Mit steigendem Leistungsniveau rückt neben der Versorgung der Milchkühe

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1 Aktuelles zur Futterbewertung bei Milchkühen H. Spiekers, Bonn Mit steigendem Leistungsniveau rückt neben der Versorgung der Milchkühe mit NEL, nxp, RNB sowie Mineral- und Wirkstoffen die Gewährleistung der Struktur in der Ration und die gezielte Steuerung der Kohlenhydratversorgung in den Vordergrund. Angeheizt wird die Diskussion durch die Globalisierung des Know-hows der Milchviehhaltung. Neben den Entwicklungen und Erfahrungen in den Niederlanden, Dänemark und anderen europäischen Zentren der Milchviehhaltung sind die Strategien aus den USA und Kanada in Diskussion und auch in Anwendung. Der folgende Beitrag zeigt einige Hintergründe auf und gibt Empfehlungen. Was sind Kohlenhydrate? Der größte Teil der Futterration besteht aus Kohlenhydraten (siehe Abbildung 1). Im Zellinhalt sind es die hochverdaulichen Kohlenhydrate Stärke, Zucker, Pektin, Pentosane etc. und in der Zellwand die Cellulose, Hemicellulosen etc., deren Verdaulichkeit stark vom Grad der Lignifizierung und auch vom Fütterungsniveau abhängt. Die einzelnen Kohlenhydrate haben in stark unterschiedlichem Maß Einfluss auf: die Strukturwirkung der Ration (Speichelfluss, Säurebildung im Pansen), das Wachstum der Mikroben und somit auf die Menge an Mikrobenprotein (Freisetzung von Energie im Pansen), die Bildung von Milchzucker und Milchfett, die hormonelle Ausrichtung der Kuh. Es ist unter Fachleuten daher unstrittig, dass für die Rationsplanung bei der hochleistenden Kuh eine gezielte Steuerung der Kohlenhydratversorgung angezeigt ist. In Diskussion ist die Frage, welche Kenngrößen mit welchen Zielgrößen in der Rationsplanung und Rationskontrolle Verwendung finden sollen. Bereits vor über 30 Jahren hat die Arbeitsgruppe van Soest die erweiterte Faseranalytik mit der sauren Detergenzfaser (ADF) und der neutralen Detergenzfaser (NDF) entwickelt, um die Futtermittel besser zu beschreiben. Zu beachten ist, dass es sich 100 % 50 % Weender Analyse Kohlenhydrate Rohasche Rohprotein Rohfett N-freie Extrakt-Stoffe Rohfaser Erweiterte Analyse Rohasche Rohprotein Rohfett Stärke Zucker organischer Rest Pektine Hemicellulosen Cellulose Zellinhalt Zellwand (NDF*) NFC ADF** ADF = Acide (saure) Detergenzfaser; NDF = Neutrale Detergenzfaser; NFC = Non-Fiber Carbohydrate (lösliche Kohlenhydrate) = Trockenmasse (Rohasche + Rohprotein + Rohfett + NDF); NfE = N-freie Extraktstoffe = Trockenmasse (Rohasche + Rohprotein + Rohfett + Rohfaser). * = ohne Pektin plus geschädigtes Protein; ** = plus unlösliche Asche 0 % Lignin Abb. 1: Chemische Zusammensetzung einer Pflanze (nach Kirchgeßner, verändert)

2 Übersicht 1: Wirkung und Orientierungswerte einiger Kohlenhydratfraktionen Fraktion Wirkungsrichtung Orientierungswert (in der Gesamtration) Rohfaser* Struktur min. 160 g/kg TM Zucker Durchfallproblematik bis 75 g/kg TM Energie für Mikroben sind unkritisch beständige Stärke Vorstufe für Lactose 20 bis 60 g/kg TM Zucker und Pansenübersäuerung max. 250 g/kg TM unbeständige Stärke Energie für Mikroben 150 bis 250 g/kg TM ADF* Struktur min. 190 g/kg TM NDF* Struktur min. 280 g/kg TM NDF* aus Raufutter min. 210 g/kg TM NFC Energie für Mikroben 250 bis 400 g/kg TM Pansenübersäuerung max. 400 g/kg TM * je nach Herkunft, Teilchengröße und Fütterungssystem unterschiedliche Strukturwirkung Verwendung welcher Kenngrößen? Zur Beschreibung der Kohlenhydrate bietet sich alternativ die Verwendung folgender Größen an: Die Variante I findet verstärkt in Nordwesteuropa Anwendung. Schwierigkeiten bereitet die Abschätzung der Beständigkeiten der bei ADF und NDF als auch bei der Rohfaser um über die chemische Kochvorschrift definierte Größen handelt, die je nach Futtermittel recht unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen. In der NDF sind zum Beispiel geschädigte Proteine enthalten. Die ADF umfasst auch die in der Zellwand gebundene Asche. Bezüglich der Analytik bestehen unterschiedliche Vorgaben. Da insbesondere Sand keine Faserwirkung hat, sollten ADF und NDF um die salzsäureunlösliche Asche korrigiert werden. Von Bedeutung ist dies insbesondere bei Grassilage. Ohne Korrektur steigen mit der Verschmutzung die Gehalte an ADF und NDF. Im Gegensatz dazu sind Stärke, Zucker und Pektin klarer gefasste Stoffgruppen. Die Wirkung im Tier ist jedoch insbesondere bei der Stärke stark abhängig von der physikalischen Ausbildung der Stärke, die über die Geschwindigkeit des Abbaus und somit den Ort des Abbaus (Pansen, Dünndarm) und die resultierenden Endprodukte entscheidet. Dies hat wiederum Folgen für die Säuerung im Pansen und die Bildung von Vorstufen der Milchzuckersynthese. Variante I: Rohfaser Stärke Zucker beständige Stärke Variante II: saure Detergenzfaser (ADF) neutrale Detergenzfaser (NDF) Nichtfaserkohlenhydrate (NFC) Stärke. Die Variante II ist in den USA/Kanada, aber auch in Großbritannien, üblich. Für die einzelnen Größen gibt es teils nach Leistung und Laktationsstadium gestaffelte Zielgrößen. Zur Einordnung der Werte sind der Übersicht 1 einige Größen zu entnehmen. Zur Ausreizung" der Ration werden in der Anfütterung und im ersten Drittel der Laktation Mindestwerte an löslichen Kohlenhydraten (Zucker plus unbeständige Stärke) oder NFC empfohlen. Schwierigkeiten bereitet die direkte Übernahme von Empfehlungen aus Nordamerika, da im Vergleich zu Europa gänzlich andere Futtermittel (Luzerne, silierte Maiskörner etc.) und andere Zielsetzungen wie maximale Milchmenge und geringe Berücksichtigung der Milchinhaltsstoffe gegeben sind. Die Beratung bietet beide Möglichkeiten an. Standard ist die Variante I. Eine Weiterentwicklung beider Varianten ergibt sich durch die generelle Einbeziehung der Abbaugeschwindigkeiten im Vormagen und die Optimierung einer synchronen Freisetzung der Nährstoffe im Vormagen und einer entsprechenden Anflutung im Euter zur Synthese der Milchinhaltsstoffe. Voll praxistauglich ist hier noch kein System. Über eine abgestimmte Fütterungstechnik durch Mischration und/oder Abrufautomaten wird die synchrone Nährstofffreisetzung gefördert. Bezüglich der Weide sind eine kontinuierliche Beifütterung und mehrere kurze Weideperioden je Tag (Siestaweide) von Vorteil. Strukturwert (SW) statt Rohfaser Tab. 1: Kohlenhydrate und Strukturwert (SW) in Futtermitteln für Milchkühe (in g/kg TM) Futtermittel Roh- Stärke Zucker NDF ADF NFC NEL SW faser MJ/kg Grassilage 1. Schnitt (jung) ,5 2,67 Grassilage 1. Schnitt (mittel) ,1 3,05 Grassilage 1. Schnitt (überst.) ,6 3,55 Maissilage (gut)* ,6 1,57 Maissilage (mittel)* ,4 1,79 Pressschnitzelsilage ,4 1,05 Stroh, Weizen ,5 4,30 Mischfutter (18 % XP, Est. 3) ,6 0,20 Weizen ,5 0,11 Melasseschnitzel ,6 0,25 Sojaextraktionsschrot ,6 0,20 Rapsextraktionsschrot ,2 0,33 * 6 mm Häcksellänge 132 Alle in der Übersicht 1 aufgeführten Größen beschreiben die Strukturwirkung der Ration nur unzureichend, da sie in erster Linie chemisch definiert sind. Ganz anders verhält es sich mit dem in Belgien von der Arbeitsgruppe De Brabander et al entwickelten Strukturwert (SW). Basis dieses Systems sind über 80 Versuche zur Kauzeitmessung und über 50 Versuche zur Ermittlung der kritischen Relation von Kraft- zu Grundfutter in der Ration. Da in Belgien ähnliche Futtermittel wie in Deutschland verwendet werden, bietet sich die Anwendung dieses Systems geradezu an. Der erforderliche SW in der Ration schwankt je nach Leistung und Füttemilchpraxis, 38. Jg. (3) 2000

3 Für die Strukturbewertung der Ration empfiehlt sich der Strukturwert (SW). Alle Erweiterungen in der Rationsplanung erfordern ein gesteigertes Fütterungscontrolling, da die Rationen stärker ausgereizt werden und Fehler in der Rationsgestaltung und Vorlage sich früher und stärker auswirken. rungssystem zwischen 0,9 und 1,25. Die Werte im Grundfutter schwanken zwischen 1,5 bei energiereicher Maissilage und 4,3 bei Stroh (siehe Tabelle 1). Biertreber, Pressschnitzel, Futterrüben und Kartoffelprodukte liegen im SW um 1, was deren günstige Strukturwirkung belegt. Kraftfutter können über die Höhe und Geschwindigkeit der Freisetzung von flüchtigen Fettsäuren im Vormagen unterschiedlich stark negativ wirken. Dementsprechend können die SW der Kraftfutterkomponenten von minus 0,4 (Melasse) bis plus 0,5 (Sojaschalen) schwanken. Das Vorgehen in der Praxis wird an einem Beispiel verdeutlicht. In der Tabelle 2 ist eine Ration für 45 kg Tagesleistung aufgeführt. Der Strukturwert beträgt 1,12 je kg Trockenmasse. Dies liegt unter der Vorgabe von 1,22. Bei Einsatz einer Kraftfutterabrufstation oder eines Futtermischwagens reduziert sich die Vorgabe auf 1,12, so dass die Ration als wiederkäuergerecht anzusehen ist. Weitere Anpassungsmöglichkeiten liegen in der Wahl des Kraftfutters. Der geringe Grundfutteranteil von 42 % der Trockenmasse ist möglich, da mit der Pressschnitzelsilage ein Futter mit hoher Energiedichte und vergleichsweise hohem Strukturwert Verwendung findet. Über das SW-System können die Grenzen der Ration besser abgeschätzt werden. Bei kritischen Rationen kann über die Wahl des Kraftfutters die Strukturwirkung gezielt eingestellt werden. Nicht voll erfasst wird durch den SW die Wirkung der Ration auf die Kotkonsistenz. Auch bei ausreichendem SW können Probleme auftreten, da der SW auf die Wirkung im Vormagen abgestellt ist. Rationsplanung auf Basis nxp und RNB Für eine erfolgreiche Proteinversorgung der Hochleistungskuh ist eine am heutigen Stand des Wissens orientierte Rationsplanung der Ausgangspunkt. Nach dem gegenwärtigen Kenntnisstand sollte als Maßstab eines der bewährten Proteinbewertungssysteme gewählt werden. Wichtig ist die konsequente Anwendung des jeweiligen Systems bei der Bewertung der Grund- und der Kraftfutter. Da in Deutschland das nxp/rnb-system allgemein eingeführt ist und die eigenen Versuchsergebnisse (Pfeffer, et. al, 1999) keine Vorteile für das DVE-System zeigen, wird das nxp/rnb-system empfohlen. Die wesentlichen Betrachtungen zu diesem System sind der DLG-Information 1/1998 zu entnehmen. An dieser Stelle sollen Ergänzungen für den Leistungsbereich oberhalb 40 kg Tagesleistung erfolgen. Welche Versorgung ist zu empfehlen? Die erforderlichen Mengen an NEL und nxp sind der Tabelle 3 zu entnehmen. Je nach realisierter Futteraufnahme differieren die Konzentrationen. Wird bei den frischmelken Tieren ein Körpersubstanzabbau von 500 g je Tag unterstellt, so resultieren hieraus 10 MJ NEL je kg und gegebenenfalls 80 g nxp je Tag. Gleichzeitig reduziert sich die Futteraufnahme um etwa 1,5 kg Trockenmasse je Tag. Hierdurch steigt die erforderliche Konzentration an nxp je kg Trockenmasse. Für eine Herde mit l Jahresdurchschnittsleistung werden bei Einsatz der Mischration die in der Tabelle 4 aufgeführten Gehalte empfohlen. Es wurden die Phasen hochleistend und niederleistend unterschieden. Bei den hochleistenden Kühen empfiehlt sich eine positive RNB. Anzustreben ist eine RNB von g Stickstoff je Kuh und Tag. Rationsgestaltung Die Rationen in der Praxis basieren zum größten Teil auf Gras- und Maissilage. Der Einfluss des Maissilageanteils auf die Proteinversorgung wird an einem Beispiel erläutert. Um den Bedürfnissen der Hochleistungskuh zu entsprechen, ist sowohl die Gras- als auch die Maissilage von überdurchschnittlicher Qualität. Zum Ausgleich werden beispielhaft Melasseschnitzel und Sojaextraktionsschrot verwendet. Das Milchleistungsfutter verfügt über 7,0 MJ NEL je kg und 170 g nxp bei einer RNB von 4 g je kg. Es zeigt sich, dass mit entsprechenden Sojaschrotmengen nach NEL und nxp ausgeglichene Rationen zu erstellen sind. Alle Rationen Tab. 2: Rationsbeispiel für eine Milchkuh mit 45 kg Milch je Tag; 4 % Fett Futtermittel Verzehr NEL Rohfaser SW/ kg TM/Tag MJ/kg TM g/kg TM kg TM Maissilage 5,0 6, ,57 Grassilage 5,0 6, ,86 Pressschnitzelsilage 2,5 7, ,05 Rapsextraktionsschrot 2,0 7, ,33 Kraftfutter 9,5 7, ,15 Mittelwert (24 kg TM) 7, ,12 verfügen über eine positive RNB. Die Beispiele zeigen, dass auch mit relativ einfachen Rationsgestaltungen die Anforderungen gedeckt werden können. Voraussetzungen sind eine ausreichende Futteraufnahme und die Erreichung der unterstellten Qualitäten. Zu Beginn der Laktation und bei Färsen ist die Futteraufnahme nicht wie hier aufgeführt entsprechend zu realisieren. Geringere Milcheiweißgehalte sind die Folge. Ein gewisser Ausgleich kann über die Erhöhung der nxp-versorgung erfolgen. Die entsprechenden Wechselwirkungen zur Milchzuckerbildung und zur Nutzung von Aminosäuren zu Energiezwecken sind jedoch zu beachten. Bei Einsatz von Abrufstationen empfiehlt sich der Einsatz von unterschiedlichem Milchleistungsfutter, um die Hochleistungstiere gezielt auszufüttern. Futter mit 160 und 180 g nxp je kg sind eine mögliche Variante (Spiekers & Rodehutscord, 1999). Rationskontrolle Die Rationsplanung ist um eine gezielte Rationskontrolle zu ergänzen. Aussagen zur Versorgung der Mikroben mit Stickstoff und der Kuh mit nxp liefern die Daten der Milchkontrolle. Die realisierte und die laut Papier erfütterte Milcheiweißmenge müssen etwa übereinstimmen. Zur Beurteilung der Versorgung ist eine gute Abschätzung oder besser Messung des Futterverzehrs Voraussetzung. milchpraxis, 38. Jg. (3)

4 Tab. 3: Empfehlungen zur Versorgung von Hochleistungskühen mit NEL und nutzbarem Rohprotein am Darm (nxp) Vorgaben: 700 kg Lebendmasse, 4,0 % Milchfett, 3,4 % Milcheiweiß Milchmenge TM-Aufnahme NEL nxp kg/tag kg/tag MJ/Tag MJ/kg TM g/tag g/kg TM Standard (ohne Körpersubstanzverlust) 35 22, , , , , , , , Frischmelk (500 g Körpersubstanzverlust je Tag) 45 23, , , , Tab. 4: Empfohlene Gehalte an NEL, nxp und RNB in der Mischration bei zweiphasiger Fütterung und kg Milch/Kuh und Jahr Phase NEL nxp RNB Milch, kg/tag MJ/kg TM g/kg TM g/kg TM I. hochleistend Kühe 30 Färsen 24 7 bis 7,2 170 bis bis 4 II. niederleistend Kühe 30 Färsen 24 6, bis 4 Beim Kraftfutter ist sowohl über die Auswahl der Energie- als auch der Proteinträger eine erhebliche Anpassung möglich (Foto: Hensch) Neben dem Milcheiweißgehalt ist der Milchharnstoffgehalt zu beachten. Der Harnstoff in der Milch resultiert aus überschüssigem Stickstoff im Pansen (RNB) und aus dem Abbau von Aminosäuren im Stoffwechsel. Aus dem Harnstoffgehalt ist nicht direkt auf die Versorgung der Kuh mit Aminosäuren zu schließen. Das Füttern auf einen bestimmten Harnstoffgehalt macht daher wenig Sinn. Ziel sollte eine bestimmte Bandbreite sein, um eine ausreichende Versorgung der Mikroben mit Stickstoff im Vormagen (RNB) zu gewährleisten und starke Überschüsse im Intermediärstoffwechsel zu vermeiden. Für Hochleistungsherden hat sich der Bereich von 250 bis 300 ppm Harnstoff für die erste Hälfte der Laktation als günstig herausgestellt. Wichtig ist die Beobachtung der Entwicklung der Werte, um frühzeitig Fehlentwicklungen zu erkennen und Auswirkungen von Rationsänderungen beurteilen zu können. 134 milchpraxis, 38. Jg. (3) 2000 Ansatzpunkte zur Verbesserung der nxp-versorgung Sowohl beim Grund- als auch beim Kraftfutter bestehen erhebliche Möglichkeiten zur Steigerung der nxp-versorgung. Grundfutter Die nxp-gehalte im Grundfutter unterliegen starken Streuungen in Abhängigkeit vom Ausgangsmaterial, dem Konservierungsverfahren und der Lagerung der Futtermittel bis zum Verzehr. Über die Bestandszusammensetzung und die Düngung, dem Nutzungszeitpunkt und eine sachgerechte Konservierung bestehen Einflussmöglichkeiten. Der Einsatz von geprüften Siliermitteln und von Melasse bei der Silierung sind spezielle Ansatzpunkte zur Verbesserung der Futterqualität. Bei der Maissilage ist eine optimale Ausreife (60 % Trockenmasse im Korn) anzustreben. Energiereiche Saftfutter Mit den Nebenprodukten aus der Lebensmittelindustrie und dem Gärungsgewerbe lässt sich vielfach gezielt die Versorgung mit nxp verbessern. Über Pressschnitzelsilage ist z. B. die Energieversorgung der Pansenmikroben zu erhöhen. In Versuchen ergaben sich Vorteile bezüglich der Milcheiweißgehalte (Spiekers und Brinker, 1995). Biertrebersilagen bringen hohe Anteile an unabgebautem Futterprotein. Kartoffeln und deren Nebenprodukte verfügen über hohe Anteile an im Pansen verfügbare Energie. Kraftfutter Beim Kraftfutter ist sowohl über die Auswahl der Energie- als auch der Proteinträger eine erhebliche Anpassung möglich. Entsprechende Futter mit nxp- Werten zwischen 160 und 180 g je kg sind am Markt. Die Auswahl hat sich an den Zielsetzungen des Betriebes und den ökonomischen Rahmenbedingungen zu orientieren. Steuerung der Aminosäurenversorgung Letztlich braucht die Kuh Aminosäuren zur Milcheiweißbildung. Beschränkend sind die essenziellen Aminosäuren. Im Gegensatz zu Schweinen und Geflügel ist bei der Kuh jedoch nicht eine Aminosäure eindeutig als allein limitierend identifizierbar. Am häufigsten genannt werden Methionin, Leucin, Lysin und Hystidin. Gezielt beeinflussen lässt sich die Versorgung über die Zusammensetzung des unabgebauten Futterproteins. Gegenwärtig empfiehlt sich jedoch keine gezielte Optimierung auf Aminosäuren am Darm, da die Möglichkeiten zur Vorhersage von Versorgung und Leistung noch gering sind. Tab. 5: Rationen für Milchkühe mit 45 kg Tagesleistung und einem Futterverzehr von 25,3 kg TM/Tag; 700 kg Lebendmasse; 4 % Fett; 3,4 % Eiweiß Maissilage, % der TM Grassilage kg 28,5 21,5 14,5 7,0 Maissilage kg 8,5 17,0 26,0 Melasseschnitzel kg 3,0 Sojaextr.schrot kg 0,6 0,6 1,1 2,0 Mineralfutter 1 kg 0,1 0,1 Mineralfutter 2 kg 0,1 0,1 MLF 170/7,0* kg 11,9 15,1 14,6 13,7 Reicht für... kg Milch: nach NEL 44,1 44,7 45,1 45,4 nach nxp 44,1 44,7 45,1 45,8 RNB, g/tag MJ NEL/kg TM 7,2 7,2 7,3 7,3 g nxp/kg TM * 170 g nxp und 7,0 MJ NEL/kg

5 Fazit Die Kohlenhydratgehalte in Rationen hochleistender Kühe sind zur Ausschöpfung des Leistungspotenzials gezielt einzustellen. Empfohlen wird die Berücksichtigung von Zucker, Stärke und beständiger Stärke. Alternativ ist die Anwendung der Detergenz-Analyse (ADF/NDF/NFC). Zu beachten ist, dass die Zielgrößen aus dem Ausland hierzu auf hiesige Verhältnisse anzupassen sind. Für die Strukturbewertung der Ration empfiehlt sich der Strukturwert (SW). Alle Erweiterungen in der Rationsplanung erfordern ein gesteigertes Fütterungscontrolling, da die Rationen stärker ausgereizt werden und Fehler in der Rationsgestaltung und Vorlage sich früher und stärker auswirken. Die Proteinbewertung auf Basis nxp und RNB erlaubt eine Rationsplanung auf dem aktuellen Stand des Wissens und ist leicht zu handhaben. Offene Fragen bestehen noch bezüglich der tolerierbaren RNB. Zukünftig werden sich Weiterentwicklungen ergeben, die auch die einzelnen Aminosäuren umfassen. Anschrift des Autors: Dr. Hubert Spiekers, Landwirtschaftskammer Rheinland, Endenicher Allee 60, Bonn Literatur MP luation of physical structure in dairy cattle nutrition. In: Recent Advances in Animal Nutrition, P. C. Garnsworthy, und J. Wiseman, Nottingham, University Press. DLG-Information 1/1998: Die bedarfsgerechte Proteinversorgung der Milchkuh. DLG (1999): DLG-Information: Leistungs- und qualitätsgerechte Jungrinderaufzucht. GfE, 1997: Zum Proteinbedarf von Milchkühen und Aufzuchtrindern. Proc. Soc. Nutr. Physiol. (117), 6, Pfeffer, E.; H. Spiekers; K. Hardebusch (1999): Mit dem Milchleistungsfutter die Eiweißversorgung am Darm der Kuh steuern und gleichzeitig die Umwelt entlasten. Forschungsbericht des Lehr- und Forschungsschwerpunktes Umweltverträgliche und standortgerechte Landwirtschaft, Bonn. Spiekers, H. und S. Brinker (1995): VDLUFA-Kongressband 1995, Spiekers, H. und M. Rodehutscord (1999): Knackpunkte zur Proteinversorgung. In: Fütterung der Liter-Kuh; Arbeiten der DLG/Band 196, Aktuelles zur Futterbewertung bei Milchkühen De Brabander, D. L.; J. L. Boever, J. M. Vanacker, Ch. V. Boucqué und S. M. Botterman (1999): Evamilchpraxis, 38. Jg. (3)