Kationen-Anionen-Bilanz (DCAB) im Erntegut von Grasaufwüchsen an unterschiedlichen Standorten

25.07.2018 - Bärbel Greiner und Thomas Engelhard, Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau Sachsen-Anhalt

Die DCAB von Futtermitteln und Rationen besitzt im Rahmen der "Milchfieber"-Prophylaxe eine große Bedeutung für die Milchkuhfütterung. Zur guten fachlichen Fütterungspraxis gehört es, die DCAB in der Rationsgestaltung für die Vorbereitungsfütterung vor der Kalbung zu berücksichtigen und im Bedarfsfall zu beeinflussen.
Für die Fütterung von laktierenden Milchkühen werden aktuell ein nachteiliger Einfluss niedriger/negativer DCAB der Rationen sowie ein Orientierungsbereich diskutiert, resultierend auch aus hohen Rationsanteilen an Rapsextraktionsschrot (RES), z. B. bei GVO-freier Fütterung. Niedrige DCAB aufgrund hoher Cl-- und/oder S-Gehalten wirken metabolisch säuernd, also azidotisch. RES weist stark negative DCAB von -50 bis zu -200 meq/kg TM auf. Für Gesamtrationen der Laktationsfütterung werden DCAB von 150 bis 350 meq/kg TM empfohlen. Bei DCAB unter 50 meq/kg TM, zunehmend um 0 und im negativen Bereich muss mit Rückgängen der Futteraufnahmen, der Leistungen und bei hoher S-Konzentration auch mit Pansenfermentationsstörungen gerechnet werden. Diese Probleme können z. B. auftreten, wenn RES oder andere Futtermittel mit noch stärker ausgeprägter negativer DCAB (z. B. Getreideschlempen) in höheren Anteilen in Rationen mit Grobfutter ebenfalls geringer DCAB zusammen eingesetzt werden.

Die DCAB wird in Grünlandaufwüchsen durch Standort, Aufwuchs und Grunddüngung beeinflusst.

Untersuchungen in Sachsen-Anhalt

Die Variationen der DCAB in Grobfuttermitteln sind erheblich. Für Grassilagen können innerhalb eines Betriebes und zwischen Regionen besonders große Schwankungen der DCAB auftreten. Diese werden stark durch die jeweiligen Grünlandstandorte und/oder durch die Zahl des Aufwuchses beeinflusst.

Ursachen dafür sollten in einem Monitoring untersucht werden, das im Jahr  2017 im nördlichen Sachsen-Anhalt auf unterschiedlichen Standorten für 1. und 2. Grünlandaufwüchse durchgeführt wurde. Insgesamt wurden 21 Grünlandflächen in neun Betrieben in das Monitoring einbezogen. Davon befanden sich acht Flächen in drei Betrieben auf Niedermoor und 13 Flächen in fünf Betrieben auf diluvialen bzw. aluvialen Standorten.

Aus dem zur Silierung geernteten Gras vom 1. und teilweise vom 2. Aufwuchs wurden repräsentative Proben gezogen und im Futtermittellabor des LKV Brandenburg auf die Gehalte an DCAB-relevanten Mengenelementen (K, Na, Cl-, S) sowie weitere Nährstoffgehalten untersucht.

Von den Niedermoorflächen konnte witterungsbedingt nur von sechs Flächen der 2. Aufwuchs beprobt werden, von den aluvialen Standorten war dies für 12 Flächen möglich. Neben den Angaben zum Standort wurden von den Betrieben weitere Daten zur Bewirtschaftung insbesondere zur Grunddüngung erhoben.

Im Herbst 2017 erfolgte auf allen Monitoringflächen die Entnahme von Bodenproben in vier Schichttiefen bis in 90 cm Tiefe. Zusätzlich zu den Parametern der Standard-Bodenuntersuchung (P- und K- Gehalte nach der CAL-Methode) wurden die Cl--Gehalte mittels Ionenchromatographie im Labor der LLG Sachsen-Anhalt analysiert (Tabelle 1).

Ergebnisse

Die Tabelle 2 zeigt eine starke Differenzierung der DCAB-Werte in Abhängigkeit vom Aufwuchs, vom Standort und damit auch von den dort unterschiedlichen Höhen der K-Düngung an. Die DCAB lag in den Proben von Niedermoorflächen mit mineralischer K-Düngung im Mittel deutlich niedriger als in den Proben von mineralischen Standorten ohne mineralische K-Düngung. Die DCAB vom 2. Aufwuchs war niedriger als die DCAB vom 1. Aufwuchs. Die Einzelwerte streuen stark um die Mittelwerte. Generell ist der im Monitoring 2017 erhobene DCAB-Mittelwert für die Grassilagen vom 1. Schnitt geringer als der DLG-Orientierungswert von 426 meq/kg TM (DLG, 2010).

Die Abbildung 1 zeigt, dass auf mineralischen Standorten die DCAB mit steigenden K-Gehalten anstieg. Das gilt besonders für den 1. Aufwuchs. Auf Niedermoor ist das prinzipiell auch so zu erwarten. Allerdings liegen aus dem Monitoring dafür keine Werte vor, da keine Grünlandaufwüchse von Niedermoorflächen mit suboptimaler K- Düngung untersucht wurden.

In den Proben von Niedermoorflächen führten hohe Cl--Gehalte im 1. Aufwuchs immer zu einer niedrigen DCAB (s. Abbildung 2). 

Ein Grund für die hohen Cl--Gehalte in den Grasproben von Niedermoorflächen ist die 2017 durchgeführte mineralische Ergänzungsdüngung mit den chloridhaltigen Kalidüngern 60er Kali bzw. 40er Kornkali, die üblicherweise auf dem Grünland eingesetzt werden, da Gräser zu den chloridunempfindlichen Arten zählen. Mit chloridhaltigen K-Düngern werden neben den K-Gehalten aber auch die Cl--Gehalte in den Grasaufwüchsen angehoben, da Gräser offensichtlich sowohl K als auch Cl- gut aufnehmen können. 2017 wurden mit der mineralischen Ergänzungsdüngung von 66 bis 112 kg K/ha mit 40er Kornkali bzw. 60er Kali auch 54 bis 101 kg Cl-/ha auf den Niedermoorprobeflächen zugeführt.

Langjährige Ringversuche zur K-Düngung haben ergeben, dass für die Ausschöpfung des standorttypischen Ertragspotenzials und für eine futterwirtschaftlich günstige Pflanzenbestandszusammensetzung in grasbetonten Grünlandbeständen eine an einem Entzug von 20 g K/kg TS orientierte Düngung erforderlich ist. Das trifft besonders für die von Natur her kaliumarmen Niedermoorstandorte zu, auf denen häufig eine mineralische Ergänzungsdüngung zur Deckung des hohen
K-Düngebedarfes angezeigt ist.

Die S-Gehalte lagen auf Niedermoor in beiden Aufwüchsen geringfügig höher als auf mineralischen Standorten. Ein enger Zusammenhang zwischen den S-Gehalten und der DCAB war nicht zu finden, auch nicht zwischen den Na-Gehalten und der DCAB.

Bei den Bodenuntersuchungen im November 2017 fielen auf den Niedermoorprobeflächen vor allem die hohen Cl--Gehalte bis in die tieferen Bodenschichten bei gleichzeitig sehr niedrigen K-Gehalten auf. Auf den Mineralbodenprobeflächen lagen die Cl--Gehalte im Boden deutlich niedriger und die K-Gehalte in den tiefen Schichten höher als auf den Niedermoorprobeflächen.

Zusammenfassung und Diskussion

Die DCAB von Rationen besitzt eine große Bedeutung für die Fütterung von Milchkühen vor der Kalbung und in der Laktation. Die DCAB in Grobfuttermitteln, insbesondere in Grassilagen, variieren stark und beeinflussen so die der Gesamtrationen. Die Kenntnis zu den Ursachen der DCAB-Variation in Grassilagen ist für die Abschätzung zu erwartender Werte wichtig. Pflanzenbauliche Maßnahmen wie die Grunddüngung sind in erster Linie auf die Schaffung leistungsstarker Futterpflanzenbestände ausgerichtet, dennoch sollten die Auswirkungen von Düngemaßnahmen auf die DCAB-relevanten Mineralstoffgehalte im Gras und in Grassilagen bekannt sein und wenn möglich beeinflusst werden.

Die DCAB wird in Grünlandaufwüchsen durch den Standort, den Aufwuchs und die Grunddüngung beeinflusst. Das K-Nachlieferungsvermögen auf Niedermoorböden ist sehr gering. Das bestätigen die Untersuchungsergebnisse der Niedermoorbodenproben. Eine K- Düngung in Höhe des Entzuges ist erforderlich, damit nicht zu Lasten der Bodenvorräte gewirtschaftet wird. Düngezuschläge zur Aufdüngung des Bodens in eine höhere Gehaltsklasse mit chloridhaltigen K-Düngern sind nicht zu empfehlen, da sie nicht ertragswirksam sind und zu Luxuskonsum der Gräser mit K und Cl- führen. Hohe Cl--Gehalte verursachen eine Absenkung der DCAB. Cl- scheint auch im Boden sehr mobil zu sein.

Inwiefern eine K-Gabenteilung bzw. eine Umstellung der mineralischen K-Düngung auf sulfathaltige Dünger einen Beitrag zur Vermeidung einer niedrigen bzw. negativen DCAB von Niedermoorgrasaufwüchsen sein könnte, muss in weiteren Untersuchungen geklärt werden.

Auf langjährig nicht mit K gedüngten Grünlandflächen muss auf Niedermoor mit erheblichen Ertragseinbußen gerechnet werden, auf mineralischen Standorten fallen die Mindererträge in Abhängigkeit vom K-Nachlieferungsvermögen des Standortes deutlich niedriger aus. Bei K-Gehalten unterhalb von 10 bis 15 g K/kg TS in den Aufwüchsen liegt ertragswirksamer K-Mangel vor und es ist auch auf mineralischen Standorten mit einer niedrigen DCAB zu rechnen.

DER DIREKTE DRAHT

Bärbel Greiner und Thomas Engelhard
Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau Sachsen-Anhalt

E-Mail: baerbel.greiner(at)llg.mulesachsen-anhalt.de
Telefon: 039390 6246

Stand: Juli 2018
Foto: Katrin Mahlkow-Nerge

Quelle

Apper-Bossard, E., Peyraud, J. L., Faverdin, P., Meschy, F., 2006: Changing dietary cation-anion difference for dairy cows fed with two contrasting levels of concentrate in diets. J. Dairy Sci. 89, 749-760
Chan, P. S., West, J. W., Bernard, J. K., Fernandez, J. M., 2005: Effects of dietary cation-anion difference on intake, milk yield, and blood components of the early lactation cow. J. Dairy Sci. 88, 4384-4392
DLG, 2010: DLG-Kompakt “Erfolgreiche Milchfieberprophylaxe”, DLG-Verlag Frankfurt/M., ISBN 978-3-7690-3162-1
Greiner, B., Hertwig, F., Priebe, R., Riehl, G., Schuppenies, R., 2014: Auswirkungen einer unterlassenen Phosphor- und Kaliumdüngung – Ergebnisse aus sechzehnjährigen Grünlanddüngungsversuchen, AGGF-Tagungsband 58 Arnstadt 107-110
Hu, W., Murphy, M. R., 2004:  Dietary cation-anion difference effects on performance and acid-base status of lactating dairy cows: A meta-analysis. J. Dairy Sci. 87, 2222-2229
Mahlkow-Nerge, K., Engelhard T., Staufenbiel, R., Richardt, W., DCAB – auch bei Laktierenden auf diesen Parameter achten, „Milchpraxis“ 4 16-20
Staufenbiel, R., Gelfert, C. C., Hof, K., Westphal, A., Daetz, C., 2007: Einfluss verschiedener Varianten der Trockensteher- und Transitkuhfütterung auf die Tiergesundheit und die Leistung. In: Tagungsbericht 2007: 10. Symposium “Fütterung und Management von Kühen mit hohen Leistungen”, Neuruppin, 25.10.2007. Lübke Druck u. Design, Neuruppin, ISBN 978-3-9813409-0-7