Er urter fremtiden i de økologiske kløvergræsmarker? Urter og tanninrige planter - den nyeste tyske forskning Ralf Loges Christian-Albrechts-Universitet Kiel Institut for Planteproduktion/ Afdeling Økologisk Jordbrug Tyskland
Indhold Hvorfor dyrke urter og alternative bælgplanter? Lidt om tanniner og andre værdifulde indholdstoffer Udvalgte alternative grovfoderplantearter Foderværdi og mineralstofinhold Proteinindhold og proteinkvalitet Tanninindhold Ædelysten Udbytte Resume Perspektiv for praktisk dyrkning
Hvorfor dyrke urter og alternative bælgplanter? Der er stigende interesse for at anvende urter i græsblandinger, og der er mange grunde til det: - øget biodiversitet og økologisk stabilitet i græsmarken - positive effekter på dyresundhed - positiv indflydelse på produktkvalitet (mælk og kød) - forøgelse af ædelysten - ønsker om en mere alsidig fodersammensætning - forbedret udnyttelse af for hurtig omsættelig foderprotein
Indledning Hvorfor dyrke urter og alternative bælgplanter? Urter og mange bælgplanter er rig på: - mineralstoffer - vitaminer, - umættede fedtsyrer - æteriske olier - og sekundære planteindholdsstoffer som eks. tanniner
Tanniner Tanniner er bittersmagende polyphenoler, der kan : - forebygge trommesyge - hæmme parasitangreb f. eks. indvoldorme - forbedre udnyttelsen af protein - sænke dannelsen af klimarelvant methan i vommen Tanninernes egentlige rolle i planterne, er at forebygge insektangreb A B Effect of condensed tannins on the attachment of Fibrobacter succinogenes to filter paper. (A) absence of tannins; (B) exposure of 400 µg/ml of Lotus corniculatus condensed tannin for 30 min McAllister, 1994
Tanniner kan forbedre udnyttelsen af protein Styret af ph-værdien i vommen danner kondenserede tanniner stabile komplekser med proteiner. Disse bliver opløst ved lave ph-værdier i løben og tyndtarmen hvor koens proteinoptagelse sker. Proteinet bliver derved beskyttet for ueffektiv nedbrydelse i vommen Der bliver dannet minder ammoniak i vommen, det belaster leveren mindre og sparer dyret energi. Vommen (ph>4) Stabil Protein-Tannin-Kompleks Løben og Tyndtarm (ph<4) Protein frigivet = Tanninmolekyl = Protein / Polypeptid
Alternative bælgplanter vi arbejdede med Gul og hvid stenkløver: Nøjsomhed; men ret ukendte egenskaber Esparsette: Højt indhold af tanniner; hjælper mod indvoldsparasitter Kællingetand: Højt indhold af tanniner; tørkeresistens Alsikke kløver: Højt indhold af bitterstoffer. Klarer tung jord og våde betingelser Humle-Sneglebælg Tørketolerant; billig i frøproduktionen Hvidkløver: Standard til afgræsning, har vækstfaser med højt indhold af tanniner Rødkløver: Standard til slet i Tyskland; højt indhold af sekundære indholdsstoffer Lucerne: Drovtykkervenlig, hvis fodret som hø
Urter vi arbejdede med Bibernelle: Højt indhold af sekundære Mælkebøtte indholdsstoffer Der er raporteret positive effekter på mælkeydelsen Cikorie : Højt indhold af tanniner(?), hjælper mod indvolds- Parasitter, dybt rodsystem Kommen: æteriske olier; god for fordøjelsen; antimikrobakteriel Lancet-vejbred: Høj indhold af sekundære indholdsstoffer (garvestoffer, kiselsyre); betændelses hæmmende Røllike æteriske oljer; Antibakteriel; betændelses hæmmende Almindelig rajgræs) som vel kendt standardgræs
Materiale og metode Siden 2005 er vi via parcelforsøg i gang med at undersøge urternes dyrknings potentiale. Det finder sted på den økologiske forsøgsgård Lindhof, beliggende 70 km syd for den Dansk-Tyske grænse.
Nettoenergi-indhold efter det Tyske vurderingssystem I det tysk nettoenergi-vurderingssystem svarer 7 til en god majsensilage)
Mineralstofindhold f. eks Calcium gr/kg TS 25 Calcium-indhold i det 1. og 3. slet renbestande, 2010 bælgplanter urter græs 20 15 10 1. slet 3. slet 5 0
Mineralstofindhold f. eks Fosfor gr/kg TS 8 7 Fosfor-indhold i det 1. og 3. slet renbestande, 2010 bælgplanter urter græs 6 5 4 3 2 1. slet 3. slet 1 0
Råprotein-indhold
Råproteinkvalitet: Fraktion A + B1 = opløseligt Protein % af Råprotein 45 40 %-andel af fraktion A + B1 (ikke protein og meget let tilgængeligt) bælgplanter urter græs 35 30 25 20 15 10 2009 2010 5 0
Råproteinkvalitet: Fraktion C = ufordøjeligt Rå-protein
Råproteinkvalitet: Fraktion B2 + B3 = værdifuldt Protein % af Råprotein 80 %-andel af fraktion B2 + B3 (mellem- og langsom nedbrydelig) bælgplanter urter græs 70 60 50 40 30 20 2009 2010 10 0
Proteinbeskyttelse gennem kondenserede tanniner?? Årsudbytte i renbestand i det første brugsår Årsudbytte i renbestand i det første brugsår
Beskyttelse af let fordøjelig gennem kondenserede tanniner?? Reversibel protein binding (1 slet 2010) µgr p. 7,5 gr ts 140 120 100 80 60 40 20 0 bælgplanter urter græs *Reversibel protein binding er blevet målet med Bradford-testen, hvor der er blevet tilsat let fordøjelig Bovin-Serum-Protein (BSA) til et aceton-ekstrakt af planten
Phenoliske forbindelser som proteinbeskyttelse 1. % af ts 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Phenoliske forbindelser (1 slet 2010) bælgplanter urter græs Årsudbytte i renbestand i det første brugsår Årsudbytte i renbestand i det første brugsår
Phenoliske forbindelser som proteinbeskyttelse 2 Andre interessante indholdsstoffer* Polyphenyloxidaseaktivitet i 4. slet 2008 IU/µg Protein i ts Bælgplanter Urter 4 3 2 1 0 Kællingetand Foder stregbælg Esparsette Alsikke Lucerne Hvidkløver Rødkløver Cikorie Bibernelle Lancet vejbred Mælkebøtte *Polyphenyloxidase (PPO) er et enzym, som har lignende egenskaber som tanniner. PPO danner polyphenoler, som så kan danne komplekser med protein (Browning-effect)
Hvad synes køer om urterne? (c) Universitet Kassel-Witzenhausen (2009)
Afgræsningsforsøg Universitet Kassel-Witzenhausen (2009) 3 times afgræsning med frit valg Plante Kællingetand Vejbred Cikorie Bibernelle Rollike Graa-Bynke Pimpinella Estragon Eng-Salvie Hibiscus Citronmelisse Antal bid
Udbytte i renbestand 2009 og 2010 Tørstof-årsudbytte i renbestand, første brugsår efter udlæg 140 120 bælgplanter urter græs 100 80 60 40 2009 2010 20 0 Årsudbytte i renbestand i det første brugsår Årsudbytte i renbestand i det første brugsår
Udbytte i renbestand 2009 og 2010 Tørstof-årsudbytte i renbestand, første brugsår efter udlæg 140 120 bælgplanter urter græs 100 80 60 40 2009 2010 20 0 Årsudbytte i renbestand i det første brugsår Årsudbytte i renbestand i det første brugsår 2010 gik en meget lang vinter forud, 2009 var varmere i vegetationsperioden
TM dt/ha TM dt/ha Urter som del af en kløver-græs blanding Udbytte som enkelt komponent i en rød-kløver-græs blanding (6 kg/ha rød kløver + 20 kg/ha alm. rajgræs, i bestandens første brugsår (gennemsnit 2007 + 08) hkg ts/ha 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 GS Esp SK Lu WK Zi KW Sp Lö RK DW GS Esp Årsudbytte SK Lui renbestand WK Zi i det KWførste Sp brugsår Lö RK DW Årsudbytte i renbestand i det første brugsår Reinsaat Renbestand Gemenge i blanding
dt TM/ha Indflydelse af bestands-aldern Tørstof-årsudbytte i renbestand i det første og andet brugsår hkg ts/ha efter udsåning i August efter korn-høst (gennemsnit for 2007 + 08) 120 100 80 60 1 2 brugsår brugsår 40 20 0 Årsudbytte i renbestand i det første brugsår Årsudbytte i renbestand i det første brugsår GS Esp SK KW Sp Lö RK DW
Resume Konklusion I I forhold til klassisk dyrkning af kløvergræs har urter og alternative bælgplanter, som regel et lavere og meget varieret udbytte potentiale. Dette skyldes at mange alternative foderplanter er vildplanter, eller at de ikke har gennemgået intensiv fremavl. Høje energikoncentrationer i kombination med højt indhold af mineralstoffer og sekundære plantestoffer og i enkelte år overbevisende dyrkningsresultater, gør det interessant at beskæftige sig videre med mange af de præsenterede arter, også med henblik på markedsføring af premium-mælkeprodukter. Der er desvaerre ingen af de betragtede plantearter der forener alle gode egenskaber uden svagheder på andre punkter. Hvis der skal dyrkes urter, så er mine personlige favoritter Esparsette, Kællingetand, Cikorie, Bibernelle, Lancet vejbred og Kommen. Rød kløver forener høje udbytter med interessante egenskaber Steenkløver viste ingen særlige egenskaber og er som regel giftig.
Resume Konklusion II: Perspektiv for praktisk dyrkning Beste dyrkningsresultater fik vi gennem: - Udlæg i vårkorn, - Næst bedst var udsåning tidligt i august, vigtig er en god etablering før vinter De fleste arter har brug for høje ph-værdier (f. eks) Esparsette, Kællingetand, Cikorie og Bibernelle. Såbeds kalkning kan være en løsning. (Det er meget svært at tilfredsstille Esparsettes kalkbehov) Knoldbakterier: lige som Lupiner og Soya har Esparsette, Kællingetand, Stenkløver og Humle sneglebælg som regel brug for at blive podet med specifikke Rhizobium-bakterier Heller dyrke stribevis i renbestand, end i blanding med konkurrence stærke arter. Eller dyrke stribevis blandinger af planter med samme konkurrenceevne Modsat bælgplanter har urter brug for en ekstra kvælstofkilde
For enkelte arter findes der sorter Sorter? vildtyp sort: Nouvelle sort: Spadona vildtyp mælkebøtte (Taraxacum officinalis) cikorie (Cichorium intybus) For de fleste findes der kun vildtyper med stor variation, så der er potentiale for forædling Ukent sort:
Tak for Jeres opmærksomhed
Ekstra /Annex
De spænnende planter har brug for ekstra kalk!!! g pr. kg ts 5 Reaktionstald/Kalkbehov efter Klapp (1963) Bælgplanter Urter Græs 4 3 2 1 Kællingetand* Stenkløver* Esparsette* Alsikke Lucerne* Hvidkløver Rødkløver Cikorie Bibernelle Lancet vejbred Mælkebøtte Reaktionstald 4 = Høj kalkbehov Reaktionstald 3 = gennemsnittlig kalkbehov * Bælgplante der har brug for at blive podet med knold-(rhizobium)-bakterier Alm. rajgræs
Husk rhizobiumbakterier! Lucerne-, Stenkløver-, Esparsette og Humlesneglebælg har brug for at blive podet med rhizobiumbakterier
En god esparsettemark kræver stor udsædsmængder!!!! I Tyskland anbefalede udsaedsmaengder i renbestand kg /ha 140 120 100 80 60 40 20 0 Gul stenkløver Hvid stenkløver Hu-Sneglebælg Esparsette Alsikke Kællingtand Hvidkløver Lucerne Rødkløver Cikorie Bibernelle Lancet vejbred Mælkebøtte Kommen Røllikke Alm. rajgræs
Så længe stenkløver planterne dufter af skovmærke er de cumarinholdig og dermed giftige for køerne 8 7 6 5 4 3 2 1 0-1 Kællingetand Stenkløver allmind (Stenkløver cumarinfri) Foderværditald efter Klapp (1953) Bælgplanter Urter Græs Esparsette Alsikke Lucerne Hvidkløver Rødkløver Cikorie Bibernelle Lancet vejbred Mælkebøtte Alm. rajgræs Foderværditald 8 = Bedste foderegenskaber, bliver gerne afgræsset Foderværditald -1 = giftig