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Struktur- und leicht verdauliche Kohlenhydrate in Milchkuhrationen – Ergebnisse aus einem Fütterungsversuch am ZTT Iden
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In der Wiederkäuerfütterung ist ein ausreichender Gehalt an Strukturkohlenhydraten sowie die Begrenzung der Gehalte an den leicht verdaulichen Kohlenhydraten in den Rationen notwendig, um dem Auftreten von Pansenfermentationsstörungen durch eine Übersäuerung vorzubeugen.

Gleichzeitig sind bei Milchkühen mit hohen Leistungen in der Frühlaktation aber auch eine möglichst hohe Energieversorgung und ein entsprechend hoher Energiegehalt anzustreben, um die auftretende negative Energiebilanz so weit wie möglich zu begrenzen. Beiden Forderungen möglichst optimal zu entsprechen, ist die besondere Herausforderung bei der Rationsgestaltung zum Laktationsstart und im gesamten ersten Laktationsdrittel.

Für die Gehalte der Rationen in der Frischmelker- sowie Hochleistungsphase stehen der Praxis Orientierungswerte zur Verfügung (Tabelle 1). Diese zeigen für den Abschnitt der ersten ein bis zwei Laktationsmonate einen höheren Gehalt an Struktur- sowie einen geringeren Gehalt an leicht verdaulichen Kohlenhydraten, um stets eine wiederkäuergerechte Versorgung sicherzustellen.

Tabelle 1: Ausgewählte Orientierungswerte für Gehalte an Energie sowie Kohlenhydraten in Frischmelker- und Hochleistungsrationen (nach DLG, 2012; STAUFENBIEL, 2007) sowie in den Rationen des durchgeführten Fütterungsversuches

Nach dem etablierten und bewährten Verfahren nach PIATKOWSKI und HOFFMANN zur Beschreibung der Futtermittel und des Bedarfs auf Basis der strukturwirksamen Rohfaser sollten Milchkühe täglich je 100 kg Körpermasse möglichst 400 g strukturwirksame Rohfaser aufnehmen (Bereich von 350 bis 450 g), um die wiederkäuergerechte Versorgung mit einer ausreichenden Menge an strukturwirksamer Rohfaser (z. B. 2,8 kg je Kuh und Tag bei 700 kg Körpermasse) abzusichern. Der Verzehr darf 300 g auf keinen Fall unterschreiten. Rechenwerte am genannten Minimum sind zu vermeiden. Bei geringeren Futteraufnahmen, also zum Laktationsstart, muss demnach mit höheren Gehaltswerten der Gesamtration kalkuliert werden, um die wiederkäuergerechte Versorgung in einer ausreichenden abzusichern. Gleichzeitig wären die Gehalte an den leicht verdaulichen Kohlenhydraten und somit an Energie trotz des hohen Anspruchs der Frischmelker stärker zu begrenzen.

Die Obergrenze der möglichen Aufnahmen an strukturwirksamer Rohfaser wird im System mit 500 g je 100 kg Körpermasse angegeben. Daraus leitet sich der Grenzwert ab, der insbesondere in der Frischmelker- und Hochleistungsphase nicht überschritten werden sollte, um das vorhandene Futteraufnahmevermögen der Kühe auszuschöpfen.

Aktuell wird von Tierernährungswissenschaftlern die aNDFom als der zu bevorzugende, bessere Parameter zur Berechnung und Beschreibung der notwendigen Strukturwirksamkeit vorgeschlagen und in der praktischen Beratung intensiv diskutiert. Die entsprechende Empfehlung liegt bei einem notwendigen Gehalt von mindestens 300 g je kg TM, ohne dass dabei aber Angaben . über die zu verzehrenden NDF-Mengen gemacht werden. Als begrenzend für die Futteraufnahme werden Mengen von mehr als 1,3 % der Körpermasse gesehen.

Eine der größten Herausforderungen bei der Fütterung von Kühen mit hoher Milchleistung ist die der ausreichenden Energieversorgung unter Wahrung der Wiederkäuergerechtheit.

Fütterungsversuch

In einem Fütterungsversuch der LLG Sachsen-Anhalt, der Landwirtschaftskammer Niedersachsen und der Freien Universität Berlin wurden Milchkühe mit Rationen gefüttert, die entweder mehr leicht verdauliche Kohlenhydrate in Form von Stärke enthielten oder aber mehr Strukturkohlenhydrate (strukturwirksame Rohfaser, NDF) aufwiesen (siehe Tabelle 1). Ziel war es, dass sich diese Gehalte im Bereich der minimalen bzw. maximalen Orientierungswerte für Frischmelker- und Hochleistungsrationen voneinander unterscheiden. Dazu enthielt die Ration A mehr Grassilage sowie etwas mehr Trockenschnitzel und Stroh, die Ration B dagegen mehr Maissilage und stärkereiches Kraftfutter (Tabelle 2). Die in zwei vergleichbare Gruppen aufgeteilten Mehrkalbskühe erhielten jeweils ab der Kalbung über das gesamte erste Laktationsdrittel hinweg diese beiden unterschiedlichen Mischrationen (TMR).  

Tabelle 2: Zusammensetzung der Rationen A und B (% TM der TMR) sowie die Differenzen in den täglich aufgenommenen Mengen an Einzelfuttermitteln zwischen den Versuchsgruppen

Ergebnisse

1. Futter-, Energie und Nährstoffaufnahmen

Die Futteraufnahmen unterschieden sich nicht signifikant zwischen den beiden Gruppen. Die Höhe des Verzehrs unterschritt für beide Varianten die aus dem Potenzial der Idener Herde abgeleitete Erwartung. Auf unerwünschte Einflussfaktoren, die hierfür ursächlich waren, wird nachfolgend noch eingegangen.

Durch die unterschiedlichen Gehalte der beiden TMR nahmen die Kühe der Gruppe A mehr Strukturkohlenhydrate auf, die der Gruppe B mehr Stärke und in der Summe mehr leicht verdauliche Kohlenhydrate (Tabelle 3).

Die Kühe der Gruppe B verzehrten im ersten Laktationsmonat im Mittel 388 g strukturwirksame Rohfaser je 100 kg Körpermasse. Im weiteren Verlauf der Frühlaktation errechneten sich für sie Werte von 450 bis 470 g je 100 kg. Damit lagen diese Mengen am oberen Ende des definierten Zielbereichs von 350 bis 450 g je 100 kg Körpermasse. Für die Tiere der Gruppe A wurden im ersten Laktationsmonat schon 435 g je 100 kg Körpermasse ermittelt, anschließend ergaben sich sogar Werte von fast 500 g und im weiteren Verlauf des ersten Laktationsdrittels auch darüber, also oberhalb der theoretisch als maximal möglich ausgewiesenen Aufnahme.

Die Kühe der Versuchsgruppe A verzehrten im Mittel pro Tag auch ca. 500 g aNDFom mehr als die Vergleichstiere der Gruppe B, die wiederum um 900 g höhere Aufnahmen an Stärke und Zucker aufwiesen. Bei einer Betrachtung des ersten Laktationsdrittels (Abbildung 1) wird deutlich, dass mit steigendem TM-Verzehr die Aufnahmen an Strukturkohlenhydraten natürlich zunahmen, aber auch und besonders deutlich in der Gruppe B die Aufnahme an Stärke.

Abbildung 1: Mittlere Aufnahmen an Strukturwirksamer Rohfaser (Stw. Rohfaser), aNDFom sowie Stärke in Abschnitten der Frühlaktation 

2. Leistungen

Im Ergebnis der differenzierten Versorgung wurden aufgrund der umfangreicheren Propionsäurebildung im Pansen nach stärkereicherer Fütterung wie erwartet höhere Milchleistungen festgestellt. Bei den ECM-Mengen hob sich dieser Vorteil aufgrund der niedrigeren Milchfettgehalte aber wieder auf. Die faserreichere Ration A ergab mehr Essigsäure im Pansen und nachfolgend mehr Fett. 

Das insgesamt niedrige Niveau der Fettgehalte erklärt sich auch über die Genetik der Kühe, aber ebenso wohl mit der Tatsache, dass während der Versuchsdurchführung z. T. Hitzestress auftrat.

Tabelle 3: Ausgewählte Versuchsergebnisse (1. Laktationsdrittel)

3. Pansen-pH-Werte

Die im Versuch gemessenen Pansen-pH-Werte der Kühe lagen für beide Gruppen durchschnittlich im ausgewiesenen Normalbereich (pH 5,8 bis 6,2), aber nur knapp im angestrebten Optimalbereich (pH 6,3 bis 6,8).

Bemerkenswert sind die Verläufe. Trotz der auch in Gruppe B zunehmenden Aufnahmemengen an strukturwirksamer Rohfaser kam es bei gestiegenem TM-Verzehr und somit höheren und stärker ansteigenden Aufnahmemengen an leichter fermentierbaren Kohlenhydraten zu einem pH-Wert-Abfall, insbesondere im Vergleich zu den Kühen der Gruppe A (Abbildung 2).

Abbildung 2: Mittlere pH-Werte in entnommenen Pansensaftproben  

Aber ebenso direkt zum Laktationsstart ergab sich für die Kühe der Versuchsvariante A mit den absolut und bezogen auf die Körpermasse höheren Faseraufnahmen ein Vorteil. Diese Situation spiegelt sich auch im Anteil an Pansensaftuntersuchungen wider, bei denen ein kritischer pH-Wert von weniger als 6,0 ermittelt wurde. Werte von < 5,5, die auf eine subakute Pansenazidose hinweisen, wurden nur sehr vereinzelt festgestellt (Tabelle 4).

Tabelle 4: Anteil von Kühen (%) der Versuchsgruppen im suboptimalen Bereich des Pansen-pH-Wertes im Verlauf des 1. Laktationsdrittels

4. Störfaktoren

Während des Fütterungsversuches haben ab der vierten Woche „Störgrößen“, insbesondere eine Nacherwärmung in der eingesetzten Grassilage sowie der schon erwähnte Hitzestress zu einer deutlichen Beeinträchtigung der Futteraufnahmen und Leistungen in beiden Gruppen geführt. In Anbetracht der Verläufe im Erfassungszeitraum (Abbildung 3) scheinen sich diese negativen Effekte in der mit mehr Stärke und weniger Faserkomponenten versorgten Gruppe B stärker ausgewirkt zu haben, obwohl diese Kühe weniger von der betroffenen Grassilage erhielten.

Abbildung 3: Auswirkungen der „Störgrößen“ auf Futteraufnahmen und Leistungen im Versuchsverlauf  

Dazu bleibt auch noch anzumerken, dass gerade in diesem Abschnitt des Versuchszeitraums für die TMR B mit 280 bis 290 g/kg TM etwas höhere Gehalte an Stärke und Zucker eingestellt waren als im ausgewiesenen Mittelwert (siehe Tabelle 1) der gesamten Untersuchung. Diese Situation dokumentiert sehr deutlich, dass mit dem sicheren Vermeiden oder, wenn nicht anders möglich (z. B. Hitzestress), der Abmilderung solcher „Störgrößen“ die Basis für den Fütterungserfolg gelegt wird. Dann kann mit wiederkäuergerechter sowie leistungsorientierter Versorgung durch die Vorlage von exakt berechneten Rationen mit ausgewogenen (richtigen) Verhältnissen an Struktur- und leicht verdaulichen Kohlenhydraten der angestrebte Fütterungserfolg erreicht werden.  

FAZIT

Ableitungen aus den Versuchsergebnissen

  • Die bestehenden Orientierungswerte für Rationen im Frischmelker- und Hochleistungsbereich haben sich in der Anwendung grundsätzlich bewährt und bestätigt.
  • Eine deutliche Steigerung der Gehalte an leicht verdaulichen und eine Reduzierung der Strukturkohlenhydrate in Hochleistungsrationen bei hohen Futteraufnahmen gegenüber typischen Frischmelkerrationen ist nicht vorbehaltlos zu empfehlen.
  • Empfehlungen zu Verfahren der Gruppenfütterung mit so differenzierten Rationen wären entsprechend anzupassen.
  • Ein notwendiges Minimum, besser ein Optimum an einer bestimmten Fasermenge scheint zum Laktationsstart zur wiederkäuergerechten Versorgung einzuhalten zu sein. Im weiteren Verlauf bei steigenden Futteraufnahmen ist das Verhältnis von Struktur- und leicht verdaulichen Kohlenhydraten von besonderer Bedeutung.   
  • Etablierte Empfehlungen und neuere Erkenntnisse sind durch Wissenschaft und Fütterungsberatung in einem System zusammenzufassen, welches die Strukturwirksamkeit und das Fermentationsverhalten der Kohlenhydrate von Rationen im Pansen so genau wie möglich beschreibt.   
  • Wichtige Einflussgrößen, wie z. B. Stallklima und Grobfutterqualität, nehmen einen stärkeren Einfluss auf die Leistung und Gesundheit der Kühe als geringfügige Variationen bei der Rationsgestaltung im Bereich der vorgegebenen Orientierungswerte. Qualitätsmängel von Silagen und soweit wie möglich Hitzestress müssen ausgeschlossen werden.

DER DIREKTE DRAHT

Thomas Engelhard,
Thomas.Engelhard@llg.mule.sachsen-anhalt.de

Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau,
Zentrum für Tierhaltung und Technik, Iden,

Ausführlicher Versuchsbericht hier.

Stand: 10/2020
Foto (Katrin Mahlkow-Nerge)