Luzernestängel in aufgewerteten Mischrationen für laktierende Milchkühe der Rasse Fleckvieh

Im Rahmen des Projektes „NovaLuz“ – ein Kooperationsprojekt von LfL Bayern, HSWT und weiteren Partnern – wurde ein innovatives Ernteverfahren zur Gewinnung von hochwertigem Eiweißfuttermittel aus Luzerne getestet und weiterentwickelt. In einem vorherigen Forschungsprojekt („Grünlegum“; Bellof et al. 2021) wurde zunächst eine Blatt-Stängel-Trennung durchgeführt. Die Luzerneblätter wurden (heißluft-) getrocknet und anschließend in Fütterungsversuchen mit Schweinen und Geflügel erprobt. Im Rahmen dieser Untersuchungen hatte die Trennung von Blättern und Stängeln der Ganzpflanze gezeigt, dass so eine Steigerung des Rohproteingehaltes in der Blattfraktion erzielt werden kann (Bellof et al. 2021). Da es sich bei der Blatt-Stängel-Trennung um ein sehr aufwendiges Verfahren handelt, wurden im Rahmen des Vorgängerprojekts bereits erste Versuche zum Hochschnitt durchgeführt. Im Projekt „NovaLuz“ wurde der Hochschnitt auf Praxistauglichkeit erprobt und weiterentwickelt. 

Die nach dem Hochschnitt und der Ernte von sogenannten Luzernespitzen (Rößner et al. 2025) auf dem Feld zurückbleibenden Pflanzenreste (Stängel mit Blättern, hier nachfolgend als „Luzernestängel“ bezeichnet) sollten ebenfalls verwertet werden. Diese wurden nach der separaten Ernte mittels Heißlufttrocknung konserviert. Durch den prozentualen Anstieg des Rohfaseranteils in den Luzernestängeln stellen diese eine Alternative zu Futterstroh in der Milchkuhfütterung dar und wurden in einem Fütterungsversuch als Strukturkomponente in Mischrationen für (hochleistende) Milchkühe geprüft.

Folgende Fragestellungen wurden untersucht:

• Wie zeigt sich die Akzeptanz der beim Hochschnitt als Nebenprodukt anfallenden Luzernestängel in der Rinderfütterung?
• Wie wirken sich heißluftgetrocknete Luzernestängel als Strukturkomponente in der Fütterung von laktierenden Milchkühen auf die Tiergesundheit und Leistung aus?

Die Werbung der Luzernestängel fand im 2. Schnitt 2022, nach dem eine Woche vorher durchgeführten Hochschnitt (zur Gewinnung von Luzernespitzen), statt. Nach einem Anwelken auf dem Feld wurden diese in der Anlage der Futtertrocknung Lamerdingen eG heißluftgetrocknet. Hierbei wurden die Luzernestängel vor dem Trommeleingang auf eine Länge von etwa 10 cm zerkleinert.

Der Fütterungsversuch fand in einer der beiden Teilherden des Milchgewinnungszentrums der Landwirtschaftlichen Lehranstalten Triesdorf statt. Die Teilherde umfasste insgesamt 65 laktierende Kühe. Der Versuch startete im Februar 2023 und dauerte acht Wochen. Am Versuch nahmen insgesamt 28 Kühe der Rasse Fleckvieh teil. Die Tiere wurden nach dem Paarlingsprinzip einer Versuchs- oder Kontrollgruppe zugeordnet. Selektionskriterien waren das Leistungspotenzial, die Laktationszahl und der Laktationsmonat. Die Kühe waren zu Beginn des Versuchs im Durchschnitt am Laktationstag 91 (Versuchsgruppe) bzw. 97 (Kontrollgruppe).

Die Versuchstiere wurden zusammen mit den übrigen Kühen der Teilherde in einem Laufstall mit Liegeboxen gehalten und an einem Doppel-Sechser Fischgrät-Melkstand gemolken. Die Fütterung erfolgte zum einen über einen Futtermischroboter (Fa. Wasserbauer GmbH Fütterungssysteme), der 24 Wiegetröge zwei Mal täglich mit einer aufgewerteten Mischration (PMR) befüllt. Vor dem morgendlichen Befüllen wurden die verbliebenden Futterreste in den Trögen vollständig entleert. Das Milchleistungsfutter (MLF) wurde über zwei Kraftfutterabrufstationen tierindividuell nach Milchleistung und Laktationsstadium zugewiesen. Die maximale Menge war pro Kuh auf 5 kg/Tag beschränkt. Des Weiteren standen zwei Tränken und zwei Salzlecksteine zur freien Aufnahme zur Verfügung.

Während des Versuchs wurden zwei unterschiedliche PMR-Varianten verfüttert. Die beiden Varianten bestanden einheitlich aus den Einzelkomponenten Gras- und Maissilage, Körnermais, Gerste, Raps- und Sojaextraktionsschrot, Lupinen und einer Mineralfuttermischung. Unterschiedlich waren die Strukturkomponenten: Weizenstroh in der Kontrollmischung und Luzernestängel in der Versuchsmischung, mit einem Anteil von jeweils 1 kg Frischmasse pro Kuh und Tag in der PMR. Wesentliche Inhaltsstoffe (nasschemische Analysen) der geprüften Strukturfuttermittel sind in Tabelle 1 dokumentiert.

Die Wiegetröge Nummer eins bis zwölf (Stationsgruppe 1) wurden in den ersten vier Versuchswochen mit der „PMR-Versuch (Luzernestängel)“, die Wiegetröge Nr. 13-24 (Stationsgruppe 2) mit der „PMR-Kontrolle (Stroh)“ befüllt. Sobald die Stationsgruppe befüllt war, wurden die Wiegetröge manuell geöffnet und somit der Zugang freigegeben. In der Zeit wurde die zweite Ration gemischt und anschließend über den automatischen Futtermischer verteilt. Die Reihenfolge des Befüllens wurde morgens und nachmittags jeweils abgewechselt und zur Hälfte des Versuchszeitraumes wurde die Reihenfolge des Befüllens (morgens und nachmittags) getauscht. Somit sollte ein eventueller Vorteil für die Gruppe, die ihre Ration zuerst erhielt, ausgeglichen werden.

Die Versuchsgruppe hatte ein Anrecht an den Trögen 1–12, die Kontrollgruppe an den Trögen 13–24. Um das Tier-Fressplatz-Verhältnis für die beiden Fütterungsgruppen gleich zu halten (2,6:1), wurden die restlichen Tiere der Herde ebenfalls gleichmäßig auf die beiden Stationsgruppen aufgeteilt. Eine Woche vor Versuchsbeginn erhielt die gesamte Herde eine Übergangsration mit einem Anteil von je 0,5 kg Luzernestängel und Stroh als Strukturkomponente in der aufgewerteten Mischration. Während dieser Phase wurden die Tiere auch an ihr neues Anrecht an den bestimmten Stationsgruppen angelernt. Die Versuchs- und Kontrollgruppe erhielten das gleiche MLF an den Abrufstationen. Dieses MLF bestand aus den Komponenten Raps- und Sojaextraktionsschrot, Körnermais, Gerste, Melasseschnitzel, Melasse und Mineralfutter.

Die Kühe wurden 7-tägig gewogen und bonitiert (Body Condition Scoring, nach Wildman et al., 1982). Im selben Rhythmus wurden Kotproben von jeweils fünf Kühen je Gruppe gesammelt und Kotwaschungen durchgeführt (dreiteiliges Kotsieb). Von diesen Kühen wurde zu Beginn, Mitte und Ende des Versuchs jeweils eine Harnprobe durch Stimulation gewonnen. Anhand der frischen Urinproben wurde direkt der pH-Wert bestimmt. Für die weiteren Untersuchungen wurden die Proben bis zum Versand bei - 20 °C gelagert. Im Labor der Klinik für Rinder der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover wurden folgende Parameter analysiert: Harn-Calcium, Harn-Phosphor, Harn-Natrium, Harn-Magnesium, Harn-Kalium, pH-Wert, HCl, NaOH1, NaOH2, Basen, Säuren, NH4, BSQ (Säure-Basen-Quotient) und NSBA (Netto-Säure-Basen-Ausscheidung).

Im Abstand von 7 Tagen erfolgte eine Milchprobenahme nach dem Muster der Milchleistungsprüfung durch das LKV (Landeskuratorium der Erzeugerringe für tierische Veredelung in Bayern e.V.). Die Milchproben wurden im Labor des Milchprüfrings in Wolnzach auf die Inhaltsstoffe Milchfett, Milcheiweiß, Harnstoffgehalt und den Gehalt an somatischen Zellen untersucht. Die Futtermittel wurden beim Labor der Landwirtschaftliche Kommunikations- und Servicegesellschaft mbH (LKS Lichtenwalde) analysiert. Nach den Methoden des VDLUFA (2012) wurden die Gehalte an Rohasche (XA, Methode 8.1), Rohfett (XL; 5.1.1), Rohprotein (XP; 4.1.2), Neutral-Detergenzien-Faser nach Amylasebehandlung und Veraschung (aNDFom; 6.5.1), Säure-Detergenzien-Faser nach Veraschung (ADFom; 6.5.2), der Hohenheimer Futterwerttest (HFT; 25.1), Zucker (7.1.3), Chlorid (Cl; 10.5.2); Calcium, Phosphor, Kalium, Magnesium, Natrium, Schwefel, Kupfer; Zink, Mangan und Eisen (Ca, P, K, Mg, Na, S, Cu, Zn, Mn, Fe; DIN EN ISO 11885:2009-09), Rohprotein-Fraktionen (RP-Frakt; LKS FMUAA140:2022-06) ermittelt. Für die PMR und die Reste der PMR erfolgte wöchentlich eine Trockensubstanzbestimmung. Hierfür wurden die Proben für 24 Stunden bei 105 °C im Trockenschrank getrocknet.

Anhand verschiedener Sensoren, mit welchen die Tiere in der Herde standardmäßig ausgestattet sind, wurden die individuelle Futteraufnahme, die Bewegungsaktivität, die Wiederkauaktivität und die innere Körpertemperatur erhoben. Über vier Sensoren im Stall wurde das Klima (Lufttemperatur und -feuchte) aufgezeichnet.

Die Auswertung der Daten erfolgte mit dem Programm SAS (2013, Version 9.4, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA). Dabei wurde mit dem allgemeinen linearen Modell (GLM-Prozedur) gearbeitet. Die Varianzanalyse berücksichtigte die zwei Faktoren ‚Gruppe‘ und ‚Laktationsnummer‘ (Klassenbildung: 1. Laktation= Laktationsklasse 1; 2. Laktation= Laktationsklasse 2; ≥ 3. Laktation= Laktationsklasse 3). Die Variablen stellten alle tierindividuell erhobenen Daten dar. Das Signifikanzniveau beim Vergleich der Mittelwerte wurde auf eine Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,05 festgelegt.

Die nasschemisch ermittelten Laboranalysen des MLF ergaben einen durchschnittlichen Gehalt von 191 g Rohprotein (XP)/kg TM, 201 g nutzbarem Rohprotein (nXP)/kg TM, und eine daraus berechnete ruminale Stickstoffbilanz (RNB) von -1,3 g N/kg TM und einen Energiegehalt von 8,4 MJ NEL/kg TM.

Die beiden PMR unterschieden sich geringfügig in ihren Inhaltsstoffen: 151 g XP/kg TM (Versuch) versus 150 g XP/kg TM (Kontrolle). Hingegen der Gehalt an UDP (undegradable protein), unterschied sich nicht (27 % d. XP). Der Gehalt an nXP fiel dementsprechend in der Versuchsmischung höher aus als in der Kontrollmischung (155 g nXP vs. 153 g nXP). Auch der RNB-Wert war nur minimal unterschiedlich (- 0,8 g N/kg TM in PMR-Versuch vs. – 0,9 g N/kg TM in PMR-Kontrolle). Der Energiegehalt lag durchschnittlich bei beiden Mischungen bei 6,8 MJ NEL/kg TM. Die Trockensubstanz der Versuchsmischung lag bei durchschnittlich 37,5 %, die der Kontrollmischung bei 37,7 %.

Die durchschnittlichen täglichen Futter- und Nährstoffaufnahmen sind in Tabelle 2 dargestellt. Für die Mehrzahl der aufgeführten Merkmale konnten keine statistisch gesicherten Unterschiede festgestellt werden. Lediglich für den Kennwert RNB zeigte sich eine statistisch gesicherte Differenz zwischen der Kontroll- und Versuchsgruppe.

Relevante Milchleistungsmerkmale sind in der Tabelle 3 zusammengefasst. Für die Mehrzahl der ausgewiesenen Merkmale ließen sich keine statistisch gesicherten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen feststellen. Lediglich für den Milchharnstoffgehalt zeigten sich signifikante Unterschiede. Die Versuchsgruppe wies in Analogie zum RNB-Wert einen niedrigeren Harnstoffwert auf.

Für das Merkmal Wiederkauaktivität ließen sich knapp keine statistisch absicherbaren Unterschiede zwischen den beiden Gruppen feststellen, wenngleich eine Tendenz (p < 0,1) mit mehr Wiederkauaktivität in der Kontrollgruppe vorlag. Die Tiere der Versuchsgruppe wiesen durchgehend eine geringere numerische Wiederkauaktivität auf (LS-Means: 513 min/d für die Versuchsgruppe, 532 min/d für die Kontrollgruppe, p = 0,0648). Der Harn-pH-Wert der beiden Gruppen war fast gleich und betrug im Durchschnitt 8,22 in der Versuchs- und 8,28 in der Kontrollgruppe (p = 0,1037).

Die Ergebnisse des Fütterungsversuchs haben gezeigt, dass mit heißluftgetrockneten Luzernestängel die Strukturversorgung für hochleistende Milchkühe sichergestellt werden kann. Die tägliche Mischration mit einem Anteil von 1 kg Luzernestängel wurde von den Milchkühen akzeptiert und in ähnlichen Tagesmengen wie in der Kontrollgruppe (mit 1 kg Stroh) verzehrt. Die Milchleistungsergebnisse zwischen den beiden Gruppen zeigten keine statistisch gesicherten Unterschiede und es konnten keine Unterschiede bezüglich der Tiergesundheit festgestellt werden.

Prof. Dr. Gerhard Bellof
E-Mail: gerhard.bellof@hswt.de

Hochschule Weihenstephan-Triesdorf

Literatur: Bellof, G., Weindl, P.A., Weindl, P.N., 2021: Grünleguminosen als Eiweiß- und Raufuttermittel in der ökologischen Geflügel- und Schweinefütterung (GRÜNLEGUM). Schlussbericht zum Forschungsprojekt. Online verfügbar: https://orgprints.org/id/eprint/42739/.
Rößner, R., Weindl, P., Bellof, G., 2025: Lucerne plant tips as a protein-rich component in the feeding of lactating Simmental cows. Züchtungskunde, 97, 153–172. ISSN 0044-5401.

Wildman, E.E., Jones, G.M., Wagner, P.E., Boman, R.L., Troutt Jr., H.F., Lesch, T.N., 1982: A Dairy Cow Body Condition Scoring System and Its Relationship to Selected Production Characteristics. Journal of Dairy Science 65, 495-501.