Studium nutriční hodnoty druhově bohatých lučních porostů

Bc. Tereza Zítková

Master's thesis

Study of the nutritional value of species-rich grasslands

Abstract:

Diplomová práce se zabývá nutriční hodnotu bohatých lučních porostů, obsahem mykotoxi-nů (deoxynivalenol, zearalenone, aflatoxin B1) a jejich antioxidační kapacity. Analýza pro-kázala přítomnost organických látek, a to acidodetergentní vlákniny, neutrálně detergentní vlániny po úpravě vzorku amylázou, celulózy a hrubé vlákniny. V teoretické části byly popsány travní porosty, biodiverzita, zemědělství na trvalých travních porostech, jejich obhospodařování, sečení, hnojení. Dále se práce zabývá nutriční hodnotou a sekundárními metabolity mikroorganismů v těchto porostech. Praktická část se zabývá mikroprvky, a to selenem a zinkem v lučních porostech. Smě-si lučních porostů byly ošetřeny efektivní utilizací foliárně aplikovaných hnojiv obsahují-cích selen a zinek. Výživa porostů byla provedena před butonizací. Selen byl aplikovaný ve formě seleničitanu sodného v dávce 20 g/ha, zinek ve formě síranu zinečnatého v dávce 500 g/ha. Ze směsí byly vypočítané průměrné hodnoty organických živin. Směs lučních porostů obsahovala nejvíce neutrálně detergentní vlákniny po úpravě vzorku amylázou 39,14 %, aci-dodetergentní vlákniny 34,88 % a celulózy 28,38 %. Směsi pestrých lučních porostů obsa-hovaly méně popela, hrubého proteinu, acidodetergentního ligninu a nízký obsah tuku. Vý-sledky byly statisticky průkazné na hladině významnosti (p˂0,05). Ve směsích bylo analy-zováno nižší množství tuku 1,74 % a acidodetergentního ligninu 6,49 %. Směs 1 měla sta-tisticky vyšší antioxidační kapacitu než směs 2 (TEAC 7,87 mg/kg u směsi 1 a u směsi 2 TEAC 4,49 mg/kg). Směs 3 měla oproti směsi 1 a 2 statisticky nejnižší antioxidační kapaci-tu (TEAC 2,52 mg/kg). Obsah mykotoxinů byl předmětem analýzy pro vyhodnocení bezpečnosti sklizené hmoty pro následné zkrmování hospodářskými zvířaty. Výskyt mykotoxinů byl průkazný ve směsi 1. Směs obsahovala 0 % trav, 40 % barevných jetelovin a 60 % bylin. Naopak ve smě-si č. 3 se mykotoxiny téměř nevyskytovaly. Ta se skládala z 90 % trav, 3 % barevných jete-lovin a 7 % bylin. Směs 1 měla statisticky vyšší obsah zearalenonu oproti směsi 2. Směs 3 měla statisticky vyšší (p˂0,05) obsah oproti směsi 1 a 2. Směs 1 měla statisticky vyšší (p˂0,05) obsah deoxynivalenolu než směs 2, 3. Mezi směsí 2 a 3 nebyl téměř statisticky vý-znamný rozdíl. Obsah aflatoxinu B1 byl statisticky významný u směsi 1. Mezi směsí 2 a3 jsou statistické rozdíly nižší. Výskyt mykotoxinů ve směsích může být ovlivněn výskytem tolice vojtěšky (Medicago sativa L.) a povětrnostními podmínkami. Pro výběr vhodných druhů rostlin, je nutné odhalit vliv stanovištních podmínek, množ-ství aplikovaných mikroprvků na luční porosty. Dle výsledků je vhodné do bohatých lučních porostů zařadit bojínek luční (Phleum pratense L.), lipnici luční, (Poa pratensis L.) jílek vytrvalý (Lolium perenne L.), srhu laločnatou (Dactylis glomerata L.), lupinu bílou (Lupinus albus L.). Luční porosty by měly být založeny ze směsí rostlin, nikoliv jako monokultury.

Abstract:

This thesis deals with nutritional value of rich permanent grassland vegetation, its respective antioxidant capacity and their content of mycotoxins like deoxynivalenol, zearalenone, and aflatoxin B1. Analysis performed in this thesis showed a significant presence of organic substances including cellulose, crude fibre, acid-detergent fibre, and even neutrally deter-gent fibres when sample was treated with amylase. This thesis is divided into several chapters. The theoretical part describes issues like grasslands, biodiversity, agriculture on permanent grasslands and their management, mow-ing, and fertilization. Attention is then paid especially on the nutritional value and secondary metabolites of microorganisms in such grasslands. The practical part is focused on microelements, namely selenium and zinc, in grassland growth. Samples of grassland vegetation were treated before butonization by effective utili-zation of foliar applied fertilizers containing selenium and zinc. Selenium was applied in form of sodium selenite at a dose of 20 g/ha, zinc treatment was applied in form of zinc sul-phate at a dose of 500 g/ha. The grassland samples were analysed and average organic nutri-ent values were calculated. The grassland samples contained significant amounts of acid-detergent fibre of 34.88 % and cellulose of 28.38 %. The grassland vegetation samples con-tained less ash, nitrogenous substances, acid-detergent lignin and low fat. Further, content of mycotoxins, namely deoxynivalenol, was analysed and proved in the samples with level of statistical significance of p˂0.05. The highest recorded content of 39 14 % was found for neutrally detergent fibres when samples were treated with amylase. The sample mixtures further contained lower amounts of fat of 1.74%, and acid-detergent lignin of 6.49 %. Mix-ture 1 had statistically higher antioxidant capacity of TEAC 7.87 mg/kg than Mixture 2 with TEAC 4.49 mg/kg. Mixture 3 had statistically the lowest antioxidant capacity compared to Mixtures 1 and 2 (TEAC 2.52 mg/kg). Mycotoxin content was analysed to assess the safety of the harvested material for subsequent feeding of a livestock. The presence of mycotoxins was evident in Mixture 1. The mixture contained 0 % grasses, 40 % coloured clovers and 60 % herbs. In contrast, my-cotoxins were almost absent in Mixture 3. The latter consisted of 90 % grasses, 3 % col-oured clovers and 7 % herbs. Mixture 1 had a statistically higher (p˂0,05) zearalenone con-tent than Mixture 2, and higher deoxynivalenol contents (p˂0,05) than both Mixtures 2 and 3. There was almost no statistically significant difference between Mixtures 2 and 3. The aflatoxin B1 content was statistically significant for mixture 1. The statistical differences between Mixtures 2 and 3 were not so obvious. The presence of mycotoxins in the mixtures may be influenced by presence of Alfalfa (Medicago sativa L.) and wind conditions. In order to select suitable plant species for grassland growth, it is necessary to under-stand the effect of habitat conditions and the amount of applied microelements on grassland vegetation. According to the results, it is desirable to include Timothy (Phleum pratense L.), Smooth Meadow-grass (Poa pratensis L.), Perennial Rye-grass (Lolium perenne L.), Cock´s-foot (Dactylis glomerata L.) and White Lupin (Lupinus albus L.) in grassland growth. In general, the vegetation of grasslands should be created from mixtures of plants instead of monocultures.

Keywords

selen, zinek, celulóza, zearalenone, aflatoxiny, tuk, popel, hrubá vláknina, ADF, aNDF, analýza mykotoxinů, analýza antioxidantů, deoxynivalenol, hodnocení obsahu organických živin, trvalé travní porosty, biodiverzita

Keywords

zinc, deoxynivalenol, zearalenone, aflatoxiny, fat, ash, selenium, crude fibre, ADF, aNDF, NDF, permanent grassland, cellulose, biodiversity, mycotoxin analysis, antioxidant analysis, organic nutrient content assessment

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 5. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 1. 6. 2022
• Supervisor: prof. Ing. Jiří Skládanka, Ph.D.
• Reader: Ivana Rypová, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Master programme / field:
Agricultural Specialization / General Agriculture