Nadeau, Elisabet
Vitaminer i ekologiskt odlade vallbaljväxter och gräs
Det finns ett stort kompetensbehov inom området vitaminförsörjning till idisslare och förbättrad kunskap inom området behövs för att rationalisera utfodringsstrategier. Eftersom naturliga vitaminkällor har större biologisk aktivitet än syntetiska är det av stort intresse att undersöka vitamininnehållet i vallfoder, som är den största naturliga källan för kornas vitaminförsörjning. Utifrån teoretiska beräkningar klarar inte kon sin försörjning av vitamin E, speciellt inte vid tiden runt kalvning och under senvintern då halterna i lagrat foder har minskat markant. Kornas möjligheter att klara sin försörjning av vitamin A är högre. Resultat från tidigare studier om vitamininnehåll i vall på ekologiska mjölkgårdar, med finansiering från Jordbruksverket (Dnr 25-5152/00), visade oförväntat låga värden. I en gårdsstudie är det svårt att renodla effekter av bl.a. utvecklingsstadium, botanisk sammansättning och ensilering på vitamininnehållet i vall. Dessutom kan regionala skillnader och vallålder påverka vitamininnehållet i vallväxterna. Genom samarbete mellan forskare i Sverige och Danmark ämnar vi studera effekt av latitud, växtart, skördetidpunkt, skördetillfälle, förtorkning och ensileringsmetod på innehåll av alfa-tokoferol och beta-karotin i vallväxter.
Baljväxt/gräs-blandningar odlas ekologiskt på tre regionalt skilda platser; Röbäcksdalen, SLU Umeå, och Lanna försöksstation, SLU Skara, Sverige samt Forskningscenter Foulum, Danmark (finansiering från Danmark). Blandningarna skördas vid olika tidpunkter under första skörden och första återväxten under första vallåret på samtliga tre platser och under andra vallåret på två av orterna, sorteras i art och analyseras för beta-karotin (provitmain A) och vitamin E samt övrigt näringsinnehåll. I förstaårsvallen 2005 på odlingsplatsen Lanna, SLU Skara, ensilerades också vallblandningarna under andra skörd i småsilor med olika tillsatsmedel för att studera effekter av ensilering och tillsatsmedel på vallens vitamininnehåll. Vitaminanalyserna utförs hos Sören Krogh Jensen, Foulum, Lantbruksvetenskapliga fakulteten, Århus Universitet, Danmark. Kostnader rörande odlingsplatsen Lanna, SLU Skara samt kostnader för vitaminanalyser för odlingsplatsen Röbäcksdalen tas upp i denna ansökan. Övriga kostnader för odlingsplatsen Röbäcksdalen är finansierade av Formas ekologiska program våren 2004. Kostnader för odlingsplatsen på Foulum finansieras från Danmark. Se vidare det bifogade dokumentet Bilaga 1.
För faktiska värden på vitaminnivåerna hänvisas till tabellerna i det bifogade dokumentet Bilaga 1 samt till den bifogade artikeln i Grass and Forage Science.
Första skörd.
Käringtand innehöll oftast mer β-karotin än rödklöver i samtliga försök medan α-tokoferolhalten och bladandelen inte skilde sig åt mellan baljväxterna inom försök. I medeltal över försök var dock halten av α-tokoferol högre i käringtand än i rödklöver för samtliga tre skördetidpunkter. Likaså var bladandelen högre i käringtand än i rödklöver i medeltal över försök. Ängssvingel odlad i Skara 2005 innehöll mer vitaminer än timotej och bladandelen var samtidigt högre för ängssvingel än för timotej. I Umeå var det generellt inga skillnader i vitamininnehåll och bladandel mellan gräsen. Halterna av α-tokoferol och β-karotin var högre i gräsen odlade i Skara än i Umeå och det var mindre vitamininnehåll i gräsen odlade 2007 jämfört med 2005 i Skara. Bladandelen var lägre för timotej och ängssvingel odlade med rödklöver i Umeå jämfört med Skara medan bladandelen var lika för timotej odlad med käringtand mellan orterna. Det var ingen tydlig effekt av senare skördetidpunkt på vitamininnehållet i baljväxter och gräs. Avkastningen var mindre i Umeå än i Skara och mindre 2007 än 2005 i Skara (Umeå 2005: 4404 kg ts/ha, Skara 2005: 5706 kg ts/ha, Skara 2007: 4989 kg ts/ha, P < 0,01). KT+T gav mindre avkastning än RK+T och RK+Ä (4457 vs. 5327 resp. 5315 kg ts/ha, P < 0,0001). Avkastningen ökade med senare skördetidpunkt (3807, 5078 och 6214 kg ts/ha, P < 0,0001).
I Umeå 2006 hade käringtand mer α-tokoferol än rödklöver odlad med timotej men inte jämfört med rödklöver odlad med ängssvingel (45,1 vs. 29,8 och 44,1 mg/kg ts; P < 0,05). Bladandelen var högre i käringtand än i rödklöver (0,58 vs. 0,46; P < 0,05). Timotej odlad med käringtand innehöll mer α-tokoferol än timotej och ängssvingel odlade med rödklöver (57,1 vs. 32,8 och 31,5 mg/kg ts; P < 0,05) men bladandelen var högre i ängssvingel än i timotej (0,46 vs. 0,37; P < 0,0001). Innehållet av β-karotin skilde sig inte mellan baljväxtarter och gräsarter i Umeå 2006.
Återväxt.
Baljväxterna och gräsen i Umeå 2005 minskade i α-tokoferolhalt när skörd av sex veckors återväxt fördröjdes från första till andra skördetillfället i första skörd för att därefter öka. När återväxten skördades åtta veckor efter första skörd i Umeå minskade också α-tokoferolhalten i baljväxterna med en veckas fördröjning och förblev låg även en vecka senare. Däremot påverkades inte α-tokoferolhalten i gräsen av tidpunkten hos första skörd i åtta veckors återväxt i Umeå.
I Skara 2005 minskade α-tokoferolhalten i baljväxterna och gräsen med senare tidpunkt hos första skörd i sex veckors återväxt men ökade vid senare skördetidpunkt i åttaveckors återväxt. Däremot påverkades inte α-tokoferolhalten i baljväxterna och gräsen av tidpunkten för första skörd i Skara 2007 förutom att halten ökade mellan de två sista skördetidpunkterna i sex veckors återväxt hos gräsen. Halten av β-karotin i baljväxter och gräs i återväxtskördarna följde i stort sett liknande mönster som α-tokoferolhalten mellan tidpunkterna för första skörd.
I Umeå 2005 minskade halterna av α-tokoferol och β-karotin i baljväxterna med senare skörd av återväxten endast efter den sista tidpunkten i första skörd. I Skara 2005 minskade vitamininnehållet i baljväxterna med senare återväxtskörd efter första tidpunkten i första skörd men ökade med senare återväxtskörd efter de två sista skördetillfällena i första skörd. Baljväxternas vitamininnehåll i återväxten i Skara 2007 påverkades inte av skördetidpunkt förutom att innehållet av β–karotin minskade med senare skörd av återväxten efter första tidpunkten i första skörd. Gräsens vitamininnehåll i Umeå påverkades inte av skördetidpunkt för återväxten förutom att α-tokoferolhalten ökade med senare skörd av återväxten efter andra tidpunkten av första skörd. Halterna av α-tokoferol och β-karotin i gräs i Skara 2005 minskade med senare skörd av återväxten efter första skördetillfället i första skörd. Dessutom ökade β-karotinhalten med senare återväxtskörd efter andra och tredje skördetillfället i första skörd i Skara 2005 och efter tredje skördetillfället i första skörd 2007. I Skara 2007 ökade α-tokoferolhalten i gräs med senare återväxtskörd efter andra tidpunkten i första skörd.
Käringtand innehöll mer α-tokoferol och β-karotin än rödklöver i samtliga försök. Bladandelen var dock lägre i käringtand än i rödklöver. Ängssvingel hade högre halter av α-tokoferol än timotej i samtliga försök men innehållet av β-karotin skilde sig inte mellan arterna. Bladandelen var högre i ängssvingel än i timotej i Umeå och i Skara 2005 men inte i Skara 2007 där det motsatta förhållandet rådde. Käringtand hade lika vitamininnehåll oavsett latitud medan rödklöver hade högre vitaminhalt i Skara än i Umeå förutom för β-karotin i rödklöver odlad med ängssvingel. α-Tokoferolhalten var högre i gräsen odlade i Skara än i Umeå.
Avkastningen hos återväxtskörden var mindre i Umeå än i Skara och mindre 2007 än 2005 i Skara (Umeå 2005: 3513 kg ts/ha, Skara 2005: 3888 kg ts/ha, Skara 2007: 3146 kg ts/ha, P < 0,001). KT+T gav mindre avkastning än RK+T och RK+Ä (2981 vs. 3882 resp. 3683 kg ts/ha, P < 0,0001). Avkastningen hos återväxten minskade från andra till tredje skördetidpunkt i första skörd (3616, 3601 och 3329 kg ts/ha, P < 0,0001) men ökade med senare skörd av återväxten (3162 vs. 3869, P < 0,0001).
I Umeå 2006 ökade α-tokoferolhalten i sex veckors återväxtskörd av käringtand med senare tidpunkt hos första skörd (50,7 vs. 67,6 mg/kg ts; P < 0,001). α-Tokoferolhalten i åtta veckors återväxt av rödklöver odlad med timotej ökade med senare tidpunkt i första skörd (27,6 vs. 66,0 mg/kg ts; P < 0,001) samtidigt som α-tokoferolhalten i åtta veckors återväxt av rödklöver odlad med ängssvingel minskade (46,6 vs. 33.5 mg/kg ts; P < 0,001). Timotej odlad med käringtand ökade sitt innehåll av α-tokoferol (32,2 vs. 60,5 mg/kg ts; P < 0,001) och β-karotin (15,7 vs. 30,1 mg/kg ts; P < 0,05) i åtta veckors återväxt med senare skördetid för första skörd. Samtidigt minskade ängssvingel sitt innehåll av α-tokoferol (86,5 vs. 68,8 mg/kg ts; P < 0,001) men ökade sitt innehåll av β-karotin (25,8 vs. 34,8 mg/kg ts; P < 0,05).
Vidare hade vallväxter från fjärdeskörden, som togs i oktober i Danmark, höga vitaminhalter, vilket kan bero på lägre temperaturer och långsammare tillväxt hos växterna sent under säsongen.
Förtorkning under bra väderleksförhållanden behåller oftast vitamininnehållet i vallen. Samtliga ensilage, både med och utan tillsatsmedel, visade god förjäsning och det var inga förluster av alfa-tokoferol och beta-karotin under ensileringen. Tillsats av syra minskade dock vitamininnehållet av rödklöver/gräsblandningen under ensileringen medan vitamininnehållet i käringtand/timotejblandningen ökade under ensilering med syrabehandling. Rödklöver/gräsensilage med tillsats av bakteriepreparat hade större innehåll av alfa-tokoferol än motsvarande ensilage utan tillsatsmedel. Ensilering av grönmassa som innehöll en blandning av käringtand och timotej ökade alfa-tokoferolhalten i grönmassan oavsett behandling och denna ökning var störst när bakteriepreparat användes som tillsatsmedel. Se vidare resultat i den bifogade artikeln i Grass and Forage Science.
Diskussion.
Käringtand innehöll mer α-tokoferol och β-karotin än rödklöver i både första skörd och åter-växt, vilket stämmer överens med vår tidigare studie (Lindqvist et al., 2011a). Den högre bladandelen i käringtand än i rödklöver i första skörd kan förklara en del av skillnaden i vita-mininnehåll mellan baljväxterna eftersom blad innehåller mer av dessa vitaminer än stjälk (Park et al., 1983; McDowell, 1989). Det är antagligen andra faktorer som också bidrar till det större vitamininnehållet i käringtand, speciellt i återväxten då bladandelen i käringtand var lägre än i rödklöver. Booth och Hobson-Frohock (1961) visade på att koncentrationen av α-tokoferol var högre i äldre blad med mer långsam tillväxt än i aktivt växande blad. Eftersom käringtand har en kortare vegetativ tillväxtperiod än rödklöver och att äldre blad innehåller mer vitaminer än yngre blad kan detta troligtvis vara en av förklaringar¬na till mer vitaminer i käringtand än i rödklöver.
Ängssvingel innehöll mer α-tokoferol än timotej i återväxten både i Skara och i Umeå 2005 fastän bladandelen inte alltid var högre i ängssvingel än i timotej. I första skörd hade ängs-svingel högre koncentrationer av både α-tokoferol och β-karotin samt högre bladandel än timotej när odlad i Skara 2005 men det var generellt inga skillnader i vitaminer och bladandel mellan gräsen odlade i Umeå. Resultaten visar att bladandelen spelar en betydande roll för innehållet av α-tokoferol i gräs men att det även är andra faktorer, såsom gräsens olika till-växtrytm under våren och senare under säsongen, som påverkar vitamininnehållet i växterna. Skillnader i vitaminhalt och bladandel mellan ängssvingel och timotej i Skara men ej i Umeå i första skörd kan troligtvis bero på skillnader i klimat, såsom dagslängd och till viss del tempe-ratur, vilka påverkar växternas tillväxt och vitaminhalt.
Det var en effekt av latitud på vallväxternas vitamininnehåll med den tydligaste effekten i gräsen med högre α-tokoferolhalt i gräs odlade i Skara än i Umeå i både första skörd och i återväxtskörd. Det var inte lika tydliga skillnader i baljväxternas innehåll av α-tokoferol mel¬lan orterna. Skillnaderna återfanns främst i återväxten där rödklöver odlad i Skara hade mer α-tokoferol än rödklöver odlad i Umeå medan vitaminhalten i käringtand inte skilde mellan or-terna. Detta tyder på att det finns ett samspel mellan baljväxternas tillväxtförmåga och klimat-faktorer, som påverkar baljväxternas vitamininnehåll på de olika orterna. Skillnader i växter¬nas vitamininnehåll mellan åren 2005 och 2007 i Skara visar också att årsmånen påverkar vitamininnehållet i vallväxter.
Vitamininnehållet i vallväxterna i Umeå påverkades inte lika mycket av skördetidpunkt i förs-ta skörd och återväxt som i vallväxterna i Skara. Det finns därför ett bredare skördefönster med avseende på maximalt vitamininnehåll i vallen i Umeå än i Skara. När det gäller Skara är det variationen i vitamininnehåll i återväxten som avgör skördetidpunkt för maximalt vitamin-innehåll eftersom skördetidpunkten har mindre betydelse för vitaminhalten i vallen i första skörd. För att maximera vitamininnehållet i vallväxterna i Skara bör första skörd tas en vecka före timotejens axgång och återväxten sex veckor efter första skörd. Vitamininnehållets käns-lighet för vallväxternas skördetidpunkt i Skara kan dock variera mellan år eftersom det var stabilare vitamininnehåll i vallväxterna mellan skördetidpunkterna i återväxtskördarna 2007 jämfört med 2005.
Den variation som finns i vallväxternas innehåll av α-tokoferol och β-karotin beroende av art, skördetillfälle och latitud spelar stor roll på mängden vallfoder som behövs för att täcka en mjölkkos behov.
Slutsatser.
Käringtand och ängssvingel hade ofta större vitamininnehåll än rödklöver och timotej men skillnader mellan arterna varierade med odlingsplats, som skilde i dagslängd. Skillnader i klimat mellan olika odlingsplatser kan påverka växternas tillväxt och bladandel, vilka tydligen har relativt stor betydelse för vitamininnehållet i vallväxter och därmed för deras känslighet för optimal skördetidpunkt med avseende på vitamininnehåll.
Publikationer och övrig resultatförmedling till näringen
Referee-granskade artiklar och manuskript
Lindqvist, H., Nadeau, E. och Jensen, S.K. 2011. Alpha-tocopherol and ß-carotene in legume-grass mixtures as influenced by wilting, ensiling and type of silage additive. Grass and Forage Science (In Press) doi: 10.1111/j.1365-2494.2011.00827.x. Bifogad slutrapporten.
Lindqvist, H., Nadeau, E., Persson Waller, K., Jensen, S.K. och Johansson, B. 2011. Effects of RRR-α-tocopheryl acetate supplementation during the transition period on vitamin status in blood and milk of organic dairy cows during lactation. Livestock Science, 142, 155-163.
Lindqvist, H., Nadeau, E., Jensen, S.K. och Søegaard, K. α-Tocopherol and β-carotene con-tents in different forage species in a four-cut system. Manuscript to be submitted to Grass and Forage Science December 2011.
Lindqvist, H., Gustavsson, A.-M., Nilsdotter-Linde, N., Jensen, S.K. och Nadeau, E. Effects of cultivating site, species and harvest date on contents of α-tocopherol and β-carotene in forage grasses and legumes I. Spring growth. Manuscript to be submitted to European Journal of Agronomy 2012.
Lindqvist, H., Nadeau, E., Nilsdotter-Linde, N., Jensen, S.K. och Gustavsson, A.-M. Effects of cultivating site, species and harvest date on contents of α-tocopherol and β-carotene in forage grasses and legumes II. Summer growth. Manuscript to be submitted to European Journal of Agronomy 2012.
Avhandling av Hanna Lindqvist med preliminär titel ”Alpha-tocopherol and ß-carotene of forages and their utilisation by dairy cows in organic production”. Disputation april 2012.
Konferensartiklar
Lindqvist, H., Nadeau, E., Persson Waller, K., Jensen, S.K. och Johansson, B. 2011. Effects of RRR-α-tocopheryl acetate supplementation during the transition period on vitamin status in blood and milk of organic dairy cows during lactation. Proc. The 2nd Nordic Feed Science Conference, 15-16 June, Uppsala, Sweden. Swedish University of Agricultural Sciences, Dept. Animal Nutrition Management. Report 277, 86-90.
Danielsson, H., Nadeau, E., Gustavsson, A.-M., Jensen, S.K., Søegaard, K. och Nilsdotter-Linde, N. 2008. Contents of α-tocopherol and β-carotene in grasses and legumes harvested at different maturities. Grassland Science in Europe, Vol. 13, 432-434.
Konferensabstracts
Lindqvist, H. Nadeau, E. och Jensen, S.K. 2009. Vitamin concentration of legume-grass sila-ges treated with different additives. Proc. Int. Conf. ”Forage legumes in temperate pasture-based systems” October 15-16, Cork, Ireland. Irish Journal of Agricultural and Food Re¬search Draft Issue: 135, 135.
Danielsson, H., Carvelid, N., Richardsson, J., Nadeau, E., Gustavsson, A.-M., Jensen, S.K., Nilsdotter-Linde, N. och Søegaard, K. 2005. Vitaminer i ekologiskt odlade vallbaljväxter och gräs. Ekologiskt lantbruk ”Att navigera i en ny tid”, SLU, Ultuna 22-23 november. Centrum för uthålligt lantbruk, SLU. (Poster), 275.
Populärvetenskapliga artiklar
Jensen, S.K., Søegaard, K., Sehested, J., Lindqvist, H. och Nadeau, E. 2010. Indflydelse af høstmetode og konservering på vitamin- og fedtsyreindhold. Temamöte FØJO 10 september. 5 s.
Jensen, S.K., Hymøller, L.,Søegaard, K., Lindqvist, H. och Nadeau, E. 2010. Vitaminer og fedtsyrer i hø og ensilage – hvad sker der vid forvejring og lagring? ICROFS nyt 2, 6-7.
Slutrapport till SLF
Lindqvist, H., Nadeau, E., Gustavsson, A.-M., Jensen, S.K., Nilsdotter-Linde, N. och Søe-gaard, K. 2008. Vitaminer i ekologiskt odlade vallbaljväxter och gräs (Vitamins in organically grown forage legumes and grasses).
Studentarbete
Richardsson, J. och Carvelid, N. 2006. Ekologiskt vallförsök om vitaminer och övrigt närings-innehåll. Projektarbete. Kvalificerade Yrkesutbildningen Agrotekniker.
Björck, E. 2008. Vallfodrets betydelse i fårproduktionen. Projektarbete. Kvalificerade Yrkes-utbildningen Agrotekniker.
Notiser i lantbrukspressen
Karlsson, L. 2008. Käringtand toppar vitaminligan. Husdjur 3, 14-15.
Beskrivning av projektet på institutionens hemsida www.hmh.slu.se
Muntliga presentationer.
Poster vid Ekologiska konferensen, SLU Ultuna, 22-23 november 2005. CUL, SLU. Presentation av Hanna Danielsson.
Muntlig presentation av Hanna Danielsson om ensileringsstudien på kurs för ekologiska rådgivare vid Länsstyrelse och Hushållningssällskap den 14 september 2006, Umeå. Kursansvariga: Torbjörn Pettersson och Lis-Britt Carlsson, Jordbruksverket.
Muntlig presentation av Hanna Danielsson om ensileringsstudien på Svenska Vallförenin¬gens sommarmöte, Nötcenter Viken, Falköping 3 augusti 2007. Arrangörer: Skaraborgs Vallförening, HS Skaraborg och SLU Skara.
Föredrag av Hanna Danielsson på EGF-konferensen i Uppsala 2008.
Muntliga presentationer av Hanna Danielsson om resultaten från vallförsöket och ensile-ringsstudien vid projektgruppsmöten.