Nachhaltige Milchproduktion durch effizientere Fütterung
Im Rahmen der Diskussionen über die deutsche und europäische Nachhaltigkeitsstrategie, ist die Landwirtschaft und dabei auch die Milchviehhaltung im Fokus. Die Forderung einer nachhaltigen Milchproduktion wird dabei häufig auf den verschiedensten Ebenen mit dem Begriff Effizienz in Zusammenhang gebracht. Die Fütterung spielt dabei eine sehr wichtige Rolle und hat Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit, Stoffwechselstabilität, Gesundheit und Fruchtbarkeit der Milchkuh. Gleichzeitig sollte bei der Rationsoptimierung die Wirkung auf die umweltrelevanten Ausscheidungen Stickstoff und klimarelevanten Gasen (v.a. Methan, Ammoniak) berücksichtigt werden.
Der Begriff der Effizienz wird mittlerweile in unterschiedlichsten Zusammenhängen angewendet. „Effizienz“ beschreibt das Verhältnis der Menge eines Leistungsmerkmals in Bezug auf einen Produktionsfaktor, Effizienz = Output/Input. Die Konzentration auf Effizienzmerkmale maximiert die die Leistung in Relation zum Aufwand. Vor- und Nachteile, die an anderer Stelle auftreten, werden jedoch nicht berücksichtigt. Ein Beispiel dafür sind Futter- und Energieeffizienz in der Milcherzeugung (kg Milch je kg Futter bzw. MJ produzierte Energie in Milch je MJ NEL Energieaufnahme). Werden die Kurvenverläufe der Effizienz betrachtet, fällt deren Manko auf: Die höchste Futter- und Energieeffizienz finden sich in den ersten 80 Laktationstagen. Diese rechnerisch hohen Werte basieren jedoch auf der Mobilisation von Energie aus dem Abbau von Körperreserven. Umgekehrt führt die Regeneration der Körperreserven, der Aufbau von Körpermasse, zu rechnerisch niedrigen Effizienzwerten ab der Mitte der Laktation.
Eine Konzentration auf eine, kurzfristig gesehen, rechnerisch hohe Futter- bzw. Energie-Effizienz kann damit zu Beginn der Laktation das Energiedefizit sogar noch verstärken und langfristig Einbußen bei Stoffwechselstabilität, Gesundheit und Fruchtbarkeit zur Folge haben. „Effizienz“-Werte lassen sich vor allem im Bereich der Protein-, respektive Stickstoffversorgung als „Stickstoff-Nutzungseffizienz“ sinnvoll verwenden. Hierbei wird der Output an Milchprotein in Relation zum Input über Futterprotein ins Verhältnis gesetzt.
Bedarfsgerechte Proteinversorgung
Die Basis für gute und nachhaltige Milchleistungen wird gebildet über eine bedarfsgerechte Versorgung der Milchkühe mit Energie und Protein. Die Proteinversorgung, beeinflusst über eine optimale Pansenfermentation direkt die Stickstoff-Nutzungseffizienz und damit auch die N-Ausscheidungen. Eine Optimierung des Stickstoff-Stoffwechsels der Milchkühe kann damit nachhaltig und langfristig die N-Emissionen aus der Milchproduktion senken und gleichzeitig ökonomisch sinnvoll sein.
Mit steigender Milchleistung steigen auch die Anforderungen an die Proteinqualität des Futters. Die Bedeutung des Anteils an beständigem Futterprotein nimmt zu. Da auch die Milchkuh von der Aminosäureversorgung am Dünndarm abhängig ist, steigt mit zunehmender Proteinbeständigkeit die Bedeutung des Aminosäuremusters der Futtermittel.
Pansengeschützte Aminosäuren: Mehr Milch, weniger N-Ausscheidung
In eigenen Untersuchungen (Hovenjürgen, 2019) konnte mit einer Zulage von pansengeschütztem Lysin und Methionin (BEWI-FATRIX® LM 101) zu einer ansonsten ausgeglichenen Ration die Milchleistung um 2,3 kg je Kuh und Tag gesteigert werden. Gleichzeitig erhöhte sich die Verwertung des Futter-Stickstoffs für die Milchbildung von 31,7 % auf 33,9 %. Die von der DLG bei der „Bilanzierung der Nährstoffausscheidungen landwirtschaftlicher Nutztiere“ (DLG, 2014) angegebenen Standardausscheidungen resultieren in einer N-Effizienz bzw. Verwertung des Futterstickstoffs für Milchbildung von 22 % bis 28 %.
Durch eine angepasste Proteinversorgung in Verbindung mit einer Zulage der erstlimitierenden Aminosäuren in pansengeschützter Form, konnte mit praxisüblichen Rationen in mehreren Versuchen die Proteinverwertung auf 34 % gesteigert werden. Damit einher geht eine deutliche Reduzierung der N-Ausscheidungen über Kot und Harn. Gleichzeitig wird damit das Potential für gasförmige Ammoniak-Emissionen deutlich reduziert. Bis zu 90 % der Ammoniakemission (NH3) und etwa 15% des Methananfalls (CH4) werden weltweit der Nutztierhaltung zugeordnet (Flachowsky und Lebzien, 2005). Beide Spurengase haben eine deutliche Klimarelevanz.
Pansengeschützte Fette: Mehr Energie ohne Methanbildung
Für CH4 wird eine 23-fache Wirkung hinsichtlich des Treibhausgaspotentials gegenüber CO2 angesetzt. Im Gegensatz zum NH3 wird das CH4 aus der Nutztierhaltung hauptsächlich dem Wiederkäuer zugeordnet. Der Anteil aus der Dickdarmverdauung der Monogastrier ist deutlich geringer. CH4 entsteht unvermeidlich beim mikrobiellen Kohlenhydratabbau im Pansen durch methanogene Bakterien. Die Methanausscheidung beim Wiederkäuer kann zwischen 2 % (kraftfutterreiche Fütterung) und 15 % (faserreiche Fütterung) der aufgenommenen Bruttoenergie variieren und stellt für das Tier einen Energieverlust dar. In Abhängigkeit von Futteraufnahme, Leistungshöhe, Ration u.a. Faktoren werden zwischen 20 g und 25 g CH4 je kg Futtertrockenmasse ausgeschieden. Aufgrund der hohen Bedeutung des Erhaltungsbedarfs der Milchkuh wird schnell deutlich, dass das größte Minderungspotential im Hinblick auf die Methanausscheidungen je kg Milch die Leistungshöhe der Milchkuh ist (Brade, 2014).
Die im Pansen gebildete und an die Umwelt abgegebene Methanmenge hängt in erster Linie, von der im Pansen fermentierten organischen Masse ab. Eine Zulage von im Pansen nicht abgebauten Energieträgern wie pansengeschützten Fetten erhöht daher die gebildete Methanmenge pro Tag nicht, kann aber einen entscheidenden Beitrag zur Verbesserung der Energieversorgung der Milchkuh und damit zu einer Erhöhung der Milchmenge leisten.
Pansengeschützte Fette und Aminosäuren bieten viele Vorteile
Pansengeschützte Fette (BEWI-SPRAY®) erlauben eine effektive energetische Aufwertung der Ration, ohne Substrat für methanogene Mikroorganismen zu bieten. Die Methanausscheidung wird, bezogen auf die höhere Energieversorgung je Einheit „produzierte Milchmenge“ sogar verringert.
Durch den Einsatz von pansengeschützten Aminosäuren (BEWI-FATRIX®) und pansenstabilen Fetten (BEWI-SPRAY®) lassen sich Milchkuhrationen hinsichtlich Protein- und Energieträgereinsatz optimieren. Gleichzeitig ermöglichen diese Produkte die gezielte Reduzierung der Stickstoff-, Phosphor- und Methanausscheidungen je kg Milch (Abbildung 1).
