The Effect of Different Ratios of Forage and Concentrate Feed Used in Dairy Cattle Rations on In Vitro Gas Production Parameters

Year 2024, Volume: 11 Issue: 1, 249 - 259, 28.01.2024

Kadir Erten , Levend Coskuntuna , Sevilay Gül , Fisun Koc

https://doi.org/10.30910/turkjans.1351810

Abstract

This study was planned to compare diets' in vitro gas production parameters with different roughage and concentrate ratios. For this purpose, three different ration groups were formed. The first group of the experiment consisted of 70% roughage and 30% concentrate feed (R1), the second group consisted of 50% roughage and 50% concentrate feed (R2) and the third group consisted of 30% roughage and 70% concentrate feed (R3). As a result of the analyses performed in the three different ration groups, dry matter (DM), crude ash (Ash), crude protein (CP), ether extract (EE), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), acid detergent lignin (ADL), rumen protozoa number, rumen pH value, in vitro gas production (GP), methane production (CH4), carbon dioxide production (CO2), ammonia production (NH3) and hydrogen sulfide (H2S) production amounts were determined. Organic matter digestibility (OMD), metabolic energy (ME), and net energy lactation (NEL) values were calculated with the in vitro gas production amounts obtained. During the incubation period, the highest amount of GP was found in the R3 group, while the lowest amount of GP was found in the R1 group. The CH4 amounts of R1, R2, and R3 groups were 7.64, 6.89, and 17.4.2 ml, respectively, and the differences between the groups were found to be statistically significant (P < 0.01). A decrease in rumen pH level was found by increasing the amount of concentrate feed in the ration. According to the economic analysis made at the end of the study, it was calculated that the annual total feed cost of a 1000-head livestock enterprise varies between 73.11 and 75.85 million TL. As a result, it was determined that the use of different ratios of roughage and concentrate feed in diets used in dairy cattle feeding caused differences in in vitro gas production.

Keywords

Ration, roughage, concentrate feed, in vitro gas production, methane

Project Number

-

Süt Sığırı Rasyonlarında Farklı Oranlarda Kullanılan Kaba ve Kesif Yemlerin In Vitro Gaz Üretim Parametreleri Üzerine Etkisi

Abstract

Bu araştırma kaba ve kesif yem oranları farklı rasyonların in vitro gaz üretim parametrelerini karşılaştırmak üzere planlanmıştır. Bu amaçla üç farklı rasyon grubu oluşturulmuştur. Denemenin birinci grubu % 70 kaba % 30 kesif yem (R1), ikinci grubu % 50 kaba % 50 kesif yem (R2) ve üçüncü grubu da % 30 kaba % 70 kesif yemden (R3) oluşturulmuştur. Oluşturulan üç farklı rasyon gruplarında yapılan analizler sonucunda, kuru madde (KM), ham kül (HK), ham protein (HP), ham yağ (HY), nötral deterjanda çözünmeyen lif (NDF), asit deterjanda çözünmeyen lif (ADF), asit çözücülerde çözünmeyen lignin (ADL), rumen protozoa sayısı, rumen pH değeri, in vitro gaz üretimi (GÜ), metan üretim (CH4), karbon dioksit üretimi (CO2), amonyak üretimi (NH3) ve hidrojen sülfür (H2S) üretim miktarları belirlenmiştir. Elde edilen in vitro gaz üretim miktarları ile organik madde sindirilebilirliği (OMS), metabolik enerji (ME) ve net enerji laktasyon (NEL) değerleri hesaplanmıştır. İnkübasyon süresince en yüksek GÜ miktarı R3 grubunda bulunurken, en düşük GÜ miktarı R1 grubunda tespit edilmiştir. R1, R2 ve R3 gruplarının CH4 miktarları sırasıyla, 7.64, 6.89 ve 17.42 ml olarak saptanmış olup gruplar arasındaki farklılıklar istatistiki olarak önemli bulunmuştur (P < 0.01). Rasyonda kesif yem miktarının arttırılmasıyla rumen pH seviyesinde düşme saptanmıştır. Çalışmanın sonunda yapılan ekonomik analize göre, yıllık toplam maliyeti 1000 başlık bir hayvancılık işletmesinin, yıllık toplam yem maliyetinin 73.11 - 75.85 milyon TL arasında değiştiği hesaplanmıştır. Sonuç olarak, süt sığırlarının beslenmesinde kullanılan rasyonlarında farklı oranlarda kaba ve kesif yem kullanımının in vitro gaz üretiminde farklılıklar oluşturduğu saptanmıştır.

Keywords

Rasyon, Kaba Yem, Kesif Yem, In Vitro Gaz Üretimi, Metan

Ethical Statement

-

Supporting Institution

-

Project Number

-

Thanks

-

References

• Aguerre, M. J., Wattiaux, M. A., Powell, J. M., Broderick, G. A., & Arndt, C. 2011. Effect of forage-to-concentrate ratio in dairy cow diets on emission of methane, carbon dioxide, and ammonia, lactation performance, and manure excretion. Journal of dairy science, 94(6), 3081-3093.
• Anonim., 2023. Günlük Yem Fiyatları. Türkiye Odalar ve Borsalar Birliği (TOBB). https://borsa.tobb.org.tr/fiyat_urun_2.php?ana_kod=1.
• AOAC., 2005. Official methods of analysis of the Association of Analytical Chemists International. 18th edition. Arlington, V. A. Washington, DC, USA.
• Beauchemin, K. A., E. M. Ungerfeld, R. J. Eckard & M. Wang., 2020. Fifty years of research on rumen methanogenesis: Lessons learned and future challenges for mitigation.Animal, 14 (S1): s2-s16.
• Canbolat, Ö., Yıldırım, H. K., Karaman, Ş., & Filya, İ., 2010. Üzüm posasının yonca silajlarında karbonhidrat kaynağı olarak kullanılma olanakları.
• Coskuntuna, L., Erten, K., & Koç, F., 2022. Toplam Rasyon Karışımının Silolanmasının Aerobik Stabilite Özellikleri Üzerine Etkisi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 9(4), 933-942.
• Erten K, Coşkuntuna L, Koç F., 2023a. The Relationship Between The In Vitro Gas Production Parameters of Feed Nutrients. Turkish journal of agricultural and natural science, 10(3): 529-540, https://doi.org/10.30910/turkjans.1225932
• Erten, K., Coskuntuna, L., & Koç, F., 2023b. Toplam karışım rasyonuna bitki ekstraktları katkısının in vitro gaz üretim parametreleri üzerine etkisi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 60(2), 317-329.
• Genç, S., Soysal, M.İ., 2018. Parametri̇k ve parametri̇k olmayan çoklu karşilaştirma testleri̇. Black Sea Journal of Engineering and Science, 1(1), 18-27. https://dergipark.org.tr/en/pub/bsengineering/issue/38497/448288
• Gül, S., 2023. The impact of wheat bran and molasses addition to caramba mix silage on feed value and in vitro organic matter digestibility. Journal of King Saud University-Science, 35(1), 102400.
• Gül, S., Coskuntuna, L., Koç, F., & Özdüven, L., 2019. The effect of wheat bran added to canola silage on feed value and in vitro organic matter digestibility. Applied Ecology & Environmental Research, 17(5).
• Gül, S., Öğretmen, T., 2019. Hayvan beslemede kullanılan bazı yemlerin organik madde sindirilebilrliklerinin in vivo ve in vitro yöntemlerle belirlenmesi. Doğu Fen Bilimleri Dergisi, 2(2), 91-105.
• Harmeyer, J., 1965. Zur methodical experimenteller untersuchungen an pansenprotozoan. Zentralblatt for veterinary medicine Reihe A, 12 (9), 841-880. https://doi.org/10.1111/j.1439-0442.1965.tb00360.x
• İpçak, H.H., Selek, H.B., Kurtuluş, D., Koç, F., ve Özdüven, M. L., 2011. Pazar Atığı Sebze ve Meyvelerden Yapılan Silajlarda Fermantasyon Özellikleri ve Aerobik Stabilite Üzerine Etkileri. VII. Ulusal Zootekni Öğrenci Kongresi, 121.
• Kirchgessner M, Kellner RJ, Roth FX, Ranfft K. 1977. Zur schätzung des futterwertes mittels rohfaser und der zellwandfraktionen der detergentien-analyse. Landwirtschaft Forschung. 30:245-250.
• Kirchgessner M, Kellner RJ. 1981. Schätzung des energiegehaltes futterwerttest von grün-und rauhfutter durch die cellulase methode. Landwirtschaft Forschung 34 (4):276-281.
• Knapp, J.R., Laur, G.L., Vadas, P.A., Weiss, W.P., & Tricarico, J.M., 2014. Invited review: Enteric methane in dairy cattle production: Quantifying the opportunities and impact of reducing emissions. Journal of dairy science, 97(6), 3231-3261.
• Krause, K. M., & Oetzel, G. R., 2006. Understanding and preventing subacute ruminal acidosis in dairy herds: A review. Animal feed science and technology, 126(3-4), 215-236.
• Mekuriaw, S., Tsunekawa, A., Ichinohe, T., Tegegne, F., Haregeweyn, N., Kobayashi, N., Tassew, A., Mekuriaw, Y., Walie, M., Tsubo, M., Okuro, T., Meshesha, D.T., Meseret, M., Sam, L., Fievez, V., 2020. Effect of feeding ımproved grass hays and eragrostis tef straw silage on milk yield, nitrogen utilization, and methane emission of lactating fogera dairy cows in ethiopia. Animals, 10(6): 1021. DOI: https://doi.org/10.3390/ ani10061021
• Menke, K.H., Raab, L., Salewski, A., Steingass, H., Fritz, D., Schneider, W., 1979. The estimation of the digestibility and metabolizable energy content of ruminant feedingstuffs from the gas production when they are incubated with rumen liquor in vitro. The Journal of Agricultural Science, 93(1), 217-222. https://doi.org/10.1017/S0021859600086305
• Meriç, Ş., & Koç, F., 2021. Mısırdan Elde Edilmiş Kurutulmuş Damıtma Tane ve Çözünürlerin (DDGS) Bazı Kalite ve Risk Kriterleri Yönünden İncelenmesi. Hayvan Bilimi ve Ürünleri Dergisi, 4(1), 96-109.
• Nagadi, S. A., 2019. In vitro gas production, methane emission and rumen fermentation characteristics with increasing roughage to concentrate ratios. Meteorol. Environ. Arid. Land Agric. Sci, 28, 27-36.
• Özdüven, M. L., Coşkuntuna, L., & Koç, F., 2005. Üzüm Posası Silajının Fermantasyon Ve Yem Değeri Özelliklerinin Saptanması. Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6(1), 45-50.
• Öztürk, H., & Pişkin, İ., 2009. Rumen asidozuna fizyopatolojik bakış. Veteriner Hekimler Derneği Dergisi, 80(3), 3-6.
• Parlar, T., & Koç, F., 2020. Toplam rasyon karışımı kullanılan bir süt sığırı işletmesinin besleme açısından değerlendirilmesi. Erciyes Tarım ve Hayvan Bilimleri Dergisi, 3(1), 24-32.
• Phesatcha, K., Phesatcha, B., Wanapat, M., & Cherdthong, A., 2022. The effect of yeast and roughage concentrate ratio on ruminal pH and protozoal population in Thai native beef cattle. Animals, 12(1), 53.
• Saini, J. K., Hundal, J. S., Wadhwa, M., & Bakshi, M. P. S., 2012. Effect of roughage to concentrate ratio in the diet on the rumen environment and nutrient utilization in goat and sheep. Indian Journal of Animal Nutrition, 29(4), 333-338.
• Saxena, P., 2011. Optimization techniques for animal ration formulation. Gate2Biotech, 1, 2-5.
• Van Soest, P. V., Robertson, J. B., & Lewis, B. A., 1991. Methods for rational fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of dairy science, 74(10), 3583-3597.
• Yasir, A., Mattoo, F.A., Ganai, A.M., & Ahmad, H.A. 2009. Complete feed block technology boon to sheep farming. Livestock International, 13(1), 4-7.