Qualità nutrizionale del fieno di medica: valutazione della degradabilità ruminale della fibra NDF mediante fermentazione in vitro

The aim of this master’s thesis was to evaluate the chemical composition, fiber fractions, and fiber degradability of alfalfa hay (Medicago sativa L.) through in vitro fermentation trials. Alfalfa hay samples were collected from livestock farms located in Northern Italy and represented a range of agronomical conditions and pedoclimatic situations. Several factors were considered including soil type, fertigation, cutting number, growth stage, duration of field drying, rainfall, temperature, and relative humidity. To evaluate fiber degradability, the samples were incubated in vitro with rumen fluid at 39 °C for 12, 30, 120, and 240 hours. At the end of each incubation period, the residues were analysed using the FIWE system (VELP, FIWE Raw Fiber Extractors, Italy), to determine neutral detergent fiber (NDF) degradability at the different incubation times. The results showed that several factors influenced the chemical composition and fiber fractions of alfalfa hay. Fertigation was associated with higher dry matter (DM) and crude protein (CP) contents and lower neutral detergent fiber (NDF), ash-corrected neutral detergent fiber (aNDFom), acid detergent fiber (ADF) and acid detergent lignin (ADL) concentrations. As cutting number increased, CP and ash levels increased, whereas crude fiber, NDF, aNDFom, ADF, and ADL decreased. At the early flowering stage, CP and ash contents increased, whereas NDF and aNDFom increased with advancing maturity. Soil type influenced ADF and ADL concentrations, while crude fiber and ADL increased with increasing duration of field drying. The effects of the investigated factors on NDF degradability were less pronounced. Cutting number showed a tendency to affect NDF degradability at 12 and 30 h (NDFD12 and NDFD30), with numerically higher values from the fourth cut onwards. Soil type showed a tendency to affect NDF degradability at 120 and 240 h (NDFD120 and NDFD240), with numerically lower values in clay soils. Relative humidity showed a tendency to affect NDFD120 and significantly affected NDFD240, whit higher values when relative humidity was ≥ 74%. Overall, these results indicate that growing, harvesting, and management conditions can substantially influence the chemical composition and fiber characteristics of alfalfa hay, whereas their effects on NDF degradability appear to be more limited.

Il presente lavoro di tesi magistrale ha avuto come obiettivo la valutazione della composizione chimica, delle frazioni fibrose e della degradabilità della fibra del fieno di medica (Medicago sativa L.) mediante prove di fermentazione in vitro. I campioni di fieno di medica sono stati raccolti presso aziende zootecniche situate nel Nord Italia e provenivano da diverse condizioni agronomiche e pedoclimatiche. Sono stati considerati diversi fattori: tipo di terreno, fertirrigazione, classe di taglio, stadio vegetativo, giorni di essiccazione in campo, piovosità, temperatura e umidità. Per valutare la degradabilità della fibra, i campioni sono stati incubati in vitro con liquido ruminale a 39 °C per 12, 30, 120 e 240 ore. Al termine delle incubazioni, il residuo fibroso è stato analizzato mediante il sistema FIWE (VELP, FIWE Raw Fiber Extractors, Italy), permettendo di determinare la degradabilità della fibra neutro detersa (NDF) ai diversi tempi. I risultati hanno mostrato che diversi fattori hanno influenzato la composizione chimica e le frazioni fibrose del fieno di medica. La fertirrigazione ha determinato valori maggiori di sostanza secca (SS) e proteina grezza (PG) e valori inferiori di fibra neutro detersa (NDF), fibra neutro detersa corretta per le ceneri (aNDFom), fibra acido detersa (ADF) e lignina acido detersa (ADL). Con il procedere dei tagli sono aumentate la proteina grezza e le ceneri, mentre sono diminuite la fibra grezza (FG), NDF, aNDFom, ADF e ADL. A inizio fioritura sono stati osservati valori maggiori di proteina grezza e ceneri rispetto alla piena fioritura, mentre NDF e aNDFom sono aumentate con l’avanzare dello stadio vegetativo. Il tipo di terreno ha influenzato ADF e ADL, mentre con l’aumentare dei giorni di essiccazione in campo sono aumentate la fibra grezza e l’ADL. Gli effetti sulla degradabilità della NDF sono stati invece più limitati. La classe di taglio ha mostrato una tendenza a influenzare la degradabilità dell’NDF a 12 e 30 ore (NDFD12 e NDFD30) , con valori numericamente maggiori dal quarto taglio in poi, mentre il terreno ha tendenziale significatività per la degradabilità dell’NDF a 120 e 240 ore (NDFD120 e NDFD240), con valori numericamente più bassi nel terreno argilloso. L’umidità relativa ha mostrato una tendenza per NDFD120 e un effetto significativo sulla NDFD240, che è risultata maggiore con umidità pari o superiore al 74%. Nel complesso, i risultati mostrano che le condizioni di coltivazione, raccolta e gestione della medica possono influenzare la composizione chimica e le caratteristiche della fibra del fieno, mentre effetti minori sono stati osservati sulla digeribilità della NDF.