Undersowing in a northern climate: effects on spring cereal yield and risk of nitrate leaching

Disadvantages of invariable cereal cropping, concern of nutrient leaching and prices of nitrogen (N) fertilizer have all increased during last decades. An undersown crop, which grows together with a main crop and after harvest, could mitigate all those questions. The aim of this study was to develop undersowing in Finnish conditions, so that it suits for spring cereal farming as well as possible and enhances taking care of soil and environment, especially when control of N is concerned. In total, 17 plant species were undersown in spring cereals during the field experiments between 1991-1999 at four sites in South and Central Finland, but after selection, eight of them were studied more thoroughly. Two legumes, one grass species and one mixture of them were included in long-term trials in order to study annually repeated undersowing. Further, simultaneous broadcasting of seeds instead of separate undersowing was studied. Grain yield response and the capacity of the undersown crop to absorb soil N or fix N from atmosphere, and the release of N were of greatest interest. Seeding rates of undersown crops and N fertilization rates during annually repeated undersowing were also studied. Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam., IR) absorbed soil nitrate N (NO3-N) most efficiently in autumn and timothy (Phleum pratense L.) in spring. The capacity of other grass species to absorb N was low, or it was insufficient considering the negative effect on grain yield. Red clover (Trifolium pratense L.) and white clover (Trifolium repens L.) suited well in annually repeated undersowing, supplying fixed N for cereals without markedly increased risk of N leaching. Autumn oriented growth rhythm of the studied legumes was optimal for undersowing, whereas the growth rhythm of grasses was less suited but varied between species. A model of adaptive undersowing system was outlined in order to emphasize allocation of measures according needs. After defining the goal of undersowing, many decisions are to be done. When diminishing N leaching is primarily sought, a mixture of IR and timothy is advantageous. Clovers suit for replacing N fertilization, as the positive residual effect is greater than the negative effect caused by competition. A mixture of legume and non legume is a good choice when increased diversity is the main target. Seeding rate is an efficient means for adjusting competition and N effects. Broadcasting with soil covering equipment can be used to establish an undersown crop. In addition, timing and method of cover crop termination have an important role in the outcome. Continuous observing of the system is needed as for instance conditions significantly affect growth of undersown crop and on the other hand N release from crop residues may increase in long run.

Quantitative trait loci detection and benefits from marker-assisted selection in dairy cattle

Knowing the chromosomal areas or actual genes affecting the traits under selection would add more information to be used in the selection decisions which would potentially lead to higher genetic response. The first objective of this study was to map quantitative trait loci (QTL) affecting economically important traits in the Finnish Ayrshire population. The second objective was to investigate the effects of using QTL information in marker-assisted selection (MAS) on the genetic response and the linkage disequilibrium between the different parts of the genome. Whole genome scans were carried out on a grand-daughter design with 12 half-sib families and a total of 493 sons. Twelve different traits were studied: milk yield, protein yield, protein content, fat yield, fat content, somatic cell score (SCS), mastitis treatments, other veterinary treatments, days open, fertility treatments, non-return rate, and calf mortality. The average spacing of the typed markers was 20 cM with 2 to 14 markers per chromosome. Associations between markers and traits were analyzed with multiple marker regression. Significance was determined by permutation and genome-wise P-values obtained by Bonferroni correction. The benefits from MAS were investigated by simulation: a conventional progeny testing scheme was compared to a scheme where QTL information was used within families to select among full-sibs in the male path. Two QTL on different chromosomes were modelled. The effects of different starting frequencies of the favourable alleles and different size of the QTL effects were evaluated. A large number of QTL, 48 in total, were detected at 5% or higher chromosome-wise significance. QTL for milk production were found on 8 chromosomes, for SCS on 6, for mastitis treatments on 1, for other veterinary treatments on 5, for days open on 7, for fertility treatments on 7, for calf mortality on 6, and for non-return rate on 2 chromosomes. In the simulation study the total genetic response was faster with MAS than with conventional selection and the advantage of MAS persisted over the studied generations. The rate of response and the difference between the selection schemes reflected clearly the changes in allele frequencies of the favourable QTL. The disequilibrium between the polygenes and QTL was always negative and it was larger with larger QTL size. The disequilibrium between the two QTL was larger with QTL of large effect and it was somewhat larger with MAS for scenarios with starting frequencies below 0.5 for QTL of moderate size and below 0.3 for large QTL. In conclusion, several QTL affecting economically important traits of dairy cattle were detected. Further studies are needed to verify these QTL, check their presence in the present breeding population, look for pleiotropy and fine map the most interesting QTL regions. The results of the simulation studies show that using MAS together with embryo transfer to pre-select young bulls within families is a useful approach to increase the genetic merit of the AI-bulls compared to conventional selection.

Winter feeding strategies for suckler cows in cold climatic conditions

In Finland, suckler cow production is carried out in circumstances characterized by a long winter period and a short grazing period. The traditional winter housing system for suckler cows has been insulated or uninsulated buildings, but there is a demand for developing less expensive housing systems. In addition, more information is needed on new winter feeding strategies, carried out in inexpensive winter facilities with conventional (hay, grass silage, straw) or alternative (treated straw, industrial by-product, whole-crop silage) feeds. The new feeding techniques should not have any detrimental effects on animal welfare in order to be acceptable to both farmers and consumers. Furthermore, no official feeding recommendations for suckler cows are available in Finland and, thus, recommendations for dairy cows have been used. However, this may lead to over- or underfeeding of suckler cows and, finally, to decreased economic output. In Experiment I, second-calf beef-dairy suckler cows were used to compare the effects of diets based on hay (H) or urea-treated straw (US) at two feeding levels (Moderate; M vs. Low; L) on the performance of cows and calves. Live weight (LW) gain during the indoor feeding was lower for cows on level L than on level M. Cows on diet US lost more LW indoors than those on diet H. The cows replenished the LW losses on good pasture. Calf LW gain and cow milk production were unaffected by the treatments. Conception rate was unaffected by the treatments but was only 69%. Urea-treated straw proved to be a suitable winter feed for spring-calving suckler cows. Experiment II studied the effects of feeding accuracy on the performance of first- and second-calf beef-dairy cows and calves. In II-1, the day-to-day variation in the roughage offered ranged up to ± 40%. In II-2, the same variation was used in two-week periods. Variation of the roughages offered had minor effects on cow performance. Reproduction was unaffected by the feeding accuracy. Accurate feeding is not necessary for young beef-dairy crosses, if the total amount of energy offered over a period of a few weeks fulfills the energy requirements. Effects of feeding strategies with alternative feeds on the performance of mature beef-dairy and beef cows and calves were evaluated in Experiment III. Two studies consisted of two feeding strategies (Step-up vs. Flat-rate) and two diets (Control vs. Alternative). There were no differences between treatments in the cow LW, body condition score (BCS), calf pre-weaning LW gain and cow reproduction. A flat-rate strategy can be practised in the nutrition of mature suckler cows. Oat hull based flour-mill by product can partly replace grass silage and straw in the winter diet. Whole-crop barley silage can be offered as a sole feed to suckler cows. Experiment IV evaluated during the winter feeding period the effects of replacing grass silage with whole-crop barley or oat silage on mature beef cow and calf performance. Both whole-crop silages were suitable winter feeds for suckler cows in cold outdoor winter conditions. Experiment V aimed at assessing the effects of daily feeding vs. feeding every third day on the performance of mature beef cows and calves. No differences between the treatments were observed in cow LW, BCS, milk production and calf LW. The serum concentrations of urea and long-chain fatty acids were increased on the third day after feeding in the cows fed every third day. Despite of that the feeding every third day is an acceptable feeding strategy for mature suckler cows. Experiment VI studied the effects of feeding levels and long-term cold climatic conditions on mature beef cows and calves. The cows were overwintered in outdoor facilities or in an uninsulated indoor facility. Whole-crop barley silage was offered either ad libitum or restricted. All the facilities offered adequate shelter for the cows. The restricted offering of whole-crop barley silage provided enough energy for the cows. The Finnish energy recommendations for dairy cows were too high for mature beef breed suckler cows in good body condition at housing, even in cold conditions. Therefore, there is need to determine feeding recommendations for suckler cows in Finland. The results showed that the required amount of energy can be offered to the cows using conventional or alternative feeds provided at a lower feeding level, with an inaccurate feeding, flat-rate feeding or feeding every third day strategy. The cows must have an opportunity to replenish the LW and BCS losses at pasture before the next winter. Production in cold conditions can be practised in inexpensive facilities when shelter against rain and wind, a dry resting place, adequate amounts of feed suitable for cold conditions and water are provided for the animals as was done in the present study.

Digestion capasity, nutrient digestibilities and physico-chemical conditions in the intestine influenced by the age of growing turkeys

Six experiments have been conducted to examine digestibility and feeding value of domestic Finnish fibre-rich cereals (barley and oats as compared to maize and wheat) and protein sources (rapeseed meal and cake, peas, faba beans, lupin seeds) for growing turkeys and to investigate effects of age of the birds (from 3 to 12 weeks of age) on digestion process and estimated nutrient digestibility and energy values. Besides, an objective of the study was to test applications of digestibility research methodology for turkeys. Total tract digestibility and apparent metabolizable energy (AME) was assayed in experimental cages using excreta collection, and a slaughter method was applied to sample small intestinal digesta for determination of apparent ileal crude protein digestibility (AICPD), jejuno-duodenal digesta viscosity and caecal volatile fatty acid (VFA) concentration. Digesta viscosity decreased and caecal VFA production increased with age of growing turkeys. Digesta retention times in the small intestine were generally longer in the older birds than in the younger ones. Crude fat digestibility and AME increased with age of growing turkeys, especially with viscous diets. AICPD seemed to decrease with age in most cases. Supplementation with β-gucanase-xylanase decreased viscosity, improved crude fat digestibility and metabolizable energy value and increased VFA production especially in barley-fed turkeys and especially in the young birds. Poor protein digestibility and low energy value of rapeseed meal and rapeseed cake decreased their feeding value for turkeys. In addition, a typical goitrogenic effect of rapeseed feeding was detected. Use of legume seeds as feed for growing turkeys is limited mostly by the low energy value in lupin seeds and the low ileal protein and amino acid digestibility in faba beans. Digestibility of fibre-rich protein sources was not improved with age of the turkeys. Euthanizing the turkeys for AICPD determination by carbon dioxide and bleeding led to lower digestibility values than mechanical stunning and cervical dislocation, suggesting inferiority of carbon dioxide stunning in experimental use. Comparison of AICPD and AME results obtained using different markers showed that considerable differences may occur, especially on total tract level, when acid-insoluble ash gave considerably lower AME values than titanium dioxide and chromic oxide.

Biological Control of Oilseed Rape Pests with Entomopathogenic Nematodes

Biological control techniques attract increasing attention as one of the sustainable alternatives to pesticide use in integrated pest management programs. In order to develop sustainable pest management methods for arable crops based on entomopathogenic nematodes (EPN), their efficacy and persistence needed to be investigated, and an economically feasible delivery system had to be developed. In this study, first a survey of entomopathogens was conducted, and a system approach was tested, using the oilseed Brassica (OSB) growing system (OSB, spring wheat, and red clover) as a model. The system approach aimed at determining the potential of Steinernema feltiae (Filipjev) for the control of OSB pests, developing OSB rotation schemes that support EPN persistence, and investigating the impact of the selected biotic and abiotic factors on efficacy and persistence of EPN. This study employed abductive logic (which employs constant interplay between the theory and empirical observation), quantitative methods, and a case study on OSB. Laboratory and field experiments were carried out, and two types of pathogen surveys. A horizontal survey included OSB fields across Estonia, Germany, Poland, Sweden and the UK, while a vertical survey included sampling from two sets of differently managed experimental fields during three years. A new approach was introduced for measuring occurrence, where the prevalence and relative intensity of entomopathogens, biotic agents, and unidentified insect antagonists were determined. The effect of dose, timing, and the application method on S. feltiae in the control of pests in OSB, and the potential of a controlled release delivery system (CRS) were evaluated in the field. Studies on the impact of selected biotic and abiotc factors (Brassica plant, bait insects, developmental stages of Meligethes aeneus Fab., Isaria fumosorosea Wize (Ifr), and organic and synthetic fertilizers) on the efficacy of S. feltiae were conducted in the laboratory. Persistence of S. feltiae in the OSB growing system, and the effect of dose, timing, and the application method, was assessed in the field as part of the efficacy experiments. The impact of selected biotic and abiotic factors on S. feltiae persistence was assessed in laboratory experiments. The pathogen survey showed that the occurrence of entomopathogens is low in the OSB growing system, and that a management system causing less disturbance (ICM) to the soil increases the relative intensity of insect parasitic nematodes and other insect antagonists. A longer study period is required to show any possible impact of ICM on the relative intensity of entomopathogenic fungi, or on the prevalence of entomopathogens. Two different measures of the occurrence yielded different results: the relative intensity revealed the difference between the two different crop management methods, while prevalence did not. The highest efficacy of S. feltiae was achieved by using a low dose and targeting all stages of M. aeneus. When only the larval stage was targeted, the application method and dose had no significant effect. The CRS decreased the pest abundance significantly more than the surface application method. S. feltiae persisted in the OSB fields in Finland for several months, but did not survive the winter. The strain survived for 7 months when it was applied in autumn in Germany, but its populations declined rapidly after winter. The examined biotic and abiotic factors had variable impacts on S. feltiae efficacy and persistence. The two measures, prevalence and relative intensity of entomopathogens, gave valuable information for their use in biocontrol programs. The recommended biocontrol strategy for OSB growing in Finland is inundation and seasonal inoculation of EPN. The impact of some biotic and abiotic factors on S. feltiae efficacy and persistence is significant, and can be used to improve the efficacy of EPN. The CRS is a novel alternative for EPN application, and should also be considered for use on other crops. Keywords: Biological control, inundation, inoculation, conservation, formulation, slow release method, crop rotation, Entomopathogenic nematodes, Steinernema feltiae, oilseed rape pests, Meligethes aeneus, Phyllotreta spp., occurrence, prevalence, intensity, efficacy, persistence, field, Isaria fumosorosea, biotic factors, abiotic factors, interaction, impact, insect stages, integrated crop management, standard (conventional) crop management

Väkirehun määrän vaikutus lypsylehmän säilörehun syöntiin ja tuotokseen

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää väkirehumäärän vaikutuksia lypsylehmien säilörehun syöntiin ja syöntikäyttäytymiseen sekä tuotokseen lypsykauden alussa. Väkirehun määrän vaikutuksia on tutkittu paljon niukemmalla väkirehustuksella. Tilojen väkirehun osuus rehustuksessa saattaa ylittää jopa 60 %, joten on tärkeää selvittää väkevän rehustuksen vaikutusta lehmiin. Tutkimustietoa väkirehun määrän vaikutuksista säilörehupohjaisella ruokinnalla lypsykauden alussa on myös suhteellisen vähän. Koe suoritettiin Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksessa (MTT) Jokioisissa Minkiön koenavetassa 20.9.2005 - 25.4.2006 välisenä aikana. Koe tehtiin pihaton osastossa, jossa oli säilörehun syöntiä mittaavat vaakakupit. Koe tehtiin jatkuvana ryhmäkokeena satunnaistetun koemallin mukaisesti. Koe-eläiminä oli 30 Ayshire-lehmää, joista 12 oli ensikoita ja 18 vanhempaa lehmää. Eläimet otettiin kokeeseen poikimisen jälkeen ja ne olivat mukana kokeessa 100 ensimmäisen lypsypäivän ajan. Kokeessa oli kaksi ryhmää eli matalan väkirehutason eläimet (MVR) sekä korkean väkirehutason eläimet (KVR). Vähemmän väkirehua saaneet eläimet saivat väkirehua 10 kg (ensikot) tai 13 kg (vanhemmat lehmät) päivässä. Väkevämmän ruokinnan ryhmässä vastaavat väkirehumäärät olivat 15 kg (ensikot) ja 18 kg (vanhemmat lehmät). Herutuksen kesto oli MVR-ryhmässä 11 vuorokautta ja KVR-ryhmässä 17 vuorokautta. Väkirehun määrän lisääminen vähensi säilörehun syöntiä, mutta lisäsi syönnin kokonaismäärää. Toteutuneet väkirehun osuudet kuiva-aineen syönnin kokonaismäärästä olivat 64 % (KVR) ja 52 % (MVR). Syönnin kokonaismäärä oli KVR-ryhmässä keskimäärin 2,1 kg kuiva-ainetta suurempi kuin MVR-ryhmässä. Säilörehun syönti oli MVR-ryhmässä keskimäärin 9,4 kg ka ja KVR-ryhmässä 7,9 kg ka. Korvaussuhde oli 0,41 kg ka säilörehua / kg ka väkirehua. Säilörehun syönnissä oli havaittavissa neljä syöntihuippua, eikä syönnin rytmittyminen poikennut juuri ryhmien välillä. Syöntihuiput tapahtuivat rehunjaon ja lypsyn jälkeen. Lisäksi keskiyöllä oli havaittavissa pienempi syöntihuippu. Enemmän väkirehua saaneet lehmät söivät säilörehua yhtä monta kertaa päivässä, mutta söivät numeerisesti nopeammin. Niiden yksittäinen syöntikerta oli lyhyempi ja sen aikana syöntimäärä oli pienempi kuin MVR-ryhmän eläimillä. Säilörehun syöntimäärä lisääntyi poikimisen jälkeen molemmissa ryhmissä, mutta määrän lisääntyminen tapahtui nopeammin vähemmän väkirehua saaneiden ryhmässä. Syöntimäärän lisääntyminen on selitettävissä kokonaissyöntiajan lisääntymisellä, sekä syöntiajan lisääntymisellä syöntikertaa kohden. Sitävastoin syöntinopeus hidastui lypsykauden edetessä. Tässä kokeessa ei saavutettu tuotosvastetta väkirehun määrää lisäämällä, vaikka rehun kokonaissyönti lisääntyi selvästi. Tuotosvaste oli vain 0,027 kg/kg ka väkirehua. Energiakorjattuna maitona ilmaistuna tuotosvaste oli negatiivinen eli - 0,22 EKM/kg ka. Huono tuotosvaste voi johtua tässä kokeessa väkirehun suuresta määrästä ja koostumuksesta. Suurempi kuiva-aineen syönti näytti kerryttävän KVR-ryhmän eläinten elopainoa maidontuotannon sijaan. Maidon rasva- ja valkuaispitoisuuksissa ei havaittu merkitseviä eroja ryhmien välillä, mutta pitoisuudet olivat pienempiä KVR-ryhmässä MVR-ryhmään verrattuna.

Lypsylehmien sorkkasairauksien perinnölliset tunnusluvut

Sorkkasairaudet ovat kasvava ongelma lypsykarjatiloilla. Sorkka- ja jalkaviat aiheuttavat ennenaikaisten poistojen lisäksi taloudellisia tappioita alentamalla maitotuotosta ja lisäämällä eläinlääkintä- ja sorkkahoitokuluja. Tämän työn tavoitteena oli tutkia sorkkasairauksien periytyvyyttä ja sorkkasairauksiin vaikuttavia tekijöitä. Tutkimusaineisto saatiin Terveet Sorkat -ohjelmasta, johon liittyminen on vapaaehtoista. Sorkkahoitajat olivat luokitelleet sorkkasairaudet vuosina 2003 2004. Sorkkasairaudet (vertymät anturassa, krooninen sorkkakuume, valkoviivan repeämä, anturahaavauma, sorkkavälin ihotulehdus, kantasyöpymä, sorkka-alueen ihotulehdus ja sorkkakiertymä ja muut sorkkasairaudet) oli luokiteltu aineistossa kaksiluokkaisina (kyllä/ei) ominaisuuksina. Aineiston esikäsittelyyn, alustaviin analyyseihin ja kiinteiden tekijöiden tilastollisen merkitsevyyden testaamiseen F-testillä käytettiin WSYS-ohjelmistoa. Lisäksi kiinteiden tekijöiden merkitsevyyttä testattiin logit-mallilla SAS-ohjelmistolla. Varianssikomponentit laskettiin Restricted Maximum Likelihood (REML)-menetelmällä VCE4-ohjelmistolla. Toistuvuuseläinmallilla saatiin seuraavia periytymisasteen arvioita: vertymät anturassa 0,05, valkoviivan repeämä 0,04, sorkkakiertymä 0,05, kantasyöpymä 0,01, anturahaavauma 0,03 ja sorkkasairaudet yhtenä ominaisuutena 0,06. Sorkkasairauksien periytymisasteiden arviot muutettuna sorkkasairausalttiuksien periytymisasteiksi olivat: vertymät anturassa 0,11, valkoviivan repeämä 0,12, sorkkakiertymä 0,15, kantasyöpymä 0,03, anturahaavauma 0,17 ja sorkkasairaudet yhtenä ominaisuutena 0,09. Sorkkasairauksien väliset geneettiset korrelaatiot olivat positiivisia lukuun ottamatta valkoviivan repeämän ja kantasyöpymän välistä geneettistä korrelaatiota, joka oli lievästi negatiivinen. Sorkkasairauksien geneettiset korrelaatiot 305 päivän maitotuotokseen olivat -0,20 0,27. Tämän tutkimuksen ja aiempien tutkimusten perusteella perimän osuus sorkkasairauksiin ei ole kovin suuri. Koska ympäristötekijöillä on suuri merkitys sorkkasairauksien esiintymiseen, sorkkasairauksien ennaltaehkäisyssä tulisi kiinnittää erityistä huomiota navetan olosuhteisiin, säännölliseen sorkkahoitoon ja oikeaan ruokintaan.

Vadelman (Rubus idaeus) kasvunsäätö proheksadioni-kalsiumin avulla

Vadelman (Rubus idaeus L.) viljelyala on kasvanut Suomessa voimakkaasti viimeisten viiden vuoden aikana. Vuonna 2005 vadelmaa viljeltiin 473 hehtaarilla. Vadelman satoindeksi on alhainen. Sen pääverso on pitkä, mikä hankaloittaa hoitotoimenpiteitä. Kasvin satoisimmat silmut ovat pääverson kärjessä, joten latvontaa ei kannata tehdä. Suomessakin haluttaisiin kehittää vadelman kasvihuonetuotantoa satokauden pidentämiseksi. Kasvihuonetuotannossa vegetatiivisen kasvun säätäminen on vielä tärkeämpää kuin avomaan viljelyssä. Proheksadioni-kalsium (ProCa) on gibberelliinisynteesi-inhibiittori, jonka on havaittu lyhentävän nivelvälejä sekä lisäävän versojen ja lehtien hiilihydraattipitoisuutta mm. omenalla (Malus domestica Borkh.). Tämän Helsingin yliopiston soveltavan biologian laitoksella toteutetun tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, miten ProCa vaikuttaa kahden kesävadelmalajikkeen ensimmäisen vuoden versojen vegetatiiviseen kasvuun ja edelleen sadontuottokykyyn. Tässä pro gradu -työssä tutkittiin ProCa:n vaikutusta kahden kesävadelmalajikkeen vegetatiiviseen kasvuun, satopotentiaaliin sekä versojen ja silmujen hiilihydraattipitoisuuksiin kesällä 2005 ja talvella 2006. Koetaimina oli 120 Tulameen-lajikkeen ja 150 Glen Ample -lajikkeen tainta. Taimet käsiteltiin kesäkuussa ja käsittely uusittiin osalle taimista neljän viikon kuluttua ensimmäisestä käsittelystä. Koekäsittelyitä oli neljä: ProCa 100 ppm, ProCa 200 ppm, ProCa 100 ppm + ProCa 100 ppm ja ProCa 200 ppm + ProCa 200 ppm. Kontrollikäsittelyitä oli kaksi: vesi sekä vesi + vesi. Kesän aikana havainnoitiin pääverson pituuskasvua ja nivelien määrää. Kesän kasvatuskauden päätyttyä Glen Ample -lajikkeen silmujen ja versojen liukoiset hiilihydraatit ja tärkkelys määritettiin entsymaattisesti. Kylmävarastoinnin jälkeen (71 vrk) tammikuussa 2006 taimet siirrettiin hyötöön kasvihuoneeseen. Hyödön aikana havainnoitiin silmujen puhkeamista ja kukintaa. Hyödön päättyessä hanka- ja pääversojen kuivapaino sekä hankaversojen pituus mitattiin. Kesän 2005 aikana ProCa lyhensi uusien nivelvälien pituuksia väliaikaisesti 1 4 viikon kuluttua käsittelystä. Nivelien lukumäärässä ei tapahtunut suuria muutoksia. Tulameen-lajikkeella kasvu kiihtyi käsittelyn vaikutuksen loputtua. Nivelvälien lyhentymisen takia pääverson kokonaispituus jäi kontrolliin verrattuna 35 % lyhyemmäksi Glen Ample -lajikkeella (ProCa 200 + ProCa 200) ja 14 % lyhyemmäksi Tulameen-lajikkeella samalla käsittelyllä. Myös käsittely ProCa 200 vähensi pääverson pituutta 6 % kontrolliin verrattuna Tulameen-lajikkeella. ProCa-käsittely lisäsi versojen ja silmujen hiilihydraattipitoisuuksia, mutta tuloksissa oli paljon hajontaa. Glen Ample -lajikkeella kaksinkertaiset käsittelyt vähensivät puhjenneiden silmujen osuutta 8 15 päivän kuluttua hyödön aloittamisesta 24 29 %, mutta käsittelyiden väliset erot tasoittuivat hyödön loppuun mennessä. Lisäksi kaksinkertaiset ProCa-käsittelyt vähensivät kukkien määrää 29 44 % 33 65 päivää hyödön alusta, mutta erot tasoittuivat hyödön loppuun mennessä. Käsittelyt eivät vaikuttaneet Tulameen-lajikkeen silmujen puhkeamiseen ja kukintaan. Satopotentiaalissa ei ollut eroa ProCa-käsittelyiden välillä kummallakaan lajikkeella. Glen Ample -lajikkeella hankaversojen kokonaismäärä väheni 27 32 % kasveilla, joita oli käsitelty kaksi kertaa ProCa:lla. Hankaversot olivat kuitenkin vastaavasti 29 43 % pidempiä. Tulameen-lajikkeella ProCa 100 -käsittely vähensi hankaversojen määrää 15 %, mutta hankaversojen pituuteen käsittelyillä ei ollut vaikutusta. Käsittelyillä ei ollut vaikutusta hankaversojen nivelvälien pituuteen kummallakaan lajikkeella. Tutkimuksen perusteella kesällä annetulla ProCa-käsittelyllä voidaan lyhentää pääverson pituutta, mutta satopotentiaaliin käsittelyllä ei ole vaikutusta. Käsittelyajankohta on kriittinen, koska kukkasilmujen kehitys näyttäisi häiriintyvän, jos ruiskutus tehdään loppukesällä.

Nurmisäilörehun valkuaisen metaboliareittien mallintaminen lypsylehmän pötsissä dynaamisen mallin avulla

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli määrittää ammoniumtypen, säilörehun liukoisen ja säilörehun liukenemattoman valkuaisen metaboloitumista pötsissä sekä kuvata ammmoniumtypen sekä säilörehun liukoisen ja liukenemattoman fraktion virtauskinetiikkaa alempaan ruoansulatuskanavaan. Koska typen metaboliaa märehtijän elimistössä on tutkittu paljon ja siitä on vakiintuneita käsityksiä, tässä tutkimuksessa keskityttiin metaboliareittien suuruuden arviointiin sekä typen virtausnopeuden estimointiin WinSAAM -ohjelmistolla rakennetun dynaamisen mallin avulla. Koe suoritettiin ajanjaksolla 2.3.-26.4.2002 Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksessa (MTT) Jokioisilla, kotieläintuotannon tutkimusosaston koe-eläintallilla. Koemallina oli 4 x 4 latinalainen neliö, jossa oli neljä eläintä, neljä jaksoa ja neljä koekäsittelyä. Koe-eläiminä olivat neljä usean kerran poikinutta ayrshire-lypsylehmää. Lehmien poikimisesta oli kulunut keskimäärin 68 pv. (± 27 pv). Lehmät saivat 10 kg/pv väkirehuseosta ja hapolla (AIV 2000, 5,4 l/tn) säilöttyä esikuivattua säilörehua vapaasti siten, että jätettä jäi 5-10 %. Typellisten yhdisteiden metaboliareittejä mallinnettaessa havaintoaineistona käytettiin pötsin ammoniumtypen, bakteeritypen, alkueläintypen, liukenemattoman typen ja valkuaisen C-fraktion 15N-rikastumisen perusteella laskettua taustarikastumisen ylittävää poolikokoa. Havaintoaineiston perusteella rakennettiin ammoniumtypen (Malli 1), säilörehun liukoisen ei-ammoniumtypen (SNAN) (Malli 2) ja säilörehun liukenemattoman typen (Malli 3) metaboliareittejä kuvaavat mallit. Malli 1 estimoi ammoniumtypen imeytymisen, ulosvirtauksen ja synteesin bakteeritypeksi erinomaisesti. Alkueläintypen metabolian parametriarvoissa oli enemmän hajontaa kuin ammoniumtypen tai bakteeritypen metabolian parametriarvoissa. Mallin 1 mukaan 38 % ammoniumtypestä imeytyi suoraan pötsin seinämän läpi, 35 % syntetisoitui bakteeritypeksi ja 9 % alkueläintypeksi. Loppuosa (18 %) ammoniumtypestä virtasi nestefaasin mukana satakertaan. Malli 2 estimoi säilörehun SNAN:n metaboitumisen ammonium- ja bakteeritypeksi erinomaisesti. Myös ammoniumtypen metabolia ja bakteeritypen ulosvirtauksen estimointi onnistui erinomaisesti. Malli 2 ei antanut kovin luotettavaa estimaattia alkueläintypen metaboliasta. Mallin 2 mukaan 29 % säilörehun SNAN:stä imeytyi ammoniumtyppenä pötsin seinämän läpi, 10 % virtasi ulos pötsistä ammoniumtypen muodossa, 42 % syntetisoitui bakteeritypeksi ja 7 % alkueläintypeksi. Lisäksi 13 % SNAN:stä ohitti pötsin hajoamatta. Malli 3 estimoi typen metaboliareiteille erittäin tarkat parametriarvot. Tässä mallissa myös alkueläinten metabolialle saatiin luotettavat parametriarvot. Mallin 3 mukaan 57 % säilörehun liukenemattomasta typestä ohitti pötsin hajoamatta, 24 % syntetisoitui bakteeritypeksi ja 18 % alkueläintypeksi. Nurmisäilörehuun perustuvalla dieetillä hyvin suuri osuus satakertaan virtaavasta mikrobivalkuaisesta on peräisin ei-ammoniumtyppi -lähteistä, eli liukenemattomasta rehuvalkuaisesta, aminohapoista ja peptideistä. Koska lyhyt- ja pitkäketjuisten peptidien osuus SNAN fraktiosta on suuri ja koska jopa 13 % säilörehun SNAN fraktiosta voi ohittaa pötsin hajoamatta, on liukoisten typpifraktioiden ja varsinkin peptidien rooli pötsin typpimetaboliassa hyvin merkittävä.