASVIEN SOVELTUVUUS LYPSYLEHMIEN
REHUKSI
Palkokasvit ovat typensitojakasveja
Voidaan viljellä ilman teollisia typpilannoitteita
säästetään fossiilisia polttoaineita
säästetään rehujen tuotantokustannuksissa
Nurmipalkokasvit ja palkoviljat
Nurmipalkokasvit soveltuvat hyvin karkearehuksi
puna-apila, valkoapila
lehmien ruokinta perustuu hyvälaatuiseen nurmirehuun
monivuotiset nurmet tärkeitä hiilen sitomisen kannalta
palkokasvit kuten puna-apila edistävät hiilen sitomista
Palkoviljat soveltuvat ruokinnan valkuais- ja energialisäksi
herne, härkäpapu, lupiini
herne ja härkäpapu soveltuvat myös kokoviljasäilörehuksi
20/10/2021 5
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
PALKOKASVIT VALKUAISOMAVARAISUUDEN KOHENTAJANA
Palkokasvien edut ja haasteet
Typensidontaominaisuus
Edulliset vaikutukset viljelykiertojen monipuolistajana
Maaperän rakenne, hyvä esikasviarvo
Edistävät biologista monimuotoisuutta (biodiversiteetti)
Pitkä kasvukausi heikentää viljelyvarmuutta
Sinilupiini poikkeus, mutta satotaso vaatimaton
Härkäpapu vs. herne valkuaisrehukasvina
Raakavalkuaispitoisuus ja valkuaissato ovat suurempia
Voidaan helpommin viljellä ilman tukikasvia
Palkoviljojen valkuaisessa rypsiin/rapsiin verrattuna niukasti metioniinia ja
valkuaisen pötsihajoavuus suurempi
Nämä tekijät voivat rajoittaa maidontuotantoa
Toisaalta palkoviljat sisältävät tärkkelystä, joka energianlähde
6
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
PALKOVILJAT VALKUAISTÄYDENNYKSENÄ NURMISÄILÖREHUPOHJAISESSA RUOKINNASSA
20/10/2021 7
Marjukka LamminenMarjukka Lamminen
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
HERNE VS. RYPSI LYPSYLEHMIEN VALKUAISREHUNA
NURMISÄILÖREHURUOKINNASSA (AHVENJÄRVI YM. 2005)
11.211.8
12.1 12.1
8
9
10
11
12
13
Kontr. Rypsir. Herne,
kuiva
Herne,
murske
24.9
28.7
26.9
27.9
24
25
26
27
28
29
Kontr. Rypsir. Herne,
kuiva
Herne,
murske
Säilörehun syönti, kg ka/d Maitotuotos, kg/d
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
HÄRKÄPAPU VS. RYPSI LYPSYLEHMIEN VALKUAISREHUNA NURMISÄILÖREHURUOKINNASSA (PUHAKKA YM. 2016)
30.830.3
29.5
32.0
31.1
28.9
26.0
27.0
28.0
29.0
30.0
31.0
32.0
33.0
34.0
Rypsi Rypsi/Hp Härkäpapu Rypsi Rypsi/Hp Härkäpapu
Matala valkuaistaso Korkea valkuaistaso
Maitotuotos, kg/pv
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
SINILUPIINI VS. RYPSI LYPSYLEHMIEN VALKUAISREHUNA
NURMISÄILÖREHURUOKINNASSA (PUHAKKA YM. 2017)
20.521.8 21.6 21.1
27.5
31.430.3
29.429.9
32.2 31.7 31.4
15
20
25
30
35
Kontr. Rypsi Rypsi/Sinilupiini Sinilupiini
Syönti, KA kg/d Maito, kg/d EKM, kg/d
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
HÄRKÄPAPU VS. RYPSI LYPSYLEHMIEN VALKUAISREHUNA
NURMISÄILÖREHURUOKINNASSA (LAMMINEN YM. 2019)
31.0
30.0
28.5
29.7
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
Rypsi Rypsi + Levä Härkäpapu Härkäpapu +Levä
kg / p
v
Maitotuotos, kg/pv
1.421.44
1.35
1.43
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Rypsi Rypsi + Levä Härkäpapu Härkäpapu +Levä
kg / k
g
EKM, kg / rehun KA, kg
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
ONKO HÄRKÄPAVUSTA RYPSIREHUJEN KORVAAJAKSI
LYPSYLEHMIEN RUOKINNASSA?
- PROSESSOINNIN JA AMINOHAPPOLISÄN MAHDOLLISUUDET
Täsmäpapu –projektissa tutkittu
Voidaanko härkäpavulla korvata rypsiä
ilman että maitotuotos ja valkuaisen
hyväksikäyttö heikkenee
härkäpapuvalkuaisen hyväksikäytön
parantaminen teollisen
prosessoinnin avulla
puutteellisen
aminohappokoostumuksen
parantaminen metioniinilisän avulla
Erja Rappe
(Halmemies-BF ym. 2019, 2020)
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 13
KOEREHUJEN KOOSTUMUS (KOE 1)
KOE 1 Säilörehu1 Ohra-kaura
Härkäp.-
jauho
Härkäp.-
rouhe
Rypsi-
rouhe
Melassi-
leike
Kuiva-aine, g/kg 244 856 874 893 871 862
pH 4,25
Kuiva-aineessa, g/kg
Tuhka 78,7 30,4 37,0 40,4 71,7 46,5
Raakavalkuainen 146 125 317 346 381 128
Kuitu (NDF2) 544 209 150 134 273 328
Tärkkelys 480 333 325 9,4 213
Kokonaisrasva 36,4 17,2 17,5 48,6 36,2
D-arvo3 706
Aminohapot, g/kg RV
Arginiini 30,8 63,7 100 98,7 60,2 59,8
Histidiini 14,4 21,9 25,5 25,7 25,5 26,2
Isoleusiini 39,1 36,5 39,7 41,3 39,3 37,7
Leusiini 69,1 72,2 72,1 74,1 69,8 68,8
Lysiini 39,5 38,2 59,9 59,0 53,7 47,2
Metioniini 14,2 16,3 7,4 8,1 21,1 17,8
Välttämättömät 347 398 434 441 418 406
Ei-välttämättömät 375 576 482 497 497 524
Aminohapot, yht. 721 974 916 938 915 930
HVO-arvo4, % 95,3 79,1 77,5
1NH3-N 80,8 g/kg N, vesiliukoiset hiilihydraatit 82 g/kg ka, maitohappo 107 g/kg ka, etikkahappo 8,47 g/kg
ka, voihappo <0.01 g/kg ka20/10/2021
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 20/10/2021 14
VALKUAISREHUJEN VALKUAISEN PÖTSIHAJOAVUUS (NAILONPUSSIMENETELMÄ)
0
20
40
60
80
100
0 3 6 12 24 48 72 96Uittoaika, h
Raakavalkuaisen hävikki, %
Rypsirouhe
Härkäpapujauho
Härkäpapurouhe
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
VALKUAISEN PÖTSIHAJOAVUUS: TYPPIFRAKTIOT
A = ei-valkuaistyppi
B1 = pötsissä nopeasti hajoava valkuainen
B2 = osa valkuaisesta hajoaa pötsissä
ja osa ohittaa sen
B3 = pääosin kuituun sitoutunut valkuainen;
suurelta osin ohittaa pötsin
C = sulamaton valkuaistyppi (sitoutunut
ligniiniin, tanniini-proteiinikomplekseihin
ja maillard-tuotteisiin)
A B1 B2 B3 C
Rypsirouhe 11.0 4.0 68.2 11.9 5.0
Härkäpapujauho 15.3 51.9 26.5 5.6 0.8
Härkäpapurouhe 13.0 10.3 72.2 3.5 1.0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Valkuaisrehujen typpifraktiot, % valkuaisesta
Rypsirouhe
Härkäpapujauho
Härkäpapurouhe
20/10/2021 15
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
HÄRKÄPAVUN PROSESSOINNIN JA METIONIINILISÄN
VAIKUTUS KUIVA-AINEEN SYÖNTIIN JA TUOTOKSEEN
Härkäpapujauho Härkäpapurouhe Härkäpapujauho Härkäpapurouhe
Härkäpapuruokinnat vs. rypsi: * Prosessoinnin vaikutus: o
20.5
22.5
21.521.9
22.4
15
17
19
21
23
Rypsi Jauho Jauho+ Rouhe Rouhe+
Syönti, ka kg/pv
+ =metioniinilisä 15 g/pv
27.3 27.326.6
28.928.4
20
22
24
26
28
30
Rypsi Jauho Jauho+ Rouhe Rouhe+
Maitotuotos, kg/pv
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
Rypsi Härkäpapu-
jauho
Härkäpapu-
jauho + MET
Härkäpapu-
rouhe
Härkäpapu-
rouhe + MET
SEM
Ka-syönti,
kg/pv20.5 22.5 21.5 21.9 22.4 1.13
Rypsi vs.
härkäpapu, p=0,02
Maitotuotos,
kg/pv27.3 27.3 26.6 28.9 28.4 2.18
Härkäpapujauho
vs. –rouhe, p=0,07
EKM, kg/pv 27.5 28.1 27.4 29.0 29.3 2.59
Rasva, % 4.34 4.52 4.48 4.27 4.46 0.193
Valkuainen, %3.19 3.30 3.32 3.26 3.33 0.118
Rypsi vs.
härkäpapu, p=0,03
Valkuainen,
g/pv863 906 885 939 947 89.3
EKM/ka-syönti 1.33 1.25 1.28 1.31 1.30 0.071
SYÖNTI JA MAITOTUOTOS
Metioniinilisä: NS
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 20/10/2021 18
PÖTSIN AMMONIAKKIPITOISUUS JA
MIKROBIVALKUAISEN TUOTANTO
7.25
8.438.19
6.62
7.97
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
Rypsi Jauho Jauho+ Rouhe Rouhe+
Härkäpapujauho Härkäpapurouhe
383
439422 420
432
200
250
300
350
400
450
500
Rypsi Jauho Jauho+ Rouhe Rouhe+
Ammoniakki-N, mmol/l Mikrobivalkuainen, g N/pv
Härkäpapujauho Härkäpapurouhe
+ =metioniinilisä 15 g/pv
Prosessoinnin vaikutus: o Härkäpapuruokinnat vs. rypsi: *
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 20/10/2021 19
KOEREHUJEN KOOSTUMUS (KOE 2)
KOE 2 Säilörehu6 Ohra Kaura
Härkäp.-
rouhe
Rypsi-
rouhe
Melassi-
leike
Kiven-
näinen
Kuiva-aine, g/kg 403 868 862 916 851 854 996
pH 4,50
Kuiva-aineessa, g/kg
Tuhka 90,3 27,4 33,6 40,4 72,8 48,7 955
Raakavalkuainen 175 126 129 336 394 158
Kuitu (NDF2) 486 157 287 93,6 233 281
Tärkkelys 529 377 351 16,1 181
Kokonaisrasva 28,5 45,5 22,7 30,2 47,0
D-arvo3 658
6NH3-N 44,9 g/kg N, vesiliukoiset hiilihydraatit 118 g/kg ka, maitohappo 21,5 g/kg ka,
etikkahappo 4,93 g/kg ka, voihappo <0,01 g/kg ka.
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 20/10/2021 20
SYÖNTI JA MAITOTUOTOS
Valkuaislisä ***
Rypsirouhe vs. härkäpapurouheet *
Valkuaislisä ***
Valkuaislisä ***
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 20/10/2021 21
MAIDON VALKUAISPITOISUUS JA VALKUAISEN
HYVÄKSIKÄYTTÖ
Metioniini-
lisä ***
Metioniini-
lisä ***
Valkuaislisä *
Valkuaislisä ***
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
Härkäpapuruokinnat
lisäsivät kuiva-aineen syöntiä ja maidon valkuaispitoisuutta rypsiin verrattuna
maitotuotos ja EKM-tuotos olivat rypsin tasolla
Härkäpavun teollinen prosessointi
lisäsi maitotuotosta käsittelemättömään härkäpapuun verrattuna
pienensi valkuaisen pötsihajoavuutta
Härkäpavun metioniinitäydennys (infuusio)
lisäsi plasman metioniinipitoisuutta, mutta ei maitotuotosta
Rypsiruokinnalla kuiva-aineen syönti ja maidon valkuaispitoisuus jäivät
heikommiksi kuin härkäpapuruokinnoilla
Kokeen karkearehu:väkirehu -suhde oli 62:38
Härkäpapuruokintojen tärkkelyspitoisuus oli rypsiruokintaa suurempi
143 vs. 110 g/kg ka
Härkäpapuruokinnat lisäsivät mikrobivalkuaisen tuotantoa pötsissä
20/10/2021 22
YHTEENVETOA (KOE 1)
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
Valkuaisruokinnat vs. kontrolli
lisäsivät kuiva-aineen syöntiä ja maitotuotosta
lisäsivät pötsin ammoniakkipitoisuutta ja heikensivät rehuvalkuaisen
hyväksikäyttöä
Härkäpapurouheruokinnat vs. rypsi
Maitotuotos ja EKM-tuotos härkäpapurouheruokinnoilla rypsin tasoa,
vaikka rypsiruokinnalla kuiva-aineen syönti suurempi
Pötsin ammoniakkipitoisuus ja rehuvalkuaisen hyväksikäyttö samalla tasolla
Härkäpapurouheen metioniinitäydennys
pötsisuojattu metioniini lisäsi plasman metioniinipitoisuutta infuusion tavoin
lisäsi maidon valkuaispitoisuutta, mutta valkuaistuotosta vain numeerisesti
20/10/2021 23
YHTEENVETOA (KOE2)
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 20/10/2021 24
KUUMENNUSKÄSITELTY HÄRKÄPAPU VS. RAPSIROUHE
(HANSEN YM. 2021)
22.823.1 23.2 23.2
20
21
22
23
24
RW RWTF TF UF
Syönti, ka kg/pv
36.0
36.836.4
36.8
33
34
35
36
37
38
RW RWTF TF UF
Energiakorjattu maitotuotos, kg/pv
RW=rapsirouhe
TF=kuumennuskäsitelty härkäpapu*
UF=käsittelemätön härkäpapu
1255 1254
11961241
800
900
1000
1100
1200
1300
RW RWTF TF UF
Valkuaistuotos, g/pv
*Bulldog Toaster (Mecmar S.p.A.); lämpötila124 ºC
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 20/10/2021 25
HÄRKÄPAPU VS. RYPSIREHUT- MAITOVALKUAISTUOTOS, G/PV
Rypsi Härkäpapu
Puhakka ym. 2016
Ramin ym. 2017
Lamminen ym. 2019
Halmemies-BF ym. 2019
Halmemies-BF ym. 2020
Hansen ym. 2021
Kuoppala ym. 2021
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 20/10/2021 26
PALKOKASVIPOHJAINEN SÄILÖREHURUOKINTA
- HÄRKÄPAPU VS. RYPSIPURISTE
(Alustavia tuloksia Leg4Life –hankkeesta)
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
YHTEENVETO
Perusrehujen merkitys tärkeä lehmien valkuaisen saannin kannalta
Valkuaisrehu rehuseoksen kallein komponentti
Kotimainen rypsin tuotanto ei riitä kattamaan kysyntää
Kotimaiset palkoviljat varteenotettavia täydennysvalkuaisen lähteitä
lypsylehmien ruokinnassa
Useimmissa tutkimuksissa palkoviljat eivät aivan rypsin veroisia
Hyödyt viljelykierrossa, säästöt N-lannoituskustannuksissa
Rehuntuotannon ja ruokinnan kokonaisuus tilalla ratkaisee
Palkoviljat voidaan tuottaa ja käyttää suoraan tilalla
Valkuaisomavaraisuuden parantaminen
Panostetaan perusrehujen tuotantoon ja laatuun
Hyödynnetään sekä palkoviljoja että nurmipalkokasveja