Fütterungsmanagement – So läuft der Nährstoffkreislauf rund!

08.04.2020 Martin Vogel, Jennifer Brandl, Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft und Dr. Christian Koch, Hofgut Neumühle

Durch die aktuelle Düngegesetzgebung und die Vorgaben zur Ammoniak-Minderung ist die Verunsicherung in der Landwirtschaft groß. Wie können durch Futter und Fütterung der betriebliche Nährstoffsaldo und Emissionen verringert werden? Damit beschäftigte sich bei der 2019 stattgefundenen 16. Konferenz der DLG-Spitzenbetriebe Milcherzeugung der Arbeitskreis "Fütterungsmanagement - so läuft der Nährstoffkreislauf rund!". Martin Vogel, Jennifer Brandl, Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft und Dr. Christian Koch, Hofgut Neumühle berichten hierüber.

Wiederkäuer können Stickstoff (N) und Phosphor (P) sehr effizient nutzen. Durch den Pansen und die darin enthaltenen Mikroorganismen wird der größte Anteil des über das Futter aufgenommenen Rohproteins zu Ammoniak abgebaut und der N-Anteil im Ammoniak zum Aufbau von Mikrobenprotein genutzt, welches die beste Aminosäurenquelle am Dünndarm für die Milchkuh darstellt. Neben Stickstoff benötigen die Mikroorganismen auch zeitgleich Energie, um den Stickstoff sehr effizient in Mikrobeneiweiß umzubauen. Hier spielt der synchrone Abbau von Energie und Rohprotein im Pansen eine herausragende Rolle, um die N- und P-Effizienz bestmöglich zu optimieren.

Die N-Effizienz gibt an, wieviel kg Milch-N pro kg Futter N gebildet wird. Läuft der Abbau von Energie und Rohprotein im Pansen hingegen nicht synchron ab, oder es liegt ein Rohproteinüberschuss vor, so wird der anfallende Ammoniak über die Pansenwand in das Blut absorbiert und muss energieaufwändig in der Leber zu Harnstoff abgebaut werden. Dieser anfallende Harnstoff wird dann überwiegend mit dem Harn (Harnstoff) über die Niere und über die Milch in Form von Milchharnstoff ausgeschieden. Durch die erhöhte Harnstoffausscheidung im Harn werden die N-Emissionen bei der Güllelagerung und -ausbringung deutlich erhöht. Zusätzlich führt ein N- und P-Überschuss in der Fütterung zu erhöhten N- und P-Ausscheidungen über Harn und Kot und damit zu höheren Futterkosten, beeinflusst die Tiergesundheit als auch die N- und P-Effizienz bei Wiederkäuern.

Welche Möglichkeiten ein optimiertes Fütterungsmanagement in Hinblick auf eine Reduzierung der N- und P-Ausscheidungen hat, zeigt die Agrargenossenschaft in Memmendorf.

Agrargenossenschaft Memmendorf e.G.

Die Agrargenossenschaft in Memmendorf bewirtschaftet 1.474 ha landwirtschaftliche Nutzfläche, wovon 1.232 ha Ackerland, 214 ha Grünland und 22 ha Wald sind. Auf dem Acker werden 46 % Brau- und Futtergetreide, 20 % Silomais, 17 % Winterraps und 15 % Ackerfutter angebaut. Insgesamt hält die Agrargenossenschaft Memmendorf 2025 Rinder (Deutsche Holstein und Kreuzungszucht), wovon 830 Milchkühe und 63 Mutterkühe sind. Der Rest sind männliche und weibliche Jungrinder. Neben Milchproduktion wird eine eigene Metzgerei und eine Biogasanlage mit 2 Megawatt betrieben.

Im Jahr 2010 lag die durchschnittliche Herdenleistung bei ca. 10.000 kg Milch (3,84 % Fett und 3,32 % Eiweiß), jedoch die Remontierungsrate bei 41 %. Die Lebensleistung der Tiere lag vor der Umstellung bei knapp 32.000 Liter Milch und die mittleren Milchharnstoffgehalte bei über 300 mg/l. Damit war der Herdenmanager Martin Vogel nicht zufrieden und nahm Änderungen in der Fütterung vor. Im Jahr 2010 wurde eine Ration für die Hochleistenden für knapp 40 Liter Milch gefüttert. Die Zusammensetzung der Ration ist in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1: Rationszusammensetzung und Inhaltsstoffe 2010

Die Gehalte an Rohprotein und Phosphor lagen mit 184 bzw. 4,9 g/kg TM auf einem sehr hohen Niveau. Dieses wurde im Jahr 2018 angepasst und somit der XP- und der P-Gehalt in der Hochleistungsration auf nunmehr 141 g XP/kg TM und 3,9 g P/kg TM abgesenkt (Tabelle 2).

Tabelle 2: Inhaltsstoffe der Rationen vor und nach der Anpassung

Um diese Werte mit Versorgungsempfehlungen vergleichen und Rationen folglich besser einschätzen zu können, ist grundsätzlich zu beachten, dass Tiere keinen Bedarf an bestimmten Nähr-, Mineralstoff- und Energiegehalten, sondern immer eine ganz konkrete Nähr-, Mineralstoff- bzw. Energiemenge benötigen. Diese Mengenangaben dividiert durch die konkrete Trockenmasseaufnahme ergeben dann letztlich die Konzentrationen an Energie-, Nähr- und Mineralstoffen im Futter.

Dieses soll am Beispiel von nXP und P deutlich gemacht werden. Eine Milchkuh mit einer Milchleistung von z.B. 40 kg je Tag benötigt 450 g nXP (Erhaltungsbedarf für 650 kg Gewicht) plus für jedes Kilogramm Milch (mit einem Eiweißgehalt von 3,4 %; Leistungsbedarf) nochmals 85 g nXP. Das sind insgesamt 3850 g nXP am Tag. Entscheidend ist nun die tatsächliche Trockenmasseaufnahme. Ist diese z.B. 23 kg, entspräche das einem bedarfsdeckenden nXP-Gehalt von 167 g/kg TM. Würde die TM-Aufnahme hingegen sogar 25 kg betragen, wäre ein nXP-Gehalt von 154 g/kg TM bedarfsdeckend.

Gleiches gilt auch für den P-Bedarf. Dieser ist entsprechend der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie folgendermaßen charakterisiert:

P-Bedarfsmenge = (kg Milch*1,43) + (kg TM-Aufnahme*1,43). Bei einer z.B. für eine Kuh mit 40 kg Tagesmilchmenge unterstellten Futteraufnahme von 23 kg TM ergibt sich folglich eine P-Bedarfsmenge von 90 g je Kuh und Tag. Das wiederum entspricht einem P-Gehalt in der Gesamtration von 3,9 g/kg TM.

Kühe haben keinen Bedarf an bestimmten Nähr- und Mineralstoffgehalten, sondern immer an konkreten Mengen. Die Höhe der Futteraufnahme entscheidet letztlich über die in der Ration einzustellenden Gehalte.

Langfristige Auswirkungen der Rationsumstellung

Durch die Absenkung des XP-Gehaltes in der Ration pendelte sich der Milchharnstoffgehalt auf 130 mg/l Milch ein. Vor der Umstellung betrug dieser nahezu 300 mg/l. Folglich bedeutete diese Reduktion auch signifikant geringere N-Ausscheidungen.

In Abbildung 1 sind die mittleren Verläufe der Milchharnstoffgehalte vor und nach der Umstellung dargestellt.

Abbildung 1: Milchharnstoffgehalte vor und nach der Umstellung der Ration (Hentschel, 2018)
Der Milchharnstoffgehalt korrespondiert sehr eng mit dem Ausmaß an N-Ausscheidungen.


Neben reduzierter N- und P-Ausscheidungen konnten die Persistenz in der Herde sowie die Lebensleistung von 32.000 kg Milch auf über 42.000 kg Milch gesteigert und der Besamungsaufwand je Trächtigkeit von ca. 1,8 Besamungen auf 1,3 Besamungen je Trächtigkeit reduziert werden.

Durch diese verringerten N- und P-Ausscheidungen ergeben sich direkt eine reduzierte N- und P-Belastung je Hektar (Abbildung 2) sowie deutlich reduzierte N-Emissionen.

Abbildung 2: Einsparpotenziale von N und P durch N- und P-reduzierte Fütterung (Brandl, 2019)

FAZIT

Die Agrargenossenschaft Memmendorf hat durch konsequente Absenkung der N- und P-Gehalte in der Fütterung die N- und P-Ausscheidungen sowie die Emissionen deutlich reduzieren können. Durch die gezielte Rationsanpassung können sehr deutlich und nachhaltig N- und P-Frachten je Hektar gesenkt werden. Die Milchleistung der Tiere ist durch eine hohe Persistenz leicht angestiegen und die Lebensleistung der abgegangenen Tiere konnte um 10.000 kg Milch gesteigert werden. Durch die genannten Zahlen wird deutlich, dass eine N- und P- reduzierte Fütterung auch ökonomisch sinnvoll und nachhaltig ist. Derzeit beschäftigen sich auch der Arbeitskreis Futter und Fütterung sowie der Bundesarbeitskreis der Fütterungsreferenten in der DLG mit Fütterungsverfahren zur N- und P-reduzierten Fütterung, die zeitnah in Form von Beratungsempfehlungen veröffentlicht werden sollen. Im DLG-Merkblatt 444 erhalten Sie weitere Informationen zur N- und P-reduzierten Fütterung und den Nährstoffausscheidungen.

DER DIREKTE DRAHT

Dr. Christian Koch
Lehr- und Versuchsanstalt für Viehhaltung
Hofgut Neumühle
Neumühle 1
67728 Münchweiler an der Alsenz 
Tel.: 06302/60343 
www.hofgut-neumuehle.de 

Stand: April 2020

Fotos (Katrin Mahlkow-Nerge)