Strategien zur Verringerung der THG- Emissionen in der Rinderhaltung Urs Niggli, Peter Klocke und Christophe Notz

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1 Research Institute of Organic Agriculture Forschungsinstitut für biologischen Landbau Institut de recherche de l agriculture biologique Strategien zur Verringerung der THG- Emissionen in der Rinderhaltung Urs Niggli, Peter Klocke und Christophe Notz

2 Rahmenbedingungen für die zukünftige Entwicklung

3 Intensivierung als Lösung? Jahresleistung kg Milch TS- Aufnahme kg/tag Futtermittel in % Raufutter Kraftfutter Methan je kg Milch , , , , ,36 Nach Dämmgen, 2007 und Flachowsky & Brade, 2007

4 Die Kehrseite der Intensivierung Bedarf an Konzentrat-Importen sehr hoch (Land Use Change). Intensive Milchrassen erfordern zusätzliche Fleischproduktion. Pansenbelastung durch hohe Kraftfuttergaben. 50 Hohe Leistung mit 40 «Produktionskrankheiten» einhergehend. 30 Geringere Nutzungsdauer. Auftrittswahrscheinlichkeit (%) Mastitis Klauenleiden Genitalkatarrhe Eierstockszysten Nachgeburtsverhalten Milchfieber 6000 kg 7000 kg 8000 kg 9000 kg kg kg kg Nach Metzner et al, 1997 und Fleischer, 2001 Leistung / Jahr

5 Nachhaltige Strategien Leistungsreserven physiologisch mobilisieren Leistungseinbussen verringern (Tiergesundheit) Stellschrauben beim Menschen (Management) Betreuungsprogramme Fruchtbarkeit Eutergesundheit Fütterungsoptimierung Robustheit und Langlebigkeit

6 Agrarfläche weltweite Agrarfläche (in Milliarden ha) 1.166; 24% Dauer Grünland 0.389; 8% Ackerfläche für Nutztiere 3.378; 68% Ackerland & Dauerkulturen für Menschen FAOSTAT, 2011

7 Artenvielfalt in Lebensräumen

8 Zweinutzungsrassen Bei Milchrassen muss Fleisch zusätzlich aus Mutterkuhhaltung erzeugt werden. Dieser Aspekt bleibt vielfach unberücksichtigt. Kg Methan je Einwohner aus Rasse Milch Fleisch Summe Holstein Fleckvieh Nach Rosenberger et al., 2004

9 Fruchtbarkeitsoptimierung Frühere Belegung von Färsen Erstkalbealter CH: 30 mon Optimierung? Weniger unproduktive Tage pro Kuh. Aber kürzere Lebenserwartung. Erstkalbealter ᴓ Laktationsnummer 24 mon mon mon 3.97 > 36 mon 3.74 FiBL, , pro-q-pilotbetriebe (n= 120)

10 Remontierungsrate 40% 30 mon Je aufgezogenes Tier: ~110 kg oder ~2.5t CO 2 eq Entsprechend 1.0t CO 2 eq /Kuh

11 Remontierungsrate 20% 30 mon Je aufgezogenes Tier: ~110 kg oder ~2.5t CO 2 eq Entsprechend 0.5 t CO 2 eq / Kuh

12 Remontierungsraten im Vergleich Projizierte Remontierungsrate anhand des Färsenanteils in der Herde/Jahr The Israeli herd book (2008) Hare et al. (2006) Betreute Betriebe (pro-q)

13 Einfluss der Nutzungsdauer auf das Klima

14 Gesundheit und Langlebigkeit Tiergesundheit korreliert mit der Abgangs- oder Remontierungsrate. Höhere Remontierung bedeutet mehr Aufzuchttage je Kuh. Einfluss der Remontierungsintensität auf die Zahl «unproduktiver» Tage während der Aufzucht Mittl. Laktationsnummer ØCH Längere Nutzungsdauer Remontierungsrate 30% 23% 19% Unproduktive Aufzuchttage* * Erstkalbealter 30 mon 277/Kuh 212/Kuh (-23%) 173/Kuh (-38%) Milchleistungsoptimum in der 5. Laktation. Milchleistung / Kuh * 305 Tage nach Laktationsnummer (FiBL Projekt pro-q ) USA, IL CH pro-q

15 Eutergesundheit Klassische Euterentzündungen Milchrückgang, Milch nicht verkehrsfähig Rekonvaleszenz Wartezeit durch Medikamente Verlust je Fall bis zu 10%/Jahr Latente (subklinische) Euterentzündungen Milchrückgang Eventuell Wartezeit durch Medikamente Verlust schwer zu quantifizieren; ca % je nach Zellzahl Schlachtung wegen chronischer Mastitis

16 Einflüsse auf die Milchleistung / Kuh * d Faktor Koeffizient SE p Laktationsnummer <0.001 Laktationstage <0.001 Kalbemonat <0.001 Milchzellzahl (Linear Score) <0.001 FiBL, pro-q-projekt, 2003 bis Betreuungsbetriebe, Datensätze, 4 Jahre, generalisiertes lineares Modell; Auswertung aus pro-q-daten

17 Fütterung: Projekt «Feed no Food» (Start: 2009, Dauer: 6 Jahre) Grundfutterbasierte Fütterungskonzepte. Minimierung der Kraftfütterung. Berücksichtigung des Tierbedarfs. Lokale Futterproduktion. Optimierung des Fütterungsmanagements. Evaluation des Grundfutterkuh-Typus. Effekte auf Gesundheit und Fruchtbarkeit. Ökonomische Auswirkungen. Evaluation der THG-Emission.

18 Fragestellung Ist es möglich, in der biologischen Milch- und Rindfleischproduktion weitgehend auf den Einsatz von Kraftfutter zu verzichten, bei mindestens gleichbleibender Tiergesundheit und Langlebigkeit? Welche Auswirkungen hat eine Kraftfutterminimierung auf die Tiergesundheit, die Ökonomie, die Prozessund Produktqualität und die Ökobilanz. Ziel: Entwicklung und Umsetzung einer möglichst kraftfutterfreien Milch- und Rindfleischproduktion Arenenberg, 9.Dezember 2010

19 Relevanz für den Biolandbau Projekt entwickelt Lösungsansätze für eine Weiterentwicklung des Biolandbaus. Projekt schafft Grundlagen für die Umkehr von der Hochleistungskuh zur flexiblen Grundfutterkuh als Basis für ein Low Input System. Projekt hat Auswirkungen auf die Tiergesundheit, die Ökobilanz, Prozess- und Produktqualität und die Ökonomie im Biolandbau. Arenenberg, 9.Dezember 2010

20 Feed no Food: Teilnehmerbetriebe Fütterungsstrategie (Kraftfutter) # Betriebe (n=77) Ø Herdengrösse Ø Milchleistung / Kuh**Jahr ØKF- Gabe/Jahr Nach Richtlinien* (Kontrolle) 50% Reduktion (<5% in TS) 100% Reduktion kg (~10%) 375kg (~6%) 280kg (~4.5%) A priori Kraftfutterfrei * max.10% Kraftfutter in der TS ** 305 Tage Laktation

21 Exemplarische LCA in 4 Modellbetrieben Betrieb Berg 1 Berg 2 Tal 1 Tal 2 Anzahl Kühe Milchleistung 5000 kg 5500 kg 6450 kg 6800 kg Ration Silage Keine Silage Keine Silage Silage Kraftfutter <5% KF-frei 5-10% 5-10% Stalltyp Anbinde Anbinde-/ Laufstall Laufstall Laufststall Futterproduktion Extensiv Grasland Extensiv Grasland Extensiv Grasland Extensiv Grasland Alpsömmerung Ja Ja Nein Nein T. Hanke, 2010

22 Modellierung verschiedener KF-Szenarien T. Hanke, 2010

23 Remontierung Betrieb Mittlere Laktationsnummer Mittelwert 08/09 Tal Tal Berg Berg T. Hanke, 2010

24 Versuch Betrieb «Wauwilermoos»

25 Definition Gruppe AMAX (n=12): 7 Ausscheider wegen Stoffwechselproblemen (16.2%) 5 Hochleistungskühe mit >45kg/d Spitzenleistung (12.2%) Gruppe Kontrolle (n=36) 41 Kühe per Zufall zugeordnet (fortlaufend) Davon 5 Hochleistungskühe gesondert analysiert Gruppe «KF-reduziert» (Versuchsgruppe; n=36) 42 Kühe per Zufall zugeordnet Davon 7 wegen Stoffwechselproblemen

26 Milchleistung (3 Gruppen; gleitender Mittelwert über 12-Monate)

27 Diagnosen und Behandlungen FRUCHTBARKEIT STOFFWECHSEL MASTITIS Sonstige Erkrankungen

28 Kraftfuttereinsatz nach Tierkategorien 84% der Betriebe setzen kein Kraftfutter ein

29 Wahrscheinliches zukünftiges Wachstum (% p.a.) Source: FAO 2006b in Steinfeld et al., 2010

30 Beziehung zwischen Einkommen und Fleischkonsum Source: World Bank, 2006 and FAO 2006b in Steinfeld et al., 2006

31 Und das Wichtigste nochmals zum Schluss Produktiv Konventionelle Landwirtschaft Ökologische Landwirtschaft Getreide als Viehfutter (15 20 %) Unproduktiv Energiepflanzen (0 %) Please eat less meat. Meat is a very carbon intensive commodity. Rajendra Pachauri Chair IPPC, Nobel Laureate 2007

32 THG-Emissionen öko versus konventionell GHG emissions for conventional products (kg CO2 eq per kg) Meat and eggs Milk Williams et al. (2006) Plant products Williams et al. (2006) Casey & Holden (2006) 20 studies: Organic lower GHG emissions per kg than conventional 8 studies: Conventional lower GHG emissions per kg than organic Hirschfeld et al. (2009) Williams et al. (2006) Williams et al. (2006) Hirschfeld et al. (2009) Williams et al. (2006) Hirschfeld et al. (2009) Halberg et al. (2006) Halberg et al. (2006) GHG emissions for organic products (kg CO 2 eq per kg) Trydeman Knudsen et al., 2010, Niggli et al., 2008

33 Ergebnis der wissenschaftlichen Auswertung von 44 Langzeitversuchen weltweit. N = 47 N = 71 Ursachen: Kreisläufe (org. Masse, Nährstoffe). Fruchtfolge und Fütterung. a b 37.4 Tonnen C/ha 26.7 Tonnen C/ha 10.7 Tonnen C/ha Gattinger et al. 2011

34 Peak Oil und Folgen für die Sickstoffversorgung Nutztiere: 21.7 Milliarden Köpfe (Steinfeld et al., 2006): Rind und Büffel: Mia Kleinwiederkäuer Mia Kamele Mia Pferde Mia Schweine Mia Geflügel Mia 160 Millionen Tonnen Stickstoff werden ausgeschieden (eigene Berechnungen): 34 Millionen [Steinfeld et al., 2006] als Dünger ausgebracht. Rest fällt auf Weiden an, wird verheizt oder entsorgt. 140 Millionen Tonnen Stickstoff aus Leguminosen im Ackerbau bei Untersaaten, Winterdeckfrüchten etc.) (Badgley et al., 2008). 90 Millionen Tonnen Stickstoff aus Erdöl und Erdgas (Steinfeld et al., 2006). Source: FAO 2006b in Steinfeld et al., 2006

35 Resource use efficiency (DOK trial, 28 years) Parameter Unit Organic farming Integrated farming (IP) with FYM Organic in % of IP Nutrient input kg N total ha -1 yr % kg N min ha -1 yr % kg P ha -1 yr % kg K ha -1 yr % Pesticides applied kg ha -1 yr % Fuel use L ha -1 yr % Total yield output for 28 years % % Soil microbial biomass output tons ha % Mäder, Fliessbach, Niggli (2002), Science 296

36 A safe operating space for humanity Rockström et al., 2009, Nature 461

37 Mehrwert schöpfen Lindenthal, FiBL Österreich, 2010

38 Fazit (1) Die Methan-Emission von Milchkühen kann für die Nachhaltigkeitsbewertung nicht isoliert betrachtet werden. Aktuelle, High-Output-präferierende Modelle sind zu reduktionistisch. Nachhaltige Lösungen müssen ökolgische, sozioökonomische und tierethische Aspekte berücksichtigen. Langlebigkeit der Milchviehherden ist der summarische Indikator für eine nachhaltige Milchproduktion mit signifikanten Auswirkungen auf das Klima.

39 Fazit (2) Tiergesundheits- und Fütterungsmanagement sind dafür die Schlüsselstrategien. Die Raufutter-Kuh hat immense ökologische Vorteile: Für die biologische Vielfalt (und Carbon Stock) ist Dauergrünland entscheidend. Es muss standortgerecht genutzt werden. Kleegras in der Fruchtfolge: Carbon Stock, Erosionsverminderung, Wasserhaushalt, Stickstoff, Protein. Agrarpolitik, Mehrwertschöpfung am Markt und Ernährungsverhalten sind zentrale Elemente der zukünftigen Umwelt- und Klimapolitik.

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