56
Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecības fakultātes Dzīvnieku zinātņu katedra Latvia University of Agriculture Faculty of Agriculture Department of Animal Science Baiba Ošmane VEĢETĀCIJAS FĀZES IETEKMES LIKUMSAKARĪBAS UZ LATVIJĀ AUDZĒJAMO STIEBRZĀĻU SKĀBĒJAMĪBU UN BAROTĀJVĒRTĪBU Regularities of the vegetation stage effect on ensilage capacity and feeding value of forage grasses grown in Latvia Promocijas darba KOPSAVILKUMS Dr. agr zinātniskā grāda iegūšanai SUMMARY of doctoral thesis to obtain scientific degree Dr. agr. JELGAVA 2003

Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecības fakultātes Dzīvnieku zinātņu katedra

Latvia University of Agriculture

Faculty of Agriculture Department of Animal Science

Baiba Ošmane

VEĢETĀCIJAS FĀZES IETEKMES LIKUMSAKARĪBAS

UZ LATVIJĀ AUDZĒJAMO STIEBRZĀĻU SKĀBĒJAMĪBU UN BAROTĀJVĒRTĪBU

Regularities of the vegetation stage effect on ensilage capacity

and feeding value of forage grasses grown in Latvia

Promocijas darba

KOPSAVILKUMS Dr. agr zinātniskā grāda iegūšanai

SUMMARY of doctoral thesis

to obtain scientific degree Dr. agr.

JELGAVA 2003

Page 2: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Darba izpildītājs: LLU ZC “Sigra” asistente Baiba Ošmane Author of the work: Assistant of LUA RC “Sigra” Baiba Osmane Pētījumi veikti: laika posmā no2001.gada līdz 2003.gadam Research has been carried out in the period from 2001 to 2003 Zinātniskais vadītājs: Dr. habil. agr. Ilma Ramane Scientific supervisor: Recenzenti: Dr.habil.biol. Antons Ozols Reviewers: Dr.habil.agr. Jāzeps Sprūžs Dr.agr. Ivars Rūvalds Promocijas darba aizstāvēšana: notiks LLU Lauksaimniecības zinātņu nozares lopkopības apakšnozares Promocijas padomes atklātā sēdē 2004.gada 12.martā plkst. 11oo Pilī 218.auditorijā Jelgavā, Lielā ielā 2 Presentation of promotion work: Ar zinātnisko darbu var iepazīties – LLU Fundamentālajā bibliotēkā, Lielā ielā 2, Jelgavā The thesis is available at the Fundamental Library of the Latvia University of Agriculture, Liela street 2, Jelgava

2

Page 3: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Saturs

Lpp.

1. Darba vispārējais raksturojums ……………………………………………… 4.

2. Ievads ………………………………………………………………………… 6.

3. Pētījumu materiāls un metodika ………………………………………………6.

4. Pētījumu rezultāti …………………………………………………………… 10.

5. Secinājumi ………………………………………………………………….. 24.

6. Zinātniskās publikācijas par promocijas darba tēmu ………………………. 27.

3

Page 4: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

1. DARBA VISPĀRĒJAIS RAKSTUROJUMS Tēmas aktualitāte

Latvijas lauksaimniecības politikas galvenais mērķis ir izveidot lauksaimniecību par nozari, kas spētu integrēties vienotajā Eiropas koptirgū un ražotu pasaules tirgus prasībām atbilstošu preču produkciju, konkurējot ar citu valstu ražojumiem kvalitātes un ražošanas izmaksu jomā.

Novērojumi un aprēķini ļauj formulēt hipotēzi, ka mūsu lauksaimniecības kultūraugiem ir atšķirīga bioloģiskās ražas enerģijas kapacitāte un dažāda spēja akumulēt saules enerģiju. Tāpēc uzkrātās jaunradītās bioloģiskās enerģijas daudzums vienā ražošanas ciklā no vienādas platības var būt ļoti atšķirīgs. Šo atšķirību noskaidrošana un ievērošana ir svarīga, pētot zālaugu lopbarības ražošanas tehnoloģijas. Zāles lopbarība Latvijā ir galvenais un lētākais lopbarības veids govju ēdināšanā, bet tās sastāvs un barības vērtība visā zāles veģetācijas periodā nav vienāda. Tāpēc ir svarīgi noskaidrot, kā zāles skābbarības kvalitāti nosaka pašas zāļu īpašības, to dabiskā skābējamība un cik to ietekmē zāles novākšanas laiks un skābbarības gatavošanas tehnoloģija. Govs ražotā piena apjomu un kvalitāti nosaka tās ģenētiskais potenciāls, ēdināšana un veselība. No šiem trim faktoriem ēdināšanu uzskata par nozīmīgāko, kas tieši ietekmē govs produktivitāti un veselību. Līdzīgi kā ES valstīs arī pie mums govju barības devās arvien biežāk ietilpina zāles skābbarību. Zālaugi satur visas slaucamo govju ēdināšanai vajadzīgās barības vielas organismam fizioloģiski visizmantojamākā formā. Lai ziemas periodam saglabātu izaugušo zāles masu ar pēc iespējas mazākiem barības vielu zudumiem, tā pareizi jāieskābē. Labas kvalitātes skābbarības īpašības vistuvāk atbilst zaļās zāles īpašībām. Skābbarības gatavošana ziemas periodam ir zaļmasas apstrāde, lai līdz minimumam novērstu barības vielu noārdīšanos bioķīmisko un mikrobioloģisko procesu rezultātā. Skābbarības gatavošanai izmanto svaigi pļautu, apvītinātu vai jauktu zāles masu, kura iekonservējas anaerobos apstākļos. Pareizas fermentācijas rezultātā masā izveidojas aktīvais skābums un pH pazeminās, novēršot nevēlamo mikroorganismu (sviestskābes baktērijas, pelējumi, raugi) darbību. Skābbarības nogatavošanās periodā ir vairāki posmi, kuros darbojas dažādas mikroorganismu grupas un notiek barības vielu ķīmiskās izmaiņas. Latvijā pārsvarā līdz šim pētītas (kā skābējamās kultūras) stiebrzāļu-tauriņziežu maisījumi un dažas stiebrzāles. Savos pētījumos iekļāvām Latvijā audzētās, kā arī līdz šim mazāk izmantotās stiebrzāles (kamolzāle - Dactylus glomerata, pļavas auzene - Festuca pratensis, ganību airene - Lolium pratense, timotiņš - Phleum pratense, pļavas lapsaste - Alopecurus pratense, stiebrzāļu maisījums Havera 1). Pētījumu mērķis

Noskaidrot stiebrzāļu novākšanas laika ietekmes likumsakarības uz ieskābētrās masas fermentācijas gaitu un iegūto skābbarību barotājvērtību. Pētījumu uzdevumi 1. Noskaidrot zaļmasas ķīmiskā sastāva, buferkapacitātes (BC) un epifitās mikrofloras

izmaiņas Latvijā audzētām 5 stiebrzālēm un 1 stiebrzāļu maisījumam 3 attīstības fāzēs (cerošana, stiebrošana, ziedēšana).

4

Page 5: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

2. Atrast labāko skābēšanas veidu un piemērotāko attīstības fāzi stiebrzāļu skābēšanai, kas garantētu labvēlīgus fermentācijas procesus un nodrošinātu enerģētiskās un proteīna vērtības saglabāšanos skābbarībās.

3. Noteikt enerģijas un proteīna bilanci atšķirīgās attīstības fāzēs novāktām stiebrzālēm un no tām dažādi gatavotā skābbarībā.

Zinātniskā novitāte Noteikts buferkapacitātes un fermentācijas koeficients stiebrzāļu veģetācijas gaitā,

lai prognozētu iegūstamo skābbarību fermentācijas procesus. Noteiktas epifītās mikrofloras izmaiņas pa dažādās stiebrzāļu veģetācijas fāzēs un to

korelācija ar iegūto skābbarību mikrofloru. Konstatētas likumsakarības starp stiebrzāļu zaļmasas ķīmisko sastāvu, skābbarību

fermentācijas gaitu un barotājvērtību. Rezultātu aprobācija Pētījumu rezultāti, kurus satur promocijas darbā izklāstītais materiāls, ir apkopoti 12 zinātniskajās publikācijās, sagatavoti 5 uzskatāmie materiāli un sniegti 6 ziņojumi: 1. Kamolzāles sausnas ķīmiskā sastāva un enerģētiskās vērtības izmaiņas veģetācijas

gaitā. Zinātne lauku attīstībai. LLU Starptautiskā zinātniskā konference Jelgavā, 2001.g. 23.-25.maijs.

2. Buferkapacitātes izmaiņas dažādās stiebrzāļu veģetācijas fāzēs un iegūto skābbarību fermentācijas intensitāte. Starptautiskā Zinātniskā konference “Lauksaimniecības zinātne praksei” Jelgava, 2002.g.7.-8.februāris.

3. The effects of the ensiling potential of timothy and ryegrass at different stages of maturity and application of an inoculant SIL-All4x4 on quality of silage. Animal Nutrition Conference. May 30-31, 2002 in Tartu.

4. Skābēšanas metožu ietekme uz ganību airenes skābbarības fermentācijas gaitu, mikrobioloģisko spektru un govju produktivitāti. LLU, Starptautiskā zinātniskā konference “Dzīvnieki. Veselība. Pārtikas higiena.”, Jelgava, 2002.gada 14.novembrī.

5. The effect of stage of maturity and inoculant SIL-All4x4 on fermentation quality and chemical composition of meadow-foxtail and meadow-fescue silages. LUA Research for Rural Development 2002, International scientific conference, Jelgava, Latvia, 23.-25..maijs.

6. Investigation and estimation of risk factors effect on grass silage quality in different vegetation stages of maturty. LUA Research for Rural Development 2003, International scientific conference, Jelgava, Latvia, 23.-25.maijs.

Darba apjoms. Promocijas darbs apkopots 174 lappusēs un sastāv no:

ievada, literatūras apskata, darba metodikas pētījumu rezultātiem, diskusijas, secinājumiem, pielikumiem.

5

Page 6: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Promocijas darba rezultāti apkopoti 103 tabulās un 75 attēlos. Izmantotās literatūras sarakstā 153 literatūras avoti. Pielikumā apkopotas izmēģinājumu analīžu rezultātu un matemātisko aprēķinu 44 tabulas.

2. Ievads Atbilstoši promocijas darba tēmai izanalizēti zinātniskie darbi par attiecīgajiem jautājumiem:

stiebrzāļu zaļmasas ķīmiskā sastāva, skābējamības un mikrobiālā spektra izmaiņas veģetācijas gaitā,

stiebrzāļu skābbarības fermentācijas raksturojums un mikrobiālais spektrs, barotājvērtības izmaiņas stiebrzāļu zaļmasā un skābbarībā veģetācijas gaitā, dažādu skābēšanas veidu ietekme uz fermentācijas procesiem un iegūtās

skābbarības kvalitāti. No literatūrā izanalizētiem rezultātiem var secināt, ka līdz šim nepietiekami ir izpētīts jautājums par Latvijā audzējamo stiebrzāļu skābējamību un barotājvērtību ietekmējošiem faktoriem veģetācijas gaitā.

3. Materiāls un metodika

Izmēģinājuma veikšanas laiks un vieta

Pētījumu mērķa un uzdevumu izpildes nolūkā 2001.un 2002.gada vasarās (maijs – jūlijs) no speciāliem stiebrzāļu tīrsējas laukiem ar līdzīgu agrofonu Priekuļu selekcijas un izmēģinājumu stacijā novācām zaļmasu (ganību aireni, pļavas auzeni, timotiņu, kamolzāli), no LLU Mācību un pētījumu saimniecību “Pēterlauki” (pļavas lapsasti), un no Rīgas rajona Allažu pagasta Z/S “Jaunveltiņi” (stiebrzāļu maisījumu “Havera 1”). Zaļmasa tika pļauta un konservēta no sešiem stiebrzāļu veidiem to cerošanas, stiebrošanas un ziedēšanas fāzēs.

Materiāla raksturojums

Atbilstoši pētījumu mērķim izmēģinājumam izvēlējos Latvijā skābēšanai maz pētītās stiebrzāles tīrsējā:

ganību aireni (Lolium perenne) – skrejceru apakšzāle, augums 60-80 cm. Klimata un augsnes ziņā diezgan izvēlīga, mīl mitru un maigu klimatu, piemērota smagākām un auglīgām māla augsnēm. Ganību airene ir vērtīga stiebrzāle, kas piemērotos augšanas apstākļos dod lielas ražas ar augstu barības vērtību.

pļavas auzeni (Festuca pratensis) – skrejceru virszāle ar bagātīgu lapojumu, nav prasīga klimata un augsnes ziņā, samērā labi panes sausumu. Pļavas auzene pieskaitāma pie vienas no vērtīgākajām stiebrzālēm, ko lieto Latvijā zāles lopbarības ieguvei.

timotiņu (Phleum pratense) – skrejceru virszāle ar bagātīgi sazarotu sakņu sistēmu, stiebrs 60-100 cm garš. Augsnes un klimata ziņā nav izvēlīgs, padodas pietiekami mitrās un trūdvielām bagātās irdenās smilšmāla un mālsmilts

6

Page 7: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

augsnēs. Timotiņš ir visizplatītākā stiebrzāle, ko lieto Latvijā zaļmasas pļaušanai, kur tiek iegūtas lielas ražas ar labu barības vērtību.

pļavas lapsasti (Alopecurus pratense) – stīgotāja virszāle, sasniedz līdz 120 cm augumu, stiebri labi aplapoti. Klimata ziņā nav izvēlīga, bet augšņu ziņā izvēlīga, panes augstu gruntsūdens līmeni, ir viena no agrīnākajām stiebrzālēm Latvijā. Pļavas lapsaste ir vērtīga stiebrzāle ar ļoti labu barības vērtību.

kamolzāli (Dactylus glomerata) – skrejceru virszāle, veido kuplus krūmveida cerus, 100 cm garus, ir agrīna. Klimata un augsnes ziņā ir prasīgāka par timotiņu un pļavu auzeni. Kamolzālei augsta barības vērtība un liellopi to labi ēd (Tērauds,1955; Adamovičs, 1999).

stiebrzāļu maisījumu “Havera 1” (SIP “Schaap Agro Holand Latvia”). Stiebrzāļu maisījuma sastāvs: - Ganību airene (Lolium perenne tetraploid- “Montagne”) – 30 % - Ganību airene (Lolium perenne tetraploid- “Madera”) – 30 % - Timotiņš (Phleum pratense – “Goliath”) – 15 % - Pļavas auzene (Festuca pratensis – “Darimo”) – 15 % - Baltais āboliņš (Trifolium repens- “Retor”) – 10 %

Salīdzinājumā ar diploīdām šķirnēm, tetraploīdām ir raksturīgas labākas garšas īpašības (augstāks cukura saturs), lielāka zaļās masas ražība, labāka izturība pret sausumu un slimībām, platākas un tumšākas lapas. Timotiņa šķirnei “Goliath” ir lieliskas garšas īpašības pirms vārpošanas fāzes. Piemērota skābbarības gatavošanai. Pļavu auzenes šķirne “Darimo” izceļas ar intensīvu veģetāciju pavasarī. Piemērota skābbarībai kombinācijā ar timotiņu (SIA “Schaap Agro Holland Latvia”). Visām izmēģinājumam pļautām stiebrzālēm līdzīgs agrofons un mēslojums.

Katra no sešām zaļmasām novākta atsevišķi ar rokas izkapti un sasmalcināta ar rokas smalcinātāju. Lauka metode

Masa pirms ieskābēšanas nosvērta ar precizitāti ± 1 g un izanalizēta pēc zemāk norādītām atbilstošām metodēm. Katrs stiebrzāļu zaļmasas paraugs novākts no 10m2 lielas platības 5 atkārtojumos. No katra atkārtojuma ņemts vidējais paraugs 10 kg apjomā skābēšanai.

Paraugi no katras stiebrzāļu sugas skābēti trīs attīstības fāzēs (cerošanā, stiebrošanā, ziedēšanā), četros variantos, trīs atkārtojumos trīslitru burkās laboratorijas apstākļos.

Skābēšanas piedevas pievienoja ar rokas smidzinātāju. Iekonservētā masa burkās tika hermētiski noslēgta ar plastmasas vākiem un polietilēna plēvi. Burkas marķēja. Konservēšanas varianti:

Kontrole – svaiga masa bez piedevām Svaiga masa ar ķīmiskā konservanta AIV-2 Plus piedevu (5 ml kg –1) Svaiga masa ar bioloģiskā ierauga SIL – ALL4x4 piedevu (0.01 g kg-1) Apvītināta masa (24 stundas laboratorijas telpās) bez piedevām. Augu novākšanas apstākļi un skābēšanas tehnoloģija visos variantos bija vienāda.

Visu eksperimenta laiku darbus veica vieni un tie paši darbinieki. Ieskābētais materiāls tika glabāts vienādos apstākļos, pie optimālas temperatūras no 100 līdz 120 C, tumsā.

Pirms izmēģinājuma uzsākšanas tika sastādīta un aprēķināta piedevu nepieciešamā deva, pamatojoties uz normām, kas norādītas instrukcijās (AIV-2 Plus

7

Page 8: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

ražojošā firma – Kemira Chemicals OY, Somija un SIL-All4x4 - Alltech Biotechnology Center, ASV).

SIL-ALL4x4 satur pienskābes baktērijas Lactobacillus plantarum, Streptococcus feacium, Pediococcus acidilactici, Lactobacillus salivarus un fermentus amilāzi, celulāzi, hemicelulāzi un pentosanāzi.

AIV-2 Plus satur skudrskābi – 76% un amonija formiātu –5,5%.

Pētījumu shēmā parādīti stiebrzāļu skābēšanas veidi.

Ganību airene Lolium perenne

Pļavas auzene Festuca pratensis

Timotiņš Phleum pratense

Pļavas lapsaste Alopecurus

Kamolzāle Dactylus glomerata

Stiebrzāļu maisījums “Havera 1”

Cerošana Stiebrošana Ziedēšana

AIV – 2

PlusSIL -

ALL4x4 Apvītināts Kontrole

Kamerālā metodika

Strādāts ar praksē sastādītām un lietotām normām. Svaigā zaļmasā ZC “Sigra” akreditētajā (akreditācijas Nr.LATAK-T-038-01-99-A) Bioķīmijas laboratorijā noteikti rādītāji (paraugi vispirms izžāvēti līdz gaissausam stāvoklim 600-650C temperatūrā):

sausna (DM) – izžāvējot paraugu pie 103 ± 2° C (ISO 6496-1999), kopproteīns (CP) – pēc Kjeldāla metodes (ISO 5983-1997), kokšķiedras frakcijas (ADF, NDF) – pēc van Soesta metodes, cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc Zubriļina metodes, fermentācijas koeficients (FC) – aprēķināts pēc Weisbacha:

(FC = DM % + 8 WCS / BC) (1) zaļmasas svars burkā – nosvērts uz laboratorijas galda svariem ar precizitāti ± 1g, neto enerģijas laktācijai daudzums barībā (NEL), MJ kg-1 sausnas:

NEL = (0.0245 x TDN % sausnā – 0.12) x 4.184, (2) sagremojamo vielu daudzums sausnā (TDN), %:

TDN = 88.9 – (ADF % x 0.779). (3) Svaigā zaļmasā ZC “Sigra” Veterinārmedicīnas nodaļas bakterioloģijas laboratorijā noteikts mikrobiālais spektrs.

8

Page 9: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Paraugi analīzēm izņemti no burkām un tad sasmalcināti. No rūpīgi sajaukta analizējamā materiāla ņemts 25 g parauga un atšķaidīts ar ½ litru autoklāvētu sterilu ūdeni. Atšķaidot tālāk suspensiju pagatavojām atšķaidījumu no 102 līdz 1012. Katras grupas mikroorganismu skaita noteikšanai ņēmām atšķirīgus atšķaidījumus. No katra atšķaidījuma ņēmām 1 ml mikroorganismu suspensijas un ielējām sterilās Petri platēs, kurās bija attiecīgā barotne. Mikroorganismu skaitu noteicām, saskaitot kolonijas (KVV – koloniju veidojošās vienības) un pārrēķinot uz 1 gramu sausnas.

Noteicām: mikroorganismu kopējo koloniju veidojošo vienību (KVV) skaitu, pienskābes baktēriju (KVV) skaitu, sviestskābes baktēriju (KVV) skaitu, pelējuma un raugveida sēņu (KVV) skaitu (Селебера Г. Л., 1962).

Skābbarībās pēc 6 mēnešiem noteicām ZC “Sigra” akreditētajā Bioķīmijas laboratorijā: sausnu, žāvējot paraugu, pie 105 ± 2º C (ISO 6496-1999), kopproteīnu pēc Kjeldāla metodes (ISO 5983-1997), kokšķiedras frakcijas pēc van Soesta metodes, pH ar OAKTON no dabīgā parauga (GOST 26180-84), cukuru pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), kopskābes pēc Lepera-Flīga metodes, etiķskābi, pienskābi pēc Vīgnera metodes – no dab.parauga (GOST-23638-90), sviestskābi no dab.parauga (GOST 23637-98), masas svars burkā nosvērts uz laboratorijas galda svariem, ar precizitāti ± 1 g. sagremojamo vielu daudzums sausnā (TDN - Total Digestible Nutrients), %

aprēķināts: TDN = 88.9 – (ADF % x 0.779),

neto enerģijas laktācijai daudzums barībā (NEL), MJ kg-1 aprēķināts: NEL = (0.0245 x TDN % sausnā – 0.12) x 4.184,

barotājvērtības saglabāšanos noteicām veicot enerģijas un kopproteīna bilanci (ieliktā zaļmasa – izņemtā skābbarība),

Pēc iegūtiem rezultātiem veicām skābbarības novērtēšanu, pamatojoties uz organisko skābju saturu tajā, pēc Flīga skalas.

Noteikts pienskābes, etiķskābes un sviestskābes īpatsvars kopējā skābju daudzumā, un novērtēts ar punktiem. Šo punktu summa raksturo fermentācijas norises un iegūtās skābbarības kvalitāti (Dursts, 1996).

ZC “Sigra” Veterinārmedicīnas nodaļas Bakterioloģijas laboratorijā noteicām, identiski zaļmasai, mikrobiālo spektru arī skābbarībā.

Ražošanas izmēģinājumā Z/S “Jaunveltiņi” – Rīgas rajona Allažu pagastā 42 slaucamām govīm (Holšteinas) 2001.un 2002.gadā izēdināja no ”Havera 1” maisījuma gatavotu skābbarību ziemā. Vasarā govis ganīja “Havera 1” zelmenī. Ziemas periodā skābbarība izēdināta neierobežotā daudzumā. Uzskaitīta izēdinātā lopbarība, iegūtais izslaukums, tauku un olbaltuma saturs pienā (Valsts SIA “Valsts ciltsdarba informācijas datu apstrādes centrs”).

Veicām iegūto datu statistisko apstrādi ar SPSS datorprogrammu, GLM modeli, lietojām:

trīsfaktoru dispersijas analīzi, korelācijas analīzi, faktoru analīzi. Likumsakarības starp pētītām kvantitatīvām un kvalitatīvām pazīmēm, to

savstarpējā mijiedarbība, atrastas izmantojot datorprogrammas SPSS GLM modeli. Šīs datorprogrammas nepilnība ir grafisko attēlu noformējumā, jo atsevišķi fiksēti lielumi

9

Page 10: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

savienoti ar līnijām (savienojums mākslīgs, bet labāk uztverams). Dotajā gadījumā līnijas nerāda uz dinamiku, bet uz vizualizāciju. Šāds datu atspoguļojums ir kompromiss, lai labāk varētu izprast izmaiņas pa gradācijām.

4. Pētījumu rezultāti 4.1.Stiebrzāļu zaļmasas ķīmiskā sastāva un skābējamības rādītāju izmaiņas

veģetācijas gaitā

Analizējot mūsu pētījumā iekļauto stiebrzāļu zaļmasu, pārliecinājāmies, ka katrā augu attīstības fāzē (cerošanā, stiebrošanā un ziedēšanā) stiebrzālēm bija atšķirīgs ķīmiskais sastāvs, buferkapacitāte, fermentācijas koeficients, kuri raksturo zaļmasas skābējamību, un mikrobiālais spektrs. Zāles skābējamība, savukārt, ļauj izvēlēties noteiktu skābēšanas metodi un prognozēt iegūtās skābbarības kvalitāti.

Apstrādājot matemātiski iegūtos rezultātus par sausnas un tanī esošā kopproteīna un cukuru izmaiņām atkarībā no veģetācijas fāzes, stiebrzāļu sugas un zaļmasas veida konstatētas vairākas sakarības:

4.1.1. Sausnas daudzums pētāmo stiebrzāļu zaļmasā mainās atkarībā no zaļmasas

novākšanas laika (veģetācijas gaitā sausnas daudzums pieaug). Īslaicīgi apvītinātā masā sausnas saturs pieaug. Atšķirība sausnas daudzumā veģetācijas gaitā vērojama arī pa stiebrzāļu sugām. Visaugstākais sausnas saturs bija kamolzālei un pļavas auzenei (vidējie rādītāji), bet zemākais stiebrzāļu maisījumam. Sausnas saturu stiebrzāļu zaļmasā būtiski ietekmē visi trīs analizētie faktori:

- attīstības fāze (p< 0.01; R= 0.893) (sausnas vairāk ziedēšanā), - suga (p< 0.01; R= 0.893) (lielāka pļavas auzenei, ganību airenei), - zaļmasas veids (p< 0.01; R= 0.893) (lielāka vītinātai).

Būtiskas izmaiņas sausnas daudzumā radās arī faktoru: - suga un veids (p< 0.05; R= 0.893), - fāze un veids (p< 0.01; R= 0.893) mijiedarbības rezultātā.

4.1.2. Kopproteīna daudzums piecu pētīto stiebrzāļu un vienā stiebrzāļu maisījuma zaļmasā bija atšķirīgs pa veģetācijas fāzēm (1.tab). Stiebrzāļu zaļmasas īslaicīgai apvītināšanai ir tendence samazināt kopproteīna saturu veģetācijas gaitā. Zaļmasas veids (svaiga vai vītināta) kopproteīna daudzumu sausnā būtiski neietekmē (p>0.05; R=0.619). Visaugstākais kopproteīna saturs vidēji bija timotiņam un stiebrzāļu maisījumam, bet viszemākais kamolzālei. Pēc statistiskās datu apstrādes konstatēts, ka kopproteīna daudzumu stiebrzālēm būtiski ietekmē:

- suga (p<0.05; R=0.606) (vairāk timotiņam, stiebrzāļu maisījumam “Havera 1”), - attīstības fāze (p<0.01; R=0.606) (vairāk cerošanā).

4.1.3. Cukuru saturam pētamām stiebrzālēm veģetācijas gaitā bija tendence pieaugt.

Atšķirības cukura saturā vērojamas arī starp stiebrzāļu sugām un zaļmasas veida. Visaugstākais cukura daudzums sausnā (1.tab.) ganību airenei un stiebrzāļu maisījumam, viszemākais pļavas lapsastei. Apvītinātā masā cukura daudzumam bija tendence pieaugt, salīdzinot ar svaigi pļautu zaļmasu. Pēc statistiskās datu apstrādes konstatējām, ka cukura daudzumu zaļmasā būtiski ietekmēja stiebrzāļu suga (p<0.01; R=0.582) (vairāk stiebrzāļu maisījumā “Havera 1”).

10

Page 11: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Cukura daudzuma pieaugums stiebrzālēm veģetācijas gaitā un apvītinātā masā nebija statistiski būtisks (p>0.05; R=0.582).

1.tabula

Sausnas, kopproteīna un cukuru izmaiņas svaigā stiebrzāļu zaļmasā

Sausna Kopproteīns

sausnā Cukuri sausnā Suga Fāze

g kg-1 % g kg-1 % g kg-1 % cerošana 196.9 100.0 166.9 100.0 164.3 100.0 stiebrošana 217.5 110.5 148.7 86.2 166.9 101.6

Ganību airene

ziedēšana 246.1 125.0 126.4 73.3 171.0 104.1 cerošana 213.2 100.0 196.3 100.0 130.4 100.0 stiebrošana 256.1 120.1 153.3 78.1 141.8 108.7

Pļavas auzene

ziedēšana 295.3 138.5 119.3 60.1 146.4 112.2 cerošana 192.8 100.0 227.4 100.0 115.3 100.0 stiebrošana 222.3 115.3 179.3 78.8 116.5 101.0

Timotiņš

ziedēšana 261.4 135.6 137.1 60.3 120.0 104.1 cerošana 167.9 100.0 163.4 100.0 98.7 100.0 stiebrošana 204.8 122.0 157.5 96.4 101.7 103.0

Pļavas lapsaste

ziedēšana 243.8 145.2 145.3 88.9 101.9 103.2 cerošana 193.2 100.0 179.2 100.0 120.3 100.0 stiebrošana 215.4 111.5 158.3 88.3 136.2 113.2

Kamolzāle

ziedēšana 257.6 133.3 111.8 62.4 139.7 116.1 cerošana 169.8 100.0 221.2 100.0 142.1 100.0 stiebrošana 194.9 114.8 172.1 77.8 165.0 116.1

Stiebrzāļu maisījums

ziedēšana 200.8 118.3 140.5 63.5 166.5 117.2

4.1.4. Buferkapacitāte (BC) katrai no pētītām stiebrzālēm bija atšķirīga veģetācijas gaitā, kas raksturo arī atšķirīgu zaļmasas skābējamību. Veģetācijas gaitā BC samazinās (1.attēls), tātad skābējamība uzlabojas. Ziedēšanas fāzē visām stiebrzālēm BC bija viszemākā. Konstatējām, ka buferkapacitāte stiebrzālēm izmainījās būtiski visu triju pētīto faktoru ietekmē: - attīstības fāze (p<0.01; R=0.847) (zemāka ziedēšanā), - suga (p<0.01; R=0.847) (zemāka timotiņam, pļavas auzenei un ganību airenei), - zaļmasas veids (p<0.01; R=0.847) (zemāka apvītinātā masā).

Būtiski BC izmaiņas veģetācijas gaitā ietekmē faktoru suga un fāze mijiedarbība (p<0.05; R=0.847). Pētot BC savstarpējās sakarības starp attīstības fāzēm, izmaiņās bija vērojama būtiska atšķirība. BC būtiski atšķiras starp ganību aireni, pļavas auzeni un timotiņu, salīdzinot ar stiebrzāļu maisījumu (p<0.01). Starp pļavas auzenes, kamolzāles un stiebrzāļu maisījuma BC nebija statistiski būtiskas atšķirības (p>0.05). Tātad šo stiebrzāļu zaļmasas skābējamība ir līdzīga (1.attēls).

11

Page 12: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

attīstības fāze

ziedēšanastiebrošanacerošana

Buf

erka

paci

tāte

mEq

kg-

1

700

600

500

400

300

200

zāles suga

ganību airene

pļavas auzene

timotiņš

pļavas lapsaste

kamolzāle

stiebrzāļu maisījums

1.attēls. Buferkapacitātes izmaiņas stiebrzāļu zaļmasās veģetācijas gaitā. 4.1.5. Fermentācijas koeficients (FC) dažādām stiebrzāļu sugām veģetācijas gaitā

atšķirās (2.attēls). Visaugstākais FC bija ganību airenei, pļavas auzenei un timotiņam ziedēšanas fāzē. Vītinātai stiebrzāļu zaļmasai bija augstāks FC nekā svaigi novāktai masai. FC izmaiņas būtiski ietekmēja visi trīs pētītie pamatfaktori un divas šo faktoru mijiedarbības:

- stiebrzāļu suga (p<0.01; R=0.884) (augstāks pļavas auzenei, ganību airenei, timotiņam),

- veģetācijas fāze (p<0.01; R=0.884) (augstāks ziedēšanā), - zaļmasas veids (p<0.01; R=0.884) (augstāks apvītinātā masā), - stiebrzāļu suga un attīstības fāze mijiedarbība (p<0.01; R=0.884), - attīstības fāze un zaļmasas veids mijiedarbība (p<0.05; R=0.884).

Būtiskas FC izmaiņas bija starp stiebrzāļu sugām: ganību aireni, pļavas auzeni, timotiņu (p<0.01) un pļavas lapsasti (p<0.05), salīdzinot ar stiebrzāļu maisījumu. Būtiski neatšķīrās FC kamolzāles un stiebrzāļu maisījuma zaļmasai (p>0.05). FC izmaiņas pa veģetācijas fāzēm redzamas 2.attēlā.

12

Page 13: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

attīst ības fāze

ziedēšanastiebrošanacerošana

Ferm

entā

cija

s koe

ficie

nts

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

suga

ganību airene

pļavas auzene

timotiņš

pļavas lapsaste

kamolzāle

stiebrzāļu maisījums

2.attēls. Fermentācijas koeficienta izmaiņas stiebrzāļu zaļmasā veģetācijas gaitā. 4.1.6. Kopējais mikroorganismu KVV skaits dažādu stiebrzāļu zaļmasās veģetācijas

gaitā bija ļoti atšķirīgs. Visās pētītās stiebrzāļu zaļmasās mikroorganismu skaitam veģetācijas gaitā bija tendence pieaugt. Pēc datu matemātiskās apstrādes konstatējām, ka būtiski mikroorganismu skaitu ietekmē: - zaļmasas veids (p<0.01; R=0.586), - stiebrzāļu suga (p<0.05; R=0.586) (vairāk kamolzālei un pļavas lapsastei), - stiebrzāļu sugas un attīstības fāzes mijiedarbība (p<0.05; R=0.586).

Mikroorganismu skaitu būtiski neietekmē augu attīstības fāze (p>0.05; R=0.586). Salīdzinot iegūtos rezultātus pa izmēģinājumu gadiem, konstatējām, ka 2001. gadā mikroorganismu skaits bija ievērojami labāks nekā 2002.gadā (pēdējā gadā sausāks un karstāks laiks).

4.1.7. Pienskābes baktēriju KVV skaits pētīto stiebrzāļu zaļmasās bija ļoti atšķirīgs pa veģetācijas fāzēm. Visaugstākais pienskābes baktēriju skaits (vidējie rādītāji) bija timotiņa, viszemākais – kamolzāles zaļmasā. Veģetācijas gaitā visvairāk pienskābes baktēriju atrasts ziedēšanas fāzē novāktām stiebrzālēm. Apstrādājot iegūtos rezultātus matemātiski, var uzskatīt, ka būtiski pienskābes baktēriju skaitu stiebrzāļu zaļmasā ietekmē tikai viens no pētītiem pamatfaktoriem – augu attīstības fāze (p=0.061; R=0.572) un viena faktoru mijiedarbība – stiebrzāļu suga + attīstības fāze (p<0.01; R=0.572).

4.1.8. Sviestskābes baktēriju KVV skaits stiebrzāļu veģetācijas gaitā zaļmasā pieauga, izņemot stiebrošanas fāzi. Visaugstākais sviestskābes baktēriju skaits (vidējie rādītāji) bija pļavas lapsastes, bet zemākais ganību airenes un kamolzāles zaļmasās. Pēc datu statistiskās apstrādes konstatēts, ka būtiski sviestskābes baktēriju skaitu ietekmēja divi no trim pētītiem pamatfaktoriem:

- attīstības fāze (p<0.01; R=0.324) (veģetācijas gaitā pieaug), - stiebrzāļu suga (p<0.01; R=0.324) (vairāk pļavas lapsastei, mazāk ganību airenei).

Zaļmasas veids būtiski neietekmēja sviestskābes baktēriju skaitu stiebrzāļu masā (p>0.05; R=0.324).

13

Page 14: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

4.1.9. Pelējumsēņu KVV skaita izmaiņas veģetācijas gaitā bija atšķirīgas pa stiebrzāļu sugām. Vismazāk pelējumsēņu atrasts (vidēji) pļavas auzenes, visvairāk timotiņa un ganību airenes zaļmasās. Pelējumsēņu skaitam bija tendence samazināties vītinātā stiebrzāļu zaļmasā. Veģetācijas gaitā cerošanas fāzē pelējumsēņu bija visvairāk, bet ziedēšanas fāzē, kad augu lapās samazinās pelējumsēnēm izmantojamās barības vielas, to skaits atkal samazinās. Apstrādājot datus statistiski, konstatējām, ka neviens no pētītiem pamatfaktoriem būtiski neietekmē pelējumsēņu skaitu stiebrzāļu zaļmasā (p>0.05). Datu apstrāde parāda, ka šis sastādītais modelis nav īsti korekts. Pelējumsēņu attīstību būtiski ietekmē citi nepētītie pamatfaktori, jo pētīto faktoru koeficients ir ļoti zems (R=0.080).

4.1.10. Raugveida sēņu attīstība pētīto stiebrzāļu zaļmasā bija mainīga veģetācijas gaitā. Vairāk raugu bija stiebrzāļu maisījuma, vismazāk timotiņa zāles masā. Apvītinātā zāles masā raugu attīstība samazinājās mitruma trūkuma dēļ visām pētītām stiebrzāļu sugām. Datus apstrādājot matemātiski konstatējām, ka neviens no pētītiem pamatfaktoriem būtiski neietekmē raugu attīstību zaļmasā (p> 0.05). Faktoru mijiedarbība – attīstības fāze un stiebrzāļu suga raugveida sēņu skaita izmaiņām ir statistiski būtiska (p<0.05; R=0.346). Izvēlētais statistiskais modelis rāda, ka citi nepētīti pamatfaktori būtiski ietekmē raugveida sēņu daudzumu stiebrzāļu zaļmasā, jo pētīto faktoru koeficients bija ļoti zems (R=0.346).

4.2. Stiebrzāļu skābbarību fermentācijas raksturojums pa veģetācijas fāzēm Pirmajā nodaļā parādītās atšķirības stiebrzāļu zaļmasas ķīmiskajā sastāvā un

izmaiņas FC un BC veģetācijas gaitā, ļauj prognozēt, ka atšķirīga būs arī fermentācijas gaita un no stiebrzālēm iegūtās skābbarības kvalitāte.

Apstrādājot matemātiski iegūtos rezultātus par organisko skābju uzkrāšanos, fermentācijas norisi un mikrobiālā spektra izmaiņām skābbarībā atkārībā no augu attīstības fāzes, stiebrzāļu sugas un skābēšanas veida, konstatētas vairākas likumsakarības. 4.2.1. Aktīvais skābums (pH) piecu pētīto stiebrzāļu un viena stiebrzāļu maisījuma

skābbarībās bija atšķirīgs pa veģetācijas fāzēm (3.attēls). Visvairāk pH skābējamā masā pazemina SIL-All4x4 piedeva. Salīdzinot pH izmaiņas: - pa sugām tās bija būtiskas starp timotiņu, pļavu auzeni un stiebrzāļu maisījumu (p<0.01), - pa attīstības fāzēm tās bija būtiskas starp cerošanu, stiebrošanu un ziedēšanu (p<0.01), - pa skābēšanas veidiem tās visas bija būtiskas (p<0.01).

14

Page 15: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

attīstības fāze

ziedēšanastiebrošanacerošana

Aktīv

ais

skāb

ums (

pH)

4,6

4,5

4,4

4,3

4,2

4,1

4,0

suga

ganību airene

pļavas auzene

timotiņš

pļavas lapsaste

kamolzāle

stiebrzāļu maisījums

3.attēls. Aktīvā skābuma (pH) izmaiņas dažādu stiebrzāļu skābbarībās veģetācijas gaitā.

Pēc statistiskās datu apstrādes konstatēts, ka pH līmeni stiebrzālēm būtiski ietekmē: - suga (p<0.05, R=0.771) (zemāks vidēji ganību airenei, pļavas lapsastei, timotiņam), - attīstības fāze (p<0.05, R=0.771) (veģetācijas gaitā samazinās), - skābēšanas veids (p<0.05, R=0.771) (zemāks vidēji ar SIL-All4x4 piedevu), - sugas un skābēšanas veida mijiedarbība (p<0.05, R=0.771). 4.2.2. Organisko skābju summa dažādu stiebrzāļu skābbarībās mainījās pa attīstības

fāzēm. Visvairāk organisko skābju uzkrājies stiebrzāļu maisījuma skābbarībā, bet vismazākā skābju summa bija timotiņa, ganību airenes un pļavu auzenes skābbarībās. Salīdzinājumam ņemot stiebrzāļu maisījuma skābbarības organisko skābju daudzumu, tas būtiski atšķīrās no pārējām stiebrzāļu skābbarību skābju summām. 4. attēlā redzama organisko skābju samazināšanās stiebrzāļu skābbarībās (vidējie rādītāji) veģetācijas gaitā.

15

Page 16: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

attīstības fāze

ziedēšanastiebrošanacerošana

Org

anis

ko skāb

ju su

mm

a %

20

18

16

14

12

10

8

suga

ganību airene

pļavas auzene

timotiņš

pļavas lapsaste

kamolzāle

stiebrzāļu maisījums

4.attēls. Organisko skābju summas izmaiņas dažādu stiebrzāļu skābbarībās (sausnā) veģetācijas gaitā.

Bioloģiskā ierauga SIL-All4x4 piedeva palielinājusi visās stiebrzāļu skābbarībās organisko skābju summu. Organisko skābju uzkrāšanos stiebrzāļu skābbarībā būtiski ietekmē:

- suga (p<0.01, R=0.713) (lielāka vidēji stiebrzāļu maisījumam “Havera 1”, kamolzālei, zemāka timotiņam, pļavas auzenei),

- attīstības fāze (p<0.01, R=0.713) (veģetācijas gaitā samazinās), - skābēšanas veids (p<0.01, R=0.713) (zemāka ar AIV-2 Plus piedevu un

masu apvītinot pirms skābēšanas), - sugas un attīstības fāzes mijiedarbība (p<0.01, R=0.713), - sugas un skābēšanas veida mijiedarbība (p<0.01, R=0.713).

4.2.3. Sausnas daudzums pētāmo stiebrzāļu skābbarībās bija atšķirīgs. Veģetācijas

gaitā sausnas daudzums skābbarībās pieaug. Sausnas daudzumu stiebrzāļu skābbarībā būtiski ietekmē:

- suga (p<0.01, R=0.806) (vairāk pļavas auzenei, mazāk stiebrzāļu maisījumam “Havera 1),

- attīstības fāze (p<0.01, R=0.806) (veģetācijas gaitā pieaug), - skābēšanas veids (p<0.01, R=0.806) (visvairāk masā, kas pirms skābēšanas apvītināta), - suga un konservants mijiedarbība (p<0.01, R=0.806), - suga un skābēšanas veids mijiedarbība (p<0.05, R=0.806), - attīstības fāze un skābēšanas veids mijiedarbība (p<0.01, R=0.806).

4.2.4. Pienskābes daudzums dažādās stiebrzāļu skābbarībās bija atšķirīgs. Visvairāk pienskābes bija timotiņa skābbarībā, bet vismazāk tās bija pļavas lapsastes skābbarībā. Bioloģiskā ierauga SIL-All4x4 piedeva nodrošinājusi visaugstāko pienskābes daudzumu stiebrzāļu skābbarībās (5.attēls).

16

Page 17: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Skābēšanas veids

apvītinātsSIL-All4x4AIV-2Pluskontrole

Pien

skāb

e, g

kg-1

180

160

140

120

100

80

60

suga

ganību airene

pļavas auzene

timotiņš

pļavas lapsaste

kamolzāle

stiebrzāļu maisījums

5.attēls. Skābēšanas veida ietekme uz pienskābes daudzumu dažādu stiebrzāļu skābbarībās (sausnā).

Iegūtos datus apstrādājot matemātiski, konstatēts, ka pienskābes daudzumu stiebrzāļu skābbarībās būtiski ietekmēja: - attīstības fāze (p<0.01, R=0.163) (veģetācijas gaitā pieaug),

- skābēšanas veids (p<0.01, R=0.163) (vairāk ar SIL-All4x4 piedevu). Suga būtiski pienskābes daudzumu stiebrzāļu skābbarībā neietekmē (p>0.05, R=0.163). Pienskābes daudzumu skābbarībā būtiski ietekmē vēl citi, nepētīti faktori, par ko liecina zemais pētīto faktoru koeficients (0.163).

4.2.5. Etiķskābes daudzums stiebrzāļu skābbarībās bija atšķirīgs dažādās attīstības

fāzēs. Visvairāk etiķskābes bija stiebrzāļu maisījuma “Havera 1”, novāktas cerošanas fāzē, skābbarībā. Lietojot dažādus skābēšanas veidus, etiķskābes daudzums skābbarībās atšķirīgs, salīdzinot ar kontroles variantu. Visaugstākais etiķskābes daudzums skābbarībās, kas gatavotas no svaigas, neapstrādātas stiebrzāļu zaļmasas. Būtiski etiķskābes daudzumu stiebrzāļu skābbarībā ietekmē:

- stiebrzāļu suga (p<0.01, R=0.305) (zemāks vidēji pļavas auzenei, timotiņam, ganību airenei),

- augu attīstības fāze (p<0.01, R=0.305) (stiebrošana, ziedēšana zemāks), - skābēšanas veids (p<0.01, R=0.305) (vismazāk masā, kas pirms skābēšanas apvītināta), - stiebrzāļu suga un attīstības fāze mijiedarbība (p<0.01, R=0.305).

4.2.6. Sviestskābes uzkrāšanās atšķirības, pētīto stiebrzāļu skābbarībās, var sadalīt

divās grupās. Visvairāk sviestskābes atrasts stiebrzāļu maisījuma, pļavas lapsastes un kamolzāles skābbarībās (grūti ieskābējamās stiebrzāles). Otrā grupā, kur sviestskābes mazāk, bija timotiņš, ganību airene un pļavas auzene (vieglāk ieskābējamās stiebrzāles). No otrās grupas stiebrzālēm iegūstama labākas kvalitātes skābbarība. Pirms skābēšanas zaļmasu apstrādājot ar ķīmiskā konservanta AIV-2Plus vai bioloģiskā ierauga SIL-All4x4 piedevām, vai zaļmasu īslaicīgi apvītinot, sviestskābes daudzums skābbarībās samazinās, bet grupu sadalījums pēc sviestskābes daudzuma, nemainījās (6.att.).

17

Page 18: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Skābēšanas veids

apvītinātsSIL-All4x4AIV-2Pluskontrole

Svie

stskāb

e, g

kg-1

20

10

0

suga

ganību airene

pļavas auzene

timotiņš

pļavas lapsaste

kamolzāle

stiebrzāļu maisījums

6.attēls. Skābēšanas veida ietekme uz sviestskābes daudzuma izmaiņām dažādu stiebrzāļu skābbarībās (sausnā).

Sviestskābes daudzuma izmaiņas stiebrzāļu skābbarībās būtiski ietekmēja: - stiebrzāļu suga (p<0.01, R=0.644) (mazāk ganību airene, pļavas auzene, timotiņš), - attīstības fāze (p<0.01, R=0.644) (mazāk ziedēšanā), - skābēšanas veids (p<0.01, R=0.644) (mazāk ar AIV-2 Plus un SIL-All4x4 piedevām), - stiebrzāļu suga un attīstības fāze mijiedarbība (p<0.01, R=0.644), - stiebrzāļu suga un skābēšanas veids mijiedarbība (p<0.01, R=0.644), - stiebrzāļu suga, attīstības fāze un skābēšanas veids mijiedarbība (p<0.05, R=0.644).

4.2.7. Kopējais mikroorganismu skaits (KVV), dažādi gatavotās stiebrzāļu

skābbarībās, bija atšķirīgs. Veģetācijas gaitā redzamas atšķirības mikroorganismu skaita izmaiņās nebija. Pēc datu statistiskās apstrādes konstatējām, ka būtiski mikroorganismu skaitu stiebrzāļu skābbarībā ietekmē:

- stiebrzāļu suga (p<0.01, R=0.377) (vairāk pļavas lapsastei, mazāk pļavas auzenei), - skābēšanas veids (p<0.01, R=0.377) (samazinājušas vairāk AIV-2 Plus un

SIL-All4x4 piedevas), - stiebrzāļu suga un attīstības fāze mijiedarbība (p<0.01, R=0.377), - stiebrzāļu suga un skābēšanas veids mijiedarbība (p<0.01, R=0.377), - stiebrzāļu suga, attīstības fāze un skābēšanas veids mijiedarbība (p<0.01,

R=0.377). Attīstības fāze būtiski neietekmē mikroorganismu skaitu stiebrzāļu skābbarībās (p>0.05, R=0.377). Mikroorganismu skaitu stiebrzāļu skābbarībā ietekmē būtiski vēl citi, nepētīti faktori, jo pētīto faktoru koeficients ir zems (0.337).

4.2.8. Pienskābes baktēriju KVV skaits dažādi gatavotās stiebrzāļu skābbarībās bija

mainīgs. Pienskābes baktēriju KVV skaita izmaiņās starp stiebrzāļu sugām un attīstības fāzēm nebija redzamas sakarības. Skābēšanas veids ietekmējis pienskābes veidošanos stiebrzāļu skābbarībā.

18

Page 19: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Atšķirības vērojamas starp skābēšanas veidiem: - kontrole un SIL-All4x4, - apvītināts un SIL-All4x4, - AIV-2Plus un apvītināts.

Pēc datu matemātiskās apstrādes redzams, ka būtiski pienskābes baktēriju daudzumu stiebrzāļu skābbarībās ietekmē:

- stiebrzāļu suga (p<0.01, R=0.337) (vairāk pļavas lapsastei, kamolzālei), - skābēšanas veids (p<0.01, R=0.337) (samazinājusi vairāk AIV-2 Plus piedeva), - stiebrzāļu suga un attīstības fāze mijiedarbība (p<0.01, R=0.337), - stiebrzāļu suga un skābēšanas veids mijiedarbība (p<0.01, R=0.337), - stiebrzāļu suga, attīstības fāze un skābēšanas veids mijiedarbība (p<0.01,

R=0.377). Attīstības fāze būtiski neietekmē pienskābes baktēriju skaitu stiebrzāļu skābbarībās (p>0.05, R=0.337). Pienskābes baktēriju skaitu stiebrzāļu skābbarībā ietekmē būtiski vēl citi, nepētīti faktori, jo pētīto faktoru koeficients ir zems (0.337).

4.2.9. Sviestskābes baktēriju KVV skaits dažādu stiebrzāļu skābbarībās, kas gatavotas

dažādās veģetācijas fāzēs, bija atšķirīgs. Pēc mūsu pētījumiem sviestskābes baktēriju KVV skaits veģetācijas gaitā nemainās, bet citu nepētītu faktoru mijiedarbības rezultātā varētu to arī būtiski mainīt. Mūsu sastādītam pētījumu modelim bija zems determinācijas koeficients (R=0.359). Ķīmiskā konservanta AIV-2Plus un bioloģiskā ierauga SIL-All4x4 piedevas samazinājušas sviestskābes daudzumu skābbarībās (7.att.).

Skābēšanas veidsapvītinātsSIL-All4x4AIV-2Pluskontrole

Lg n

o sv

iest

skāb

es b

aktē

riju

KV

V sk

aita

7,0

6,5

6,0

5,5

5,0

4,5

4,0

3,5

suga

ganību airene

pļavas auzene

timotiņš

pļavas lapsaste

kamolzāle

stiebrzāļu maisījums

7.attēls. Skābēšanas veida ietekme uz sviestskābes baktēriju KVV skaita izmaiņām dažādu stiebrzāļu skābbarībās.

Sviestskābes baktēriju KVV skaitu stiebrzāļu skābbarībās būtiski ietekmēja: - stiebrzāļu suga (p<0.01, R=0.359) (mazāk pļavas auzenei, ganību airenei,

timotiņam), - attīstības fāze (p<0.01, R=0.359) (mazāk ziedēšanas fāzē),

19

Page 20: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

- skābēšanas veids (p<0.01, R=0.359) (vismazāk ar SIL-All4x4 un AIV-2 Plus piedevām),

- stiebrzāļu suga un attīstības fāze mijiedarbība (p<0.01, R=0.359).

4.2.10. Pelējumsēņu KVV skaits stiebrzāļu skābbarībās veģetācijas gaitā bija mainīgs. Pelējumsēņu KVV skaitam tendence veģetācijas gaitā bija pieaugt visām pētītām stiebrzālēm. Jo augstāka sausnas masa, tā grūtāk blīvējās un rodas labvēlīgi apstākļi pelējumsēņu attīstībai. Pirms ieskābēšanas zaļmasai pievienojot ķīmisko konservantu AIV-2Plus vai bioloģisko ieraugu SIL-All4x4 piedevas ieguvām pelējumsēņu samazināšanos stiebrzāļu skābbarībās, salīdzinot ar kontroles variantu. Stiebrzāļu skābbarībās pelējumsēņu skaits liels, ja masu pirms skābēšanas apvītina. Pelējumsēņu KVV skaitu stiebrzāļu skābbarībās būtiski ietekmēja:

- stiebrzāļu suga (p< 0.01, R= 0.361) (mazāk stiebrzāļu maisījumā “Havera 1”), - attīstības fāze (p< 0.01, R= 0.361) (veģetācijas gaitā pieaug), - skābēšanas veids (p< 0.01, R= 0.361) (samazina skābēšanas piedevas), - stiebrzāļu suga un attīstības fāze mijiedarbība (p< 0.01, R= 0.361).

Pelējumsēņu daudzumu stiebrzāļu skābbarībā būtiski ietekmē vēl citi, nepētīti faktori, jo aprēķinos lietotā modeļa determinācijas koeficients zems (0.361).

4.2.11. Raugveida sēņu KVV skaits pa stiebrzāļu sugām veģetācijas gaitā ļoti

atšķirīgs. Dažādi skābēšanas veidi ietekmējuši raugveida sēņu daudzumu stiebrzāļu skābbarībās. SIL-All4x4 piedeva vislabāk spējusi samazināt raugveida sēņu attīstību stiebrzāļu skābbarībās.

Raugveida sēņu daudzumu stiebrzāļu skābbarībā būtiski ietekmēja: - attīstības fāze (p<0.05, R=0.288) (mazāk cerošanā), - skābēšanas veids (p<0.01, R=0.288) (ar SIL-All4x4 piedevu vismazāk), - stiebrzāļu suga un attīstības fāze mijiedarbība (p<0.01, R=0.288), - stiebrzāļu suga un skābēšanas veids mijiedarbība (p<0.05, R=0.288).

Raugveida sēņu daudzumu stiebrzāļu skābbarībā būtiski ietekmē vēl citi, nepētīti faktori, jo aprēķinos lietotā modeļa pētīto faktoru koeficients zems (0.288).

4.3. Barotājvērtības izmaiņas atšķirīgās attīstības fāzēs, stiebrzāļu zaļmasā un no tās dažādi gatavotā skābbarībā

Govīm nepieciešams uzņemt barību ar noteiktu barības vielu daudzumu pareizā

attiecībā. Izšķirošā nozīme govju barībā tieši ir enerģijas (NEL) un proteīna (KP) nodrošinājumam.

Dažādas stiebrzāles pēc barības vērtības, ražības un izmantojamības ir atšķirīgas. Tās var sadalīt vairākās grupās. Sausna ir zāles vērtīgo sastāvdaļu summa. Ja zāles sausnas saturs noslīd zem 15 %, šāda masa nenodrošina govis ar nepieciešamām barības vielām, kvalitatīva piena ieguvei. Proteīna un enerģijas daudzums, tās saglabāšanās skābbarībā un organisko vielu sagremojamība sausnā pa attīstības fāzēm ir atšķirīga.

4.3.1.Cerošanas fāzē novāktu dažādu stiebrzāļu barotājvērtības izmaiņu likumsakarības

Stiebrzālēm cerošanas fāzē bija visaugstākā barotājvērtība veģetācijas gaitā, jo masā mazs kokšķiedru frakciju (ADF un NDF) daudzums, bet daudz kopproteīna un izmantojamās enerģijas. Cerošanas fāzē novāktas zaļmasas barotājvērtības saglabāšanās, gatavojot skābbarību, ir apgrūtināta, jo šajā fāzē grūti nodrošināt

20

Page 21: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

pareizu fermentācijas procesu un līdz ar to arī barotājvērtības augstu saglabāšanos. 2.tabulā parādīta skābēšanas veida ietekme uz barotājvērtības izmaiņām dažādu stiebrzāļu skābbarībās.

2.tabula

Cerošanas fāzē novāktu dažādu stiebrzāļu un no tām iegūtu skābbarību barotājvērtība

Skābēšanas veids NEL MJ kg-1

sausnā Sagremojamo barības

vielu daudzums sausnā, %

Kopproteīns g kg-1 sausnā

Ganību airene Zaļmasa 6.92 72.46 166.90

6.30 65.40 155.70 6.46 68.00 161.20 6.58 68.90 164.01

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.40 66.92 159.0 Pļavas auzene

Zaļmasa 6.76 70.33 196.3 6.41 65.12 182.2 6.66 67.82 187.6 6.74 68.52 191.0

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.49 66.18 190.2 Timotiņš

Zaļmasa 7.00 73.21 227.4 6.58 64.25 217.8 6.88 65.85 223.8 6.91 66.88 224.7

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.80 64.43 218.5 Pļavas lapsaste

Zaļmasa 6.80 68.71 163.4 6.47 65.13 149.7 6.69 66.79 158.0 6.62 67.57 161.4

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.54 64.19 157.0 Kamolzāle

Zaļmasa 6.80 71.16 179.2 6.42 58.28 161.9 6.55 63.42 169.7 6.73 67.14 173.9

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.60 61.48 168.9 Stiebrzāļu maisījums “Havera 1”

Zaļmasa 7.01 73.0 221.2 6.61 62.71 202.8 6.93 65.56 210.2 6.82 66.32 212.9

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.78 62.40 204.5 No 2.tabulā apkopotiem rezultātiem redzams, ka skābēšanas piedevas skābbarībās jau cerošanas fāzē paaugstinājušas enerģijas un kopproteīna daudzumu stiebrzāļu skābbarībās. Visaugstāko barotājvērtību cerošanas fāzē gatavotās stiebrzāļu

21

Page 22: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

skābbarībās, kur vissliktākā skābējamība, lielākoties nodrošinājusi bioloģiskā ierauga SIL-All4x4 piedeva, salīdzinot ar citiem skābēšanas veidiem.

4.3.2. Stiebrošanas fāzē novāktu dažādu stiebrzāļu barotājvērtības izmaiņu likumsakarības Stiebrošanas fāzē stiebrzālēm bija augstāks sausnas saturs, zemāka buferkapacitāte, sabalansētāka kopproteīna un cukuru attiecība, mazāks nevēlamo mikroorganismu skaits (labāka skābējamība nekā cerošanā) un labāka barotājvērtības saglabāšanās. 3.tabulā apkopoti dati par stiebrzāļu, novāktu stiebrošanas fāzē, barotājvērtības izmaiņām dažādi gatavotās skābbarībās.

3.tabula

Stiebrošanas fāzē novāktu dažādu stiebrzāļu un no tām iegūto skābbarību barotājvērtība

Skābēšanas veids NEL MJ kg-1

sausnā Sagremojamo barības

vielu daudzums sausnā, % Kopproteīns g kg-1 sausnā

Ganību airene Zaļmasa 6.67 69.99 148.7

6.28 64.82 138.0 6.39 67.16 144.9 6.55 68.90 144.3

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.36 65.06 143.3 Pļavas auzene

Zaļmasa 6.75 68.81 153.3 6.25 64.14 138.9 6.51 66.54 144.2 6.59 67.28 146.5

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.49 64.54 141.2 Timotiņš

Zaļmasa 6.78 71.01 179.3 6.53 61.82 156.2 6.62 65.46 172.0 6.64 65.74 173.1

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.53 63.22 159.9 Pļavas lapsaste

Zaļmasa 6.68 67.30 157.5 6.28 61.89 148.8 6.37 64.23 153.2 6.43 65.63 154.9

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.47 62.14 152.6 Kamolzāle

Zaļmasa 6.41 67.40 158.3 5.97 58.88 142.8 6.04 64.68 151.0 6.19 66.76 151.6

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.03 61.48 148.9 Stiebrzāļu maisījums “Havera 1”

Zaļmasa 6.48 68.17 172.1 6.10 60.62 155.6 6.20 64.12 162.6 6.29 64.48 163.6

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.27 62.26 159.7

22

Page 23: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

No 3.tabulā apkopotajiem datiem redzams, ka augstāku NEL, organisko vielu sagremojamību un kopproteīna daudzumu stiebrzāļu skābbarībās, novāktās stiebrošanas fāzē, pārsvarā vislabāk nodrošinājusi bioloģiskā ierauga SIL-All4x4 piedeva.

4.3.3. Ziedēšanas fāzē novāktu dažādu stiebrzāļu barotājvērtības izmaiņu likumsakarības

Barotājvērtība veģetācijas gaitā stiebrzālēm samazinās, tātad nokavēta pļauja saistīta ar NEL un kopproteīna lieliem zudumiem un kokšķiedras frakciju ADF un NDF satura paaugstināšanos sausnā (pasliktinās barības izmantojamība). Ziedēšanas fāzē novāktu, stiebrzāļu skābbarību barotājvērtības izmaiņas parādītas 4.tabulā.

4.tabula

Ziedēšanas fāzē novāktu dažādu stiebrzāļu un no tām iegūto skābbarību barotājvērtība

Skābēšanas veids NEL MJ kg-1

sausnā Sagremojamo barības vielu

daudzums sausnā, % Kopproteīns g kg-1 sausnā

Ganību airene Zaļmasa 6.48 68.06 126.40

6.12 63.26 119.8 6.32 66.78 123.5 6.38 67.48 122.9

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.26 63.92 121.9 Pļavas auzene

Zaļmasa 6.50 66.86 119.3 6.16 62.68 113.9 6.21 65.56 119.0 6.26 66.08 119.1

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.07 63.26 116.7 Timotiņš

Zaļmasa 6.54 68.69 137.1 6.15 60.88 129.2 6.46 64.66 130.9 6.45 64.64 134.5

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.32 61.80 132.0 Pļavas lapsaste

Zaļmasa 6.62 65.50 145.3 6.23 60.50 133.9 6.40 62.74 139.5 6.34 64.12 141.9

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 6.24 61.42 136.3 Kamolzāle

Zaļmasa 6.31 66.48 111.8 5.81 58.26 103.7 5.98 63.26 108.1 6.18 65.24 106.9

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 5.96 61.36 106.1 Stiebrzāļu maisījums “Havera 1”

Zaļmasa 60.24 65.75 140.5 5.68 60.30 123.2 5.89 62.60 128.1 5.91 63.06 130.6

Skābbarība - Kontrole - AIV-2Plus - SIL-All4x4

Apvītināta 5.79 61.54 127.9

23

Page 24: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Barotājvērtības saglabāšanos vislabāk nodrošinājušas AIV-2Plus un SIL-All4x4 piedevas (4.tabula). Iegūtos datus apstrādājot matemātiski ieguvām, ka

NEL izmaiņas būtiski atkarīgas no: - stiebrzāļu sugas (p<0.01; R=0.544) (augstāks ganību airenei, pļavas auzenei), - attīstības fāzes (p<0.01; R=0.544) (visaugstākais cerošanā), - skābēšanas veida (p<0.01; R=0.544) (augstākais ar AIV-2 Plus un SIL-All4x4 piedevām), - suga un fāze mijiedarbības (p<0.05; R=0.544), - suga un skābēšanas veids mijiedarbības(p<0.05; R=0.544).

Salīdzinot stiebrzāļu sugas, būtiskas atšķirības NEL nebija tikai starp kamolzāli un stiebrzāļu maisījumu (p>0.05). Starp attīstības fāzēm bija būtiska atšķirība (p<0.01). Salīdzinot savstarpēji kontroles variantu ar pārējiem skābēšanas veidiem, to atšķirības bija būtiski nozīmīgas (p<0.01).

kopproteīna daudzumu stiebrzāļu skābbarībās būtiski ietekmē: - stiebrzāļu suga (p<0.01; R=0.692) (visvairāk timotiņam, stiebrzāļu

maisījumam “Havera 1), - attīstības fāze (p<0.01; R=0.692) (visvairāk cerošanā), - skābēšanas veids (p<0.01; R=0.692) (augstākais ar AIV-2 Plus un

SIL-All4x4 piedevām), - suga un fāze mijiedarbība (p<0.01; R=0.692).

Salīdzinot stiebrzāļu maisījuma kopproteīna daudzumu ar citām stiebrzālēm, būtiskā atšķirība bija tikai ar ganību aireni, timotiņu un kamolzāli (p<0.01). Starp visām attīstības fāzēm bija būtiska atšķirība (p<0.01). Kopproteīna daudzums, salīdzinot ar kontroli, būtiski atšķīrās ar SIl-All4x4 (p<0.01) un AIV-2Plus (p<0.05) piedevām gatavotā skābbarībā.

Ražošanā reti kad būs jāskābē atsevišķi viena stiebrzāļu suga. Parasti tiek veidoti dažādu zāļu maisījumi, lai uzlabotu masas skābējamību un iegūtu skābbarību ar augstāku barotājvērtību.

Promocijas darbā analizētais stiebrzāļu maisījums “Havera 1” pārbaudīts arī ražošanā. Stiebrzāļu maisījumu, kura sastāvā 60 % ganību airene, govis labi ēd gan svaigu, gan arī skābētu, uzņemot attiecīgi dienā 14 un 12 kg zāles sausnas (78.8 % un 65.7 % no barotājvērtības), kas nodrošina 21.2 un 18.7 kg augstu vidējo diennakts izslaukumu ar augstu piena olbaltuma saturu (320 un 310 g kg-1).

5.Secinājumi un priekšlikumi

Pēc promocijas darbā izvirzīto pētījumu uzdevumu analīzes izdarījām secinājumus par dažādu stiebrzāļu skābējamības un barotājvērtības izmaiņu likumsakarībām veģetācijas gaitā. 1. Zaļmasas buferkapacitāte mainās pa stiebrzāļu sugām un veģetācijas fāzēm:

cerošanas fāzē - viszemākā ganību airenei (468 mEq kg-1) - visaugstākā stiebrzāļu maisījumam “Havera 1” (683 mEq kg-1)

stiebrošanas fāzē - viszemākā timotiņam (368 mEq kg-1) - visaugstākā stiebrzāļu maisījumam “Havera 1” (565 mEq kg-1)

ziedēšanas fāzē - viszemākā timotiņam (242 mEq kg-1) - visaugstākā kamolzālei (451 mEq kg-1)

24

Page 25: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

2. Pēc aprēķinātā fermentācijas koeficienta pētītās stiebrzāles iedalāmas: viegli skābstošās (FC>40) ziedēšanas fāzē

- ganību airene - pļavas auzene - timotiņš

vidēji skābstošās (FC 31-40) stiebrošanas fāzē - ganību airene - pļavas auzene - timotiņš

grūti skābstošās (FC<30) - visas pētītas stiebrzāles cerošanas fāzē - pļavas lapsaste, kamolzāle, “Havera 1” stiebrošanas fāzē - kamolzāle un “Havera 1” ziedēšanas fāzē.

3. Stiebrzāļu zaļmasas epifitās mikrofloras daudzums un sastāvs veģetācijas gaitā izmainās (p<0.01). KVV skaitu ietekmē stiebrzāļu suga (vairāk kamolzālei, pļavas lapsastei, mazāk pļavas auzenei).

4. Stiebrzāļu skābbarību fermentācijas rādītāju izmaiņas ietekmē vairāki faktori. pH un organisko skābju summu ietekmē ieskābēto stiebrzāļu suga, skābēšanas

veids un stiebrzāļu attīstības fāze, novācot skābēšanai (p<0.05) pienskābes daudzumu skābbarībā ietekmē stiebrzāļu attīstības fāze, novācot

skābēšanai, skābēšanas veids (p<0.01) un vēl citi nepētīti faktori, jo zems modeļa determinācijas koeficients (R=0.163)

sviestskābes daudzumu skābbarībās ietekmē stiebrzāļu suga, attīstības fāze, novācot skābēšanai, un skābēšanas veids (p<0.01).

5. Ķīmiskā konservanta AIV-2Plus un bioloģiskā ierauga Sill-All4x4 piedevas ietekmē skābbarības fermentācijas rādītājus: ķīmiskais konservants AIV-2Plus nodrošina labas kvalitātes skābbarības ieguvi

no stiebrzālēm ar buferkapacitāti 508 – 565 mEq kg-1. Ķīmiskā konservanta iedarbība vērsta uz fermentācijas procesu aizkavēšanu (kopskābju daudzums samazinās)

bioloģiskais ieraugs SIL-All4x4 nodrošina labas kvalitātes skābbarības ieguvi no stiebrzālēm ar buferkapacitāti 540 – 680 mEq kg-1. Tā iedarbība vērsta uz fermentācijas procesu aktivizēšanu (kopskābju daudzums palielinās)

6. Stiebrzāļu skābbarības higienisko statusu raksturo tur esošā mikroflora un tās sastāvs. pienskābes baktēriju (vēlamās) KVV skaitu skābbarībās būtiski (p<0.01)

ietekmē stiebrzāļu suga, skābēšanas veids un vēl citi faktori (R=0.337) sviestskābes baktēriju (nevēlamās) KVV skaitu būtiski (p<0.01) ietekmē

stiebrzāļu suga, attīstības fāze un skābēšanas veids pelējumsēņu (nevēlamās) KVV skaitu skābbarībās būtiski (p<0.01) ietekmē

stiebrzāļu suga, attīstības fāze, skābēšanas veids un vēl citi faktori (R=361) raugveida sēņu (nevēlamās) KVV skaitu skābbarībās būtiski ietekmē attīstības

fāze (p<0.05), skābēšanas veids (p<0.01) un vēl citi nepētīti faktori (R=0.288). 7. Stiebrzāļu skābbarības, gatavotas no trīs veģetācijas fāzēs novāktas zaļmasas,

barotājvērtība ir atšķirīga: enerģētisko (NEL) un proteīna vērtību būtiski (p<0.01) ietekmē stiebrzāļu suga,

attīstības fāze un skābēšanas veids sagremojamo vielu daudzumu sausnā skābbarībās būtiski (p<0.01) ietekmē

stiebrzāļu suga, attīstības fāze un skābēšanas veids

25

Page 26: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

kokšķiedru frakcijas daudzumu skābbarībās būtiski (p<0.01) ietekmē stiebrzāļu suga, attīstības fāze un skābēšanas veids.

8. Īslaicīgi apvītinot stiebrzāļu zaļmasu būtiski (p<0.01): palielinās sausnas saturs samazinās buferkapacitāte palielinās fermentācijas koeficients izmainās kopējais mikroorganismu KVV skaits.

9. Apvītinot stiebrzāļu zaļmasu, iegūtā skābbarībā būtiski (p<0.01): paaugstinās pH samazinās organisko skābju summa palielinās pienskābes daudzums samazinās sviestskābes daudzums izmainās kopējais mikroorganismu KVV skaits.

10. Tādus stiebrzāļu skābbarību barotājvērtības raksturotājlielumus, kā NEL un kopproteīna saturu būtiski (p<0.01) ietekmē stiebrzāļu veģetācijas fāze, novācot skābēšanai, skābējamā stiebrzāļu suga un skābēšanas veids.

11. Fermentācijas regulatoru (ķīmiskā konservanta AIV-2 Plus un bioloģiskā ierauga SIL-All4x4) piedeva nodrošina ne tikai fermentācijas optimizāciju, bet arī būtiski (p<0.01) uzlabo enerģijas un kopproteīna saglabāšanos stiebrzāļu skābbarībā.

12. Lai iegūtu kvalitatīvu skābbarību no grūti skābstošām stiebrzālēm (pļavas lapsastes, kamolzāles un stiebrzāļu maisījuma “Havera 1”) skābēšanas gaitā jāpievieno SIL-All4x4 piedevu.

13. Lai nodrošinātu kvalitatīvas skābbarības ieguvi, no vidēji skābstošām stiebrzālēm stiebrošanas fāzē (ganību airene, pļavas auzene, timotiņš) kā fermentācijas uzlabotājus pievieno ķīmisko konservantu (AIV-2 Plus) vai bioloģisko ieraugu (SIL-All4x4).

14. Ja iespējams, viegli skābstošās stiebrzāles (ganību airene, pļavas auzene, timotiņš) ziedēšanas fāzē strauji apvītināt, fermentācijas uzlabotāju pievienošanu aizvieto ar zaļmasas apvītināšanu pirms skābēšanas.

26

Page 27: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

6. Zinātniskās publikācijas par promocijas darba tēmu

1. Ošmane B. Kamolzāles sausnas ķīmiskā sastāva un enerģētiskās vērtības izmaiņas

veģetācijas gaitā. Zinātne lauku attīstībai. LLU Starptautiskās zinātniskās konferences referāti Jelgavā, 2001.g. 23.-25.maijs. Jelgava, 2001., 73.-76.lpp.

2. I.Ramane, B.Ošmane. Piedevu ietekmes salīdzinājums uz zāles skābbarības fermentācijas procesiem. Eco-Balt 2001, Rīga, 2001.g. 14.septembrī, 64.lpp.

3. Ošmane B., Ramane I. Buferkapacitātes izmaiņas dažādās stiebrzāļu veģetācijas fāzēs un iegūto skābbarību fermentācijas intensitāte. Agronomijas Vēstis. Jelgava, 2002., Nr.4, 116.-120.lpp.

4. Ošmane B., Ramane I., Kravale D., Blūzmanis J. The effects of the ensiling potential of timothy and ryegrass at different stages of maturity and application of an inoculant SIL-All4x4 om quality of silage. Proceedings of the Animal Nutrition Conference. May 30-31, 2002 in Tartu, Tartu, 2002, p.58-63.

5. Ošmane B. Ķīmiskā konservanta AIV-2 Plus ietekme uz zāļu maisījuma (Havera-1) skābbarības sastāvu, fermentāciju un sagremojamību. Eco-Balt 2002, Rīga, 2002.gada 7.-8.jūnijā, Rīga, 2002. 81.-82.lpp.

6. Jemeljanovs A., Kravale D., Osmane B. Beca M. The effects of inoculant FeedtechTM Silage on fermentation quality and nutritional value of legume and grass-legume silage for milk production. Book of Abstracts of the 53rd Annual Meeting of the European Association for Animal Production. Cairo, Egypt, 1-4. September 2002., p.84.

7. Ošmane B., Ramane I. Skābēšanas metožu ietekme uz ganību airenes skābbarības fermentācijas gaitu, mikrobioloģisko spektru un govju produktivitāti. LLU, Starptautiskās zinātniskās konferences “Dzīvnieki. Veselība. Pārtikas higiena.” Raksti, Jelgava, 2002.gada 14.novembrī, Jelgava, 2002., 187.-194.lpp.

8. Ošmane B. The effect of stage of maturity and inoculant SIL-All4x4 on fermentation quality and chemical composition of meadow-foxtail and meadow-fescue silages. LUA Research for Rural Development 2002, International scientific conference proceedings, Jelgava, Latvia, pp. 73-78.

9. Ošmane B. (2003) Interprise of improving fermentation and feed value in meadow fescue silage. Proceedings of International scientific conference ECO- Balt 2003, Rīga, 28-29.lpp.

10. Ošmane B., Ramane I. (2003) Influence of conservation methods on protein losses in grass silages harvested at different stades of maturity. Proceedings of Nordic Asociation of Agricultural Scientists 22nd Congress, Turku, Finland.

11. Ošmane B. Investigation and estimation of risk factors effect on grass silage quality in vegetation stages of maturity. LUA Research for Rural Development 2003, International scientific conference proceedings, Jelgava, Latvia, 21-24 May (nodots redkolēģijai 2003.g.maijā).

12. Ošmane B., Ramane I. Enerģētiskā un proteīna bilance atšķirīgās veģetācijas fāzēs novāktās stiebrzālēs un no tām dažādi gatavotās skābbarībās. LLU Raksti (nodots redkolēģijai 2003.g.decembrī).

27

Page 28: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

28

Page 29: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Contents page 1. General characteristics of work ……………………………………………… 29 2. Introduction ………………………………………………………………….. 31 3. Materials and methods of the research ………………………………………. 31 4. Research results ……………………………………………………………… 35 5. Conclusions ………………………………………………………………….. 50 6. Scientific publications regarding the theme of the promotion work ………… 52

29

Page 30: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

1. General characteristics of work Topicality of the theme Agriculture as a branch capable of integrating into the united European common market producing agricultural output according to the world′s market demands and being competitive with foreign agricultural produce with regard to product quality and production costs is the main goal of agricultural policy to be achieved in Latvia. Observations and calculations allow formulating hypothesis that our cultivated plants differ by caloricity of biological yield and capacity of energy as well as by capability of accumulating solar energy. For that reason the amount of accumulated newly created biological energy in one production cycle obtained from similar area may significantly differ. Elucidation and consideration of these differences is important when studying production technologies of fodder grasses. Grass forage in Latvia is the main and inexpensive cow feed, however its composition and nutritive value differ during the vegetation period of grasses. The traits of grasses, their natural ensilage capacity, the timing of harvest and silage making technology affecting the quality of grass silage are important issues to be studied. The yield and quality of milk are due to genetic potential, feeding and health of a cow. Out of these three factors, feeding is considered most significant affecting directly the productivity and health of a cow. Similar to the situation in the EU member states, grass silage is more frequently included in cows′ feed ration in Latvia as well. Fodder grasses comprise all the necessary nutrients needed for feeding dairy cows in physiologically most available form. Correctly ensiled, the harvested grass material is possible to be stored for the winter period with least nutrient losses. High-quality silage corresponds best to fresh grass. Silage making for the winter period is the treatment green material to avoid to minimum the breakdown of nutrients being the result of biochemical and microbiological processes. Fresh-cut, wilted or mixed grass material, which is conserving in anaerobic condition, is used in making silage. The right fermentation process results in active acidity and lowered pH in the treated mass, avoiding activity of unwanted microorganisms (butyric acid bacteria, moulds, yeasts). Several stages are distinguished during the period of silage ripening, in which various groups of microorganisms are active causing chemical changes in nutrients. Up to now in Latvia, mainly grass-legume mixtures and some grasses (as ensiling crops) have been studied. Forage grasses bred in Latvia and those more infrequently used up to now, such as cocksfoot grass (Dactylis glomerata), meadow fescue (Festuca pratensis), perennial ryegrass (Lolium pratense), meadow foxtail (Alopecurus pratense) as well as grass mixture Havera 1 were included in our studies. The goal of the research To clarify the regularities regarding effect of the timing of grass harvest on fermentation process in the ensiled mass and feeding value of the produced silages. The targets of the research 1. Clarify changes in the chemical composition of green mass, buffer capacity (BC)

and epiphytic microflora in 5 grasses bred in Latvia and in 1 grass mixture grasses during in 3 plant developmental stages (tiller, stem elongation, flowering).

30

Page 31: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

2. Find out the best ensiling technique and grass developmental stage most suitable for ensiling grasses, which would warrant favourable fermentation processes and ensure energy and protein preservation in silages.

3. Determine energy and protein balance in grasses cut at different developmental stages and in differently made silages.

Novelty of the research There have been determined buffer capacity and fermentation coefficient during

vegetation of grasses to predict fermentation processes in the produced silages. Changes in epiphytic microflora between various grass vegetation stages and

correlation with the obtained silages microflora have been determined. Regularities between the chemical composition of grass green mass, fermentation

process in silages and feeding value have been stated.

Approbation of the results The research results included in doctoral thesis paper have been summarized in 11 scientific publications, 5 visual materials have been prepared and 6 reports have been presented: 1. Chemical composition and energy value change of cocksfoot grass dry matter

during vegetation. LUA Research for Rural Development 2001, International scientific conference, Jelgava, Latvia, May 23-25.

2. Buffer capacity change in various grass vegetation stages and fermentation intensity of the produced silages. International scientific conference “Agricultural science for praxis”. February 7-8, 2002 in Jelgava.

3. The effects of the ensiling potential of timothy and ryegrass at different stages of maturity and application of an inoculant SIL-All4x4 on quality of silage. Animal Nutrition Conference. May 30-31, 2002 in Tartu.

4. The effect of ensiling techniques on ryegrass silage fermentation process, microbiological spectrum and productivity of cows. LUA, International scientific conference “Animals. Health. Food hygiene”. November 14, 2002 in Jelgava.

5. The effect of stage of maturity and inoculant SIL-All4x4 on fermentation quality and chemical composition of meadow-foxtail and meadow fescue silages. LUA Research for Rural Development 2002, International scientific conference, Jelgava, Latvia, May 23-25.

6. Investigation and estimation of risk factors effect on grass silage quality in different vegetation stages of maturity. LUA Research for Rural Development 2003, International scientific conference, Jelgava, Latvia.

Scope of work The promotion work is summarized on 183 pages and consists of:

Introduction Literature review Methods Results Discussion Conclusions Appendices

31

Page 32: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

The results of the promotion work are summarized in 102 tables and 75 figures. The list of literature contains 153 sources of literature. Research results of analysis and 44 tables mathematical calculations are summarized in Appendix.

2. Introduction According to theme, scientific works have been analysed about the corresponding issues:

The change of chemical composition, ensilage capacity and microbial spectrum in grass green mass during vegetation,

Description of grass silage fermentation and microbial spectrum, The change of feeding value in grass green mass and silage during vegetation, The effect of different ensiling techniques on fermentation processes and

produced silage quality. Results of literature analysis lead to the conclusion that factors affecting ensilage capacity and feeding value of grasses during vegetation are insufficiently studied grasses grown in Latvia.

3. Materials and Methods The timing and location of conducting research Aimed at fulfilling the set goal and targets of research, in the summers of 2001 and 2002 (May-July) grass green material from special grass fields with similar agricultural background (perennial ryegrass, meadow fescue, timothy, cocksfoot grass) was harvested in Priekuļi Plant Breeding and Experimental Station. Meadow foxtail was cut at the Training and Research Farm “Pēterlauki” of the Latvia University of Agriculture (LUA) and grass mixture “Havera 1” in the family farm “Jaunveltiņi” in Riga district Allaži parish. The green material was cut and conserve from six grass species at tiller, stem elongation and flowering. Description of material According to the set research goal, the following species of grasses grown in pure sowing and little investigated in Latvia were selected for ensiling:

Perennial ryegrass (Lolium perenne) − a bunch bottom grass, 30-80 cm in height. Rather fastidious regarding the climate and soil, well adapted to humid and mild climate, suited to more heavy and fertile clay soils. Perennial ryegrass is a valuable forage grass providing favourable yields high in feeding value under favourable growing conditions.

Meadow fescue (Festuca pratensis) − a bunch top grass rich in leafage, adapted to wide range of climate and soils, rather good drought tolerance. One of the most valuable forage grasses utilized in grass forage production.

Timothy (Phleum pratense) − a bunch top grass having abundant branching root system and stem 60-100 cm in height. Suited to a wide range of soils and climate. It performs well on sufficiently moist, organic matter-rich and loose loam and loamy sand soils. Timothy is the most widely distributed forage grass in Latvia. It is cut for green material producing favourable yields with good feeding value.

32

Page 33: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Meadow foxtail (Alopecurus pratense) − a creeping top grass reaching 120 cm in height. The stem has good foliage. Suited to a wide range of climatic conditions but is fastidious regarding soils. Tolerates high ground water level and is one of most early-maturing forage grasses in Latvia. Meadow foxtail is a valuable forage grass high in feeding value.

Cocksfoot grass (Dactylis glomerata) − a bunch top grass forming leafy shrub clusters 100 cm in height, early-maturing. Regarding the climate and soils, cocksfoot grass is more exacting compare to timothy and meadow fescue. It is highly nutritious and palatable as forage (Tērauds, 1955; Adamovičs, 1999).

Grass mixture “Havera 1” (SIP “Schaap Agro Holand Latvia”). The composition of grass mixture was as follows:

Perennial ryegrass (Lolium perenne tetraploid- “Montagne”) − 30 % Perennial ryegrass (Lolium perenne tetraploid- “Madera”) − 30 % Timothy (Phleum pratense − “Goliath”) − 15 % Meadow fescue (Festuca pratensis − “Darimo”) − 15 % White clover (Trifolium repens- “Retor”) − 10 %

Compare to diploid varieties, tetraploids are characterized by better taste qualities (higher sugar content), higher herbage productivity, better drought- and disease resistance, broader by size and darker by colour leaves. Timothy “Goliath” excels with excellent taste qualities prior to heading stage. It is suited to ensiling. Meadow fescue “Darimo” is distinguished by intensive vegetation in spring. In combination with timothy (SIA “Schaap Agro Holand Latvia”) suited to conserved feed as silage. All forage grasses cut for trial had similar agricultural background and fertilizer applied.

Any green materia out of six was separately cut by hand-scythe and chopped by hand-chopper. The field method The green mass prior to ensiling was weighed with precision ± 1 g and analysed according to below mentioned methods. Any accession of grass green mass was harvested from the area 10 m2 in size in 5 replications. From each replication a middle sample 10 kg in volume was taken for ensiling. Samples from each grass species were ensiled at three stages of maturity (tiller, stem elongation, flowering), in four variants, in jars 3 litres of size in three replications under laboratory conditions. Silage additives were added by hand sprayer. The conserved mass in jars was sealed air-tightly by plastic lids and polyethylene film. The jars were marked. The conservation treatments were as follows:

Control − fresh mass without additives Fresh mass with silage preservative AIV-2 Plus (5 ml kg-1) Fresh mass with biological ferment SIL−ALL4x4 supplement (0.01 g kg-1) Wilted mass (24 h in the laboratory rooms) without additives.

Plant harvesting conditions and ensiling technology were similar for all the treatments. During experiment one and the same people did the work. The ensiled material was stored under similar conditions at maximum temperature from 10° to 12° C, in darkness. Prior to the experiment, the necessary dose of additives was composed and calculated taking as a basis rates presented in the instructions (AIV-2 Plus producing

33

Page 34: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

company − Kemira Chemicals OY, Finland and SIL-All4x4 – Alltech Biotechnology Centre, USA). SIL-All4x4 contains lactic acid bacteria Lactobacillus plantarum, Streptococcus feacium, Pediococcus acidilactici, Lactobacillus salivarus and enzymes, such as amylase, cellulose, hemi-cellulose and pento-sanose. AIV-2 Plus contains formic acid 76 % and ammonium phormiate − 5.5 %. The ways of ensiling forage grasses are presented in the trial scheme.

Perennial ryegrass Lolium perenne

Meadow fescue Festuca pratensis

Timothy Phleum pratense

Cocksfoot Dactylus glomerata

Grass mix “Havera 1”

Meadow foxtail Alopecurus

Branching Shooting Blooming

AIV – 2

PlusSIL -

ALL4x4 Wilted Control

The cameral methods The norms made and applied into practise were used. In fresh material in the accredited Laboratory of Biochemistry (accreditation No.LATAK-T-038-01-99-A) of the RC “Sigra” there were determined the following parameters (samples were air-dried in 60° to 65° temperature):

Dry matter (DM) − drying the sample at 103±2° C (ISO 6496-1999), Crude protein (CP) − by the Kjeldahl procedure (ISO 5983-1997), Acid detergent fibre (ADF), neutral detergent fibre (NDF) − by van Soest, Sugars (WCI) − by the Bertran method (GOST 26176-91), Buffer capacity (BC) − by the Zubrilin method, Fermentation coefficient (FC) − calculated according to Weisbach:

o (FC = DM% + 8 WCS / BC) Fresh matter weight in a jar −weighted by the laboratory table weigher with

precision ± 1g, Net energy for lactation in feed (NEL), MJ kg-1 DM:

NEL = (0.0245 x TDN % DM – 0.12) x 4.184, Total digestible nutrients DM (TDN), %:

TDN = 88.9 − (ADF % x 0.779). Microbial spectrum in fresh green mass was determined in the Bacteriological Laboratory of the Veterinary Medicine department of the RC “Sigra”.

34

Page 35: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Samples were taken by a probe and then chopped. A 25 g sample was taken from thoroughly mixed material and diluted with ½ litre of autoclaved sterile water. Further dilution of suspension resulted in dilution from 102 up to 1012. Different dilutions were taken to determine the count of each group microorganisms. From each dilution 1 ml of microorganism suspension was taken and poured into sterile Petri dishes with the corresponding culture medium. The microorganism count was determined counting up colonies (CFU − colony forming units) and recalculating per 1 g dry matter. We determined:

The count of microorganisms total colony forming units (CFU), Lactic acid bacteria (СFU) count, Butyric acid bacteria (CUF) count, Mould and yeast fungi (CFU) count (Селебера Г. Л., 1962)

In silages, the following parameters were determined in the accredited Laboratory of Biochemistry of the RC “Sigra” after 6 months:

Dry matter, drying the sample at 105± 2° C (ISO 6496-1999), Crude protein by the Kjeldahl procedure (ISO 5983-1997), Fibre fractions by van Soest, pH with OAKTON from the natural sample (GOST 26180-84), Sugar by the Bertran method (GOST 26176-91), Total acids by the Leper-PFlieg method, Acetic acid, lactic acid by the Viegner method from natural sample (GOST-23638-90), Butyric acid from the natural sample (GOST 23637-98), Mass weight in a jar was weighed with the laboratory table weigher, precision ± 1 g, Digestible nutrients DM (TDN – Total Digestible Nutrients), % was calculated:

TDN = 88.9 − (ADF % x 0.779), Net energy lactation in feed (NEL), MJ kg-1 was calculated:

NEL = (0.0245 x TDN % DM − 0.12) x 4.184, Nutritive value preservation was determined by calculating energy and crude

protein balance (green mass put in − silage taken out). Silage was evaluated according to the obtained results by the Pflieg′s scale taking as a basis the silage organic acids content. The proportion of lactic acid, acetic acid and butyric acid was determined in total acids and estimated in points. Sum of these points characterize fermentation process and quality of the obtained silage (Dursts, 1996). Identically to green mass, microbial spectrum in silage was determined at the Laboratory of Bacteriology of the Veterinary Medicine department of the RC “Sigra”. The production trial was carried out in a family farm “Jaunveltiņi” in Riga district Allaži parish. 42 lactating cows (Holstein breed) in the winter of 2001and 2002 were fed grass mixture “Havera 1” silage. In summer the cows were grazing in grass mixture “Havera 1” sward. In winter period, silage was fed to cows in unlimited quantity. The feed consumed, the obtained milk yield, the content of fat and protein in milk were recorded (State SIA “State genetic improvement of livestock information data processing centre”). In statistical data processing with SPSS computer program, GLM model, we used:

Three-factorial dispersion analysis, Correlation analysis, Factorial analysis.

Regularities between the studied quantitative and qualitative traits, their mutual interaction were found using computer-aided program SPSS, GLM model. The

35

Page 36: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

shortcoming of this computer program is reflected in figure design, because separate fixed values are connected with lines (connection is artificial, but better perceptible). In this case, these lines do not point to dynamics but to visualization. Such data reflection is a compromise for better understanding of changes between gradations.

4. The research results

4.1 The change of chemical composition and ensilage capacity parameters in grass green material during vegetation

Results of green material analysis included in our experiment showed different chemical composition, buffer capacity, fermentation coefficient in grasses during each grass developmental stage (tiller, stem elongation and flowering), which characterized green mass ensilage capacity, and microbial spectrum. Grass ensilage capacity in its turn allows selecting a definite method of ensiling and predicting quality of the produced silage. Mathematical processing of the obtained results regarding DM, CP and sugar changes depending on the stage of maturity, grass species and the kind of green material showed several coherences:

4.1.1. Dry matter content in the studied grasses green material was different depending on the timing of harvest (during vegetation dry matter increased). Dry matter increased in shortly wilted mass. The difference in DM content during vegetation was observed between grass species as well. The highest DM content was recorded for cocksfoot grass and meadow fescue (average values) but the lowest − for grass mixture. The DM content in green material was significantly affected by all the three analysed factors:

Stage of maturity (p<0.01; R=0.893) (higher during flowering), Grass species (p<0.01; R=0.893) (higher for meadow fescue, perennial ryegrass), Kind of green material (p<0.01; R=0.893) (higher for wilted green material).

Significant changes in DM content were the result of interaction between the following factors:

Species and kind (p<0.05; R=0.893), Stage of maturity and kind (p<0.01; R=0.893).

4.1.2. Crude protein content in the green material of the five studied grasses and one

grass one mixture differed between the stages of maturity (Table 1). Short wilting of grass green material tended to reduce the CP content during vegetation. The kind of green material (fresh or wilted) did not significantly affect the CP content DM (p>0.05; R=0.619). On average, the CP content was highest for timothy and grass mixture and lowest for cocksfoot grass. Results of statistical data processing lead to the conclusion that the CP content in grasses was significantly affected by:

Grass species (p<0.05; R=0.606) (more for timothy, grass mixture “Havera 1”),

Stage of maturity (p<0.01; R=0.606) (more during tiller).

4.1.3. Sugar content in the studied grasses during vegetation tended to increase with maturation of grasses. Differences in sugar content were observed between grass

36

Page 37: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

species and kind of green material as well. Highest DM sugar content (Table 1) was found for perennial ryegrass and grass mixture, lowest − for meadow foxtail. In wilted mass, the content of sugar tended to increase compare to fresh cut material. Results of statistical data processing showed significant grass species effect (p<0.01; R=0.582) (more for grass mixture “Havera 1”) on sugar content in green material. The increase of sugar content in grasses during vegetation and in wilted material was statistically insignificant (p>0.05; R=0.582).

Table 1

Modification of count of dry matter, crude protein and sugar in grass

Dry matter Crude protein in

DM Sugar in DM

Species

Stage of maturity g kg-1 % g kg-1 % g kg-1 %

branching 196.9 100.0 166.9 100.0 164.3 100.0 shooting 217.5 110.5 148.7 86.2 166.9 101.6

Perennial ryegrass

blooming 246.1 125.0 126.4 73.3 171.0 104.1 branching 213.2 100.0 196.3 100.0 130.4 100.0 shooting 256.1 120.1 153.3 78.1 141.8 108.7

Meadow fescue

blooming 295.3 138.5 119.3 60.1 146.4 112.2 branching 192.8 100.0 227.4 100.0 115.3 100.0 shooting 222.3 115.3 179.3 78.8 116.5 101.0

Timothy

blooming 261.4 135.6 137.1 60.3 120.0 104.1 branching 167.9 100.0 163.4 100.0 98.7 100.0 shooting 204.8 122.0 157.5 96.4 101.7 103.0

Meadow foxtail

blooming 243.8 145.2 145.3 88.9 101.9 103.2 branching 193.2 100.0 179.2 100.0 120.3 100.0 shooting 215.4 111.5 158.3 88.3 136.2 113.2

Cockfoot

blooming 257.6 133.3 111.8 62.4 139.7 116.1 branching 169.8 100.0 221.2 100.0 142.1 100.0 shooting 194.9 114.8 172.1 77.8 165.0 116.1

Grass mix

blooming 200.8 118.3 140.5 63.5 166.5 117.2 4.1.4. Buffer capacity (BC) for each of the studied grasses was different during

vegetation thus characterizing differences in ensilage capacity of the green material. During vegetation BC decreased (Figure 1); it means that ensilage capacity improved. In flowering, BC was lowest for all the studied grasses. Significant change of buffer capacity was found for all grasses under the influence of all the three studied factors:

Stage of maturity (p<0.01; R=0.847) (lower during flowering), Grass species (p<0.01; R=0.847) (lower for timothy, meadow fescue and

perennial ryegrass), Kind of green material (p<0.01; R=0.847) (lower in wilted mass).

Significant BC changes during vegetation were affected by interaction of factors species+ stage (p<0.05; R=0.847). Investigation of BC mutual relationships between plant developmental stages showed significant difference. BC significantly varied between perennial ryegrass, meadow fescue and timothy compare to grass mixture (p<0.01). There was not observed statistically significant difference between BC in

37

Page 38: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

meadow fescue, cocksfoot grass and grass mixture (p>0.05). It could lead to the conclusion that the ensilage capacity of grasses was similar (Fig. 1).

stage og maturity

bloomingshootingbranching

buffe

rcap

acity

mEq

kg-1

700

600

500

400

300

200

species

perennialryegrassmeadow fescue

timothy

meadow foxtail

cockfoot

grass mix

Fig.1 Modification of bufercapacity in grass at different vegetation stages of maturity.

4.1.5. Fermentation coefficient (FC) varied for different grass species during vegetation (Fig. 2). FC was highest for perennial ryegrass, meadow fescue and timothy during flowering. For wilted green mass grasses FC was higher than that for fresh cut mass. FC was significantly affected by all the three basic factors studied, as well as by two interactions of these factors:

Grass species (p<0.01; R=0.884) (higher for meadow fescue, perennial ryegrass, timothy),

Stage of maturity (p<0.01; R=0.884) (higher during flowering), Kind of green mass (p<0.01; R=0.884) (higher in wilted mass), Grass species and plant developmental stage in interaction (p<0.01; R=0.884), Grass developmental stage and kind of green mass in interaction (p<0.05;

R=0.884). Significant FC changes were found between grass species: perennial ryegrass, meadow fescue, timothy (p<0.01) and meadow foxtail (p<0.05) compare to grass mixture. Insignificant FC changes were found for cocksfoot grass green mass and that of grass mixture. (p>0.05). Significant were the FC changes between the stages of vegetation (Fig. 2).

38

Page 39: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

stage of maturity

bloomingshootingbranching

Ferm

enta

tion

coef

ficie

nt

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

species

perennial ryegrass

meadow fescue

timothy

meadow foxtail

cocksfoot

grass mix

Fig.2 Modification of fermentation coefficient of grass at different stages of maturity.

4.1.6. Total microorganisms CFU count greatly varied in different grasses green

material during vegetation. Counts of microorganisms tended to increase during vegetation in all green materials of the studied grasses. After data mathematical processing we found that counts of microorganisms were significantly affected by: The kind of green material (p<0.01; R=0.586) (more in wilted material), Grass species (p<0.05; R=0.586) (more for cocksfoot grass and meadow

foxtail), Grass species and grass developmental stage interaction (p<0.05; R=0.586).

Grass developmental stage had no significant effect on counts of microorganisms (p>0.05; R=0.586). Comparison of the obtained results between years showed significantly smaller count of microorganisms in 2002 than that in 2001, which could be explained by more dry and hot weather conditions in the last year.

4.1.7. Lactic acid bacteria CFU count in the studied grasses green material greatly differed between vegetation stages. Lactic acid bacteria counts tended to decrease in wilted grass mass compare to fresh cut grass. The highest lactic acid bacteria count (average indices) was found in timothy, the lowest − in cocksfoot grass green mass. Most of all lactic acid bacteria were found in grasses cut at the flowering stage. Mathematical data processing of the obtained results allows considering that only one of the studied basic factors − grass developmental stage − significantly affected the lactic acid bacteria count in grass green mass (p= 0.061; R= 0.572) and one interaction of factors − grass species + plant developmental stage (p<0.01; R=0.572).

4.1.8. Butyric acid bacteria CFU count increased in green mass of grasses during vegetation except the stem elongation stage. The highest counts of butyric acid bacteria (average indices) were found in meadow fescue green mass but the lowest − in perennial ryegrass and cocksfoot grass green mass. Results of data statistical analysis showed that two out of the three studied basic factors significantly affected butyric acid bacteria count:

39

Page 40: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Grass developmental stage (p<0.01; R=0.324) (during vegetation increased), Grass species (p<0.01; R=0.324) (more for meadow foxtail, less for perennial

ryegrass). The kind of green mass did not significantly affect butyric acid bacteria count in grass mass (p>0.05; R=0.324).

4.1.9. Changes in mould fungi CFU count during vegetation differed between grass species. The least mould fungi count was found in meadow fescue, but most − in green mass of timothy and perennial ryegrass. Mould fungi count tended to decrease in wilted grass green mass. At tiller, mould fungi count was abundant, but in flowering, with the reduction of available nutrients in plant leaves, their count decreased again. Statistical data processing showed that any of the studied basic factors did not affect the count of mould fungi in grass green mass (p>0.05). Data processing showed that the developed model was not really correct. The growth of mould fungi was significantly affected by other factors not studied yet as determination coefficient was very low (R=0.080).

4.1.10. Yeast-like fungi growth in green mass of the studied grasses was inconsistent during vegetation. More yeast was found in grass mass, it was less in timothy grass mass. In wilted grass mass the growth of yeast decreased in all the studied grass species due to insufficient moisture.

Mathematical data processing showed that any of the studied basic factors did not significantly affect yeast growth in green mass (p>0.05). Interaction of factors − grass developmental stage + grass species was statistically significant for the changes in yeast fungi count (p<0.05; R=0.346). The chosen statistical model showed that the other basic factors not studied yet significantly affected the count of yeast-like fungi in green mass of grasses because determination coefficient was very low (R=0.346).

4.2. Grass silage fermentation characteristics between the stages of vegetation

The differences in chemical composition of grass green mass as showed in the first chapter and changes in FC and BC during vegetation allow predicting different course of fermentation and quality of the produced grass silage.

Based on mathematical processing of the obtained results regarding organic acids accumulation, fermentation process and microbial spectrum changes in silage depending on grass developmental stage, grass species and ensiling technique, there were found several regularities. 4.2.1. Active acidity (pH) was different in silages made from the five studied grass species and one grass mixture between the stages of vegetation (Fig. 3). Application of SIL-All4x4 additive resulted mostly in the decrease of pH in ensiling mass. Comparing pH changes between:

Grass species, they were significant between timothy, meadow fescue and grass mixture (p<0.01),

Grass developmental stages, they were significant between tiller, stem elongation and flowering (p<0.01),

Ensiling techniques, they all were significant <p<0.01).

40

Page 41: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

stage of maturity

bloomingshootingbranching

Act

ive

acid

(pH

)

4,6

4,5

4,4

4,3

4,2

4,1

4,0

species

perennialryegrassmeadow fescuetimothy

meadow foxtail

cocksfoot

grass mix

Fig.3 Modification of pH on grass silage at different stages of maturity.

After statistical data processing it was found, that the pH level in grasses was significantly affected by:

Grass species (p<0.05; R=0.771) (lower for perennial ryegrass, meadow foxtail, timothy),

Grass developmental stage (p<0.05; R=0.771) (reduction during vegetation), Ensiling technique (p<0.05; R=0.771) (lower with additive SIL-All4x4), Grass species and ensiling technique (p<0.05, R=0.771).

4.2.2. Sum of organic acids in various grass silages changed between grass

developmental stages. Most organic acids accumulated in mixed grass silage, but the least sum of acids was found in timothy, perennial ryegrass and meadow fescue silages. Compare to organic acids content in mixed grass silages, it significantly differed from sums of acids of other grass silages. The decrease of organic acids during vegetation is shown in Fig.4.

41

Page 42: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

stage of maturity

bloomingshootingbranching

Sum

m o

f org

anic

aci

d %

20

18

16

14

12

10

8

species

perrinial ryegras

meadow fescue

timothy

meadow foxtail

cocksfoot

grass mix

Fig.4 Modification of bufercapacity in grass at different vegetation

Biological yeast SIL-All4x4 additive resulted in the increase of organic acids sum in all grass silages. Organic acids accumulation in grass silage was significantly affected by:

Grass species (p<0.01; R=0.713) (higher for grass mixture “Havera 1”, cocksfoot grass, but lower for timothy, meadow fescue),

Grass developmental stage (p<0.01; R=0.713) (reduction during vegetation), Ensiling technique (p<0.01, R=0.713) (lower with AIV-2 additive and wilting

of mass prior to ensiling), Grass species and plant developmental stage interaction (0.01; R=0.713), Grass species and ensiling technique interaction (p<0.01; R=0.713).

4.2.3. Dry matter content in the studied grass silages was different. During vegetation

the DM content in silages increased. The DM content in grass silage was significantly affected by: Grass species (p<0.01; R=0.806) (more for meadow fescue, less for grass

mixture “Havera 1”, Grass developmental stage (p<0.01; R=0.806) (increased during vegetation), Ensiling technique (p<0.01, R=0.806) (most in mass wilted prior to ensiling), Grass species and silage preservative interaction (p<0.01; R=0.806), Grass species and ensiling technique interaction (p<0.05; R=0.806), Grass developmental stage and ensiling technique interaction (p<0.01;

R=0.806. 4.2.4. Lactic acid content in various grass silages was different. Lactic acid mainly was

found in timothy silage, its content was least in meadow fescue silage. Biological yeast SIL-All4x4 additive provided the highest lactic acid content in grass silages (Fig. 5).

42

Page 43: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Fig.5. Influence of silage making method on count of lactic acid in different grass silage (DM).

silage making methodwiltedSIL-All4x4AIV-2Pluscontrol

Lact

ic a

cid,

g k

g-1180

160

140

120

100

80

60

speciesperennialryegrassmeadow fescue

timothy

meadow foxtail

cocksfoot

grass mix

Mathematical data processing showed that lactic acid content in grass silages was significantly affected by:

Grass developmental stage (p<0.01; R=0.163) (increased during vegetation), Ensiling technique (p<0.01; R=0.163) (more with SIL-All4x4 additive).

Grass species did not significantly affect the lactic acid content in grass silage (p>0.05; R=0.163). The lactic acid content in silage was significantly affected by other factors not studied yet as it was indicated by the low determination coefficient (0.163). 4.2.5. Acetic acid content in grass silages was different in various stages of grass

development. Acetic acid was mainly found in grass mixture “Havera 1” harvested at tiller, silage. Different ensiling techniques resulted in diverse acetic acid content in silages compare to control treatment. The highest acetic acid content was found in silages made from fresh, untreated grass. Acetic acid content in silages was significantly affected by:

Grass species (p>0.01; R=0.305) (lower for meadow fescue, timothy, perennial ryegrass),

Grass developmental stage (p<0.01; R=0.305) (lower in stem elongation, flowering),

Ensiling technique (p<0.01, R=0.305) (least in mass wilted prior to ensiling), Grass species and plant developmental stage interaction (p<0.01; R=0.305).

4.2.6. Butyric acid accumulation differences in the studied grass silages could be

divided into two groups. Butyric acid was mainly found in grass mixture, meadow foxtail and cocksfoot grass silages. Timothy, perennial ryegrass and meadow fescue (more easily ensiling grasses) were included in the second group with the less butyric acid content. Better quality silage was produced from the grasses of the second group. Prior to ensiling, the treatment of green mass with the chemical

43

Page 44: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

silage preservative AIV-2Plus or biological ferment SIL-All4x4 additive or short wilting of green mass resulted in the decrease of butyric acid content in silages, but the division in groups by the butyric acid content did not change (Fig. 6).

silage making method

wiltedSIL-All4x4AIV-2Pluscontrol

But

yric

aci

d, g

kg-

1

20

10

0

species

perennialryegrass

meadow fescue

timothy

meadow foxtail

kamolzāle

grass mix

Fig.6 Influence of ensilage method on changes of count of butyric acid in different grass silages.

Butyric acid content in grass silages was significantly affected by:

Grass species (p<0.01; R=0.644) (less for perennial ryegrass, meadow fescue, timothy), Grass developmental stage (p<0.01; R=0.644) (less during flowering), Ensiling technique <p<0.01; R=0.644) (less with AIV-2 Plus and SIL-All4x4 additives), Grass species and plant developmental stage interaction (p<0.01; R=0.644), Grass species and ensiling technique interaction (p<0.01; R=0.644), Grass species, plant developmental stage and ensiling technique interaction

(p<0.05; R=0.644). 4.2.7. Total count of microorganisms (TMC) varied in differently made grass silages.

During vegetation, there were not observed differences in the count of microorganisms. After statistical data processing we concluded that the count of microorganisms in grass silage was affected by:

Grass species (p<0.01; R=0.377) (0.377) (more for meadow foxtail, less for meadow fescue),

Ensiling technique (p<0.01, R=0.377) (reduced more when using SIL-All4x4 additives), Grass species and plant developmental stage interaction (p<0.01; R=0.377), Grass species and ensiling technique interaction (p<0.01, R=0.377), Grass species, plant developmental stage and ensiling technique interaction

(p<0.01; R=0.377). Plant developmental stage did not significantly affect the count of micrrorganisms in grass silages (p>0.05; R=0.377). The count of microorganisms in grass silage was significantly affected by other factors not studied yet, because determination coefficient was low (0.337).

44

Page 45: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

4.2.8. Lactic acid bacteria CFU count in differently made grass silages was inconsistent. There were not found obvious relationships in changes in lactic acid bacteria CFU count between grass species and plant developmental stages. The kind of ensiling affected lactic acid formation in grass silage.

There were observed differences between the kinds of ensiling: Control treatment and SIL-All4x4 additive, Wilted and SIL-All4x4 additive, AIV-2 Plus and wilted.

Results of data mathematical processing showed that lactic acid count in grass silages were significantly affected by:

Grass species (p<0.01; R=0.337) (more for meadow foxtail, cocksfoot grass), The kind of ensiling (p<0.01; R=0.337) (reduced more by AIV-2 Plus

additive), Grass species and plant developmental stage interaction (p<0.01; R=0.337), Grass species and the kind of ensiling interaction (p<0.01; R=0.337), Grass species, plant developmental stage and the kind of ensiling interaction

(p<0.01; R=0.377). Plant developmental stage did not significantly affect the count of lactic acid bacteria in grass silages (p>0.05; R=0.337). Lactic acid bacteria count in grass silages was affected by other factors not studied yet, because determination coefficient was low (0.337).

4.2.9. Butyric acid bacteria CFU count was different in various grass silages made at

different stages of maturity. According to our investigations, butyric acid bacteria CFU count did not change during vegetation, but it could significantly change at the result of interaction of other factors not studied yet. Our research model had low determination coefficient (R=0.359). The chemical silage preservative AIV-2 Plus and biological ferment SIL-All4x4 additive decreased butyric acid content in silages (Fig.7).

silage making method

wiltedSIL-All4x4AIV-2Pluscontrol

Lg fr

om c

ount

of L

AB

7,0

6,5

6,0

5,5

5,0

4,5

4,0

3,5

species

perennialryegrass

meadow fescue

timothy

meadow foxtail

cocksfoot

grass mix

Fig.7 Influence of silage making method on changes of count of clostridia MPN g-1 in different grass silages

45

Page 46: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Butyric acid bacteria CFU count in grass silages was significantly affected by: Grass species (p<0.01, R=0.359) (less for meadow fescue, perennial ryegrass, timothy), Grass developmental stage (p<0.01, R=0.359) (less in flowering stage), Ensiling technique (p<0.01; R=0.359) (least with SIL-All4x4 and AIV-2 Plus additives), Grass species and plant developmental stage interaction (p<0.01; R=0.359).

4.2.10. Mould fungi CFU count in grass silages during vegetation was inconsistent.

Mould fungi CFU count tended to increase in all the studied grasses during vegetation. The higher dry matter mass the harder it was compacted resulting in favourable conditions for mould fungi growth. The use of chemical silage preservativeAIV-2 Plus or biological ferment SIL-All4x4 additive in green mass prior to ensiling resulted in mould fungi reduction in grass silages compare to control treatment. In grass silages mould fungi count was high in case when green material was wilted prior to ensiling.

Mould fungi CFU count in grass silages was significantly affected by: Grass species (p<0.01; R=0.361) (less in grass mixture “Havera 1”), Grass developmental stage (p<0.01; R=0.361) (increased during vegetation), Ensiling technique (p<0.01; R=0.361) (reduced by ensiling additives), Grass species and plant developmental stage interaction (p<0.01; R=0.361).

Mould fungi count in grass silages was significantly affected by other factors not studied yet because the value of determination coefficient used in the calculation model was low (0.361).

4.2.11. Yeast-like fungi CFU count between species of grasses during vegetation greatly differed. Different ensiling techniques affected yeast-like fungi counts in grass silages. The best results in the decrease of yeast-like fungi growth in grass silages were achieved with SIL-All4x4 additive. Wilting of green mass did not reduce yeast-like fungi CFU count.

Yeast-like fungi count in grass silage was significantly affected by: Grass developmental stage (p<0.05; R=0.288) (less at tiller), Ensiling technique (p<0.01; R=0.288) (least with SIL-All4x4 additive), Grass species and plant developmental stage interaction (p<0.01; R=0.288), Grass species and ensiling technique (p<0.05; R=0.288).

Yeast-like fungi count in grass silages was significantly affected by other factors not studied yet, because the value of determination coefficient used in calculation model was low (0.288).

4.3. Nutritive value change in different stages of grass development, green mass and differently made grass silage

Cows require feed balanced in nutrients. Exactly energy (NEL) and protein (CP) sufficiency levels have the decisive role in cows feed. Forage grasses differ by their feeding value, production capacity and nutrient availability. They may be divided into several groups. Dry matter is the sum of grass valuable components. Grass dry matter content below 15 % does not provide cows with the necessary nutrients needed for milk production. Protein and energy levels, their preservation in silage and organic matter digestibility in dry matter between grass developmental stages is different.

46

Page 47: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

4.3.1. Regulations of nutritive value changes in different forage grasses harvested at tiller Forage grasses at tiller showed the highest feeding value during vegetation due to

low content of fibre fractions (ADF and NDF) and high levels of crude protein and productive energy. In making silage, the preservation of feeding value in green material cut at tiller is burdened because of difficulties in providing the right fermentation process and with this storage of high feeding value. Table 2 presents the effect of ensiling technique on feeding value changes in different grass silages.

Table 2

Feed value of different grass and it silage, maked in branching stage of maturity

Conservation method NEL MJ kg-1

in DM TDN, % Crude protein

g kg-1 in DM Perennial ryegrass

Grass 6.92 72.46 166.90 6.30 65.40 155.70 6.46 68.00 161.20 6.58 68.90 164.01

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.40 66.92 159.0

Meadow fescue Grass 6.76 70.33 196.3

6.41 65.12 182.2 6.66 67.82 187.6 6.74 68.52 191.0

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.49 66.18 190.2

Timothy Grass 7.00 73.21 227.4

6.58 64.25 217.8 6.88 65.85 223.8 6.91 66.88 224.7

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.80 64.43 218.5

Meadow foxtail Grass 6.80 68.71 163.4

6.47 65.13 149.7 6.69 66.79 158.0 6.62 67.57 161.4

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.54 64.19 157.0

Cocksfoot Grass 6.80 71.16 179.2

6.42 58.28 161.9 6.55 63.42 169.7 6.73 67.14 173.9

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.60 61.48 168.9

Grass mix “Havera 1” Grass 7.01 73.0 221.2

6.61 62.71 202.8 6.93 65.56 210.2 6.82 66.32 212.9

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.78 62.40 204.5

47

Page 48: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

The results summarized in Table 2 show increased energy level and crude protein content in silages treated with additives and made of grasses harvested at tiller. The highest feeding value in grass silages made from green material cut at tiller, which had the worst ensilage capacity was mainly provided by the biological ferment SIL-All4x4 additive compare to other ensiling techniques.

4.3.2. Regularities of nutritive value changes in different forage grasses harvested at stem elongation

At stem elongation forage grasses were higher in dry matter content, lower in buffer capacity, more balanced crude protein to sugars ratio, lower content of

Table 3

Feed value of different grasses and it silages, maked in shooting stage of maturity

Conservation method NEL MJ kg-1 in DM TDN, % Crude proteig kg-1 in DM Perennial ryegrass

Grass 6.67 69.99 148.7 6.28 64.82 138.0 6.39 67.16 144.9 6.55 68.90 144.3

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.36 65.06 143.3

Meadow fescue Grass 6.75 68.81 153.3

6.25 64.14 138.9 6.51 66.54 144.2 6.59 67.28 146.5

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.49 64.54 141.2

Timothy Grass 6.78 71.01 179.3

6.53 61.82 156.2 6.62 65.46 172.0 6.64 65.74 173.1

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.53 63.22 159.9

Meadow foxtail Grass 6.68 67.30 157.5

6.28 61.89 148.8 6.37 64.23 153.2 6.43 65.63 154.9

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.47 62.14 152.6

Cocksfoot Grass 6.41 67.40 158.3

5.97 58.88 142.8 6.04 64.68 151.0 6.19 66.76 151.6

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.03 61.48 148.9

Grass mix “Havera 1” Grass 6.48 68.17 172.1

6.10 60.62 155.6 6.20 64.12 162.6 6.29 64.48 163.6

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.27 62.26 159.7

48

Page 49: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

unwanted microorganisms (better ensilage capacity than that at tiller) and better feeding value preservation. Table 3 presents summarized data on grasses, cut at stem elongation, feeding value changes in differently made silages. Data summarized in Table 3 show that higher NEL, organic matter digestibility and crude protein content in silages of grasses harvested at stem elongation were predominantly provided by biological ferment SIL-All4x4 additive.

4.3.3. Regularities of nutritive value changes in different forage grasses harvested

in flowering All forage grasses decline in feeding value as they mature. Delayed cutting is

connected with NEL and crude protein losses and the increase of fibre fractions ADF and NDF DM (worsening of nutrient availability). Changes in feeding value of silages made of grasses cut at the flowering stage are presented in Table 4.

Table 4

Feed value of different grasses and it silages, maked in blooming stage of maturity

Conservation method NEL MJ kg-1

in DM TDN, % Crude protein

g kg-1 in DM 1 2 3 4

Perennial ryegrass Grass 6.48 68.06 126.40

6.12 63.26 119.8 6.32 66.78 123.5 6.38 67.48 122.9

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.26 63.92 121.9

Meadow fescue Grass 6.50 66.86 119.3

6.16 62.68 113.9 6.21 65.56 119.0 6.26 66.08 119.1

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.07 63.26 116.7

Timothy Grass 6.54 68.69 137.1

6.15 60.88 129.2 6.46 64.66 130.9 6.45 64.64 134.5

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.32 61.80 132.0

Meadow foxtail Grass 6.62 65.50 145.3

6.23 60.50 133.9 6.40 62.74 139.5 6.34 64.12 141.9

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 6.24 61.42 136.3

Cocksfoot Grass 6.31 66.48 111.8

5.81 58.26 103.7 5.98 63.26 108.1 6.18 65.24 106.9

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 5.96 61.36 106.1

49

Page 50: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Conservation method NEL MJ kg-1 in DM

TDN, % Crude protein g kg-1 in DM

1 2 3 4 Grass mix “Havera 1”

Grass 60.24 65.75 140.5 5.68 60.30 123.2 5.89 62.60 128.1 5.91 63.06 130.6

Silage - control - AIV-2Plus - SIL-All4x4 - wilted 5.79 61.54 127.9

The feeding value preservation was best provided by AIV-2 Plus and SIL-All4x4 additives (Table 4). Data mathematical processing showed the following: NEL changes were significantly dependent on:

- Grass species (p<0.01; R=0.544) (higher for perennial ryegrass, meadow, fescue),

- Grass developmental stage (p<0.01; R=0.544) (highest at tiller), - Ensiling technique (p<0.01; R=0.544) (highest with AIV-2 Plus and SIL-

All4x4 additives), - Grass species and plant developmental stage interaction (p<0.05; R=0.544), - Grass species and ensiling technique interaction (p<0.05; R=0.544).

Comparison between grass species did not show significant differences in NEL between cocksfoot grass and grass mixture (p>0.05). Significant difference was found between the stages of grass development (p<0.01). Comparison between control treatment and other ensiling techniques showed significant difference (p<0.01). Crude protein content in grass silages was significantly affected by:

- Grass species (p<0.01; R=0.629) (mainly for timothy, grass mixture “Havera 1), - Grass developmental stage (p<0.01; R=0.692) (mainly at tiller), - Ensiling technique (p<0.01; R=0.692) (highest with AIV-2 Plus and

SIL-All4x4 additives), - Grass species and plant developmental stage (p<0.01; R=0.692).

Comparison of crude protein in grass mixture with other grasses showed significant difference only with perennial ryegrass, timothy and cocksfoot grass (p<0.01). There was found significant difference between all stages of plant development (p<0.01). The crude protein content compare to control significantly differed with SIL-All4x4 (p<0.01) and AIV-2 Plus (p<0.05) additives made silage. In production, ensiling of one grass species will be infrequent. Mixture of grasses is a common practice to improve ensilage capacity of the material and produce silage high in feeding value. Grass mixture “Havera 1” which was analysed in promotion work has been tested under production conditions. Grass mixture composed of 60 % perennial ryegrass is palatable to cows both as fresh feed and silage, consuming respectively 14 and 12 kg grass DM per day (78.8 % and 65.7 % feeding value) providing average milk yield 21 and 18.7 kg per day/night high in milk protein (320 and 310 g kg-1).

50

Page 51: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

5. Conclusions Taking as a basis analysis of the research targets moved forward in promotion work

we drew conclusions regarding change of grass ensilage capacity and feeding value regularities during vegetation. 1. Grass green mass buffer capacity is changing between grass species and stages of

maturity At tiller

- The lowest for perennial ryegrass (468 mEq kg-1) - The highest for grass mixture “Havera 1” (683 mEq kg-1)

At stem elongation - The lowest for timothy (368 mEq kg-1) - The highest for grass mixture “Havera 1” (565 mEq kg-1)

At flowering - The lowest for timothy (242 mEq kg-1) - The highest for cocksfoot grass (451 mEq kg-1)

2. By the calculated fermentation coefficient the studied grasses are divided into: Easily ensiled (FC>40) at flowering stage

- Perennial ryegrass (FC=45) - Meadow fescue (FC=46) - Timothy (FC=42)

Medium easily ensiled (FC=31-40) at stem elongation - Perennial ryegrass (FC=38) - Meadow fescue (FC=33) - Timothy (FC=31)

Difficult to ensile (FC<30) - All the studied grasses at tiller - Meadow foxtail (FC=20), cocksfoot grass (FC=26), “Havera 1” (FC=24) at

stem elongation - Cocksfoot grass (FC=29) and ”Havera 1” at flowering

3. Epiphytic microflora and composition in grass green mass change during

vegetation (p<0.01). 4. Grass silage fermentation parameters are influenced by several factors.

pH and organic acids sum are affected by ensiled grass species (p<0.05), ensiling technique (p<0.05) and grass developmental stage when harvested for ensiling (p<0.05)

Lactic acid content in silage is affected by grass developmental stage, ensiling technique (p<0.01) and other factors not studied yet because the value of determination coefficient is low (R=0.163)

Butyric acid content in silages is influenced by grass species (p<0.01), grass developmental stage (p<0.01) and ensiling technique (p<0.01).

5. Chemical silage preservative AIV-2 Plus and biological ferment SIL-All4x4 additives affect silage fermentation parameters: Chemical silage preservative AIV-2 Plus ensures good quality silage production

from grasses with buffer capacity 508 – 565 mEq kg-1. Activity of the chemical silage preservative is directed towards fermentation processes delay (total acids content decreases)

51

Page 52: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Biological ferment SIL-All4x4 ensures good quality silage production from grasses with buffer capacity 540 – 680 mEq kg-1). Its activity is directed towards fermentation processes stimulation (total acids content increases).

6. Grass silage hygienic status is characterized by the existing microflora and its composition. Lactic acid bacteria (wanted) CFU count in silages is significantly affected by

grass species (p<0.01), ensiling technique (p<0.01) and other factors as well (R=0.337)

Butyric acid bacteria (unwanted) CFU count is significantly affected by grass species (p<0.01), grass developmental stage (p<0.01) and ensiling technique (p<0.01) (R=0.469)

Mould fungi (unwanted) CFU count in silages is significantly affected by grass species (p<0.01), grass developmental stage (p<0.01), ensiling technique (p<0.01) and other factors as well (R=361)

Yeast-like fungi (unwanted) CFU count in silages is significantly affected by grass developmental stage (p<0.05), ensiling technique (p<0.01) and other factors not studied yet (R=0.288).

7. Feeding value in grass silages made from green material cut at three stages of maturity is different: Energy (NEL) and protein values are significantly (p<0.01) affected by grass

species, grass developmental stage and ensiling technique (R=0.692) Digestible nutrient content DM in silages is significantly (p<0.01) affected by

grass species, grass developmental stage and ensiling technique (R=0.581) Fibre fraction content in silages is significantly (p<0.01) affected by grass

species, plant developmental stage and ensiling technique (R=0.661). 8. Short wilting of grass green mass result in the following:

Dry matter content significantly increases (p<0.o1; R=0.893) Buffer capacity is significantly decreasing (p<0.01; R=847) Fermentation coefficient is increasing (p<0.01; R=0.884) Total microorganisms CFU count is changing (p<0.01; R=0.586)

9. Wilting of grass silages result in the following: pH is increasing (p<0.01; R=0.771) Organic acids sum is decreasing (p<0.01; R=0.713) Lactic acid content is increasing (p<0.01; R=0.163) Butyric acid content is decreasing (p<0.01; R=0.664) Total microorganisms CFU count is significantly changing (p<0.01; R=0.377)

10. Parameters characterizing grass silage feeding value such as NEL and crude protein content are affected by the stage of vegetation, grass species to be ensiled and ensiling technique.

11. Fermentation regulators (chemical silage preservative AIV-2 Plus and biological ferment SIL-All4x4 additive) provide not only fermentation optimisation but maximum energy (p<0.01) and crude protein (p<0.01) preservation in grass silage as well.

12. The using of SIL-All4x4 in ensilage process is important to obtained qualitative silage from grasses of hard ensilability (meadow foxtail, cocksfoot, grass mix “Havera 1”) in all stages of maturity.

13. The using of ensilage improvements AIV-2Plus or SIL-All4x4 to provided the obtaining of qualitative silage from grasses of average ensilability (perennial ryegrass, meadow fescue, timothy) in shooting stage of maturity.

52

Page 53: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

14. The using of fermentation improvements can be changed with grass wilting, before

ensilage, if it is possible from lightly ensilability grasses (meadow fescue, perennial ryegrass, timothy) in blooming stage of maturity.

6. Zinātniskās publikācijas par promocijas darba tēmu

1. Ošmane B. Kamolzāles sausnas ķīmiskā sastāva un enerģētiskās vērtības izmaiņas

veģetācijas gaitā. Zinātne lauku attīstībai. LLU Starptautiskās zinātniskās konferences referāti Jelgavā, 2001.g. 23.-25.maijs. Jelgava, 2001., 73.-76.lpp.

2. I.Ramane, B.Ošmane. Piedevu ietekmes salīdzinājums uz zāles skābbarības fermentācijas procesiem. Eco-Balt 2001, Rīga, 2001.g. 14.septembrī, 64.lpp.

3. Ošmane B., Ramane I. Buferkapacitātes izmaiņas dažādās stiebrzāļu veģetācijas fāzēs un iegūto skābbarību fermentācijas intensitāte. Agronomijas Vēstis. Jelgava, 2002., Nr.4, 116.-120.lpp.

4. Ošmane B., Ramane I., Kravale D., Blūzmanis J. The effects of the ensiling potential of timothy and ryegrass at different stages of maturity and application of an inoculant SIL-All4x4 om quality of silage. Proceedings of the Animal Nutrition Conference. May 30-31, 2002 in Tartu, Tartu, 2002, p.58-63.

5. Ošmane B. Ķīmiskā konservanta AIV-2 Plus ietekme uz zāļu maisījuma (Havera-1) skābbarības sastāvu, fermentāciju un sagremojamību. Eco-Balt 2002, Rīga, 2002.gada 7.-8.jūnijā, Rīga, 2002. 81.-82.lpp.

6. Jemeljanovs A., Kravale D., Osmane B. Beca M. The effects of inoculant FeedtechTM Silage on fermentation quality and nutritional value of legume and grass-legume silage for milk production. Book of Abstracts of the 53rd Annual Meeting of the European Association for Animal Production. Cairo, Egypt, 1-4. September 2002., p.84.

7. Ošmane B., Ramane I. Skābēšanas metožu ietekme uz ganību airenes skābbarības fermentācijas gaitu, mikrobioloģisko spektru un govju produktivitāti. LLU, Starptautiskās zinātniskās konferences “Dzīvnieki. Veselība. Pārtikas higiena.” Raksti, Jelgava, 2002.gada 14.novembrī, Jelgava, 2002., 187.-194.lpp.

8. Ošmane B. The effect of stage of maturity and inoculant SIL-All4x4 on fermentation quality and chemical composition of meadow-foxtail and meadow-fescue silages. LUA Research for Rural Development 2002, International scientific conference proceedings, Jelgava, Latvia, pp. 73-78.

9. Ošmane B. (2003) Interprise of improving fermentation and feed value in meadow fescue silage. Proceedings of International scientific conference ECO- Balt 2003, Rīga, 28-29.lpp.

10. Ošmane B., Ramane I. (2003) Influence of conservation methods on protein losses in grass silages harvested at different stades of maturity. Proceedings of Nordic Asociation of Agricultural Scientists 22nd Congress, Turku, Finland.

11. Ošmane B. Investigation and estimation of risk factors effect on grass silage quality in vegetation stages of maturity. LUA Research for Rural Development 2003, International scientific conference proceedings, Jelgava, Latvia, 21-24 May (nodots redkolēģijai 2003.g.maijā).

53

Page 54: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

12. Ošmane B., Ramane I. Enerģētiskā un proteīna bilance atšķirīgās veģetācijas fāzēs novāktās stiebrzālēs un no tām dažādi gatavotās skābbarībās. LLU Raksti (nodots redkolēģijai 2003.g.decembrī).

54

Page 55: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

Baiba Ošmane Promocijas darba kopsavilkums

LLU LF Dzīvnieku zinātņu katredra Lielā ielā 2, Jelgava LV 3001

Tirāža 50 eksemplāri

55

Page 56: Latvijas Lauksaimniecības Universitāte Lauksaimniecī ātes Dzī āņ … · 2016. 3. 3. · cukuri (WCS) – pēc Bertrāna metodes (GOST 26176-91), buferkapacitāte (BC) – pēc

56