Determination of Feed Value Characteristics of Maralfa (Miscanthus gigantus) Grass Harvested at Different Periods

Year 2023, Volume: 13 Issue: 3, 2285 - 2293, 01.09.2023

Yakup Bilal , Tuğba Bakır , Bilal Selçuk , Hülya Akçam , Ali İhsan Atalay

https://doi.org/10.21597/jist.1229146

Abstract

The chemical compositions, gas and methane production, metabolic energy values (ME), organic matter digestion degrees (OMD), true digestible dry matter (TDDM), microbial protein (MP), partitioning factor (PF), microbial protein synthesis efficiency (MPSE), and relative feed values (RFV) of harvested miscanthus gigantus hay were determined in this study. Significant differences were determined in terms of the chemical composition of the harvest periods of miscanthus gigantus hay (P<0.01). The 24-hour gas and methane production values using the in vitro gas production technique ranged between 56.53 and 66.60 ml (500 mg DM) and 12.73 and 14.05%, respectively (P<0.01). Metabolic energy and organic matter digestion degrees were between 6.50 – 6.93 (MJ/kg) and 51.81 – 53.84 %, respectively. According to the relative feed value index, miscanthus gigantus hays were determined to be 5th-quality grass. With the prolongation of the harvest period of miscanthus gigantus hay, the true degree of digestion decreased (P<0.001). As a result, it is thought that the use of maralfa grass harvested in different periods as a sole source of roughage in ruminant animal nutrition will be insufficient because its metabolic energy values are low and its NDF and ADF contents are higher than the desired level. In addition, this study needs to be supported by in vivo trials.

Keywords

• Miscanthus gigantus•, Methane, • Degree of digestion, relative feed value

Farklı Dönemlerde Hasat Edilen Maralfa (Miscanthus gigantus) Otunun Yem Değeri Özelliklerinin Belirlenmesi

Abstract

Bu araştırmada farklı dönemlerde hasat edilen maralfa (Miscanthus gigantus) otunun kimyasal kompozisyonları, gaz ve metan üretimleri, metabolik enerji değerleri (ME), organik madde sindirim dereceleri (OMSD), gerçek sindirilebilir kuru madde (GSKM), mikrobiyal protein (MP), partitioning factor (PF), mikrobiyal protein sentezleme etkinliği (MPSE) ve nispi yem değerleri (NYD) belirlenmiştir. Maralfa otunun hasat dönemlerinin kimyasal kompozisyon bakımından önemli farklılıklar tespit edilmiştir (P<0.01). İn vitro gaz üretim tekniği ile 24 saatlik gaz ve % metan üretim değerleri sırasıyla 56.53 – 66.60 ml (500 mg KM) ile % 12.73 – 14.05 arasında değişmiştir (P<0.01). Metabolik enerji ve Organik madde sindirim derecesi sırasıyla 6.50 – 6.93 (MJ/kg) ile % 51.81 – 53.84 arasında gerçekleşmiştir. Nispi yem değerleri indeksine göre maralfa otları 5. kalite ot olarak belirlenmiştir. Maralfa otunun hasat döneminin uzamasıyla gerçek sindirim derecesinde düşüş görülmüştür (P<0.001). Sonuç olarak farklı dönemlerde hasat edilen maralfa otunun metabolik enerji değerlerinin düşük, NDF ve ADF içeriklerinin ise istenilen seviyeden yüksek olması sebebiyle ruminant hayvan beslemede tek başına kaba yem kaynağı olarak kullanılmasının yetersiz olacağı düşünülmektedir. Ayrıca bu çalışmanın in vivo denemelerle desteklenmesi gerekmektedir.

Keywords

Metan, Sindirim derecesi, Nispi yem değeri, Miscanthus gigantus

References

• Ahi, B. ve Özsoy, S. (2005). İlkokullarda görev yapan öğretmenlerin çevreye yönelik tutumları: Cinsiyet ve mesleki kıdem faktörü. Kastamonu Eğitim Dergisi, 23(1), 31-56.
• Akın, G. (2006). Küresel isınma, nedenleri ve sonuçları. Ankara Üniversitesi Dil ve Tarih-Coğrafya Fakültesi Dergisi, 46(2), 29-43.
• Aksoy, A., Macit, M., Karaoğlu, M. (2000). Hayvan Besleme Ders Kitabı. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü Erzurum, 179-199.
• Álvarez, S., Méndez, P., & Martínez-Fernández, A. (2021). Sılage fermentatıon and chemıcal composıtıon of chamaecıtysus prolıferus var palmensıs (tagasaste) and pennısetum sp (maralfalfa) usıng dıfferent addıtıves. JAPS: Journal of Animal & Plant Sciences, 31(4).
• Anonim, (2011). Quality assurance for animal feed analysis laboratories. http://www.fao.org/ag/againfo/home/documen ts/Network_Quality-control.pdf [Erişim:20.05.2013].
• AOAC. (1990). Official Method of Analysis. Association of Official Analytical Chemists pp.66-88. 15th.edition. Washington, DC. USA.
• Arslan, C. (2017). Ruminantlarda rumende oluşan metan üretimini azaltmaya yönelik çalışmalar. Atatürk Üniversitesi Veteriner Bilimleri Dergisi, 12(3), 327-337.
• Avellaneda JH., Rodrıguez JMP., Gonzalez SS., Barcena R., Hernandez A., Cobos M., Hernandez H., Montanez O., (2009). Effects of exogenous fibrolytic enzymes on ruminal fermentation and digestion of Guinea grass hay. Anim. Feed Sci. and Tech., 149, 70–77
• B. Lamb, “Forage Quality Influences Animal Performance”. http: //www. moormans.com/ Ecosyl/ Forage QualityInfluences Animal.htm. (2004).
• Blümmel, M., Lebzien, P. ( 2001). Predicting ruminal microbial efficiencies of dairy rations by in vitro techniques. Livestock Production Science, 68(2-3): 107-117.
• Blümmel, M., Makkar, H. P. S., Chisanga, G., Mtimuni, J., Becker, K. (1997a). The prediction of dry matter intake of temperate and tropical roughages from in vitro digestibility/gas-production data, and the dry matter intake and in vitro digestibility of African roughages in relation to ruminant liveweight gain. Animal Feed Science and Technology, 69(1-3), 131-141.
• Blümmel, M., Steingass, H., Becker, K. (1997b). The relationship between in vitro gas production, in vitro microbial biomass yield and N-15 incorporation and its implications for the prediction of voluntary feed intake of roughages. British Journal of Nutrition, 77:911-921.
• Budak, F. ve Budak, F. (2014). Yem bitkilerinde kalite ve yem bitkileri kalitesini etkileyen faktörler. Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi, (1), 1-6.
• Canbolat, Ö., Kara, Hüseyin, & Filya, İ. (2013). Bazı baklagil kaba yemlerinin in vitro gaz üretimi, metabolik enerji, organik madde sindirimi ve mikrobiyal protein üretimlerinin karşılaştırılması. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 27(2), 71-82.
• Collura, S., Azambre, B., Finqueneisel, G., Zimny, T., & Victor Weber, J. (2006). Miscanthus× Giganteus straw and pellets as sustainable fuels. Environmental Chemistry Letters, 4(2), 75-78.
• Çakır, Ö. (2016). Ekoloji temeli çevre eğitiminin okul öncesi dönemde çevre bilinci gelişimine katkısı. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Pamukkale Üniversitesi, Denizli.
• Çokadar, H., Türkoğlu, A. ve Gezer, K. (2007). Çevre sorunları, M. Aydoğdu ve K. Gezer, (Ed.), Çevre bilimi içinde (ss. 85-96). Ankara: Anı Yayıncılık.
• Duncan, D. B. (1955). Multiple range and multiple F tests. biometrics, 11(1), 1-42.
• Faix, O., D.Meier and O.Beinhoff, (1988). Analysis of lignocelluloses and lignins from Arundo donax L., Miscanthus sinensis Anderss and hidroliquefaction of Miscanthus, Federal Research Centre for Forestry and Forest Products, Institute for Wood Chemistry and Chemical Technology of Wood, Hamburg.
• Geren, H., & Kavut, Y. (2015). Effect of different plant densities on the yield and some silage quality characteristics of giant king grass (Pennisetum hybridum) under mediterranean climatic conditions. Turkish Journal of Field Crops, 20(1), 85-91.
• Geren, H., Tuncer Kavut, Y., & Avcıoğlu, R. (2011). Akdeniz İklim Koşullarında Filotu (Miscanthus x giganteus)'nun Verim ve Verim Özellikleri ile Silolanabilirliği Üzerinde Bir Ön Araştırma. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 48(3), 203-209.
• Greef, J. M., & Deuter, M. (1993). Syntaxonomy of Miscanthus× giganteus GREEF et DEU. Angewandte Botanik, 67(3-4), 87-90.
• Hazar, D., & Velibeyoğlu, K. (2018). Kırsal-Ekolojik Müştereklerimiz Mera Alanları. Tarım Ekonomisi Dergisi, 24(2), 193-201.
• Huyen, T.L.N., C. Rémond, R.M. Dheilly, B. Chabbert. (2010). Effect of harvesting date on the composition and saccharification of Miscanthus x giganteus, Bioresource Technology 101:8224–8231.
• IPCC. (2007). Climate Change 2007, Impacts, Adaptation, Vulnerability. https://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg2/ar4_wg2_full_report.pdf.
• Johnson, K. A., & Johnson, D. E. (1995). Methane emissions from cattle. Journal of animal science, 73(8), 2483-2492.
• Keser, O., & Kutay, C. (2021). Küresel Isınmaya Karşı Ruminantlarda Metan Emisyonunu Azaltmaya Yönelik Besleme Stratejileri. Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi, 14(2), 138-159.
• Khafipour, E., Li, S., Plaizier, J. C., & Krause, D. O. (2009). Rumen microbiome composition determined using two nutritional models of subacute ruminal acidosis. Applied and environmental microbiology, 75(22), 7115-7124.
• Koyuncu, M., & Akgün, H. (2018). Çiftlik Hayvanları Ve Küresel İklim Değişikliği Arasındaki Etkileşim. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 32(1), 151-164.
• Kukkonen,C. (2009). Giant king grass, an energy crop for cellulosic biofuels & electric power plants, VIASPACE Inc. Irvine, California USA.
• Kurt, A. A., & Kamalak, A. (2020). Hasat Zamanının Meryemana Dikeninin (Silybum marianum) Kompozisyonuna, Gaz Üretimine, Metan Üretimine, Sindirimine ve Metabolik Enerjisine Etkisi. Erciyes Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 17(2), 116-120.
• Li, M., Zi, X., Zhou, H., Hou, G., & Cai, Y. (2014). Effects of sucrose, glucose, molasses and cellulase on fermentation quality and in vitro gas production of king grass silage. Animal Feed Science and Technology, 197, 206-212.
• López, S., Makkar, H. P., & Soliva, C. R. (2010). Screening plants and plant products for methane inhibitors. In In vitro screening of plant resources for extra-nutritional attributes in ruminants: nuclear and related methodologies (pp. 191-231). Springer, Dordrecht.
• Marin, F., J.L. Sánchez, J. Arauzo, R. Fuertes and A.Gonzalo. (2009). Semichemical pulping of Miscanthus giganteus. Effect of pulping conditions on some pulp and paper properties, Bioresource Technology, 100:3933–3940.
• Menke, H.H., Steingass, H. (1988). Estimation of the Energetic Feed Value Obtained from Chemical Analysis and in vitro Gas Production Using Rumen Fluid. Animal Research Development, 28: 7-55
• Menke, K.H., L. Raab, A. Salewski, H. Steingass, D. Fritz and W. Schneider (1979). The estimation of the digestibility and metabolizable energy content of ruminant feedstuffs from the gas production when they are incubated with rumen liquor. Journal of Agricultural Science 93: 217–222.
• Naidu, S. L., Moose, S. P., Al-Shoaibi, A. K., Raines, C. A., & Long, S. P. (2003). Cold tolerance of C4 photosynthesis in Miscanthus× giganteus: adaptation in amounts and sequence of C4 photosynthetic enzymes. Plant physiology, 132(3), 1688-1697.
• Norton, B.W., (2012). The Nutritive Value of Tree Legumes, http://www.fao.org/ag/AGP/AGPC/ doc/Pubicat/Guttshel/x5556e0j.htm. (Erişim tarihi, 07.11.2012).
• Özkan, Ç. Ö., Kamalak, A., Şahin, M., & Canbolat, Ö. (2018). Farklı Dönemlerinde Hasat Edilen Bazı Baklagil Yem Bitkilerinin Sindirim Derecesinin Ve Metabolik Enerji Değerlerinin İn-Vitro Gaz Tekniği İle Belirlenmesi. Black Sea Journal of Agriculture, 1(1), 15-19.
• Özmen, M. T. (2009). Sera Gazı-Küresel Isınma ve Kyoto Protokolü. İMO Dergisi, 453(1), 42-46.
• Pathak, H., Wassmann, R., (2007). Introducing greenhouse gas mitigation as a development objective in rice-based agriculture: I. Generation of technical coefficients. Agric. Syst. 94, 807–825.
• Shen,C., X.Shang, X.Chen, Z.Dong and J.Zhang. (2012). Growth, chemical components and ensiling characteristics of king grass at different cuttings, African Journal of Biotechnology, 11(64):12749-12755.
• Soest, P. V. (1963). Use of detergents in the analysis of fibrous feeds. II. A rapid method for the determination of fiber and lignin. Journal of the Association of official Agricultural Chemists, 46(5), 829-835.
• Tekce, E., & Gül, M. (2014). Ruminant beslemede NDF ve ADF’nin önemi. Atatürk Üniversitesi Veteriner Bilimleri Dergisi, 9(1), 63-73.
• Van Dyke, N. J. And Anderson, P. M. (2000). Interpreting a forage analysis. Alabama Cooperative Extention. Circular, ANR-890.
• Van Soest, P. V., Robertson, J. B., & Lewis, B. A. (1991). Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of dairy science, 74(10), 3583-3597.
• Van Soest, P.J., Wine, R.H. (1967). Use of Detergents in the Analysis of Fibrous Feeds. IV. Determination of Plant Cell-Wall Constituents. Journal of the Association of official Agricultural Chemists, 50: 50-55.
• Yang WZ., Beauchemin KA., (2009). Increasing physically effective fiber content of dairy cow diets through forage proportion versus forage chop length: chewing and ruminal Ph. J. Dairy Sci., 92, 1603–1615.
• Yaşar, S., (2002). Miscanthus (Fil çimeni) giganteus, Miscanthus goliath ve Miscanthus silberfahne’de selüloz, hemiselüloz ve lignin miktarlarının karşılaştırılması, Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi A(2):27-40.