Struktur füttern und prüfen

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1 Milchviehfütterung Struktur füttern und prüfen Ohne Struktur im Futter läuft beim Wiederkäuer gar nichts. Er wird krank und fällt in der Leistung ab. Was Milchkühe benötigen und wie man die Ration kontrolliert, lesen Sie hier. Prof. Dr. Manfred Hoffmann Mit der strukturwirksamen Rohfaser oder ADF gibt es verlässliche Kennzahlen, mit denen sich die Strukturwirksamkeit einer Ration bestimmen lässt. Vor allem im geburtsnahen Zeitraum gilt es, auch die Strukturbedürf nisse der Tiere zu decken. Bei der Rationsberechnung gilt es, zuerst die nötige Struktur festzulegen und erst danach Energieund Nährstoffe zu planen. D er Pansen funktioniert nur, wenn Futtermittel eine ausreichende Struktur besitzen. Diese ist die Voraussetzung für die Fermentationsvorgänge und die mikrobiellen Abbau- und Syntheseprozesse. Sie hat zwei Komponenten: die physikalischmechanische und die chemisch-physiologische. Spricht man von Struktur, meint man im Wesentlichen die Faserfraktionen in der Ration. Die Grafik,,Wie Futtermittelstruktur wirkt" verdeutlicht die Wirksamkeit in der Ration. Was passieren kann, wenn Struktur in der Ration nicht ausreicht, ist in der Grafik,,Folgen ungenügender Struktur" zu-... sammengefasst. Kommt es zu Fermentationsstörungen im Pansen, kann sich das System schlechter regulieren. Kommen dann große Mengen leicht fermentierbarer Kohlenhydrate (Stärke, Fruktane, Zucker) in den Pansen, kann das im Extremfall zu Azidose führen. überhöhte Rohprotein-, Rohasche- oder Kalium - :v mengen in der Ration führen hingegen! zu einer Alkalose, wenn der Pansen nicht i!) optimal funktioniert. ~ 28 dlz primus Rind JULI 2011

2 Welche Kennzahlen charakterisieren eine wiederkäuergerechte Ration? Um d ies zu bestimmen, haben sich in der Vergangenheit unterschiedliche Systeme entwickelt. Manche arbeiteten m it der Speichelsekretionsrate, wieder andere mit einer Fasrigkeitszahl oder dem Wiederkau index, andere m it dem Rohfaseroptimum. Doch welche Kennzahlen eignen sich? ADF hat sich bewährt In der Praxis hat sich das System d er strukturwirksamen Rohfaser beziehungsweise der strukturwirksamen sauren Detergenlienfaser (ADF) seit vielen Jahren bewährt. Die physikalische Form wird durch die Partikelgröße charakterisiert (siehe Tabelle,,Optimale Partikelgrößenverteilung in der Ration'). Um d ie Partikelgrößenverteilung zu ermitteln, gibt es verschiedene Ver fahren. Hier sei nur an das Schi.ittelsieb erinnert. Als Strukturstoffe sind Rohfaser und ADF (Zellulose und Lignin) gewählt. Die Futtermittelstruktur wird mithilfe eines Strukturfaktors ermittelt. Dieser hat bei den Grobfutterstoffen im Allgemeinen den Wert 1. Das heißt, die strukturwirksame Rohfaser oder ADF entspricht den im Labor analytisch bestimmten Gehaltswerten an d iesen Fraktionen (siehe Tabelle,,Strukturfaktoren"). Da die Kennzahl nur einen Nutzen hat, wenn damit die Rationsberechnung vorgenommen werden kann, gilt es, die entsprechenden Mengen je Tier und Tag auszuweisen (siehe Tabelle,,Wie viel Struktur Milchkühe benötigen"). Je höher das Leistungsniveau der Tiere, desto empfindlicher reagieren sie auf eine Unterversorgung mit Struktur. Vor allem im geburtsnahen Zeitraum gilt es, darauf zu achten, den Faseranteil richtig zu kalkul ieren. Dies ist häufig schwierig mit dem Energiebedarf der Tiere in Einklang zu bringen. Vor allem im geburtsnahen Zeitraum werden häufig Fehler gemacht. Besonders dort gilt es, darauf zu achten, dass die Tiere d ie empfohlene Fasermenge erhalten. Dies steht jedoch häufig im Widerspruch zur Energieaufnahme. Hier sei erwidert, dass die Struktur d ie Pansenstabilität sichert und d ies die entscheidende Grundlage für eine ausreichende Futteraufnahme ist. Tsl diese Stabilität n icht gegeben, können schon geringe Kraftfuttergaben erheb I iche Schäden anrichten (azidotische Belastung). Ein Beispiel soll das verdeutlichen: An eine trockenstehende Kuh mit 700 kg Körpermasse sollen 3 kg Rohfaser und 75 MJ NEL je Tag gefüttert werden. Dabei zeigt sich, dass bei einer Futteraufnahme von nur 10 kg die Anforderungen nicht zu realisieren sind, da das Tier maximal 2,8 kg Rohfaser aufnehmen kann (siehe Tabelle,,Wie viel Struktur Kühe benötigen'). Die obere Grenze der Faseraufnahme begrenzt die Futteraufnahme. Das lässt sich am Beispiel von getrocknetem Grünfutter (unter Dach, mit Entfeuchter und Warmluft) sehr gut zeigen. Mit steigender Energiekonzentration steigt auch die Rohfaseraufnahme, und zwar von etwa 500 g auf rund 550 g je 100 kg Wie Futtermittelstruktur wirkt Folgen ungenügender Struktur Speichelsekretion (NaHC03) Verweildauer im Pansen (Passagerate) Anteil ruminaler u. postruminaler Verdauun Azidität (ph- Wert), Keimzahl/-arten, mikrobielle Aktivität. flüchtige Fettsäuren, Ammoniak Bildung einer Schwimmdecke Futteraufnahme Verdaulichkeit/Resorption Energie/ Aminosäuren Quelle: Hoffmann, M , 2005 Verminderung der Wiederkauzeit und der Speichelsekretion geringere Pansenmotorik keine Ausbildung der Schwimmdecke ~meiitatlcirisstörurig~l... '_ ~.. ~ ~ Senkung der Futteraufnahme um 5 bis 20 Prozent Immunsuppression Zunahme entzündlicher Prozesse (Klauen, Euter, Genitalorgane, Darm) verstärktes Auftreten von Klauenrehe (unter anderem durch Bildung von biogenen Aminen) Abfall der Milchleistung und des Milchfettgehalts Erhöhung des Gehalts an somatischen Zellen in der Milch Zunahme an Labmagenverlagerungen und Tympanien Nachgeburtsverhaltungen, stille Brunst. mehr Ovarialzysten Störungen im Mineralstoffwechsel 1l Staufenbiel, 2007, 2011 JULI 2017 dlz primus Rind 29

3 Milchviehfütterung Struktur und Futteraufnahme Optimale Partikelgrößenverteilung in der Ration* Siebgröße In der Laktation Im Trockenstandll (mm) bis 3. Woche a. p. ab 3. Woche a. p. Rohfaser- und Grobfutteraufnahme aus getrocknetem Grünfutter Futterwert Max. Aufnahme Grobfutter- Milch leisüber l über je kgts Rohfaserg aufnahme tung (ECM-Milch) unter SO unter SO MJNEL g Rohfaser g/100 kg g/(t.u.1) kg/(t. u. T.) kg/(t. u. T.) 1,2-7, unter 40 unter unter 1.2 < 20 unter S unterlo 5,5 Wirksame Partikelgröße : über 5 mm Schafe, Ziegen (wasserstabil) über 8 mm Rinder 5, * % Jufttrockene Substanz (Labormethode); 11 a.p. = vor der Geburt Quelle: Piatkowski, B., 1978, 1990; Hoffmann M ; Heinrichs.J. u. Kononoff, 18 P , Strukturfaktoren* Wie viel Struktur Milchkühe benötigen Futterart Rohfaser (% d. TS) Strukturfaktor f J) Grünfutter, lang über26 Struktur- Strukturunter 24 wirksame wirksame Grünfutter, gehäckselt über26 0,75 Rohfaser ADFom unter 24 0, g/100 kg KM/Tag optimal Gras- und Leguminosensilage (über 26 % TS) Maissilage Heu Stroh, gehäckselt Trockengrünfutter, lose, gehäckselt Trockengrünfutter, verdichtet Trockengrünfutter, gemahlen, pelletiert Baumwollsaat, entlintert Sojabohnenschalen Pressschnitzel, frisch oder siliert Biertreber, frisch oder siliert Lieschkolbenschrotsilage Trockenkonzentrate D.SO 0,00 0,00 strukturwirksame Rohfaser= analytisch bestimmte Rohfaser x Strukturfaktor f, strukturwirksame saure Detergentienfaser (ADF) = analytisch bestimmte ADForg x Strukturfaktor f 'l für bestimmte Grobfuttermittelgruppen werden bei extremen Abweichungen angegebene Strukturfaktoren variiert, z. B. Langstroh f = 1.5, nasse Grassilagen 0.75 u. a. Quelle: nach Hoffmann, , 2013 kg/(tier und Tag) bei kg Lebendmasse mind. über 350 über 380 max. unter 500 unter ,2 2, ,4 2, ,2 3,4 KM: Körpermasse; ADFom: saure Detergenzienfaser organisch; mind.: nur für kurze Zeiträume (z Tage), wenn Anforderungen in anderen Abschnitten erfüllt werden; max.: überschreiten vermindert Futteraufnahme u. Verdaulichkeit Quellen: Piatkowski, B ; Hoffmann, M , 1997, 2003, 2008, 2013; Hoffmann u. Steinhöfel , 2004, 2008, 2009; Hoffmann u. Richardt Körpermasse (siehe Tabelle,,Rohfaserund Grobfutteraufnahme aus getrocknetem Grünfutter"). Allerdings ist damit die obere Grenze erreicht. Auf dieser Basis lässt sich dann die weitere Rationsgestaltung vornehmen. Für die praktische Fütterung ist es wichtig, dass die Futtermittelstruktur in der Rationsberechnung integriert ist. Bei jeder Rationsplanung müssen zuerst die Grobfutterkomponenten so kombiniert werden, dass die Anforderungen Wie Konzentrate Grobfutter verdrängen* Konzentrat Verdrän- Grobfutter- g Rohfaser je kg TS der Grundration gungswert aufnahme kg kg kg TS g strukturwirksame Rohfaser/100 kg Lebendmasse 2 0, ,6 11, , ,6 10, ,3 9, , optimal: 400 g/100 kg Lebendmasse * je Tier und Tag; Körpermasse 650 kg; Aufnahme an Grobfutter ohne Konzentrat 12,0 kg TS/(Tier und Tag) an die nötige Fasermenge erfüllt sind (zum Beispiel bei einer 700 kg schweren Kuh rund 2,8 kg strukturwirksamer Rohfaser). Erst danach berechnet man den Bedarf an Energie und Nährstoffen. Strukturwirksame Teilmischrationen In der Praxis ergibt sich häufig die Frage, wie sich die Strukturwirksamkeit bei Teilmischrationen sicherstellen lässt. Dies spielt vor allem in Melkroboterbetrieben eine wichtige Rolle, wenn die Kühe durch separate Kraftfuttergaben angelockt werden. Wird Kraftfutter separat verabreicht, hat das immer zur Folge, dass die Teilmischration und damit Grobfutter verdrängt wird. Dies lässt sich im Verdrängungswert ausdrücken (siehe Tabelle,,Wie Konzen- 1i trate Grobfutter verdrängen"). Abhängig ~ vom Rohfasergehalt in der Grundration :g lässt sich der Verdrängungswert bestim- ~ 30 dlz primus Rind JU LI 2011

4 Wirksamkeit verschiedener Faserfraktionen*) I I Futteraufnahme (kg) System/Kennzahl Strukturwirksame Rohfaser Strukturwirksame ADFom Effektive NDF aus Grobfutter Trockenstehende Kühel) g/kg TS Laktierende Kühe Rohfaser gesamt NDF gesamt Strukturwert je kg TS 1,0 0,98-,22 3) Physikalisch-effektive NDF 2J > 28,0 I > 28,0 > 28.0 I > 28.0 I > 28.0 '1700 bis 750 kg Körpermasse; t) für ein und zweiphasiges Trockenstellen; 21 ph-wert Pansen über 6,15; abbaubare Stärke: 190/130 g /kg TS; über 1.8 mm; 3) in Abhängigkeit von Milchmenge und Milchfettgehalt Quellen: Hoffmann, 1983, 2017, Hoffmann u. Richard!, 2010, Hoffmann u. Steinhöfel, 1997, Piatkowski, 1978, Mertens, , 2000, van de 8oever. 1993, Kononoff, 2002, Zebeli. 2002, 2008, NRC, 1989, Richtwert men und damit ermitteln, wie viel Konzentrat gefüttert werden kann, ohne die Gesundheit der Tiere zu gefährden. Welche Faserfraktionen sich eignen Da sich analytisch verschiedene Fraktionen an Fasern bestimmen lassen, ergeben sich auch unterschiedliche Mög Uchkeiten, eine Ration hinsichtlich ihrer Strukturwirksamkeit zu charakterisieren (siehe Tabelle,,Wirksamkeit verschiedener Faserfraktionen"). Alle Kennzahlen, die die Fasermenge je Tier und Tag ausweisen, eignen sich, um die Strukturwirksam keit in der Rationsberechn ung zu berücksichtigen. Die pendf (physikalisch effektive neutrale Detergentienfaser) berücksichtigt sowohl Faser als auch Partikelgröße. Sie bezieht die beständige Stärke mit ein und ist auf den Pansen-pH-Wert ausger ichtet. Sie charakterisiert die komplexe Wirkung der Futtermittelstruktur zurzeit am besten. Mit ihr lässt sich die Strukturwirkung einer gegebenen Ration gut beurteilen. Sie eignet sich jedoch nicht für die Rationsberechnung. D ie neutrale Detergenzienfaser (NDF: Summe aus Hemizel!ulosen, Zellulose und Lignin) wird für die Rationsberechnung immer bedeutender. Außer der Futtermittelstruktur weist der NDF Gehalt enge Beziehungen zur Futteraufnahme auf. Die Verdaulichkeit der NDF ermöglicht auch weitere Hinweise auf einen effektiveren Grobfuttereinsatz. Fazit Nur mit ausreichender Struktur in der Ration sind gesunde und stabile Kühe möglich, die ihre Milchleistung voll ausschöpfen können. Bei der Struktur kommt es auf die physikalische Form Eine Heuraufe ad libitum sichert zwar die Faserversorgung, bringt jedoch die gesamte Mischration völlig durcheinander. (Partikelgrößenverteilung) und d en Strukturstoff (Faserfraktionen) an. Jede Rationsberechnung muss mit der Strukturwirksamkeit beginnen, denn sie ist die Grundlage für eine optimale Pansenfunktion und damit für die beste Verwertung aller anderen Inhaltsstoffe in der Ration. Wenn die Struktur nicht ausreicht, ist dies meist die erste Ursache für Fermentationsstörungen. mp Gemeinsam zum Ziel: Mehr Effizienz durch höchste Lebensleistung. 6:\ SCHAUMANN V - Erfolg im Stall Die SCHAUMANN-Fütterungskonzepte basieren auf praxisorientierter Forschung, leistungsstarken Produkten und individueller Beratung. überzeugen Sie sich! Telefon: '

5 I Schlaf gut Von Moren Diersing-Espenhorst Kühe verbringen täglich 10 bis 12 Stunden liegend. In dieser Zeit schlafen sie et wa 4 Stunden. Schlafmangel führt bei Kühen wahrscheinlich dazu, dass sich ihre Immunfunkt ion ändert und sie dadurch Ressourcen von der Milcherzeugung abziehen. Kühe in der frühen Laktation und während der Laktationsspitze schlafen innerhalb von 24 Stunden weniger als trockenstehende Tiere. S chlafen ist toll. Man erholt sich und muss über nichts nachdenken. Vielleicht träumt man ein bisschen, aber im Großen und Ganzen ist man weg. Welche Funktionen Schlaf hat, ist noch nicht vollständig geklärt - weder bei Menschen noch bei Rindern. Nur eines ist sicher: Schlafentzug führt zu Stress, Krankheiten und im Extremfall zum Tode. Definiert wird er als Ruhezustand d es Körpers, in dem d as Bewusstsein ausgeschaltet ist und viele Körperfunktionen herabgesetzt sind. Man unterteilt Schlaf ist etwas Wunderbares. Doch was ist er und welchen Einfluss hat er auf das Verhalten und die Leistung von Kühen? den Schlaf bei Kühen in verschiedene Phasen: Einschlafphase, NREM-Schlaf (non rapid eye movement) und REM-Schlaf (rapid eye movement). Die Einschlafphase ist der Übergang zwischen wach sein und schlafen. Kühe verbringen etwa ein Drittel ihres Tages in diesem Dämmerzustand. Wiederkauen und dösen fallen häufig zusammen. In diesem Stadium liegen die Kühe in der Regel in ruhiger Haltung und die Augenlider sind entspannt. Diesen Zeitraum kann man auch als ruhige Wachsamkeit bezeichnen. Auch in der Phase des NREM-Schlafs kauen Kühe wieder. In diesem Nicht REM-Schlaf sind sie aber weniger wachsam. Die Atemfrequenz, der Puls und der Blutdruck sinken ab. Diese Schlafphase soll am erholsamsten sein: Das Gehirn ist am wenigsten aktiv. So hilft dieses Stadium, Energie zu konservieren. Auch in dieser Schlafperiode haben die Kühe häufig den Kopf angehoben. Dadurch ist es schwierig, den NREM Schlaf vom wachsameren Dämmerzustand zu unterscheiden. Anschließend folgt der sogenannte Rapid-Eye-Movement-Schlaf (REM). In diesem Abschnitt bewegen sich die Augen sehr schnell und das Gehirn ist genauso aktiv wie im Wachzustand, so träumt der Mensch in der REM-Phase besonders lebhaft und verarbeitet in diesen Träumen die Eindrücke des Tages. Deshalb wird der REM- auch Traum- ~ schlaf genannt... 0 ~ C Dieses Stadium erlaubt es, Erfahrun- 5:- w gen in Erinnerungen zu verwandeln..[ Auch wenn die Mechanismen zwischen cü o Hirnentwicklung und REM-Schlaf nicht :g ganz klar sind, werden Enzyme, die das ~ 32 dlz primus Rind JULI 2017

6 Speichern von Erinnerungen erlauben, nur während des REM-Schlafs ausgeschüttet. Während des REM-Schlafs sind die Muskeln entspannter als in den anderen Schlaf- oder Dämmerphasen. Das gilt besonders für den Nacken der Kühe. D ieses Stadium ist zudem durch Muskelzuckungen gekennzeichnet. Anders als den NREM-Schlaf, den Kühe auch stehend erreichen können, erzielen sie die REM-Phase ausschließlich liegend. Auch wenn es noch nicht vollständig geklärt ist, vermuten Experten, dass durch den REM-Schlaf die Abwehrkräfte gestärkt werden. In diesem Zustand ist der Körper fähig, eine bes- JU LI 2017 dlz primus Rind 33 _Ci)_ ABBI-AEROTECH Tel lnfo@abbi-aerotec h.com rotech.com

7 Verhalten --- = ~==~- sere Immunantwort zu erzeugen, wenn das nächste Mal Pathogene auf ihn einwirken. Eine 1heorie geht davon aus, dass der Körper in dieser Phase weniger Energie benötigt. Die gesparte Energie wird genutzt, um Abwehrzellen zu produzieren und zu aktivieren. So stellte man bei Menschen fest, dass die Funktionalität und Vermehrung von Tmmunzellen verringert wird, wenn man ihnen den Schlaf zwischen 22 Uhr nachts und 3 Uhr morgens entzieht. Dies führt letztlich zu einem geschwächten Tmmunsystern. Schlafmangel begünstigt zudem entzündungsfördernde Zytokine, die zu einer chronischen geringgeradigen Entzündung führen können. Die Folge sind eventuell entzündliche Erkrankungen wie rheumatoide Arthri tis. Des Weiteren erhöht Schlafentzug das Risiko von Erkältungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs. Alles in allem vermuten Wissenschaftler der Universität von Tennessee, dass Schlafmangel bei Kühen die lmmunfunktion ändert und sie dadurch Ressourcen von der Milcherzeugung abziehen. 4 Stunden Schlaf Bisher vermutete man, Schlaf sei eine kontinuierliche Abfolge vom wachen Zustand zum NREM- und schließlich zum REM-Schlaf. Neuere Forschungsergebnisse lassen allerdings vermuten, dass ausgewachsene Kühe nicht immer eine vorhersagbare Schlafabfolge haben. Es ist genauso wahrscheinlich, dass sie zwischen den versch iedenen Phasen wechseln können. Schon 1972 beschäftigten sich französische Wissenschaftler m it dem Schlafverhalten von Milchkühen. Sie implantier ten den Tieren Elektroden in den Kopf und fanden heraus, dass Kühe täglich nur etwa 4 Stunden schlafen, auch wenn sie 10 bis 12 Stunden liegend verbringen. Die restliche Zeit dösen die Tiere. Dabei schlafen Kühe während der Nacht, wenn es im Stall ruhiger ist, mehr als am Tag. Das bedeutet aber keinesfalls, dass Kühe nicht auch tagsüber schlafen. Hier werden sie nur häufiger durch unterschiedlichste Aktivitäten, wie Füttern oder Melken, gestört. Die Zeit, die Kühe in unterschiedlichen Wachphasen verbringen, wird wahrscheinlich stärker vom Alter oder vom Laktationsstadium der Tiere beeinflusst als von der Tagesstruktur. So berichten die W issenschaftler der Universität von Tennessee, dass Kühe in der frühen Laktation und während der Laktationsspitze innerhalb von 24 Stunden weniger schlafen als Tiere während des Trockenstehens. In der Trockenstehphase haben Kühe zudem einen längeren NREM-Schlaf. Da sie in diesem Laktationsabschnitt eine rohfaserreichere Ration fressen, verbringen sie mehr Zeit mit Wiederkauen und weniger Zeit im REM-Schlaf. Während des Laktationspeaks haben die Tiere hin gegen einen längeren REM-Schlaf. Dies könnte auf die W ichtigkeit dieser Schlafphase für die Produktivität der Kühe hindeuten. Kühe müssen ausreichend ruhen können, damit sie gesund und leistungsfähig bleiben. Fazit Derzeit weiß man noch wenig über das Schlafverhalten und den Schlafbedarf von Kühen. Dennoch gibt es deutliche Hinweise darauf, dass Kühe schlafen müssen, um gesund und produktiv zu ~ sein. Es ist davon auszugehen, dass das i Alter und die Laktationsphase das ~ Schlafverhalten der Tiere beeinflussen. g, Sicher ist, dass Kühe etwa 4 Stunden ~ i5 täglich schlafen. Weitere 6 bis 8 Stunden ;,; B dösen sie. de ~ 34 dlz prirnus Rind JULI 2017