Säilörehun pitoisuudet ja niihin vaikuttaminen viljelyn avulla

Lyhyt katsaus nurmien satofysiologiaan

Rehun sulavuus

Rehun sulavuus eli D-arvo on tärkein rehun laatua kuvaavista tekijöistä. D-arvo korreloi suoraan rehun energiapitoisuuteen (ME) ja mitä korkeampi sulavuus on, sitä korkeampi on myös rehun energiapitoisuus. Energiapitoisen rehun syönti ja tuotosvaste ovat myös parempia. Vaste ei kuitenkaan ole täysin lineaarinen.

Heinänurmien D-arvo ja energiapitoisuus. Lähde: https://portal.mtt.fi/portal/page/portal/Rehutaulukot/Rehutaulukot/laskentaperusteet/energia_arvo_marehtijat

D-arvo on riippuvainen nurmien korjuuhetken kehitysasteesta ja viljeltävistä kasvilajeista

Viljelijä voi vaikuttaa tehokkaimmin korjattavan sadon D-arvoon valitsemalla korjuuajankohdan oikein ruokittavan eläinryhmän tarpeiden näkökulmasta. D-arvo elää nurmien kehitysasteen mukaisesti ja tarkoittaa rehun sisältämän sulavan orgaanisen aineksen pitoisuutta kuiva-ainekiloa kohden.

D-arvo alkaa laskee nurmen ikääntyessä kiihtyvällä nopeudella, kun korsiintuminen alkaa. Näin tapahtuu erityisesti runsaskortisilla lajeilla kuten timoteillä ja koiranheinällä. Korkea kasvusto tarvitsee vankemman korren alaosan, jotta se pystyy kannattelemaan lisääntynyttä massaa ja käytännössä tämä tarkoittaa lignifioitumista eli sadon sulamattoman puuaineen lisääntymistä. Koska yksittäiset kasvit kilpailevat kasvustojen sisällä elintilasta, valosta ja ravinteista, ne pyrkivät pysymään pystyssä mahdollisimman pitkään pysyäkseen kontaktissa valoon ja siten pituuskasvu ja sitä seuraava ligniinin lisääntyminen on kasveille luonnollinen tapahtuma.

Jälkisatojen sulavuuden dynamiikka

Juuri versoutuneet kasvinosat voivat olla jopa lähes kokonaan sulavaa materiaalia. Onkin luonnollista, että yhdessä kasvissa voi olla samaan aikaan pitkälle lignifioituneita, huonosti sulavia osia ja toisaalta myös erittäin sulavia. Esimerkiksi lehden sulavuus ja samalla sen muutkin laadulliset arvo muuttuvat sen ikääntyessä. D-arvon laskeminen kuvaa siten kääntäen kasvuston kehitysasteen muutosta, koska puutuminen yleensä seurailee kasvuston ikää.

Joskus poikkeuksellisina kesinä D-arvo voi käyttäytyä odottamattomasti, kun stressaavat olosuhteet estävät esimerkiksi sivuversojen kehittymisen. Lämpösumman nopea karttuminen siis vaikuttaa sivuversojen kehittymiseen sekä generatiivisten versojen muodostumiseen. Stressiolosuhteet, johtuivatpa ne esimerkiksi kuivuudesta tai ravinteiden puutteesta, vaikuttavat kasvustoissa siten, että kasvi ohjaa käytettävissä olevat resurssinsa ensisijaisesti pääversolle. Olosuhteiden parantuminen voi vapauttaa sivuversojen kehityksen ja kun nuorta uutta kasvimateriaalia tulee suhteessa riittävästi osaksi kasvustojen kokonaismassaa, D-arvo saattaa kääntyä odotusten vastaisesti uudelleen nousuun. Sulavuuden kehittyminen onkin dynaaminen ilmiö, jota yhdessä ohjaavat kasvilajin luontainen kasvu- ja kehitysrytmi ja kasvuolosuhteissa tapahtuvat muutokset.

Viljeltävä kasvilaji vaikuttaa oleellisesti korjattavan sadon D-arvon kehitykseen, sillä vaikka sulavuuden alenemisen periaate (massan kasvava tuentarve ja lehtien ikääntyminen) on kaikille kasveille sama, kasvilajien kasvunopeus ja kehitysrytmit eroavat toisistaan. Tämä tarkoittaa, että nopeammin kasvavat ja kehittyvillä kasvilajit menettävät sulavuuttaan nopeammin. Ensimmäisessä sadossa sulavuuden lasku korrenmuodostusvaiheessa on nopeinta runsaskortisilla ja nopeasti kehittyvällä koiranheinällä ja hitainta verkkaisesti kehittyvillä apiloilla. Timoteillä korsi pysyy pitkään hyvin sulavana, mutta voi tähkälle tultua laskea hyvin nopeasti. Poikkeuksen tekevät kuivat olot, jolloin kannatettavaa massa on vähän. Silloin sulavuus voi vielä kukinnan alettuakin olla timoteillä korkea. Natojen ja raiheinien sulavuuden lasku on maltillisempaa. Poikkeuksen tekevät ruokonadat, joiden lehden keskisuoni alkaa lignifioitua nopeasti. Erityisesti jälkisadoissa, joissa natojen ja raiheinien kasvuun lähtö on timoteitä nopeampaa, alkavat lehtien vanheneminen ja tautisuus vaikuttaa nopeastikin sadon laatuun.

Valkuaispitoisuus

Kasveissa typpi on kiinteä osa yhteyttämiskoneistoa. Valkuaispitoisuudesta voidaan laskea heinänurmen typpipitoisuus jakamalla rehuanalyysin raakavalkuaispitoisuus 6,25. Yksinkertaisuuden vuoksi voimme todeta: valkuainen = typpi. Kun pohdimme siis säilörehun valkuaiseen liittyviä kysymyksiä, pohdimme usein typen käyttäytymistä kasvustoissa.

Typpi on liikkuva ravinne

Ravinteet jaetaan liikkuvuuden perusteella kasvin sisällä hyvin kulkeutuviin, kohtalaisesti kulkeutuviin ja huonosti kulkeutuviin ravinteisiin. Hyvin kulkeutuvat ravinteet ovat joustavasti siirreltävissä sinne, missä niitä kaivataan ja vastaavasti huonosti kulkeutuvat pysyvät usein siinä kasvinosassa, mihin ne ovat kerran integroitu. Typpi on kasvissa hyvin kulkeutuva ravinne ja siksi puutosoireet näkyvät ensin vanhoissa (alemmissa), jo täysikasvuisissa lehdissä.

Korkeassa kasvustossa alaosien valonsaanti vähenee. Samalla kasvin lehdet ja varjoon jäävät heikot versot lopettavat kasvunsa ja lopulta kuolevat. Kuolevissa kasvinosissa oleva typpi ja muut hyvin kulkeutuvat ravinteet (K ja P) siirretään valoon, uudelle kasvusolukolle. Typen, fosforin ja kaliumin otto maasta tapahtuu kasvuun nähden etupainotteisesti ja kukinnan tai tähkimisen lähestyessä näiden ravinteiden otto maasta hiipuu ja loppuu kokonaan. Ravinteiden ottorytmin ja ravinteiden helpon liikkuvuuden vuosi sadon valkuaispitoisuus alenee samalla kun sekä sen elävä että kuoleva massa (sato) kasvavat.

Hyvin korkeat tai matalat valkuaispitoisuudet mietityttävät

Joskus rehuanalyyseissä näkyy poikkeavan korkeita tai matalia raakavalkuaismääriä. Jos satoa ei ole korjattu poikkeuksellisen aikaisin tai myöhään, voidaan poikkeavaa rehun valkuaispitoisuutta tarkastella aluksi lannoituksen näkökulmasta. Nurmikasvit tarvitsevat typpeä suhteellisen suuria määriä, esimerkiksi 10 t ka/ha vaatii muodostuakseen 190-240 kg N/ha, jotta typpi riittää kasvuun. Jos kymppitonnin satoa ei riittävästä lannoituksesta huolimatta saavuteta, kannattaa miettiä minne annetut ravinteet ovat hävinneet. Rajoittaako jokin tekijä, esimerkiksi alhainen pH, ravinne-epätasapaino, kosteusolosuhteet tai tiivistymät, kasvien ravinteiden ottoa tai ravinteen hyödynnettävyyttä.

Sadon mukana poistuvat ravinnemäärät. Ravinnetarpeet kasvavat sadon noustessa ja hyviin satotuloksiin pääseminen vaatii lannoitukselta tasapainoisuutta. Usein nurmia saatetaan lannoittaa typen maksimin mukaan, mutta jos rinnalla ei huolehdi muiden ravinteiden saatavuudesta, satotasot eivät pääse kehittymään typpilannoitusta vastaaviksi.

Karjanlanta on useiden karjatilojen vakiolannoite satovuosien nurmille, vaikka lannan käyttö nurmien lannoituksessa on mineraalilannoitteita haasteellisempaa. Jos lannoitussuunnittelussa nojaamme huomattavasti lietteen typpeen, mutta lannan käsittelyssä ja levityksessä hukkaamme huomattavan osan typestä, tulee siitä herkästi satoa rajoittava tekijä ja rehun valkuaispitoisuus saattaa jäädä matalaksi. Virheellisesti otettu lieteanalyysi tai taulukkoarvojen käyttäminen voivat myös johtaa lannoituksen harhaan. Esimerkiksi tilakeskuksen lietesäiliön ja etäsäiliöiden lannat voivat poiketa merkittävästi toisistaan.

Valkuaisali- tai yliruokinta voi näkyä lietteen typpipitoisuudessa. Yliruokintatilanteessa eläimen syömästä valkuaisesta osa menee eläimen läpi imeytymättä ruuansulatuksen läpi ja nostaa lietteen typpipitoisuutta. Aliruokintatilanteessa lietteen typpipitoisuus voi olla matala. Valkuaisaliruokintaa voi esiintyä, jos eläimille syötetään joko vanhaksi mennyttä, hitaasti eläimen läpi kulkeutuvaa rehua, jossa energiapitoisuus on matala. Energiapitoisesta rehusta pötsimikrobit voivat tuottaa eläimen tarvitseman valkuaisen, vaikka sitä olisikin niukemmin itse rehussa. Tästä näkökulmasta rehun energiapitoisuuteen satsaaminen kannattaa.

Lietteenleivityksen ravinnetappiot alenevat, kun levitykseen käytetään sijoittavaa laitetta. Maan tiivistymistä on kuitenkin varottava. Lietteen levitys tulisikin menetelmästä riippumatta tehdä joko kesällä tai syyskesästä kun myös pohjamaa on kuivaa. Myös sijoitettaessa liete voi jäädä pintaan ja typpi karkaa silloin ihan yhtä helposti kuin pintalevitetystä. Pintalevitetyn lietteen typpihävikit ovat riippuvaisia levitysajankohdan sääolosuhteista, esimerkiksi kauniina lämpimänä ja tuulisena päivänä levitetyn lietteen sisältämästä typestä hävinnyt vuorokaudessa jopa yli puolet. Hävikit ovat siis lannan pintalevityksessä valtaisat ja mikäli käytetään raskasta kalustoa ja maantieajoon sopivia rengaspaineita, tiivistämisvaikutukset voivat olla myös huomattavat.  Jossain tapauksissa liete voi olla myös hyvin paksua ja heikosti maahan imeytyvää, vaikka sitä yrittäisi levittää optimaalisella kalustolla ja säädöillä.

Kuvassa on veitsimultaimella sijoitettua lietettä. Painotuksen säätö on epäonnistunut ja levitysjälki vastaa letkulevittimen jälkeä. Matalassa kasvustossa, jossa tuulen ja auringon vaikutus on suora, riskinä on huomattava typpihävikki. Lisäksi kuorettuva liete voi aiheuttaa versojen tukehtumista ja kasvuston harvenemista.

Maaperän orgaaninen aines on merkittävä typpivarasto, joka oikeissa olosuhteissa on kasvien hyödynnettävissä. Hyvissä olosuhteissa voimme kasvukauden aikana saada orgaanisen typen varannoista kymmeniä kiloja ylimääräistä typpeä. Mitä multavampaa maa on, sen suurempi typpivarasto sillä on. Ympäristöolosuhteet ja kasvinravinteiden liikkuvuuden ja saannin kannalta tärkeimmät tekijät kuten maaperän kosteusolosuhteet, lämpötila ja happamuus, näyttelevät suurta roolia maaperän ravinnereservien ja annettujen ravinteiden hyödyntämisessä.

Jos maa on hyvin kuivaa, lannoituksella tai maaperän luonnollisilla ravinnereserveillä (maan viljavuudella) on vain pieni merkitystä kasvien kasvuun, koska maavesi, jonka kautta kasvit ottavat kaikki ravinteensa, on vähissä. Nurmien kasvu voi siis hiipua koska veden puute itsessään rajoittaa kasvua ja ravinteiden liukeneminen maaveteen heikkenee (mm. kaliumin diffuusio, typen liukeneminen). Myös ravinteiden vapautuminen mikrobitoiminnan seurauksen vähenee veden puutteen takia. Kylmässä maassa ravinteiden liikkuvuus heikkenee kemian perusteiden mukaisesti, jossa kemiallinen reaktionopeus on sitä voimakkaampi, mitä lämpimämpää on. Hyvin korkeisiin tai mataliin valkuaispitoisuuksiin voi löytyä muitakin selityksiä kuin lannoitus ja oikean tekijän tunnistaminen vaatii sekä ajatustyötä, aikaa että hyvät viljelymuistiinpanot.

Kuitupitoisuus

Sulava kuitu, eli NDF-kuidun määrä saattaa jäädä alhaiseksi, kun tavoitellaan korkean sulavuuden rehuja. On tyypillistä, että kolmannen sadon kuitupitoisuus on alhainen, vaikka korjuukertojen väli olisi pitkä.  Säilörehun NDF-kuidun tavoitteena pidetään 500-600 g/kgka. Riittävä kuitupitoisuus hidastaa rehujen kiertoa märehtijän ruuansulatuksen läpi ja kun rehu viipymä eläimessä on riittävä, sen sisältämät ravinteet tulee hyödynnettyä tehokkaammin.

Kuidut kannattelevat kasvia kohti valoa

Kasveissa kuitua kertyy kaikkiin kasvinosiin niiden ikääntyessä. Korteen kuitua kertyy enemmän kuin lehtiin. Pitkät kimppumaiset kuiturakenteet pitävät kasveja pystyssä ja toimivat kasvien ’’luurankoina’’. Lehtimassaan kertyvä kuitu on kemiallisessa mielessä samankaltaista, kuin korsiinkin kertyvä kuitu. Kasvien ei tarvitse kannatella lehtiään niin voimakkaasti, kuin korsia, joiden varassa voi olla heinäkasveilla yli metrin mitalta lehti- ja kukintomassaa. Lehtimassaan kertyvä kuitumäärä ja tapa miten kuiturihmat järjestäytyvät, eroaakin huomattavasti korsista. Korsimassan kuitukimput ovat lehtiin nähden paksumpia ja pidempiä. Kuitukimppujen ollessa paksuja, sisemmällä olevat kuidut ovat suojassa myös sadonkorjuun murskaavalta rasitukselta ja pidempään suojassa myös eläimen ruoansulatukselta ja siksi korsimassan sisältämän kuidun ovat lehtikuitua pysyvämpiä. Tästä syystä erityyppisestä kasvustosta korjatut rehut voivat käyttäytyä eri tavoin ruokinnassa kuidun osalta, vaikka kuitupitoisuudet olisivat analyysissä identtiset, jos esimerkiksi toinen kasvusto on ollut lehtevänä kasvavaa natavaltaista ja toinen sopivasti kortista timoteitä sisältävää.

Timoiteillä hyvälaatuista kuitua rehuun

Timotei ja koiranheinä tuottavat luonnostaan herkästi kortista massaa, kun taas raiheinät ja apilat kasvavat lehtevämpinä. Natojen korret ovat hennompia, kuin esimerkiksi timotein. Kasvilajien luontainen korrenmuodostusherkkyys ja korren massan suhde kasvin muihin osiin kertovat korjattavan sadon lähtökohtaisesta kuitupitoisuudesta ja kuidun pysyvyydestä. Esimerkiksi seoskasvustoa, jonka kasvilajisuhteet ovat muuttuneet nata- tai raiheinävaltaisiksi, voi erityisesti kolmannen kuitupitoisuus jäädä ruokinnan vaatimuksiin nähden matalalle. Kuinka sitten kortta muodostavia heiniä saataisiin mukaan jokaiseen satoon? Ratkaisuna voi olla eteläisen tyypin timoteilajikkeet, joilla voidaan ainakin teoriassa varmistaa timotein suurempi osuus jälkisatoihin.

Timotein korren kuitu on hyvälaatuista ja korsi on hyvin sulavaa aina tähkän näkyviin tuloon asti. Tämän jälkeen korsi alkaa nopeasti menettää sulavuuttaan Timotein ensimmäiseen satoon syntyvä korsimassa on aina taattu, mutta jälkisatojen korsimassan kertymiseen vaikutetaan ensimmäisen korjuun ajoituksella. Timotein korrenmuodostusta ohjaa valojaksonpituus, ja pitkä päivä itsessään virittää versot muodostamaan tähkällisiä korsia. Jos ensimmäinen sadon korjuu myöhästyy huomattavasti, tähkällisiä korsia muodostuu jälkisatoihin niukasti. Timotei on kaikista viljeltävistä heinistämme ainoa, joka muodostaa suvuttomia, eli tähkättömiä korsia mutta kooltaan ja massaltaan tähkättömät korret ovat tähkällisiä korsia pienempiä, joten niiden merkitys kuidun näkökulmasta on tähkällisiä korsia pienempi.

Sokeripitoisuus

Tärkeimpiä laadullisia tekijöitä pohtiessamme sokeripitoisuutta ei ole perinteisesti mielletty tähän joukkoon. Sokeripitoisuus kuitenkin vaikuttaa korjatun sadon laatuun. Hyvin sokeria sisältävät kasvustot maittavat eläimille hyvin ja lisäävät rehun syöntiä, sokeri itsessään on energiaa ja polttoainetta biologiselle säilöntäprosessille. Biologinen säilöntäprosessi voikin keskeytyä liian aikaisin, jos rehussa on sokeria niukasti. Sokeripitoisuus on myös osittain kasvilajiriippuvainen tekijä.

Pitoisuudet kuvastavat kasvien luontaista sokeripitoisuutta ennen säilöntää. Koottu useista lähteistä.

Sokerit ovat kasveissa yhteyttämistoiminnan perustuotteita, jotka jatkojalostetaan kasvien sisällä monimutkaisemmiksi yhdisteiksi tai varastoidaan odottamaan tulevaa käyttöään. Koska sokerit ovat yhteyttämistuotteita, niiden muodostuminen vaatii auringonvaloa ja siten valo-olosuhteet ja niiden muutokset saattavat aiheuttaa vaihtelua kasvien sokeripitoisuuksiin. Kasvit kerryttävät sokeriyhdisteitä stressaavien olosuhteiden vallitessa. Sokerit toimivat kasveissa solunesteen väkevyyttä nostavina yhdisteinä ja turvaavat ravinteiden ja veden saantia ja vaativien olosuhteiden sietoa. Sokereita kertyy kasveihin mm. typenpuutteen, kylmänkestävyyden ja talven kynnyksellä, sekä hitaasti kehittyvissä kuumuus ja kuivuus olosuhteissa. Äkillinen kuumuus voi kuitenkin alentaa sokeria. Matalaa sokeripitoisuutta voidaan tulkita myös niin, että yhteyttämisenergiaa on pystytty ohjaamaan hyvin kasvuun ja typpeä valkuaisainesynteesiin. Poikkeuksen tekee säilönnän epäonnistuminen, joka kyllä kuluttaa helppoliukoiset sokerit nopeasti.

Kaikkien edellä mainittujen syiden takia kasvien sisältämissä sokeripitoisuuksissa on suuri vaihteluväli, mutta tyypillisesti timotei-numinata seoskasvustojen sokeripitoisuus on normaalioloissa 100-110 g/kgka. Raiheinät erottautuvat sokeripitoisuudeltaan muista heinistä. Sadon sokeripitoisuus on erilainen kasvustossa, siiloon ajettavassa raaka-aineessa ja säilöntäprosessin loppuun käyneessä rehussa. Onnistuneen happosäilönnän sokereita häviää vähemmän kuin silloin kun koko säilöntäprosessi pohjautuu maitohappokäymiseen. Jälkilämpeneminen kuluttaa myös sokereita. Sokerit ovat kasveissa erittäin liukoisessa muodossa ja siten sadon käsittelyllä ja esikuivatuksella voi olla suuri merkitys jääkö sokerit talteen vaiko ei. Esikuivatusvaiheessa sade karholle voi huuhtoa sokereita mennessään ja myös säilöntävaiheessa sokerit voivat liueta pois rehumassasta runsaan puristenesteen mukana.

Tutustu hankkeen muihin mielenkiintoisiin julkaisuihin 

Kirjoittajat

Atria Nauta -hankkeet

Tahvola Essi

046 921 5544

essi.tahvola@atria.com

Kehityspäällikkö, kasvinviljely. Optipalko ja Itua ja Vastetta -hankkeet

Tutkija Arja Mustonen, Luonnonvarakeskus