Möglichkeiten und Grenzen einer nährstoffeffizienteren Milchviehfütterung

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1 Möglichkeiten und Grenzen einer nährstoffeffizienteren Milchviehfütterung Rinderfachtagung HANSA Landhandel Neue Dünge-VO Konsequenzen für die Veredlungswirtschaft Dr. Detlef Dr. Kampf Detlef Kampf Landwirtschaftskammer DLG e.v. Fachzentrum Schleswig-Holstein Landwirtschaft Lehr und Versuchszentrum Fachgebiet Tierernährung Futterkamp Referat Rind Tel Tel

2 Übersicht Stickstoffreduktion Phosphatreduktion Zusammenfassung / Ausblick

3 Möglichkeiten zur Verbesserung der Stickstoffeffizienz Wiederkäuergerechte und bedarfsgerechte Fütterung Angepasste Rohproteinversorgung Einhaltung der Bedarfsnormen ohne zusätzliches Vorhalten und weitere Sicherheitszuschläge Rationsberechnung auf Basis von Futteranalysen!!! Absenken der Rationsrohproteingehalte Kein wirklicher Bedarf an eine bestimmte Konzentration im Futter Rohprotein- und nxp-bedarf abhängig von Lebendmasse, Leistung und Futteraufnahme

4 Richtwerte Rohproteinbedarf Milchkuh Hoffmann, LKV Sachsen (2012)

5 Rohproteinversorgungsempfehlungen [g/kg TM] für eine stabile N-Bilanz bei der Milchkuh Pfeffer et al. (2016)

6 Absenkung Rohprotein vs. Erhöhung nxp Gehalt je kg TM Kennzahl Versuch 1 Versuch 2 MJ NEL 7,1 7,0 g Rohprotein g nxp g Stärke und Zucker TS-Aufnahme kg TM/Kuh/Tag 23,0 22,2 24,3 24,6 XP-Aufnahme g/kuh/tag Milchmenge kg/kuh/tag 44,1 41,1 44,4 45,0 Milchfett % 3,90 3,89 3,84 3,87 Milcheiweiß % 3,27 3,25 3,34 3,25 Milchharnstoffgehalt mg/l Weniger Rohprotein: Milchleistung und N-Ausscheidung Mehr nutzbares Rohprotein: Milchleistung = oder Engelhardt (2016)

7 Möglichkeiten zur Verbesserung der Stickstoffeffizienz Vermeidung hoher RNB-Gehalte = Parameter der Synchronisation des Energie- und Proteinabbaus RNB von 0 g = ausreichend, max. 30 g / Tier / Tag als Obergrenze Vermeidung hoher Milchharnstoffwerte Optimal mg/kg, max. 230 mg/kg Beides bei hohen Grasanteilen oder auf Grünland nicht (oder kaum) zu erreichen

8 Einfluss verschiedener Proteinfutter auf nxp, RNB, Milchharnstoff und N-Effizienz LLG Iden VBZL Haus Riswick, Kleve Verhältnis Gras- zu Maissilage in der Basisration (TM-Basis) RES - Rapsextraktionsschrot 50 % Gras : 50 % Mais 75 % Gras : 25 % Mais SES - Sojaextraktionsschrot RES RES + Harnstoff Proteinversorgung über 50 % RES 50 % SES RES 50 % RES 50 % SES NEL, MJ/kg TM 7,2 7,2 7,2 7,1 7,2 7,2 nxp, g/kg TM RNB, g/kg TM -0,5 1,0 0,2 1,6 1,6 2,1 TM-Aufnahme, kg/tier/tag 23,6 23,9 24,3 20,2 19,1 19,5 Milch, kg/tier/tag 40,7 41,3 39,7 33,6 31,3 31,6 Milchprotein, kg/tier/tag 1,35 1,36 1,34 1,04 0,99 1,00 Milchharnstoff, mg/kg Futter N-Effizienz, % 37,8 35,8 34,6 29,7 29,6 28,4 N-Ausscheidung, g/tier/tag SES

9 Möglichkeiten zur Verbesserung der Stickstoffeffizienz Hohe Grobfutterqualität Siliererfolg (Proteinabbau) Energiegehalt (insbesondere Grassilagen) Eiweißgehalte (z.b. Leguminosensilagen, u.a. Luzerne, Rotklee, aber auch in Grassilagen)

10 TM- und Energieverluste aus Silagen Ursache Bewertung TM (%) NEL (%) Restatmung unvermeidbar Vergärung unvermeidbar Gärsaft verfahrensabhängig Feldverluste verfahrensabhängig Fehlgärungen vermeidbar Aerober Verderb vermeidbar Nacherwärmung vermeidbar Thaysen, 2017; modifiziert nach Zimmer, 1968

11 Proteinabbau im Grundfutter Proteinabbau (Desaminierung) biogene Amine (Cadaverin, Histamin) Einfluss Silierprozess! Proteinabbau durch unerwünschte Bakterien Geringe Anflutung von Aminosäuren aus dem Grundfutter Jänicke (2014)

12 TM-Verluste (%) Siloverluste bayerischer Versuchsbetriebe (ermittelt über Einwaage Auswaage sowie TM-Bestimmung) Grassilagen (n = 17) Maissilagen (n = 8) Nach Köhler 2012

13 Grassilagen 1. Schnitt Quelle: Weiss (2017) Proteinmarkt.de

14 Möglichkeiten zur Verbesserung der Stickstoffeffizienz Verzicht auf Import-(GVO)-Soja, Einsatz regionaler Proteinfutter Rapsprodukte (Rapsextraktionsschrot, -expeller, -presskuchen, pansenstabil) Körnerleguminosen (Ackerbohnen, Erbsen, Lupinen, Sojabohnen) Schlempen (DDGS, DGS), Biertreber?

15 Rapsprodukte im Vergleich zu Sojaextraktionsschrot Orientierungswerte (je kg Trockenmasse) TM (%) XP (g) nxp (g) UDP (%) RNB (g) NEL (MJ) Sojaextraktionsschrot 48% ,78 Sojaextraktionsschrot 42% ,44 Rapsextraktionsschrot (% zu Sojaschrot) (82%) 254 (90%) 35 (115%) 22 7,13 (85%) Rapskuchen 8% XL ,88 Rapskuchen 15% XL ,72 Preiswürdigkeit 50 % bis 70 % im Vgl. zu Sojaschrot

16 Besonderheiten Rapsprodukte Glucosinolate auch im 00-Raps (Erucasäure [-], Glucosinolate [-]) (Futteraufnahme, Leistung ) 15 mmol Glucosinolate/kg FM (Jodgehalt in der Ration beachten) RES vs. SES: Rohprotein, nxp, Energie Rationsplanung Kalzium, Phosphor, Schwefel, Kalium Mineralfutter, KAB Lysin, Methionin Durchflussprotein Stärke, Zucker (ca. 50 %) Pansenfermentation Rohfaser Energiedichte Durch Toasten (Druck und Temperatur ) verändern der Eiweißqualität 35 % UDP (Rapskuchen 15 %, SES 30 %) LfL-Information (2013)

17 Verfügbarkeit von Ölschroten und Körnerleguminosen Engelhardt (2016)

18 Tabellierte Rohproteingehalte (g/kg TM) von Körnerleguminosen und Ergebnisse des UFOP-Monitorings Weber (2016)

19 Möglichkeiten zur Verbesserung der Stickstoffeffizienz Einsatz von Spezialfuttermitteln Futterharnstoff

20 Rohproteinreiche Konzentrate für Wiederkäuer (je kg Trockensubstanz) Roh- Durchfluss- Methionin Schwefel protein protein + Cystin 1) g g g g Bakterien, Protozoen (Pansen) 750 ( ) ,8-3,2 Maiskleber ,2 6,8 Sonnenblumenextr.schrot ,2 3,7 Kartoffeleiweiß ,4 16,2 Rapsextraktionsschrot ,0 16,3 - behandelt ,0 16,3 Sojaextraktionsschrot ,3 4,8 - behandelt ,3 4,8 Rapsexpeller (8-15 % Fett) ,3 12,5 Sojabohnen (20 % Fett) ,1 2,3 Maiskleberfutter ,1 3,5 Biertreber ,1 0,9 Palmkernextraktionsschrot ,4 2,6 Ackerbohnen ,8 1,0 Erbsen ,2 1,4 Trockengrünfutter ,0 3,4 1) Summe der schwefelhaltigen Aminosäuren

21 Möglichkeiten zur Verbesserung der Stickstoffeffizienz Einsatz von Zusatzstoffen Synthetische Aminosäuren pansengeschützt? Enzyme Optimierung der ruminalen Probiotika Stickstoffumsetzungen Ätherische Öle ammoniumbindende Substanzen (meist mineralische Gesteinsmehle) Bedarf? Wirksamkeit?

22 Ätherische Öle zur Steigerung der Proteineffizienz in Milchviehrationen Ätherische Öle mit Wirkung auf gram-positiver Bakterien ( ) mit hoher proteolytischer Aktivität signifikante Reduzierung der NH 3 -Produktion Verringerung des Verhältnisses NH 3 -N zu Gesamt-N erhöhtes Proteinangebot auf Dünndarmebene keine Beeinträchtigung der Synthese von flüchtigen Fettsäuren (Acetat, Propionat, Butyrat)

23 Wirkmechanismus ätherischer Öle Wallace (2004) Proceedings of the Nutrition Society 63,

24 Ätherische Öle zur Steigerung der Proteineffizienz in Milchviehrationen Zusammensetzung der Eiweißergänzungsfutter Komponente (%) Einheit Eiweißergänzer VG 1 Eiweißergänzer VG 2 Rapsextraktionsschrot % 59,0 88,0 Sojaextraktionsschrot % 9,0 9,0 Geschütztes Rapsschrot % 30, 0 - Kalkulierte Futterrationen Parameter Einheit Versuchsgruppe 1 Versuchsgruppe 2 Energiegehalt MJ NEL/kg TS 7,1 7,1 XP g/kg TS nxp g/kg TS UDP % 30,5 27,0 RNB g/kg TS -0,9-0,1 Rohfaser g/kg TS Kampf (2016)

25 Ätherische Ölen zur Steigerung der Proteineffizienz in Milchviehrationen VG 1 (gesch. Raps) VG 2 (äther. Öle) Futteraufnahme kg TS/Tag 20,9 20,7 Milchmenge kg ECM/Tag 34,8 34,6 Milchprotein % 3,44 3,48 Harnstoffgehalt mg/kg Futtereffizienz kg ECM/kg TS 1,665 1,672 Proteineffizienz % 37,0 37,7 Ausreichend Protein am Dünndarm Milchleistung, -protein- und -harnstoffgehalte belegen adäquate N-Versorgung entsprechend des Leistungsniveaus in beiden Versuchsgruppen Kampf (2016)

26 Übersicht Stickstoffreduktion Phosphatreduktion Zusammenfassung / Ausblick

27 Grassilagen 1. Schnitt Quelle: Weiss (2017) Proteinmarkt.de

28 von Hebel (2014)

29 Möglichkeiten zur Reduzierung der Phosphorgehalte in Milchviehrationen Versorgung liegt im Allgemeinen über Versorgungsempfehlungen Wissenschaftliche Bestätigung zur Reduzierung der P- Konzentrationen auf 3,6-3,8 g/kg TM ohne negative Effekte auf Leistung und Fruchtbarkeit Auf reduziertem Niveau normaler Knochen-P-Level Niedrigere P-Level in Milchviehrationen setzen P-Löslichkeit im Kot herab und senken weitere Verluste bei der Gülleausbringung Signifikanter Beitrag niedrigerer Futter-P-Level zur Reduzierung der P-Bilanz auf Milchviehbetrieben Ferris and Harrison (2014) WCDS Advances in Dairy Technology Volume 26:

30 Einstufung der Untersuchungsergebnisse zur Gesamt-P-Versorgung für Milchkühe Ferris and Harrison (2014) WCDS Advances in Dairy Technology Volume 26:

31 Fruchtbarkeitsparameter aus 13 Studien mit hohen und niedrigen Rations-P- Konzentrationen Ferris and Harrison (2014) WCDS Advances in Dairy Technology Volume 26:

32 Einfluss der Futter-P-Konzentration auf die P-Ausscheidung in der Gülle Ferris and Harrison (2014) WCDS Advances in Dairy Technology Volume 26:

33 Übersicht Stickstoffreduktion Phosphatreduktion Zusammenfassung / Ausblick

34 Beispielration

35 Beispielkalkulation Stickstoff XP-Reduktion von 163 auf 160 und auf 155 g XP/kg TS = N-Reduktion von 26,1 auf 25,6 und auf 24,8 g N/kg TS -0,5 g N/kg TS (-3,65 kg Futter-N-Einsparung / Kuh / Jahr) -1,3 g N/kg TS (-9,49 kg Futter-N-Einsparung / Kuh / Jahr) Phosphor P-Reduktion von 4,3 auf 4,0 g P/kg TS -0,3 g P/kg TS (-2,19 kg Futter-P = -4,97 kg P 2 O 5 Einsparung / Kuh / Jahr)

36 Nährstoffeffizienz und Nachhaltigkeit Trockenmasseaufnahme Energieaufnahme (kg/tag) (MJ NEL/Tag) Erhaltung (37,7MJ NEL; % der NEL-Aufnahme) Mögliche Milchleistung (3,3 MJ NEL/kg; kg/tag) Energieaufwand Methanausscheidung Carbon Footprint * 24 g CH 4 /kg TM-Aufnahme ** CH 4 x 23 (Niemann et al. 2011) (MJ NEL/kg Milch) (g/tag)* ,9 35,9 26,9 21,5 18,0 9,8 20,4 31,0 41,6 52,2 7,1 5,1 4,5 4,2 4, (g/kg Milch)* 24,5 17,6 15,5 14,4 13,8 (g CO 2eq /kg Milch)**

37 Zusammenfassung Beeinflussung der N-Effizienz Wiederkäuer- und bedarfsgerechte Fütterung/Rationsplanung auf Basis von Versorgungsempfehlungen und Futteranalysen Reduzierte Rohprotein- und angepasste nxp-versorgung Sicherstellung einer hohen Grobfutterqualität Einsatz spezieller Futterzusatzstoffe? Beeinflussung der P-Effizienz Fütterung/Rationsplanung auf Basis von Versorgungsempfehlung und Futteranalysen Bei Verwendung hoher Rapsmengen, im Gegensatz zu Körnerleguminosen, keine zusätzliche P-Versorgung notwendig In Milchviehrationen 4 g P/kg DM ausreichend Betrachtung im Zusammenhang mit nachhaltiger Fütterung

38 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen???