È consuetudine da qualche anno per il Crpa fornire periodicamente uno spaccato della composizione nutrizionale dei foraggi prodotti nell’area padana. In questo caso il focus è sui fieni, che tra i foraggi sono senza dubbio quelli più influenzati per quantità e qualità dall’andamento del clima, che diventa elemento cruciale soprattutto nel periodo di realizzazione della fienagione.
Ci si vuole concentrare sulle componenti principali del foraggio, in termini di apporti plastici (proteine) ed energetici (carboidrati strutturali), le cui ripartizioni nelle diverse frazioni è connessa ad una serie di fattori che si combinano tra loro: la specie botanica, lo stadio vegetativo, l’andamento climatico.
La quantità di parete cellulare (aNDFom) potenzialmente degradabile e utilizzabile nel rumine dipende dal tipo di pianta (è maggiore nelle graminacee), dallo stadio fenologico della pianta stessa e dalla natura dei legami che si instaurano fra la lignina, le emicellulose e le cellulose che costituiscono la parete della cellula vegetale. Quando la pianta è sottoposta a stress (da caldo o idrico, per esempio) o cresce molto rapidamente (elevata disponibilità di luce, acqua e nutrienti), la quantità di lignina depositata è maggiore e i legami che si realizzano fra questo composto indigeribile e gli altri sono tali da diminuirne l’utilizzazione ruminale.
Queste sono le motivazioni per le quali i foraggi che vengono prodotti in aree temperate, e che sono meno sottoposti a eventi climatici estremi, a parità di stadio vegetativo presentano concentrazioni meno elevate di lignina e la velocità di degradazione delle fibre è più rapida.
Dal 2014 al 2016
Date queste premesse, si è voluto valutare se e come le diversità climatiche registrate negli ultimi tre anni di produzione foraggera (2014, 2015 e 2016) possano avere un riscontro oltre che sulla quantità, anche sulla qualità del fieno prodotto.
L’agricoltura è molto sensibile al clima, sia in termini di tendenze a lungo termine della modifica nelle precipitazioni e temperature medie, che determinano la produttività e la distribuzione spaziale delle colture, ma anche su scala annuale: la comparsa di siccità, inondazioni, ondate di calore, gelate e altri eventi estremi stanno già influenzando i cicli colturali.
In generale gli eventi climatici estremi vengono collegati alla mancanza del flusso zonale tipico delle medie latitudini presente negli anni ‘50 e ‘70, alla diminuzione delle incursioni fredde e all’aumento di quelle calde. Le ondate di freddo classificabili come “molto severe” non sono statisticamente diminuite (negli ultimi 100 anni sono avvenute in febbraio 1929, febbraio 1956, gennaio 1963, marzo 1971, gennaio 1985, febbraio 2012), ma sono invece drasticamente ridotte le ondate di freddo “moderato/forte”, che portando per qualche giorno le temperature sotto la media, compensano gli effetti dei regimi anticiclonici (fonte: Isac Cnr Bologna, 2015).
Sono stati esaminati 855 campioni di fieno individuati tra quelli trattati da Crpa per l’analisi compositiva nel triennio 2014-2016, distribuiti nelle tre annualità in modo omogeneo secondo le categorie di seguito individuate. Per fare questo si sono utilizzati i fieni per i quali fosse disponibile l’informazione della valutazione del campione all’arrivo in laboratorio. Infatti, la compilazione di una scheda descrittiva del prodotto da analizzare (aspetto, consistenza, colore, odore) dà informazioni, per esempio, su specie botaniche presenti, stadio fenologico di sfalcio, eventuali impurità, fornendo un validissimo aiuto nell’interpretazione dei risultati analitici.
Diversi tipi di fieno
I fieni sono stati classificati nelle seguenti categorie, utilizzando le informazioni della scheda descrittiva:
- erbaio di graminacee: 172 fieni ottenuti da semine di graminacee specializzate, principalmente loiesse e frumenti;
- prato polifita: 155 fieni provenienti da sfalci (uno o più nella stagione) di prati stabili di pianura, prati naturali o migliorati di collina - montagna, in ogni caso prati dove le graminacee hanno preso il sopravvento su altre specie e costituiscono la maggioranza dell’erba affienata;
- erba medica di primo taglio: 197 fieni ottenuti da impianti di erba medica, ma dove le specie graminacee costituiscono più del 60% della biomassa. Si tratta generalmente di primi tagli di medicai non diserbati, ma anche di prodotti forniti da medicai vecchi.
- erba medica da altri tagli: 331 fieni prodotti dagli sfalci successivi al primo di medicai, dove la biomassa da erba medica è nettamente prevalente.
Tra i parametri compositivi ci si focalizza sui carboidrati fibrosi (aNDFom, ADF, ADL e uNDF a 240h) e sulle proteine (proteine grezze, proteina solubile, proteine legate all’NDF e all’ADF), parametri determinati sui campioni di fieno con tecnica Nirs (Near Infreared Reflectance Spectroscopy).
La descrizione che ne deriva conferma le note differenze tra i fieni provenienti da biomasse a prevalenza di graminacee o leguminose, così come i valori medi già riscontrati in precedenza: il fieno di erba medica presenta un contenuto di proteina medio-alto (oltre il 16% della sostanza secca) sino a che le graminacee avventizie si mantengono al di sotto del 40%. Oltre questa soglia il medicaio si presenta come un prato polifita e la composizione del fieno si avvicina molto a quella della graminacea. È tuttavia molto raro trovare fieni aziendali ottenuti senza aeroessiccazione che raggiungano il 18-20% di proteina.
I fieni di graminacee hanno un apporto proteico che si colloca tra il 7,7% degli erbai e il 9% dei prati, dati espressi sulla sostanza secca. Le proteine solubili sono doppie in un fieno dove l’erba medica prevale (6% della ss) rispetto ad uno di graminacee. Le frazioni della proteina legata alla fibra sono risultate sovrapponibili tra tutti i fieni valutati.
La quota di parete cellulare (aNDFom) è circa il 60 % della sostanza secca negli erbai, mentre scende al 57% nei prati. I livelli di lignina in queste due categorie di fieno sono tra il 5 e il 6%.
La aNDFom dell’erba medica si attesta sul 46% della sostanza secca, la lignina è tra il 7 e l’8%.
A fronte di livelli di fibra inferiori rispetto alle graminacee foraggere, l’erba medica presenta un aNDFom meno disponibile; la quantità di fibra non digerita (uNDF 240h % sulla sostanza secca) è superiore nell’erba medica pura o prevalente (23,4%) e diminuisce con la presenza di graminacee (19,44% negli erbai), andando a confermare la migliore digeribilità dei carboidrati strutturali delle specie graminacee rispetto alle leguminose (figure 1 e 2).
Al di là di questi dati medi, sicuramente indicativi per individuare i valori di riferimento, va sempre ricordato che il fieno, soprattutto quando la medica non è in purezza, presenta variabilità compositive del singolo caso molto elevate. Una valutazione riguardo al colore, le specie presenti, il rapporto tra steli e foglie, la presenza di fiori, permette all’allevatore e al tecnico di orientare l’uso del fieno così come le eventuali analisi: va comunque ricordato che non raramente campioni apparentemente molto simili forniscono risultati analitici diversi.
L’effetto dell’anno di produzione
A fronte delle considerazioni fatte sull’andamento del clima, ma soprattutto stimolati dalle osservazioni condivise con clienti e colleghi relativamente alle inaspettate differenze nella composizione degli insilati di mais nel triennio considerato, si sono valutati gli stessi 855 campioni di fieno per l’eventuale effetto “anno di produzione” sui principali parametri nutrizionali. L’analisi della varianza è stata condotta valutando gli effetti “tipo di fieno”, “anno di produzione” e loro interazione.
Nei diversi anni di produzione emergono differenze per il contenuto medio di proteine grezze, crescente dal 2014 al 2016; la componente fibrosa (aNDFom e ADF) tende a diminuire nel 2016 rispetto agli anni precedenti, ed è accompagnata da una maggiore presenza di fibra indigerita e zuccheri (tabella 1).
Per i principali parametri compositivi il fieno del 2016 è diverso da quello del biennio precedente e per elementi apparentemente in contraddizione: proteine e zuccheri più elevati; una quota di fibra complessivamente un poco inferiore rispetto al biennio precedente, dove però la componente indigerita dell’NDF è elevata. In ogni caso il valore nutritivo espresso attraverso il calcolo della “Energia netta latte” si equivale nei fieni del triennio esaminato.
Il clima e la qualità
La descrizione del clima degli anni di produzione dei fieni analizzati è stata eseguita valutando le temperature e il numero di giorni con eventi piovosi per gli anni 2014, 2015 e 2016: i dati sono stati ottenuti mediando quelli di alcune località rappresentative dell’area padana (figure 3 e 4; fonte ilmeteo.it/portale/archivio-meteo - stazioni Piacenza e Reggio Emilia, consultazione aprile 2017).
In generale, il periodo dell’anno che più ha risentito dell’aumento termico è stato quello tradizionalmente vocato alle operazioni di fienagione (aprile/agosto).
Il 2014 è stato caratterizzato da un elevato numero di giorni con pioggia, temperature relativamente alte nei mesi invernali e più basse in estate; anche nel 2015 si è registrato un inverno molto mite, ma una successiva estate siccitosa (soprattutto nei mesi di giugno e luglio dove mediamente ha piovuto solo 5,5 giorni). Il 2016 avuto un inverno più freddo a cui è seguita una primavera piovosa, che ha in generale impedito l’ingresso in campo, ritardando la fienagione.
Per questo nel 2016, come tutti ricordano, è stato molto difficile affienare i primi tagli, soprattutto per medicai, che sono stati ritardati dall’elevata piovosità primaverile del 2016 (21 giorni tra i mesi di maggio e giugno).
In genere, gli erbai specializzati di graminacee sono meno condizionati da un andamento meteo come quello del 2016, che ha invece molto penalizzato la produzione del medicaio.
Spesso nei campioni di medica di primo taglio del 2016 sono stati rilevati contemporaneamente piante vecchie, anche già andate a seme, e ricacci, che se il primo sfalcio non fosse stato tanto ritardato sarebbero andati a costituire il taglio successivo. Questo quadro può aiutare a spiegare una composizione media del fieno che associa caratteristiche di piante vecchie (fibra non digeribile) e giovani (elevata proteine).
Il lettore potrà valutare le riflessioni portate in questo articolo alla luce delle proprie esperienze, sia per l’andamento del clima sulla qualità del fieno, ma soprattutto sulla produttività. Infatti, tra gli effetti del cambiamento del clima non ci sono solo quelli diretti di temperatura e piovosità sulla coltura, ma anche quelli indiretti, dovuti al propagarsi di fitopatogeni, parassiti e infestanti conosciuti e più rari. E con cui nel 2017 i produttori di fieno stanno già facendo i conti.
(*) Crpa spa (Centro ricerche produzioni animali), Reggio Emilia.
(**) Fondazione Crpa studi ricerche.
CARBOIDRATI, il loro significato biologico
Nei vegetali i carboidrati sono presenti nella parete cellulare e dentro la cellula: nel primo caso sono carboidrati complessi (cellulosa ed emicellulosa), legati tra loro e associati a cere, cutina, lignina, proteine e minerali; servono a dare sostegno alla cellula vegetale e sono detti strutturali o fibrosi. Zuccheri e amidi sono contenuti dentro la cellula.
Il parametro analitico che rappresenta la parete cellulare è la fibra insolubile al detergente neutro (NDF): per avere il dato più corretto è necessario ripulire il campione da analizzare dall’eventuale amido presente con un trattamento enzimatico (amilasi - a) ed esprimere il risultato al netto delle ceneri, cioè sulla sostanza organica (organic matter - om). Quindi il parametro più corretto per indicare la parete cellulare è l’aNDFom.
I carboidrati della parete cellulare sono, in misura più o meno rilevante, disponibili per l’attacco dei batteri ruminali, i quali li utilizzano come fonte di energia per la loro crescita e per la formazione di acidi grassi volatili. Però quote di fibra sono digerite anche nel tratto intestinale, quindi risulta più corretto parlare di aNDFom potenzialmente digeribile nel rumine e nel cieco (pNDF) e aNDFom indigeribile (iNDF).
L’iNDF è costituita dalla lignina, da alcune frazioni delle proteine e dalle frazioni di fibra ad essa legate; pertanto la ripartizione tra quota pNDF e iNDF cambia con il livello di lignificazione della pianta.
La valutazione analitica della quota di NDF indigeribile è rappresentata dalla quantità di aNDFom che residua indigerita (undigested - u) dopo una incubazione in rumine artificiale per un tempo sufficiente a fare degradare tutta la pNDF (in 288 ore in vivo o 240 ore in vitro).
Gli altri carboidrati dei vegetali (detti anche non fibrosi) sono solubili al detergente neutro: sono compresi quelli del contenuto cellulare, gli zuccheri e l’amido; alcune componenti della parete che risultano solubili come le pectine e i beta glucani (fibra solubile); composti che non sono carboidrati, come acidi di fermentazione e acidi organici.
M.T.P.
PROTEINE, il loro significato biologico
Le proteine degli alimenti zootecnici vengono sostanzialmente modificate dalla popolazione microbica ruminale, che le utilizza per costruire proteina propria.
Anche per la proteina alimentare è molto importante conoscere la degradabilità nel rumine, che anche in questo caso, e in modo molto stretto, è relazionata alla sua solubilità.
Le proteine solubili sono rappresentate dall’azoto non proteico (NPN), da peptidi, dalle proteine vere solubili (per esempio globuline, alcune albumine).
Le proteine insolubili sono costituite dalle proteine vere non solubili e dalle frazioni delle proteine che rimangono legate alla parete cellulare. Mentre le proteine legate all’NDF (NDIP) possono essere liberate ed utilizzate, quelle legate all’ADF (ADIP) sono sostanzialmente costituite da prodotti di Maillard, e risultano inutilizzabili ai fini nutritivi.
M.T.P.
L’articolo è pubblicato su Informatore Zootecnico n. 9/2017
L’edicola di Informatore Zootecnico
