Mais in der Rinderfütterung Ernte und Konservierung

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1 Ihre KWS Berater vor Ort Immer für Sie da! 1 1 Axel von Schrader Böker Str. 39c Aukrug-Böken Tel.: / Mobil: / Fax: / alex.vonschrader@kws.com 2 Arno Schröder Vorfeldring Bremervörde Tel.: / Mobil: / Fax: / arno.schroeder@kws.com 3 Carsten Lüttmann Aschausen, Brannenweg Bad Zwischenahn Tel.: / Mobil: / Fax: / carsten.luettmann@kws.com 4 Fabian Böke Grimsehlstr Einbeck Tel.: / Mobil: / Fax: / fabian.boeke@kws.com 5 Siegfried Ludger Gartenstr Gehrde Tel.: / Mobil: / Fax: / siegfried.ludger@kws.com 6 Olav Behrens Buhl`scher Hof Friedelsheim Tel.: / Mobil: / Fax: / olav.behrens@kws.com 7 Ernst-Arthur Bommer Auschberg Burtenbach Tel.: / Mobil: / Fax: / ernst-arthur.bommer@kws.com 8 Dr. Holger Frießleben Milbitz, Hauptstr. 35a Königsee-Rottenbach Tel.: / Mobil: / Fax: / holger.friessleben@kws.com 9 Marion Walter Ilberstedter Straße Bernburg Tel.: / Mobil: / Fax: / marion.walter@kws.com Martin Brückner Frankfurter Straße Dresden Tel.: / Mobil: / Fax: / martin.brueckner@kws.com 11 Claudia Wilke Friedensstr Pampow Mobil: / Fax: / claudia.wilke@kws.com Mais in der Rinderfütterung Ernte und Konservierung KWS MAIS GMBH Grimsehlstraße Einbeck Tel.: / Fax: /

2 Inhaltsverzeichnis 1 Die Erfolgsgeschichte des Maises in der Rinderfütterung 4 2 Grundlagen der Verdauungsphysiologie beim Wiederkäuer Der Aufbau und die Funktion des Verdauungstraktes beim Wiederkäuer Umsetzungsprozesse im Pansen Verdauung der Kohlenhydrate im Pansen Verdauung der Proteine im Pansen 17 3 Nährstoffbedarf laktierender Kühe Energiebedarf Proteinbedarf Futteraufnahme 23 4 Grundlagen der Milchviehfütterung mit Mais Silomais in der Rinderfütterung Der Strukturwert von Silomais Die besondere Bedeutung der Maisstärke Mineralstoffe Vitamine Hochschnitt Veränderungen der Inhaltsstoffe während der Abreife der Maispflanze Orientierungswerte Maissilage guter Qualität Körnermais in der Rinderfütterung Getrockneter Körnermais Möglichkeiten der Maiskolben Silierung 45 2 Inhalt 4.3 Rationen Maissilagebetonte Rationen Grasbetonte Futterrationen Unsachgemäße Rationen 56 5 Einsatz von Mais in der Bullenmast Rationen für die Bullenmast 60 6 Futtermittelanalyse Methoden zur Bewertung der Inhaltsstoffe von Futtermitteln Weender Analyse NIRS-Methode Methoden zur Bewertung von Verdaulichkeit von Futtermitteln Hohenheimer Futterwerttest Tilley & Terry Methode (1963) Cellulase Methode 69 7 Ernte und Konservierung Anforderungen an den Ernteprozess Wahl des Schnittzeitpunktes Aufschluss der Körner und Wahl der Häcksellänge Vermeidung der Futterverschmutzung Einsatz von Siliermittel Silagebereitung Anforderungen an die Einlagerung Ablauf des Silierprozesses Gärschädlinge Entnahme 93 8 Sortenwahl 96 Inhalt 3

3 1 Die Erfolgsgeschichte des Maises in der Rinderfütterung Zu Beginn der sechziger Jahre weist die Statistik in der BRD ha Maisanbaufläche aus. Die Erträge an Silomais schwankten zwischen 100 und 140 dt Trockenmasse, die an Körnermais zwischen 50 und 70 dt Kornertrag. Milchviehhaltende Betriebe gab es mehr als 1,1 Millionen. Im Jahre 2006 gab es im Bundesgebiet noch etwas über Milcherzeuger. Die durchschnittliche Milchleistung stieg fast linear von kg um ca. 100 kg pro Jahr auf aktuell kg im Bundesgebiet. Ein Ende der Entwicklung ist nicht in Sicht. 4 Die Erfolgsgeschichte des Maises in der Rinderfütterung Silomais hat zur Leistungssteigerung in der Rinderproduktion entscheidend mit beigetragen. Ein permanenter Züchtungsfortschritt und eine deutliche Erhöhung der Anbausicherheit durch Verbesserung der Kälte- und Stresstoleranz ließen die Maisanbaufläche rasant auf 2,33 Mio. Hektar im Jahr 2010 im Bundesgebiet anwachsen. Der durchschnittliche jährliche Ertragszuwachs betrug in den letzten 25 Jahren ca. 1,1 dt Kornertrag (LSV Bayern), während der an Gesamttrockenmasse ca. 1,3 dt betrug (siehe Grafiken Seite 6). Die Energiedichte ausgedrückt in MJ NEL/kg TM hat sich in diesem Zeitraum um etwa 0,3 0,4 Einheiten erhöht. Begünstigt wurde diese Flächenausdehnung von einer revolutionären Entwicklung in der Mechanisierung von der Ernte bis zum Trog. Ein Hektar Silomais wird heute noch mit einem Arbeitskraft-Bedarf von 6 9 Stunden veranschlagt. Die Erfolgsgeschichte des Maises in der Rinderfütterung 5

4 Ertragsentwicklung Silomais von Wirtschaftliche am Beispiel der Berechnungen bayrischen Landessortenversuche weisen Silomais als kostengünstigstes Grobfutter aus. Maissilage ist daher auf vielen viehhal- 220 tenden Betrieben das wichtigste Grobfutter. Der Maissilagean teil an 200 der Gesamtration beträgt vor allem auf Ackerbau stand orten y = 1,2891x + 164,68 35 % und mehr. Die spezialisierte Bullenmast wird in der BRD überwiegend 180 auf Maissilagebasis betrieben. GTM dt/ha 160 Vorzüge der Maissilage: Grobfutter 140 mit hoher Energiedichte kostengünstigstes Grobfutter von der Hauptfutterfläche problemloser Anbau Jahr Quelle: LSV Bayern Ertragsentwicklung Körnermais von am Beispiel der bayrischen Landessortenversuche y = 1,1125x + 96, Wirtschaftliche Berechnungen weisen Silomais als kostengünstigstes Grobfutter aus. Maissilage ist daher auf vielen viehhaltenden Betrieben das wichtigste Grobfutter. Der Maissilageanteil an der Gesamtration beträgt vor allem auf Ackerbaustand orten 35 % und mehr. Die spezialisierte Bullenmast wird in der BRD überwiegend auf Maissilagebasis betrieben. Vorzüge der Maissilage: Grobfutter mit hoher Energiedichte kostengünstigstes Grobfutter von der Hauptfutterfläche problemloser Anbau gute Mechanisierung von der Ernte bis zum Trog geringer Arbeitskraft-Bedarf gute Vergärbarkeit und stabile Silagen hohe Trockenmasseaufnahme mit ausreichender Struktur günstiger Energieausgleich zu eiweißreichen Grasprodukten pansenstabile Stärke bei guter Kornausreife hohe Hektarerträge Ertragssicherheit KE dt/ha Jahr Quelle: LSV Bayern 6 Die Erfolgsgeschichte des Maises in der Rinderfütterung Die Erfolgsgeschichte des Maises in der Rinderfütterung 7

5 Zusammensetzung der Maispflanze Die Maispflanze lässt sich in Kolben und Restpflanze einteilen, die in ihrer Zusammensetzung sehr unterschiedlich aufgebaut sind. Die Restpflanze weist eine eher geringere Energiedichte von ca. 5,2 bis 5,5 MJ NEL/kg TM auf und liefert vornehmlich strukturierte Rohfaser. Der Kolben hat je nach Lieschen- und Spindelanteil eine Energiedichte von 7,5 bis 8,5 MJ NEL/kg TM. Ausgewählte Inhaltsstoffe des ausgereiften Maiskornes verglichen mit der Restpflanze bei Silierreife (Angaben bezogen auf Trockenmasse) Maiskorn Restpflanze Trockenmasse % Stärke % 70 0 Zucker % 1,5 2,0 20 Rohprotein Rohfaser 2,5 26 Energiedichte MJ NEL/kg TM 8,4 5,5 Quelle: unbekannt Die chemische Bestimmung der Inhaltsstoffe einer Maispflanze ergibt folgende Zusammensetzung: Chemische Zusammensetzung der Maispflanze Übrige 5 % Rohasche 5 % Rohprotein 8 % Rohfett 3 % Cellulose 20 % Zucker 9 % Lignin 4 % Stärke 30 % Hemicellulose, Pektine 16 % Hemicellulose, Cellulose und Lignin sind die Hauptbestandteile der Zellwand und machen ca. 40 % an der Gesamtpflanze aus. 8 Die Erfolgsgeschichte des Maises in der Rinderfütterung Die Erfolgsgeschichte des Maises in der Rinderfütterung 9

6 Der Energiegehalt von Mais wird in erster Linie durch die Entwicklung des Kolbens bestimmt. Daraus wird schon ersichtlich, dass mit der Erhöhung des Kolbenanteils die Energiedichte sehr variabel gestaltet werden kann. Silomais wird meist im Normalschnitt geerntet. Bei geringerem Maisanteil in der Ration kann auch der Hochschnitt oder das Pflückhäckselverfahren angewendet werden. Hochschnitt kann auch bei hohem Stängelfusarienbefall zweckmäßig werden. Die Einlagerung von Cellulose und vor allem Lignin ist wesentlich schwächer als bei Gräsern. Mit zunehmender Ausreife (Stärkeeinlagerung) nehmen die Verdaulichkeit und der Energiegehalt zu. 2 Grundlagen der Verdauungsphysiologie beim Wiederkäuer Zu Beginn dieser Broschüre soll kurz auf die verdauungsphysiologischen Grundlagen beim Wiederkäuer eingegangen werden. Dies ist von besonderer Bedeutung, da ein genaues Verständnis der Verdauung Voraussetzung für eine optimale Fütterung und entsprechend hohe Milchleistungen ist. Je intensiver sich der Landwirt mit diesen Zusammenhängen auseinandersetzt, desto gezielter wird er auf die Bedürfnisse seiner Herde eingehen können, um so zu einem Höchstmaß an Leistung zu gelangen. Einleitend wird der Verdauungstrakt des Rindes in seinem Aufbau und seiner Funktion beschrieben und im Anschluss auf die Umsetzung und Verdauung der wesentlichen Nährstoffe im Pansen eingegangen. 2.1 Der Aufbau und die Funktion des Verdauungstraktes beim Wiederkäuer Der Magen der Wiederkäuer ist in insgesamt vier Abschnitte unterteilt. Dies sind der Netzmagen (Haube), der Pansen, der Blättermagen und der Labmagen. Der Labmagen, dem sich der Dünndarm anschließt, entspricht hierbei dem Magen der Nichtwiederkäuer, die übrigen Teilbereiche sind diesem gleichermaßen vorgeschaltet. Die Gesamtkapazität dieser vier Mägen beträgt ca. 200 l, wobei beim erwachsenen Rind ungefähr 80 % des Volumens dem Pansen zugesprochen werden 10 Die Erfolgsgeschichte des Maises in der Rinderfütterung Verdauungsphysiologie 11

7 können. Im Gegensatz zu den Monogastriern, also den Nichtwiederkäuern, wird bei den Wiederkäuern die aufgenommene Nahrung zunächst durch körperfremde Verdauungssekrete vorverdaut. Diese Enzyme werden von Mikroorganismen (Pansenflora und -fauna, in Form von Bakterien und Protozoen) produziert, die vornehmlich in den Vormägen (Netzmagen, Pansen, Blättermagen) aktiv sind. Durch diese stufenweise Verdauung und die Zusammenarbeit mit eigentlich körperfremden Mikroorganismen sind die Wiederkäuer in der Lage, Zellulose und Hemizellulose abzubauen und zu verwerten, die ein wesentlicher Bestandteil der pflanzlichen Nahrung sind. Der Verdauungsapparat des Rindes Der Pansen nimmt zusammen mit dem Netzmagen (Haube) beinahe die gesamte linke Hälfte der Bauchhöhle in Anspruch. Die vom Rind aufgenommene und grob zerkleinerte Nahrung gelangt über die Speiseröhre zunächst in den Hauben-Pansen- Raum. Hier erfolgt eine Separation bzw. Schichtung der Futterbestandteile. Im unteren Bereich sammeln sich aufgrund der höheren Dichte Flüssigkeiten und feinere Bestandteile, es folgen nach oben hin grobfaseriges Material, dieses bildet eine Schwimmdecke, die den Austausch der Gase (vornehmlich Methan und Kohlendioxid) ermöglicht. Das noch unzureichend zerkleinerte Futter sowie die Gase werden zurück in den Mundraum befördert. Hier werden die Gase ausgestoßen und die Nahrungsbestandteile weiter zerkleinert und erneut in den Pansen abgeschluckt Gebiss 2 Zunge 3 Schlund 4 Pansen 5 Netzmagen 6 Blättermagen 7 Labmagen 8 Dünndarm 9 Blinddarm 10 Dickdarm 11 Blase Quelle: Es schließt sich die weitere Umsetzung der Nahrung unter Mithilfe der im Pansen lebenden Mikroorganismen an. Bakterien, weitere Einzeller und Pilze machen ca. 20 % des Panseninhaltes aus, das entspricht einer Konzentration von Bakterien pro Milliliter Panseninhalt. Die vorwiegend anaeroben (unter Sauerstoffabschluss) arbeitenden Bakterien sind in der Lage, Kohlenhydrate und Proteine aufzuspalten. Eine wichtige Voraussetzung für die optimale Pansenfermentation ist die Anpassung der Mikroorganismen an das jeweilige Milieu. Bei Veränderungen der Nährstoffzufuhr in Menge und Qualität bzw. einem Wechsel der Futtermittelarten dauert es 4 Wochen oder länger bis sich eine optimale Zusammensetzung der Mikroorganismen herausgebildet hat. 12 Verdauungsphysiologie Verdauungsphysiologie 13

8 Die Pansenwand ist mit sog. Zotten ausgekleidet, die die Oberfläche der Pansenschleimhaut etwa um das siebenfache vergrößern und somit zu einem intensiven Stoffaustausch beitragen. Die Zotten unterliegen in Bezug auf Form, Größe und Verteilung im Pansen ständigen Veränderungen, die vor allem von den Nahrungsbedingungen abhängen. So bilden sich bei einem sehr knappen Futterangebot die Pansenzotten stark zurück. Die Wiederausbildung nimmt bei ausreichendem Futterangebot ca. zwei bis drei Wochen in Anspruch. Die im Pansen vorverdaute Nahrung gelangt anschließend in den Blättermagen. Durch Kontraktionen des Blättermagens wird Wasser aus dem Nahrungsbrei ausgepresst und dieser so gleichermaßen eingedickt. Ebenfalls durch Muskelkontraktionen erfolgt der Weitertransport in den Labmagen. Im Labmagen wird der ph-wert des Nahrungsbreis abgesenkt und die Verdauung mit körpereigenen Enzymen fortgesetzt. Die hier ablaufenden Verdauungsprozesse sind prinzipiell mit denen der Monogastrier vergleichbar. Zellulose oder Hemizellulose, die den Pansen unverdaut passiert haben, können hier also ebenfalls nicht weiter abgebaut werden. 2.2 Umsetzungsprozesse im Pansen Die optimale Funktion des Pansens ist die Grundvoraussetzung für hohe Futteraufnahmen, eine effiziente Nutzung der Futterinhaltsstoffe und eine ge rin ge Umweltbelastung. Im Pan sen werden die wesentli ch en Be stand teile des aufgenom menen Futters, nämlich Kohlenhydrate, Proteine und Fette unter Einwirkung von zahlreichen Mikroorganismen abgebaut. Die beteiligten Bakterien stehen dabei in engen Wechselbeziehungen zueinander. So stehen beispielsweise die Stoff wech selprodukte einer Spe zies, die sie selbst nicht ver wer ten kann, einer anderen zur Verfügung. Die Zu sam men setzung der Mikrobenpopulation, die Geschwindigkeit und der Umfang der Umsetzungsvorgänge im Pansen sowie der dort vor herr schende ph-wert sind von unterschiedlichen Faktoren abhängig. Von besonderer Bedeutung sind hier die Nährstoffzusammensetzung, die Menge des aufgenommenen Futters und die Verweildauer der Nahrung im Pansen (Passagerate). So nimmt die Aufenthaltsdauer des Futters mit steigender Nahrungsaufnahme ab. Die Passagerate nimmt also zu. Zum besseren Verständnis soll im Folgenden kurz auf die Verdauung wesentlicher Nährstoffe eingegangen werden. 14 Verdauungsphysiologie Verdauungsphysiologie 15

9 2.2.1 Verdauung der Kohlenhydrate im Pansen Kohlenhydrate liegen in der pflanzlichen Nahrung grob gesprochen in zwei Hauptformen vor. Es sind die so genannten Reservekohlenhydrate und die Strukturkohlenhydrate. Zu den Reservekohlenhydraten gehören in erster Linie Saccharose und Stärke, die Strukturkohlenhydrate lassen sich unter dem Oberbegriff Rohfaser weiter untergliedern in Zellulose und Hemizellulose. Die Rohfaser gibt der lebenden Pflanze ihren Halt und ist vornehmlich Bestandteil der Zellwände. Mit der Rohfaser wird auch das Lignin erfasst, der sog. Holzstoff. Lignin ist eine Phenolverbindung und gehört nicht zu den Kohlenhydraten. Die chemische Struktur des Lignins und der Anteil Lignin an der Rohfaser ist bei verschiedenen Pflanzenarten verschieden. Lignin ist auch für den Wiederkäuer unverdaulich und sein Anteil bestimmt weitgehend die Verdaulichkeit einer Ration und löst die Strukturwirkung aus. Während Reservekohlenhydrate auch von Nichtwiederkäuern verdaut werden können, sind für den Aufschluss der Strukturkohlenhydrate hingegen Mikroorganismen, wie sie im Pansen der Wiederkäuer vorkommen, notwendig. Ein Großteil der mit der Nahrung aufgenommenen Kohlenhydrate wird beim Wiederkäuer bereits im Pansen verdaut und zu niederen Fettsäuren abgebaut. Als wesentliche Endprodukte des bakteriellen Kohlenhydratabbaus sind Essig-, Propion- und Buttersäure zu nennen. Des Weiteren entstehen gasförmiges Methan und Kohlendioxid. Die im Methan enthaltene Energie geht dem Wiederkäuer unmittelbar verloren. 16 Verdauungsphysiologie Die gebildeten kurzkettigen Fettsäuren werden durch die Pansen wand absorbiert. Das Fettsäuremuster, also das Verhältnis der Fettsäuren zueinander, ist von der Nährstoffzusammensetzung des Futters ab hängig. Eine erhöhte Aufnahme leicht abbaubarer Kohlenhydrate wie Zucker oder wenig stabiler Stärke führt zu einem schnellen Anstieg der Propionsäurekonzentration und somit zu einem ph-wert-abfall im Pansen. Eine Pansenacidose kann die Folge sein. In diesem Fall muss mit einer Steigerung des Rohfaseranteils entgegengewirkt werden. So genannte pansenstabile Stärke (Durchflussstärke, Bypassstärke), wie sie vornehmlich im Maiskorn eingelagert ist, kann von den Mikroorganismen im Pansen weniger gut abgebaut werden und beugt somit ebenfalls einer Versäuerung vor. Ein großer Teil dieser Stärkeform wird erst im Dünndarm zu Glucose abgebaut, die dann wiederum direkt für die Milchbildung zur Verfügung steht Verdauung der Proteine im Pansen Proteine werden im Pansen vornehmlich zu Peptiden und Aminosäuren abgebaut. Diese sind als Nährstoffe für bestimmte Verdauungsphysiologie 17

10 Mikroorganismen der Pansenflora essentiell und werden von diesen aufgenommen oder aber passieren unverdaut die Vormägen. Als sog. Durchflussprotein oder by pass protein oder Unabgebautes Rohprotein (UDP) wird es dann erst im Dünndarm weiter abgebaut und verwertet. Der Anteil an Unabgebautem Rohprotein ist von der Zusammensetzung des angebotenen Proteins und der Abbaubarkeit durch die Mikroben im Pansen abhängig. Der größte Teil der Peptide und Aminosäuren wird allerdings zu Ammoniak abgebaut, das von zahlreichen Pansenbakterien zur mikrobiellen Eiweißsynthese verwendet wird. Aus der Verdauung der Bakterien decken die Rinder % des täglichen Bedarfs an nutzbarem Protein. Fasst man das Bakterienprotein und das Unabgebaute Rohprotein zusammen, erhält man die Menge an Protein, die ein Futtermittel nach der Passage der Mägen und des Darms liefern kann. Diese Menge bezeichnet man als Nutzbares Rohprotein (NXP). In diesem Zusammenhang ist die Ruminale Stickstoffbilanz (RNB) von Bedeutung. Sie drückt aus, welchen Beitrag ein Futtermittel für den Stickstoffbedarf der Pansenmikroben leistet und lässt sich wie folgt berechnen: 3 Nährstoffbedarf laktierender Kühe Die ausreichende Versorgung der Milchkühe mit Energie und Nährstoffen ist von grundlegender Bedeutung für die Gesundheit der Tiere und natürlich für deren Leistungsfähigkeit im Hinblick auf die Milchproduktion. Es ist daher von besonderer Wichtigkeit, die Anforderungen der Kühe zu kennen und das Fütterungsmanagement bestmöglich daran auszurichten. Die wichtigsten Kennzahlen der Energie- und Proteinversorgung werden nachfolgend kurz vorgestellt. Darüber hinaus ist auf eine ausreichende Versorgung der Tiere mit Mengen- und Spurenelementen sowie Vitaminen zu achten. RNB = XP (Rohprotein im Futter) - nxp (Nutzbares Rohprotein)/6,25 Ein negativer Wert bedeutet einen Proteinmangel im Pansen, ein positiver Wert bedeutet letztendlich die Verschwendung von Proteinen. Es sollte also ein Wert möglichst nahe Null angestrebt werden. 18 Verdauungsphysiologie Nährstoffbedarf 19

11 3.1 Energiebedarf Zur Ermittlung des Energiebedarfs der Milchkühe bedient man sich des Systems der Nettoenergie-Laktation mit der Maßeinheit Megajoule (MJ). Hinsichtlich des Energiebedarfs ist zwischen Erhaltungs- und Leistungsbedarf zu unterscheiden. Der Erhaltungsbedarf ist abhängig von der Lebendmasse der Tiere und beschreibt diejenige Menge an Nährstoffen, die eine ausgewachsene, nicht laktierende und nicht trächtige Kuh zur Aufrechterhaltung der wesentlichen Stoffwechselvorgänge benö tigt. Der zusätzliche Leistungsbedarf ergibt sich aus dem Nährstoffverbrauch für die Milchbildung, dem Energieansatz und dem Wachstum von Fötus und weiterem Gewebe im Verlaufe der Trächtigkeit. Die nachfolgende Tabelle zeigt den Erhaltungsbedarf von Milchkühen bei unterschiedlichen Lebendmassen. Für die Milchbildung sind, in Abhängigkeit vom Fettgehalt der Milch, die in der nächsten Tabelle aufgeführten Energiezuschläge zu berücksichtigen. Energiebedarf pro kg Milch in Abhängigkeit vom Fettgehalt Fettgehalt der Milch (%) Bedarf an NEL (MJ/kg Milch) 3,0 2,9 3,5 3,1 4,0 3,3 4,5 3,5 5,0 3,6 Quelle: Gesellschaft für Ernährungsphysiologie, 2001 Erhaltungsbedarf von Milchkühen bei unterschiedlichen Lebendmassen Lebendmasse (kg) Erhaltungsbedarf (MJ NEL/Tag) , , , , , , ,1 Quelle: Gesellschaft für Ernährungsphysiologie, Nährstoffbedarf Nährstoffbedarf 21

12 3.2 Proteinbedarf Als Anhaltspunkt für die Versorgung von Milchkühen mit nutzbarem Rohprotein können folgende Richtwerte dienen: Richtwerte für die Versorgung mit nutzbarem Rohprotein Erhaltung nxp 500 kg LM 390 g/d 550 kg LM 410 g/d 600 kg LM 430 g/d 650 kg LM 450 g/d 700 kg LM 470 g/d 750 kg LM 490 g/d 800 kg LM 510 g/d Milchproduktion Milch mit 3,2 % Eiweiß 81 g/kg Milch Milch mit 3,4 % Eiweiß 85 g/kg Milch Milch mit 3,6 % Eiweiß 89 g/kg Milch Quelle: Gesellschaft für Ernährungsphysiologie, Futteraufnahme Die erforderliche Höhe der Futteraufnahme bei Milchkühen hängt von der Leistungshöhe und der Energiekonzentration in der Futterration ab. Die nachfolgende Tabelle zeigt die erforderliche Aufnahme an Trockenmasse zur Deckung des NEL-Bedarfs einer Milchkuh mit einer Lebendmasse von 650 kg bei unterschiedlicher Energiekonzentration im Futter in Abhängigkeit von der Milchleistung. Trockenmasseaufnahme einer Milchkuh mit einer Lebendmasse von 650 kg Milch (kg/d) MJ NEL/kg TM 5,2 5,6 6,0 6,4 6,8 7,2 7, ,6 12,6 11,8 11, ,6 14,5 13,6 12, ,6 17,3 16,2 15,2 14, ,0 18,8 17,7 16,7 15, ,8 21,4 20,1 19,0 18, ,9 22,5 21,3 20, ,5 25,0 23,6 22, ,4 25,9 24, ,8 28,2 26,7 Quelle: Gesellschaft für Ernährungsphysiologie, Nährstoffbedarf Nährstoffbedarf 23

13 4 Grundlagen der Milchviehfütterung mit Mais 4.1 Silomais in der Rinderfütterung Im Vergleich mit alternativen Grundfuttermitteln zeichnet sich Silomais in der Milchviehfütterung durch spezielle Vorteile aus, die besonders bei ansteigender Milchleistung zunehmende Anteile von Maissilage in der Ration ermöglichen: gute Schmackhaftigkeit hohe Energiekonzentration (ca. 6,5 6,8 MJ NEL/kg TM) biologisch hochwertige Maisstärke mit hohem Anteil an Durchflussstärke (ca. 25 %) (s. Seite 40) gute Strukturwirksamkeit der Rohfaser positive Effekte auf das Pansenmilieu: ph-stabilisierung bei 6,2 6, Der Strukturwert von Silomais Als strukturwirksame Bestandteile von Silomais gelten Zellulose, Lignin und andere Zellwandbestandteile. Da diese Substanzen überwiegend in der Blatt- und Stängelmasse zu finden sind, besteht ein negativer Zusammenhang zwischen dem Kornanteil und dem Anteil strukturwirksamer Rohfaser, der bei der Sortenwahl, der Anbautechnik und der Rationsplanung zu berücksichtigen ist. Besondere Bedeutung kommt der Strukturwirksamkeit bei der Fütterung der Wiederkäuer, insbesondere der Milchkuh, zu. Die strukturwirksame Rohfaser löst die Kau- und Wiederkautätigkeit aus, was einen ausreichenden Speichelfluss fördert und durch das Einbringen von Puffersubstanzen ein stabiles ph-niveau im Pansen ermöglicht. Ferner wird durch die strukturwirksame Rohfaser die Pansenmotorik gewährleistet, welche für eine Durchmischung des Panseninhaltes notwendig ist. Und schließlich bildet sie die Schwimmschicht, um den Gasaustausch zu gewährleisten und Tympanien (Blähungen) zu vermeiden. Rohfaserhaltiges Material stellt in Form der Zellulose die Hauptnährstoffgrundlage der Pansenmikroflora dar. In einer wiederkäuergerechten Futterration sollen optimal 400 g Rohfaser (mind. 350, max. 500) je 100 kg Lebendmasse und Tag aus Grobfuttermittel enthalten sein. 24 Milchviehfütterung Milchviehfütterung 25

14 Zur Abschätzung des Strukturwertes verschiedener Futtermittel kann auch das System nach BRABANBER genutzt werden. Dabei bedeutet ein Strukturwert (SW) von 1/kg TM Futter die Menge an strukturierter Rohfaser, die für eine Kuh mit 25 kg Milch/Tag erforderlich ist. Die folgende Tabelle zeigt den Zusammenhang zwischen Futtermittel, Rohfasergehalt und Strukturwert. Strukturwerte verschiedener Futtermittel Futtermittel 26 Milchviehfütterung Rohfaser (g/kg TM) Strukturwert (SW) pro kg TM Stroh 430 4,30 Heu 280 3,50 Grassilage 250 2,93 Maissilage 200 1,70 Weidegras 200 1,60 Biertrebersilage 190 1,00 Kartoffeln 27 0,70 Sojaschalen 380 0,64 Weizen 29-0,15 Quelle: n. Spiekers, 1/2003 Die Verdaulichkeit der Zellwände, also der strukturwirksamen Substanz (Cellulose, Hemicellulose u. Lignin), beeinflusst wiederum entscheidend die Abbaubarkeit des Zellinhaltes. Einer Erhöhung der Verdaulichkeit der Rohfaser bei Mais sind jedoch Grenzen gesetzt, da eine Senkung des Ligningehaltes die Standfestigkeit der Maissorten beeinträchtigt. Eine signifikant höhere Rohfaser-Verdaulichkeit gegenüber herkömmlichen Maissorten haben die sog. Brown-Midrib-Sorten. Dies sind Sorten mit deutlich geringerer Lignifizierung, jedoch nach derzeitigem Züchtungsstand aufgrund von Ertragsschwächen noch nicht anbauwürdig. Das derzeit gängige Sortenspektrum weist eine Differenzierung in der Rohfaser-Verdaulichkeit von max. 3 4 % auf. Die Spindel ist der am schlechtesten verdauliche Bestandteil einer Maispflanze. Die Schwankungs brei te des Spindelanteil es am Kolben liegt zwi schen 13 und 20 %. Eine Erhöhung der Bestandesdichte von 8 auf 10 Pflanzen stei gert die Rohfaser- Verdaulichkeit bei den meis ten Sorten um 1 2 %. Milchviehfütterung 27

15 4.1.2 Die besondere Bedeutung der Maisstärke Neben den positiven Effekten auf die Energiekonzentration bzw. die Verdaulichkeit von Silomais zeichnet sich Maisstärke im Vergleich zu anderen Stärkearten durch spezielle Vorteile für die Verdauungsvorgänge und die Energieversorgung beim Wiederkäuer aus. Aufgrund ihrer besonderen Struktur und Korngröße wird Maisstärke im Pansen nur zu etwa % abgebaut. Der höhere Anteil an pansenstabiler Stärke (ca % bei Silomais, ca % bei feucht silierten Maiskörnern und ca % bei getrockneten Maiskörnern) hat den Vorteil einer gesteigerten Energieausnutzung im Dünndarm. Mit zunehmender Körnerreife ist eine Zunahme des Anteils der Durchflussstärke zu beobachten. Allerdings erfordert das harte Korn eine intensive Zerkleinerung bei der Ernte. Für die Rationsplanung sind diese Zusammenhänge zu berücksichtigen. Ein Überangebot an Durchflussstärke ( über 1200 g je Tier und Tag) führt zu Nährstoffverlusten, da die Dünndarmverdaulichkeit der Stärke mit höherer Menge abnimmt und die Aufnahmekapazität für die gebildete Glucose im Dünndarm begrenzt ist. 28 Milchviehfütterung Milchviehfütterung 29

16 4.1.3 Mineralstoffe Da alle Bestandteile der Maispflanze relativ arm an Mineralstoffen sind, ist ein Ausgleich in der Fütterung erforderlich. Die folgende Tabelle bringt eine Übersicht über die Gehalte an Mineralstoffen und Spurenelementen. Mineralstoff- und Spurenelement-Gehalte von Silomais (in mg/kg TM) Beginn der Teigreife Ende der Teigreife Calcium 3,3 2,9 Phosphor 2,6 2,6 Verdaulicher Phosphor 1,1 1,1 Magnesium 1,5 1,7 Natrium 0,1 0,1 Kalium 14,1 13,1 Milchreife Teigreife Eisen Mangan Zink Kupfer 3,7 3,7 Kobalt 0,07 0,09 Jod Selen 0,18 Quelle: n. Weiss, Vitamine Auch die Gehalte an Vitaminen sind im Vergleich etwa zu Grassilage unbedeutend. Das ß-Carotin allerdings spielt als Provitamin A eine gewisse Rolle für den tierischen Organismus und ist in Sorten mit einer bei der Ernte noch grünen Restpflanze deutlich höher als bei Sorten mit bereits abgereifter Restpflanze Hochschnitt Mit einem höheren Abhäckseln der Maispflanzen lässt sich über die Erhöhung des Kornanteiles die Qualität des Futters steigern. Der Besatz mit Schmutz und Gärschädlingen ist im bodennahen Bereich erhöht und wird durch einen höheren Schnitt deutlich reduziert. Die Anhebung der Schnitthöhe verursacht einen Rückgang des Ertrages bei gleichzeitiger Steigerung der Qualität der Silage. Die Höhe des Ertragsrückganges schwankt in einem Bereich von 6 15 % bei 50 cm Schnitthöhe (Literaturwerte, KWS Versuche) und wird durch den Sortentyp beeinflusst. Je höher der Anteil des Kolbens an der Gesamtpflanze ist, umso geringer sind auch die Ertragseinbußen. Je 10 cm Schnitthöhe ist mit ca. 0,1 MJ NEL/kg TM höherer Energiedichte zu rechnen, die sich in besserer Milch- bzw. Mastleistung unmittelbar niederschlägt (Quelle: SPIEKERS, LfL Grub). Ein erhöhter Trockensubstanzgehalt im Erntegut ist ebenfalls die Folge des Hochschnittverfahrens, so dass ein früherer Erntetermin oder der Anbau einer späteren Sorte überlegt werden kann. 30 Milchviehfütterung Milchviehfütterung 31

17 Untersuchungen von Pieper et al belegen den deutlich schlechteren Futterwert der unteren Stängelabschnitte. Qualitätsvergleich Maisstängel zu Hochschnitt Parameter Maisstängel cm Hochschnitt über 50 cm TS-Gehalt (%) 20,5 38 Rohasche g/kg TM Rohprotein g/kg TM Rohfaser g/kg TM Stärke g/kg TM Zucker g/kg TM Rohfett g/kg TM 3,7 37,4 Quelle: Pieper et al., 2000 Auch wenn die Qualität ein wichtiges Kriterium ist, so darf auf der anderen Seite der Gesamttrockenmasseertrag pro Hektar nicht außer Acht gelassen werden. Der Hochschnitt ist vor allem dann eine Alternative, wenn sehr hohe Erträge zu erwarten sind. Der gezielte Einsatz hochertragreicher Sorten bietet die Flexibilität, auf ein unterschiedliches witterungsbedingtes Angebot an Grassilage und Maissilage betriebsindividuell reagieren zu können Veränderungen der Inhaltsstoffe während der Abreife der Maispflanze Im Laufe der Entwicklung der Maispflanze findet eine Reihe von physiologischen Veränderungen in der Zusammensetzung der Pflanze statt. Der Übergang von der vegetativen (Ausbildung von Wurzel, Sproß und Blättern) in die generative Phase (Blüte, Samenentwicklung und Samenreife) ist der Zeitpunkt, zu dem sich die größten Veränderungen in der Zusammensetzung der Inhaltstoffe ergeben. Die Gesamttrockenmasse der Maissilage besteht zu etwa % aus Kolbenanteilen, wobei etwa zwei Drittel aller Nährstoffe aus dem Kolben stammt (KIRCHGEßNER). Sortenwahl, Standort, Witterung, ackerbauliche Maßnahmen und der Erntezeitpunkt beeinflussen letztlich den Anteil des Kolbens an der Gesamtpflanze und die Nährstoffzusammensetzung. Im Gegensatz zu anderen Futterpflanzen steigen beim Mais die Verdaulichkeit der Nährstoffe und die Energiedichte bei fortschreitender Vegetation bis zur Teigreife an. Ursache hierfür ist die Einlagerung von Stärke und Fett in die Körner und der steigende Anteil des Kolbens an der Gesamtpflanze. Die während des vegetativen Wachstums in das Stängelmark eingelagerten Zucker dienen nach der Blüte der Stärkeeinlagerung in die Körner. Auch die Spindel und Lieschblätter können 32 Milchviehfütterung Milchviehfütterung 33

18 als Zwischenspeicher für Stärke genutzt werden. Im Zuge dieser Umlagerungsprozesse nimmt der Zuckergehalt ab. Im Gegenzug dazu steigt der Stärkegehalt in den Körner bzw. der Gesamtpflanze an. Veränderung der Inhaltsstoffe in der Gesamtpflanze während der Abreife in 1 kg Trockenmasse in 1 kg Trockenmasse Die N-freien Extraktstoffe steigen während der generativen Phase an, der Anteil an Rohfaser sinkt. Eine Vorstellung dieser Prozesse kann mit Hilfe der folgenden schematischen Darstellung vermittelt werden: TS (%) Rohprotein (g) Rohfett (g) Rohfaser (g) NfE (g) Stärke (g) Zucker (g) VQ organische Masse Nutzbares Rohprotein (g) ruminale N-Bilanz 8g) wme MJ NEL MJ Veränderung der Kohlenhydrat- und Proteinanteile während der Abreife Beginn der ,11 6,04 Kolbenbildung in der Milchreife ,70 6,47 Beginn der Teigreife ,61 6,39 Ende der Teigreife ,61 6, Stärke Rohprotein Zucker Rohfaser (NfE = N-freie Extraktstoffe, VQ = Verdaulichkeitsquotient) Mineralstoffgehalte von Mais (je kg Trockenmasse) % in TM Ca (g) P (g) Mg (g) Na (g) Mn (mg) Zn (mg) Cu (mg) Co (mg) Milchreife 3,8 3,1 1, ,4 0,07 Teigreife 3,9 2,6 2,3 0, ,6 0,09 0 Blüte Beginn Ende Beginn Ende Beginn Milchreife Milchreife Teigreife Teigreife Druschreife 34 Milchviehfütterung Quelle: n. Jeroch et al., 1993 Quelle: DLG Futterwerttabelle für Wiederkäuer, 1997 Eine zunehmende Lignineinlagerung und Veränderungen der verschiedenen Celluloseverbindungen sind als Ursachen für eine tendenzielle Verschlechterung des Futterwertes der Restpflanze anzunehmen. Milchviehfütterung 35

19 In mehreren wissenschaftlichen Experimenten wurde versucht, die verschiedenen ertragsbestimmenden Einflüsse auf den Stärke- bzw. den Kornertrag zu erklären. Dazu ist es hilfreich, die Phase von der Blüte bis zur Druschreife in einzelne Abschnitte zu unterteilen und zu beschreiben: Die Lag-Phase beginnt nach einer erfolgreichen Befruchtung und weist eine sortentypische Dauer von ca Tagen auf. Während dieser Zeit bildet sich der Embryo bei gleichzeitig nur geringer Stärkeeinlagerung. Die Kornfüllungsphase Mit Beginn der Milchreife reichert sich das Korn, ausgehend von der Kornkrone, mit Stärke an. Gleichzeitig ist eine Zunahme des TS-Gehaltes feststellbar. Ein sichtbares Zeichen für den Ab schluss der Assimilateinlagerung ist die Bildung einer schwarzen Trennschicht (black layer) zwischen Spindel und Korn am Ende der Teigreife. Der Assimilatstrom in die Körner wird im Prinzip aus zwei Quellen gespeist: Wasserlösliche Kohlenhydrate, die während der vegetativen Phase im Stängel und im Verlauf der generativen Entwicklung auch in der Spindel und in den Lieschen gespeichert wurden. Neuassimilate, die nach der Blüte von den dann noch grünen und aktiven Pflanzenteilen gebildet werden. Je ungünstiger die Witterungsbedingungen im Spätsommer werden, um so höher ist der Anteil der Reservezucker, die unter nordeuropäischen Anbaubedingungen überwiegend in den warmen August wochen gebildet werden, an der Stärkebildung. Die fortschreitende Abreife der Blätter in Kombination mit den kühleren Herbsttemperaturen führt zu einem stetig abfallenden Beitrag der Neuassimilate. In der Literatur findet man Hinweise, dass der Beitrag der genannten Quellen zur Stärkesynthese dann jeweils etwa 50 % beträgt. 36 Milchviehfütterung Milchviehfütterung 37

20 Auf der Grundlage dieser Zusammenhänge ist die Höhe des maximal erreichbaren Stärkeertrags abhängig von folgenden Voraussetzungen: Die Länge der vegetativen Phase und ein früher hoher Blattflächenindex in Kombination mit einer hohen Photosyntheserate bestimmen die Menge der Reservekohlenhydrate. Eine kurze Lag-Phase verlängert den Zeitraum für die sich an schließenden Umlagerungsprozesse und die Neuassimilation. Je länger die Kornfüllungsphase und je höher die Kornfüllungsgeschwindigkeit, um so eher wird die genetisch be ding te Stärkekapazität ausgeschöpft. Die Länge der Kornfüllungsphase und die Geschwindigkeit der Kornfüllung sind abhängig von der Temperatur bzw. dem Sättigungsdefizit der Luftfeuchtigkeit. Die Dauer der Restpflanzenabreife ist ausschlaggebend für den Anteil der Neuassimilation an der Gesamtstärkesynthese. Assimilatproduktion (source) und Assimilateinlagerung (sink) sind voneinander abhängig: d. h. die Produktion von Inhaltsstoffen wird gefördert durch ein hohes genetisches Speicherungspotenzial (z. B. hohe Anzahl von Kornanlagen/fehlenden Kolben). Im Falle einer Schädigung von generativen Organen infolge physiologischer Störungen tritt ein Überangebot von Assimilaten (Assimilatestau) ein. Dies ist erkennbar an einer violetten Verfärbung der Maispflanze. Ist die angelegte Speicherkapazität größer als die Assimilationsleistung, kommt es zu nicht vollständig mit Körnern besetzten Kolben. Ein Sortentyp mit einer bis zur physiologischen Körnerreife grün bleibenden Restpflanze (staygreen Typ) kann daher den Anteil der Neuassimilate erhöhen. Dieser zusätzliche Stärkegewinn führt außerdem zu einer Zunahme im TS-Gehalt der Gesamtpflanze. In Grenzlagen des Maisanbaus, in denen kühle Temperaturen ausreichend hohe Photosyntheseraten verhindern, stößt dieser Sortentyp an Grenzen der Anbauwürdigkeit. Unter den genannten Bedingungen sind Sorten zu bevorzugen, die während ihrer vegetativen Entwicklung einen großen Vorrat wasserlöslicher Kohlenhydrate im Stängel speichern und diese 38 Milchviehfütterung Milchviehfütterung 39

21 bereits zu Beginn der Kornfüllungsphase mit hoher Rate als Stärke einlagern. Eine damit verbundene gesunde und zügige Restpflanzenabreife unterstützt zusätzlich das Erreichen eines optimalen GTS-Gehaltes Orientierungswerte Maissilage Maissilage guter guter Qualität Qualität Ergänzungsfutter zu Grassilage bei Milchkühen Bullenmast Hauptkomponente in Rationen für Milchkühe Trockensubstanz % je kg TS NEL MJ > 6,5 > 6,3 Zucker Stärke Rohfaser NDF g g > g g < Rohprotein (RP) g pepsinunlösliches RP Proteinlöslichkeit (Frakt, A, B 1 ) 1) unverdauliches RP (Fraktion C) 1) UDP 2) % des RP % des RP % des RP % des RP < < 12 > 15 nutzbares Rohprotein g > 130 NH 3 - N des Gesamt - N Nitrat (NO 3 ) Rohasche Sand Partikelgrößenverteilung Siebgröße > 19 mm 8 19 mm < 8 mm % g g g % % % < 6 < 5 < 45 < Orientierungswerte Maissilage guter Qualität Ergänzungsfutter zu Grassilage bei Milchkühen Bullenmast Hauptkomponente in Rationen für Milchkühe theoretische Häcksellänge mm Schnitthöhe cm > 35 Hochschnitt möglich normale Schnitthöhe Walzschicht im Silo cm < 30 Dichte TS/m ph-wert Essigsäure Buttersäure Milchsäure % i.d. TS % i.d. TS % i.d. TS 3,8 4,2 1,5 2,5 0 2,5 8,0 Äthanol % i.d. TS < 2,0 Mykologische Untersuchung Schimmelpilze KbE/g < 5 x 10 3 Hefe KbE/g < 10 6 Mindestlagerung nach Beginn der Silierung Wochen > 6 (min. 4) Maximale Zwischenlagerung nach Entnahme aus dem Silo h < 6 1) nach Richardt, W. (2007) 2) unabgebautes Futterprotein Quelle: Hoffmann, M., LKV Sachsen, Milchviehfütterung Milchviehfütterung 41

22 Als die wichtigsten Ziele der Silomaisproduktion können genannt werden: hohe Energieerträge/ha optimale Zusammensetzung der Inhaltsstoffe verlustarme Ernte und Konservierung Während die Flächenleistung in erster Linie durch die Jahreswitterung, die Produktivität des Standortes, das genetische Potenzial der Sorte und die Anbautechnik bestimmt wird, haben Sortentyp, Erntezeitpunkt und Erntetechnik einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität des Erntegutes und die Siliereignung, weil die Ernte vor Beendigung der Umlagerungsprozesse und vor Eintritt der Totreife durchgeführt wird. 4.2 Körnermais in der Rinderfütterung Eine zunehmend stärkere Be deutung von geschrotetem Körner mais, CCM oder LKS als Kraftfutterzusatz in der Rinderfütterung ist gegenwärtig zu beobachten Getrockneter Körnermais Nach neueren Un ter su chungen führen steigen de Zulagen von Weizen, Gerste oder Hafer zu einer Verminderung der Verdaulichkeit der organischen Substanz der Maissilage aufgrund eines schlechteren Abbaus von Gerüstsubstanzen im Pansen. 42 Milchviehfütterung Dagegen beeinflusst die Zulage von Körnermais den Energiegehalt und damit die Verdaulichkeit des Grundfutters nicht negativ. Körnermais erscheint daher gerade in der Laktationsspitze als ein ideales Futtermittel, das die Energieversorgung der Tiere trotz begrenzten Futteraufnahmevermögens verbessern kann. Einfluss unterschiedlicher Weizen- und Körnermaiszulagen auf den Futterwert von Maissilagen Maissilage Zulage Verdaulichkeit der Rohstoffe MJ NEL/kg TM Rohfett NfE Organ. Substanz Rohprotein Rohfaser Gesamtration Maissilage 100 % 0 % ,6 6,6 79 % 21 % ,5 6,2 Weizen 21 % ,7 6,4 Mais 65 % 35 % ,8 6,0 Weizen 35 % ,0 6,3 Mais 48 % 52 % ,8 5,1 Weizen 52 % Mais ,4 6,3 Quelle: n. Burgstaller, 1997 Milchviehfütterung 43

23 Höchste tierische Leistungen werden nur erzielt, wenn die Dünndarmverdauung sinnvoll genutzt wird. Der Anteil an pansenstabiler Stärke beträgt bei getrockneten Maiskörnern ca. 50 % an der Gesamtstärke. 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Anteil pansenstabiler Stärke (in %) % Stärkeabbau und -verdauung 87 % 56 % Pansen Dünndarm Dickdarm 29 % 15 % 11 % 8 % 1 % 2 % Gerste Weizen Körnermais Anteile pansenstabiler Stärke der verschiedenen Mais Ernteprodukte % % % Silomais feucht silierte getrocknete Maiskörner Maiskörner Möglichkeiten der Maiskolben Silierung Silagen aus Maiskolben sind nicht nur für Schweinebetriebe ein interessantes Futtermittel. Durch den hohen Gehalt an Energie und beständiger Stärke sind Maiskolben-Silagen ein wertvolles Futtermittel auch für die Rinderfütterung. Die Vorteile der Korn-Kolben-Silierung im Vergleich zur Trocknung sind im Wesentlichen: niedrigere Konservierungskosten früherer Erntezeitpunkt Körnernutzung in klimatisch ungünstigeren Regionen Nutzung strukturwirksamer Pflanzenteile Geschrotete Maiskolbenprodukte sind aufgrund ihres hohen Stärke- und Energiegehaltes sowie der hohen Verdaulichkeit vorzügliche Rationsbestandteile. Eine Unterscheidung der verschiedenen Korn-Kolben-Silagen lässt sich aufgrund der unterschiedlichen Kolbenbestandteile treffen. 44 Milchviehfütterung Milchviehfütterung 45

24 Ernteprodukte aus Maiskolben Zusammensetzung 100 % Körner 100 % Spindel max. 10 % Lieschen Maiskolbenschrot Maiskorn- Spindel Gemisch (CCM) 100 % Körner % Spindel Lieschkolbenschrot (LKS) 100 % Körner 100 % Spindel % Lieschen < 20 % Stängel Feuchtmaissilage (gemahlen) 100 % Körner TM-Gehalt % % % % Rohfasergehalt 6 10 % 4 8 % % 2 4 % Quelle: Handbuch Mais, DLG Verlag Die unterschiedlichen Spindel- und Lieschenanteile haben einen großen Einfluss auf den Futterwert von siliertem Körnermais und Maiskolben. Der Anteil der einzelnen Kolbenbestandteile (Korn, Spindel, Lieschen) entscheidet über Rohfaser- und Rohproteingehalt, Energiedichte und die Verdaulichkeit. CCM Das am weitesten verbreitete Produkt der Kolbensilage ist CCM. Aufgrund der hohen Energiedichte und der kostengünstigen Bereitstellung findet CCM in der Rinderfütterung häufig seine Anwendung als Kraftfutter. Die Lufa Nordwest stellt alljährlich Untersuchungen über die Inhaltsstoffe und Energiegehalte an. Im Folgenden werden die Ergebnisse dieser Untersuchungen aus den letzten fünf Jahren dargestellt. 46 Milchviehfütterung Milchviehfütterung 47

25 CCM-Qualitäten: Mittelwerte und Schwankungsbreiten Trockensubstanz (TS) in % Rohprotein (% der TS) Rohfaser (% der TS) Fett (% der TS) Stärke (% der TS) 2010 n = 242* 61,5 (41,1 67,7) 9,8 (8,1 11,6) 3,4 (1,8 10,5) 4,1 ( 2,8 5,4) 68,9 (49,8 74,1) ph-wert 4,6 (3,7 5,8) ME-Schwein (MJ/kg TS) NEL (MJ/kg TS) ME-Rind (MJ/kg TS) Lysin (% der TS) Methionin + Cystin (% der TS) Threonin (% der TS) nxp (% der TS) RNB (g/kg TS) 15,9 (12,7 16,7) 8,1 (8,0 8,2) 12,8 (12,7 13,0) 0,3 (0,23 0,29) 0,4 (0,36 0,44) 0,4 (0,29 0,40) 15,8 (15,1 16,4) -9,6 (-11,2-7,7) 2009 n = ,1 (52,8 87,8) 9,9 (7,7 12,5) 2,7 (1,8 6,4) 4,3 (2,8 5,9) 70,3 (60,8 75,2) 4,5 (3,8 5,6) 16,2 (14,5 16,9) 8,1 (8,0 8,2) 12,9 (12,7 13,1) 0,3 (0,22 0,31) 0,4 (0,35 0,46) 0,4 (0,28 0,43) 15,9 (15,0 16,7) -9,6 (-11,8-6,7) Zielwerte 63,9 62,0 64, ,6 9,1 10,2 > 9,0 3,2 4,4 3,4 < 5,0 4,4 4,0 4,1 4,0 69,5 66,9 67,3 > 65,0 4,4 4,0 4,1 4,0 16,0 15,4 15,8 > 15,5 8,1 8,0 8,1 > 8,0 12,9 12,8 12,9 > 12,8 0,3 0,3 0,3 > 0,25 0,4 0,4 0,4 > 0,38 0,3 0,3 0,4 > 0,32 15,7 15,5 15,9 > 15,0-9,9-10,3-9, Quelle: eig. Darstellung nach LUFA Nord-West *) Auswertung bis Milchviehfütterung Milchviehfütterung 49

26 Die große Streubreite der Inhaltsstoffe bei CCM ist auf unterschiedliche Spindelanteile, Erntebedingungen und Sortenunterschiede zurückzuführen. Mit zunehmenden Spindel- und Lieschenanteilen sinkt nicht nur der Energiegehalt, sondern es steigen auch die Rohfasergehalte und die Verluste in Abhängigkeit von den Silierbedingungen an. In Versuchen wurden bei der Silierung von Körnern 2 4 %, von CCM 6 8 % und von LKS 9 10 % Trockensubstanzverluste verzeichnet. Es ist anzunehmen, dass unter Praxisbedingungen mit erheblich höheren Werten gerechnet werden muss. Kennwerte einer guten CCM-Silage: TS-Gehalte zwischen 58 und 60 % Spindelanteile unter Berücksichtigung des Verwendungszweckes möglichst gering ausreichende Zerkleinerung: 80 % < 2 mm, max % < 1 mm intensive Verfestigung Luft und Wassereintritt vermeiden mindestens 4 Wochen Verschluss des Silos Vorschub bei der Entnahme: Winter > 2 cm/tag, Sommer > 3,5 cm glatte Anschnittfläche Wie Gerste und Weizen ist das CCM in erster Linie als Energiefutter zu betrachten. Die höheren Polyensäuren im Fett des CCM müssen bei der Rationsgestaltung beachtet werden, da ein zu hoher Anteil im Futter die Fleischqualität negativ beeinflussen kann. Nährstoffgehalte von CCM im Vergleich zu Gerste und Weizen (in g/kg) CCM (60 % TS) Gerste (88 % TS) Weizen (88% TS) Rohnährstoffe Rohprotein Rohfett Rohfaser Stärke Zucker esentielle Aminosäuren Lysin 2,5 4 3,4 Methionin/Cystin 5,3 6 6,8 Threonin 3,3 3,7 3,5 Tryptophan 0,6 1,4 1,3 mehrf. unges. Fettsäuren Polyensäuren Mineralstoffe Calcium 0,4 0,6 0,4 verd. Phosphor 0,4 1,5 2,1 Phospor 2,8 3,4 3,3 Natrium 0,1 0,2 0,1 Energiegehalt MJ ME/kg 14,46 12,89 14,06 Lysin-Energiegehalt-Relation g Lysin/MJ ME 0,19 0,31 0,24 Quelle: Stalljohann, Milchviehfütterung Milchviehfütterung 51

27 Nach einem Vorschlag der Landwirtschaftskammer Rheinland könnte ein Milchleistungsfutter auf CCM-Basis folgende Zusammensetzung aufweisen: Milchleistungsfutter auf der Basis von CCM 4.3 Rationen Bei der Rationsgestaltung stehen neben dem Eiweiß- und Mineralstoffausgleich die spezifischen Anforderungen des Wiederkäuers im Vordergrund: Anteile CCM 74,5 % 71,0 % Rapsschrot 27,8 % Sojaschrot 24,0 % Mineralfutter 1,5 % 1,2 % Inhaltsstoffe TS-Gehalt 67,30 % 68,50 % MJ NEL 7,4 7,1 Rohprotein 200 g 190 g 52 Milchviehfütterung Quelle: n. Spiekers, 1995 Eine optimale Nutzung dieser Vorteile ist vor allem bei entsprechendem Fütterungsmanagement (Gruppenbildung nach Leistung, Mischwagen) zu erzielen. Wirkung unterschiedlicher Maisanteile in der Futterration von Kühen Ration I II III IV Maissilage in % Grassilage in % kg Soja 2 0,7 0 0 kg Milchleistungsfutter 9 11,6 13,1 13,5 kg Milch aus Grundfutter je Tag 11,2 8,9 7,4 6,5 Ruminale N-Bilanz g/tag 38,3 46, , Maissilagebetonte Rationen Quelle: n. Samberg, 1998 In maissilagebetonten Rationen werden nach Hoffmann (1/2000) mit mehr als 6 kg TM/Tier/Tag Silomais bei einer Milchleistung von 30 kg Milch/Tag ca. 65 % des Bedarfs an strukturwirksamer Rohfaser % des Energiebedarfs % an Stärke und Zucker % Rohprotein zur Verfügung gestellt. Milchviehfütterung 53

28 Dem Einsatz stärkereicher Maissilage sind bei niedrigen tierischen Leistungen auch Grenzen gesetzt. Die Gefahr der Verfettung soll bei all den Vorzügen des Maises nicht außer Acht gelassen werden. Der begrenzende Faktor Rohfaser muss durch eine zweite Komponente bereitgestellt werden. Trotzdem ist es aus ökonomischen Gründen sinnvoll, je nach Standortbedingungen und unter Beachtung der physiologischen Grenzen, den Anteil der Maissilage zu maximieren. Bei Unterschreitung des Anteils an strukturwirksamer Rohfaser von 400 g je 100 kg Lebendmasse kommt es zu Fermentationsstörungen im Pansen. Von gleich großer Bedeutung ist der Gesamtgehalt an Stärke und Zucker in der Ration, der optimal g (max. 300 g) je kg Trockenmasse der Ration betragen soll. Bei Überschreitung dieses Grenzwertes kommt es zu Pansenacidose, Immunsuppressionen und Störungen im Mineralstoffhaushalt. Die Konsequenzen bei höchstmöglichen Einsatz von Maissilage bei unterschiedlichem Reifegrad zeigt die folgende Tabelle. Rationsgestaltung bei unterschiedlichem Reifegrad von Silomais Maissilage Ration(1) TS Rohfaser Stärke Maissilage Grassilage Getreide Rapsextraktionsschrot Sojaextraktionsschrot vit. Mineralfutter Rohfaser/Tier und Tag Rohfaser/100 kg KM % je kg TS je kg TS g g kg kg kg kg kg g g g < ,0 6,0 5,0 2,0 1, ,0 10, 4,0 2,0 1, ,0 15,0 5,0 2,0 2, ,0 18,0 5,0 2,0 2, Stärke + Zucker/kg TS g Durchflussstärke/Tier und Tag g (1) 20 kg TS, davon 11,5 kg Grobfutter; 30 kg Milch (4,2 % Fett, 3,5 % Eiweiß) Quelle: Hoffmann, M., LKV Sachsen, Milchviehfütterung Milchviehfütterung 55

29 4.3.2 Grasbetonte Futterrationen In grasbetonten Futterrationen, die eine Aufwertung durch etwa 3 4 kg Maissilage erfahren, sind hohe Energie- und Stärkegehalte als entscheidende Qualitätseigenschaften zu fordern. Im Hinblick auf die Standortvoraussetzungen übernimmt der Silomais in Betrieben mit hohem Grünlandanteil die Rolle des Energie- und Stärkelieferanten, hier kommen auch andere Formen wie LKS oder CCM infrage und zur Erhöhung des Stärkegehaltes von Maissilage ist hier auch der Hochschnitt oder das Pflückverfahren angebracht Unsachgemäße Rationen Eine nicht wiederkäuergerechte Futterration mit rohfaserarmen Komponenten bzw. hohen Kraftfutteranteilen führt zu einem raschen Abbau im Pansen mit entsprechend tiefen ph-werten und hohen Anteilen von Propionsäuren. Als Folge sind zu erwarten: niedrige Milchfettgehalte, der verstärkte Ansatz von Körperfett, Acidose und Klauenprobleme. Nicht leistungsgerechte Rationen mit hohen Anteilen rohfaserreicher Futtermittel verlangsamen die Verdauungsprozesse im Pansen bei vergleichsweise hohem ph-wert (> 6,5). Die Förderung der Essigsäurebildung hebt den Milchfettgehalt an, bei gleichzeitig abfallender Milchleistung und niedrigen Eiweißgehalten. Die Gefahr für Ketose wird vergrößert. 56 Milchviehfütterung Rationen mit unterschiedlichen Maissilageanteilen (Futtermengen je Tier und Tag) grasbetonte Ration Mischration maisbetonte Ration Maissilageanteil an Grobfutter T 34 % 50 % 68 % Ration 1 1a 2 2a 3 3a Grassilage, grasreich, 1. N. kg (35% T) mittlere Qualität Maissilage Ende Teigreife kg (38% T) KA hoch Mineralfutter 6 % Ca, kg 0,10 0,10 0 % P, 8 % Na Mineralfutter 21 % Ca, kg 0,10 0,10 0,12 0,17 3 % P, 12 % Na Sojaextrationsschrot kg 0,7 0,7 1,5 1,5 2,5 3,0 Körnermais kg 1,0 Weizen kg 2,0 2,0 Milchleistungsfutter 19/4 kg 7,5 Milchleistungsfutter 20/4 kg 4,0 Milchleistungsfutter 18/3 kg 2,5 MEW nach NEL kg nach nxp kg RNB g Zucker g/kg T beständige Stärke g/kg T unbeständige Stärke u. g/kg T Zucker Strukturwert sw 2,39 1,54 2,07 1,54 1,74 1,33 MEW = Milcherzeugungswert Rationen 1, 2, 3 = ausgeglichene Ration Rationen 1a, 2a, 3a = Zielmenge von 30 Liter Milchleistung Quelle: DMK Milchviehfütterung 57

30 5 Einsatz von Mais in der Bullenmast Ziel der Bullenmast ist die Produktion von hochwertigem Fleisch. Dazu wird eine gut ausgeprägte Muskulatur besonders an Keule, Rücken und Schulter benötigt. Die allgemeine Fettabdeckung sollte gering sein, jedoch wird der Geschmack des Fleisches durch feine Fetteinlagerungen im Muskelfleisch er - reicht welche daher gewünscht ist. In der Fütterung ist die Energieversorgung auf hohem Niveau sicherzustellen, um hohe Tageszunahmen zu erreichen. Die Wirtschaftlichkeit der Bullenmast wird durch die Anzahl Masttage bis zum Erreichen des optimalen Schlachtgewichts beeinflusst. Die Energieversorgung ist von Futteraufnahme und Energiekonzentration im Futter abhängig. Zwischen den Rinderrassen gibt es enorme genetisch bedingte Unterschiede in der Futteraufnahme. Auch sind innerhalb einer Rasse und eines Lebendmasseabschnittes sehr große Unterschiede in der TM-Aufnahme von bis zu 100 % zwischen Einzeltieren zu beobachten. Mais eignet sich sowohl als weit ausgereifte, kornreiche Maissilage als auch als Maisschrot (aus getrocknetem Körnermais) vorzüglich für die Bullenmast. Es muss mit möglichst viel Grobund wenig Kraftfuttereinsatz eine höchstmögliche Tageszunahme erreicht werden. 58 Milchviehfütterung Um wirtschaftlich Bullenmast zu betreiben, müssen die Masttiere in möglichst wenigen Masttagen das Schlachtgewicht erreichen ohne jedoch zu verfetten. So muss die Strategie der Fütterung auch an die genetisch veranlagten Eigenschaften der eingesetzten Rasse angepasst werden. So empfiehlt sich beispielsweise bei milchbetonten Holsteins eine nicht allzu intensive Vormast, um der Verfettung vorzubeugen. Für die wirtschaftliche Mast von fleischbetonten Rindern gelten folgende Richtwerte: Das Mastendgewicht liegt bei fleischbetonten Rassen zwischen 650 und 670 kg Lebendgewicht. Dieses Gewicht soll in 450 Masttagen erreicht werden. Als Ausgangspunkt wird dabei das Kalb mit 90 kg Lebendgewicht angesetzt. Werden Fresser zugekauft (Lebendmasse kg), soll das Mastendgewicht von kg in weniger als 350 Masttagen erreicht werden Dazu haben sich einige Grundsätze in der Fütterung bewährt: Keine ad libitum-fütterung. Die Tiere sollen kein Futter in unbegrenzter Menge zur Verfügung haben. Vielmehr soll die Fresslust gesteigert werden, indem der Futtertisch 1 2 Stunden leer ist. Milchviehfütterung 59

31 Dadurch wird i.d.r. zweimal täglich gefüttert. Treten Restfuttermengen auf, ist dies ein Indiz für eine unzulängliche Futterration und/oder -qualität. Kann nur einmal täglich gefüttert werden, muss unter Umständen mehrfach täglich das Futter am Futtertisch heran geschoben und evtl. mit einer Kraftfuttergabe schmackhaft gemacht werden, um die Tiere zum Futtertisch zu locken So kann auch die Tierkontrolle durch den Landwirt sicherer durchgeführt werden, dies reduziert Kosten (Tierarzt) und Tierverluste. 5.1 Rationen für die Bullenmast Um das genetische Potenzial der Masttiere möglichst auszuschöpfen, werden in der intensiven Bullenmast je nach Rasse Tageszunahmen bis zu 1600 g angestrebt. Dieses Ziel erfordert in der Endphase tägliche Aufnahmen von ca. 90 bis 100 MJ ME. Maissilage ist deshalb das ideale Grundfutter für diese Nutzungsrichtung, zumal sich durch die Wahl der Sorte, durch optimale Erntetechnik sowie die Wahl des richtigen Erntezeitpunktes hohe Kornanteile im Erntegut erzielen lassen. In einer solchen Silage werden Energiegehalte von bis zu 11 MJ ME/kg TM bei noch ausreichender Strukturwirksamkeit erreicht. Als Eiweißausgleich empfiehlt sich Sojaschrot, evtl. in einer Kraftfuttermischung von 50 % Soja und 50 % Maisschrot. Beispielsration für die Bullenmast mit Maissilage (Fleckvieh) Lebendmasse kg Tageszunahme g Maissilage (33% TS) kg 8,0 12,0 16,0 18,0 20,0 Weizen kg 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Sojaextraktionsschrot kg 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 Quelle: Manfred Kirchgeßner, Tierernährung 2004 Energetischer Gesamtbedarf von Mastbullen bei unterschiedlichen Tageszunahmen und Lebendmassen Lebendmasse (kg) Erhaltungsbedarf MJ ME/Tier/Tag Gesamtbedarf MJ ME/Tier/Tag Tageszunahmen (g) Bullen Rasse Fleckvieh ,8 55,9 61,3 64, ,6 66,4 72,1 75,9 80, ,6 76,2 82,1 86,3 91, ,1 82,1 88,2 94,2 96, ,3 93,0 99,2 106,1 Bullen Rasse Schwarzbunte ,8 41,4 46,0 51,2 57, ,6 53,7 59,6 66,4 74,2 83, ,6 65,9 73,7 83,1 94, ,1 78,2 88,9 102,5 Quelle: n. Kirchgeßner, Milchviehfütterung Milchviehfütterung 61

32 6 Futtermittelanalyse Stetig steigende tierische Leistungen erfordern zwangsläufig eine genaue Kenntnis und zeitnahe Kontrolle darüber, was das Tier frisst und wie das Futter in Leistung umgesetzt wird. Naturgemäß macht jeder verantwortungsbewusste Tierernährer vor dem Verfüttern eine sensorische Beurteilung (Sinnesprüfung) und wird augenscheinlich verdorbenes Futter den Tieren nicht vorlegen. Da Wasser nicht sättigt, ist die Bestimmung des Trockensubstanzgehaltes der eingesetzten Futtermittel zur Abschätzung der Futteraufnahme Grundvoraussetzung. Laut Definition ist Trockensubstanz gleich Frischsubstanz mi nus Roh wasser. Rohwasser um fasst alle Stoffe, die bei einer 3-stündigen Trocknung bei 105 C flüchtig sind. Hohe tierische Leistungen erfordern darüber hinaus detaillierte Kennt nis über den Futterwert der eingesetzten Futtermittel, v. a. über deren Energie-, Eiweiß- und Rohfasergehalt und deren Verdaulichkeit bzw. Abbaubarkeit. Im Folgenden sollen gängige Analyseverfahren kurz angesprochen werden. 6.1 Methoden zur Bewertung der Inhaltsstoffe von Futtermitteln Weender Analyse Aus dem Jahre 1860 stammt das von Wilhelm Henneberg in Weende bei Göttingen noch heute anerkannte Analyseverfahren, die Weender Analyse. Diese Analyse wird auch als nasschemische Untersuchungsmethode bezeichnet. Sie ist nach wie vor Grundlage wissenschaftlicher Rationsgestaltung. Die Weender Analyse dient vielen neueren Verfahren als Referenzmethode. Die Trockenmasse besteht aus organischer und anorganischer Substanz. Die organische Substanz verbrennt vollständig bei 550 C, was übrig bleibt ist anorganische Substanz, bestehend aus Mengen- und Spurenelementen und an der Pflanze anhaftenden Schmutzteilen. Nur die organische Substanz beinhaltet die verdaulichen Nährstoffe. 62 Futtermittelanalyse Futtermittelanalyse 63

33 Schema der Weender Analyse Organische Substanzen Die Gruppe der N-freien Extraktstoffe wird nur rechnerisch erfasst und ist faktisch die Differenz von organischer Substanz und der Summe von Rohprotein, Rohfett und Rohfaser. Die N-freien Extraktstoffe beinhalten Stärke, Zucker und Hemicellulosen. Rohprotein Rohfett Rohfaser N-freie Extraktstoffe* * aus der Differenz errechnet Rohprotein enthält alle freien Aminosäuren, Säureamide und alle stickstoffhaltigen Verbindungen. Rohprotein wird nach der Kjehldahl-Methode bestimmt. Wobei der N-Gehalt einer Probe ermittelt wird. Dieser Wert multipliziert mit 6,25 ergibt den Rohproteingehalt (Eiweiß enthält 16 % Stickstoff). Rohprotein enthält alle Eiweißverbindungen und die Nichtproteinhaltigen Stickstoffverbindungen (NPN). Vorzüge der Weender Analyse: liefert gut wiederholbare Ergebnisse ist einfach durchführbar wird international einheitlich bereits über einen sehr langen Zeitraum angewendet liefert große Datenfülle zu allen Futterkomponenten Schwachpunkte der Weender Analyse: keine Informationen zum Gehalt besonderer Nährstoffe, wie z. B. Aminosäuren oder Stärke und Zucker mangelnde Untergliederung der Kohlenhydrate in N-freie Extraktstoffe und Rohfaser Rohfett wird analytisch als Ätherextrakt definiert. Löslich sind auch alle Wachse und Harze, sowie die fettlöslichen Vitamine. Hauptbestandteil des Rohfettes sind die hochenergetischen Fettsäuren. Rohfaser ist der in Säuren und Laugen unlösliche fett-, stickstoff- und aschefreie Rückstand einer Substanz. Die Rohfaser umfasst Cellulose, Lignin und Pentosane. Zur besseren Differenzierung der Kohlenhydrate wurde von van Soest 1967 ein neues Analyseverfahren vorgeschlagen. Auch hier werden nur Stoffgruppen und keine chemisch definierten Substanzen erfasst. Als wesentliche Verbesserung ist die Untergliederung in Zellinhaltsstoffe und Gerüstsubstanzen anzusehen. Die Summe der Gerüstsubstanzen wird mit NDF (Neutral Detergent Fiber) bezeichnet. Die NDF umfasst die Cellulose, die Hemicellulose und das Lignin. Aus den Gerüstsubstanzen wird 64 Futtermittelanalyse Futtermittelanalyse 65

34 mit schwefelsaurer Detergentienlösung die Hemicellulose herausgelöst, was übrig bleibt sind Cellulose und Lignin (ADF). Die Kombination dieser beiden Analyseverfahren ist heute internationaler Standard NIRS-Methode Die Bestimmung der Inhaltsstoffe sagt wenig über deren Verdaulichkeit und Abbaurate aus. Mit der NIRS-Methode sind keine anorganischen Stoffe bestimmbar, so auch nicht die Rohasche. Der Energiegehalt eines Futtermittels wird mit Hilfe einer Formel, die von der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie (GfE) turnusmäßig aktualisiert wird, berechnet. Die NIRS-Methode (Nah-Infra-Rot-Spektroskopie) hat vor gut zehn Jahren in den Futtermittellaboren und Züchterhäusern Einzug gehalten. Diese Methodik ist ein rein physikalisches Verfahren. Die Futterprobe wird mit Licht im Nah-Infra-Rot-Bereich bestrahlt. Die Reflektion in Abhängigkeit von der Wellenlänge gibt die Struktur und den Gehalt der organischen Inhaltsstoffe der Probe an. Voraussetzung ist eine einwandfreie Kalibrierung und eine regelmäßige Eichung anhand einer anerkannten Referenzmethode. Die Genauigkeit der NIRS-Analytik steht und fällt mit der Kali brierung. In der Regel werden 15 bis 20 % der Proben parallel vergleichend mittels der Weender-Analyse nasschemisch untersucht. Zahlreiche Verdauungsversuche belegten, dass die bisher eingesetzte Schätzformel auf Basis der enzymunlöslichen organischen Substanz (ELOS), des Rohasche- sowie des Rohproteingehaltes den Energiegehalt von Maisprodukten ungenügend einschätzt. Die energetische Bewertung von Maisprodukten wurde auf Vorschlag der GfE 2007 umgestellt. Parameter der neuen Schätzformel sind weiterhin ELOS, neu sind Neutral- Detergentienfaser (NDForg) und Rohfett (XL). Die neue Schätzformel: ME (MJ/kg T) = 7,15 + 0,00580 x ELOS - 0,00283 x NDForg + 0,03522 x XL Die Vorteile der NIRS-Futteranalyse: geringe Analysekosten geringer Arbeitszeitbedarf, sehr hoher Durchsatz kein Einsatz von Chemikalien hohe Arbeitssicherheit minimales Umweltrisiko leichte Anbindung an ein Netzwerk 66 Futtermittelanalyse Futtermittelanalyse 67

35 6.2 Methoden zur Bewertung von Verdaulichkeit von Futtermitteln Das klassische Verfahren zur Bestimmung der Verdaulichkeit ist der Tierversuch ( In-vivo-Methode oder Bilanzversuch ). Verzehrte Futtermenge und ausgeschiedene Exkremente werden über einen längeren Zeitraum genau erfasst und analysiert. Da diese Versuche sehr aufwändig und kostenintensiv sind, bleiben sie auf Forschungsinstitute und zur Klärung spezieller Fütterungsfragen beschränkt. Die NIRS Untersuchung ist mittlerweile an allen Untersuchungslaboren Standardverfahren. Verschiedene Untersuchungsanstalten können manchmal abweichende Resultate von ein und derselben Probe liefern. Jedoch die weit größere Fehlerquelle liegt in der repräsentativen Probenahme. Nachfolgend seien die wichtigsten Verfahren zur Bestimmung der Verdaulichkeit unter Laborbedingungen ( In-vitro-Methode ) dargestellt Hohenheimer Futterwerttest Der Hohenheimer Futterwerttest (HFT) nach Menke u. Steingass (1988) ist die in Deutschland gängigste Labor-Methode, um Abbauvorgänge im Pansen zu simulieren. Eine definierte Futterprobe wird unter standardisierten Bedingungen mit Pansensaft versetzt. Die entstandenen Gase Methan und Kohlendioxid lassen Rückschlüsse auf die Verdaulichkeit der organischen Substanz zu Tilley & Terry Methode (1963) Diese Methode ist eine Zweistufenmethode. In Stufe eins wird mit Pansensaft gearbeitet und in Stufe zwei mit Pepsin in verdünnter Salzsäurelösung. Es wird die unverdaute organische Masse ermittelt. Der Wert IVDOM (in vitro verdauliche organische Masse) basiert auf dieser Analyse. Mögliche Fehlerquellen dieser beiden Methoden sind naturgemäß im Pansensaft zu sehen Cellulase Methode Die Cellulase Methode von DE BOUVER 1986 entwickelt, kommt mit handelsüblichen, standardisierbaren Präparaten aus. Mit Cellulase und Pepsin werden die löslichen Stoffe der Futtermittel entfernt. Unter Berücksichtigung des Trockenmassegehaltes und der Rohasche wird die enzymlösliche Verdaulichkeit (ELOS) ermittelt. Zusammen mit Rohnährstoffkomponenten, die mit der Weender Analyse festgestellt werden und ELOS-Werten wird der Energiegehalt mit Schätzgleichungen berechnet. 68 Futtermittelanalyse Futtermittelanalyse 69

36 7 Ernte und Konservierung 7.1 Anforderungen an den Ernteprozess Mit der richtigen Wahl der Sorte und einer sorgfältigen Bestandesführung wurde bereits der Grundstein für eine erfolgreiche Veredelung gelegt. Um die getane Arbeit auf dem Feld erfolgreich in qualitativ hochwertige Silagen zu überführen, muss im nächsten Schritt die Ernte und Konservierung mit größter Sorgfalt erfolgen. Bei der Ernte, Silagebereitung und Entnahme gilt es Verluste zu minimieren und die Qualitäten zu sichern. All diese Maßnahmen zielen darauf ab, optimale Bedingungen für die Milchsäurebildung zu schaffen und die Gärschädlinge zu unterdrücken. Wichtigste Voraussetzungen dafür sind die Schaffung anaerober Bedingungen (wenig Luftsauerstoff im Silostapel) und ausreichend leichtlösliche Kohlenhydrate (Zucker) für die Milchsäurebakterien Wahl des Schnittzeitpunktes Der optimale Zeitpunkt vereint höchste Hektarerträge, hohe Gehalte an Inhaltsstoffen, hohe Verdaulichkeit, eine gute Silierfähigkeit und geringe Substanzverluste. Stellt Mais die Hauptkomponente im Grundfutter dar (maisbetonte Ration) liegt der optimale TS-Gehalt bei %, als Ergänzungsfutter zu Gras (grasbetonte Ration) bei % (s. Seite 40). Folgen einer zu späten Ernte: Rückgang des Ertrags Zunahme des Trockensubstanzgehaltes Zunahme des Rohfasergehaltes Abnahme der Energiekonzentration* Abnahme der Verdaulichkeit* Abnahme der Futteraufnahme zunehmende Gefahr des Schimmelpilzbefalls über 35 % TS-Gehalt schlechtere Verdichtbarkeit * nicht bei kolbenbetontem Silomais 70 Ernte und Konservierung Ernte und Konservierung 71

37 Neben den Auswirkungen auf die Inhaltsstoffe und die energetische Umsetzung im Organismus des Wiederkäuers steigt mit zunehmendem TS-Gehalt auch das Risiko von Fehlgärungen im Futterstock. Hohe TS-Gehalte bedeuten eine schlechtere Verdichtbarkeit. Dadurch verbleibt mehr Restsauerstoff im Futterstock, wodurch der Verbrauch von Zucker durch Hefen ansteigt. Die Milchsäuregärung setzt verspätet ein. Nachdem der Sauerstoff aufgebraucht wurde, gehen die Hefen in eine Ruhephase über. Beim Öffnen des Silos dringt wiederum Sauerstoff in das Silo ein. Die Hefen werden erneut aktiv, die Anschnittflächen erwärmen sich, Energie geht verloren. Koliforme Keime wandeln die Milchsäure zu Buttersäure um. Der Verderb der Silage setzt ein. Folgen eines zu frühen Erntetermins: Ertragsverluste nicht abgeschlossene Stärkeeinlagerung zu geringe TS-Gehalte Plus an Wasser puffert die Wirkung der Milchsäure größere Menge an Milchsäure erforderlich Zucker wird zum begrenzenden Faktor langsamere ph-wert Absenkung Gärschädlinge werden nicht schnell genug abgetötet Der Verbrauch von Zucker steigt Bildung von Essigsäure und Buttersäure Zum Teil Umwandlung der gebildeten Milchsäure in Buttersäure In Summe führen zu frühe Ernten durch zahlreiche Fehlgärungen zur Senkung des Energiegehaltes, zur Umwandlung von Reinprotein zu Ammoniak und zu Nährstoffverlusten durch Sickersaftbildung. Darüber hinaus beeinflusst der TS-Gehalt der Silage auch die Wiederkautätigkeit der Rinder. Feuchte oder rohfaserarme Silagen verringern die Kautätigkeit erheblich und beeinflussen die Speichelbildung. In Extremfällen gipfelt dies in Labmagenverlagerungen. Falsch gewählte Erntetermine bergen viele Verluste und Gefahren: Energieverlust Proteinabbau toxische Ausscheidungsprodukte der Pilze 72 Ernte und Konservierung Ernte und Konservierung 73

38 TS-Gehalte der Gesamtpflanze und negative Folgen falscher Erntetermine Verringerte Futteraufnahme Sickersaftbildung Stärkeverluste Optimaler Erntebereich Verringerte Futteraufnahme Ertragsrückgang Abnahme der Verdaulichkeit Die Aufbereitung des Häckselgutes bei der Ernte hat einen wesentlichen Einfluss auf den Ausnutzungsgrad und die energetische Umsetzung in der Rinderfütterung. Deshalb muss ein besonderes Augenmerk auf die Einstellung der Schnittlänge und des Korn-Aufbereiters (Corncracker) gelegt werden. Die Einstellung des Aufbereiters muss so erfolgen, dass alle im Häckselgut enthaltenen Körner angeschlagen oder vollständig zerkleinert werden. Dadurch wird vermieden, dass die energetisch wertvollen Körner den Verdauungstrakt unverdaut verlassen und es dadurch zu erheblichen Energieverlusten kommt. SCHWARZ et. al (1997) zeigt in Untersuchungen, dass ohne Aufbereiter 15,2 bis 38,5 % der Körner als ganze Körner vorhanden waren. Durch den Einsatz eines Corncrackers waren keinerlei ganze Körner mehr vorhanden. Ab TS-Gehalten über 30 % wird der Einsatz eines Aufbereiters (Press-, Quetschwalzen) grundsätzlich erforderlich (LEURS, 2005). Nährstoffverluste Fehlgärungen Gefahr der Nacherwärmung Qualitätsverluste Fehlgärung TS-Gehalt (%) der Gesamtpflanze Quelle: eigene Darstellung Aufschluss der Körner und Wahl der Häcksellänge 74 Ernte und Konservierung Ernte und Konservierung 75

39 Während sich die Experten über die Notwendigkeit des Anschlagens der Maiskörner bei der Silierung einig sind, bietet die Frage der Häcksellänge immer wieder Grund zur Diskussion und zur Anstellung von Fütterungsversuchen. Die Reduzierung der Häcksellängen mit steigenden TS-Gehalten ist jedoch unumstritten. Die Auswirkungen verschiedener Häcksellängen auf die Ge sundheit und Leistungsfähigkeit der Rinder wurden in den letzten Jahren in verschiedenen Fütterungsversuchen eingehend untersucht. Zusammenfassend zeigen die zahlreichen Versuchsergebnisse, dass in der Regel kürzere Häcksellängen zu einer höheren Futteraufnahme und auch zu höheren Milchleistungen bzw. höheren Tages zunahmen bei Mastbullen führen. Die Untersuchungen der LVA Haus Riswick deuten jedoch auch darauf hin, dass bei sehr hohen Maisanteilen in der Ration durch kurze Häcksellängen die Grenzen der Wiederkäuer-gerechten Fütterung erreicht werden können. Es kann zu einem Mangel an Struktur bei sehr kurzen Häcksellängen kommen. In der Rationsgestaltung kann dies aber durch die Gabe von Heu oder Stroh ausgeglichen werden. Das Optimum der theoretischen Häcksellänge liegt im Bereich von 5 bis 8 mm (s. Seite 40). Bei kürzeren Häcksellängen ist zudem die bessere Verdichtbarkeit und somit der geringere Arbeitsaufwand bei der Silagebereitung und die in der Regel höhere Silagequalität nicht zu vernachlässigen. Durch die bessere Verdichtung wird die Gefahr einer erhöhten Essigsäurebildung (Ursache geringerer Futteraufnahme) vermindert, die Nacherwärmung verhindert, sowie Substanz- und Qualitätsverluste deutlich reduziert. Zudem ist der Transportaufwand auf kürzeren Häcksellängen deutlich geringer. LEURS kam im Jahre 2006 zu folgenden Ergebnissen: Dichtesteigerung bei 5 mm von bis zu 25 % gegenüber 21 mm an der Anschnittfläche geringere Aktivitäten von Mikroorganismen, geringere Temperaturerhöhung, geringere Energieverluste, erhöhte Schmackhaftigkeit des Futters Vorteile bei Transport und Silagebereitung: geringerer Transportaufwand leichtere, bessere Verdichtbarkeit höhere Schüttdichte Vorteile während der Konservierungsphase/Lagerung: Verbesserung des Gärverlaufes beschleunigter Austritt des Zellsaftes und somit rasche Milchsäuregärung Vermeiden von Erwärmung und Fehlgärungen => längere aerobe Stabilität geringere Aktivität von Hefen geringerer Eiweißabbau höhere Säuregehalte durch höhere Aktivität der Milchsäurebakterien 76 Ernte und Konservierung Ernte und Konservierung 77

40 7.1.3 Vermeidung der Futterverschmutzung Verschmutzungen bedeuten das Einbringen von Gärschädlingen (z.b. Clostridien) und Störsubstanzen (z.b. Sand). Während Gärschädlinge zu Fehlgärungen der Silagen und zu Substratverlusten führen, verursachen Sand oder ähnliche Verschmutzungen eine zusätzliche Belastung des tierischen Organismus. Bodennahe Stängelanteile können einen hohen Besatz mit Schimmelpilzen und Hefen aufweisen (siehe Punkt Gärschädlinge) Einsatz von Siliermittel Siliermittel dienen zur Sicherung der Qualität des Grundfutters. Sie sind in der Lage den Gärverlauf zu beeinflussen, die Silagequalität zu erhalten bzw. zu verbessern und haben dadurch einen Einfluss auf die Schmackhaftigkeit, die Futteraufnahme und die Gesundheit der Tiere. Die Unterdrückung der Bildung von Buttersäure und die Verringerung der Konservierungsverluste sind charakteristisch. Einige Wirkstoffgruppen ermöglichen eine Erhöhung der Futteraufnahme, der Verdaulichkeit und der Mast- oder Milchleistung. Um eine hohe Wirkungssicherheit zu erreichen, ist auf eine exakte, gleichmäßige Verteilung und die Einhaltung der vorgegebenen Dosiermenge zu achten. Fehler, die im Ackerbau oder bei der Ernte gemacht wurden, können durch deren Einsatz nicht mehr rückgängig gemacht werden. Das Angebot an Siliermitteln ist groß. Vor dem Einsatz eines Präparates muss die Art und der Zustand der Erntegüter sowie die Wirkungsweise und -richtung des Produkts bekannt sein. Im Folgenden werden in aller Kürze die wichtigsten Siliermittel dargestellt. Impfkulturen (Milchsäurebakterien) Impfkulturen können bei TS-Gehalten von % eingesetzt werden. Diese stabilisieren die Silage und reduzieren die Gefahr von Energie- und Qualitätsverlusten. Als zusätzlicher Effekt sind Veränderungen des Aminosäuremusters im Futter, oder die Erhöhung der Verdaulichkeit möglich. In Versuchen wurde eine signifikante Verbesserung der Milch- und Proteinproduktion erreicht (H. Duand et. al.). Homofermentative Milchsäurebakterien Pflanzenzucker werden zu über 90 % in Milchsäure umgewandelt. Dadurch wird eine rasche Absenkung des ph-wertes erreicht. Gärschädlinge werden unterdrückt, die Konservierungsverluste sinken. Die Energiekonzentration und die Verdaulichkeit der Silagen steigt. Bei TS-Gehalten über 35 % können allerdings Probleme bei der Entnahme durch Nach - erwärmung enstehen. 78 Ernte und Konservierung Ernte und Konservierung 79

41 Heterofermentative Milchsäurebakterien Besonders bei Silagen mit hohen TS-Gehalten ( > 35 %) ist der Einsatz von heterofermentativen Milchsäurebakterien ratsam. Neben Milchsäure entsteht bei den Umsetzungsvorgängen Essigsäure und Alkohol. Essigsäure erhöht die aerobe Stabilität bei der Entnahme durch die Unterdrückung der Hefen. Durch die Produktion der Essigsäure wird die Siliergeschwindigkeit reduziert, wodurch Gärschädlinge langsamer unterdrückt werden. Die höheren Energieverluste während der Umsetzungsprozesse werden durch die geringeren Energieverluste bei der Entnahme deutlich überkompensiert. Die Gärdauer beträgt mindestens 8 Wochen. Chemische Siliermittel und deren Wirkung Salzform Neutralsalze chemische Mittel Ameisensäure (Salz: Formiat) Benzoesäure (Salz: Benzoat) Probionsäure (Salz: Probionat) Natriumnitrit Hexamethylentetramin (HMT) Wirkung Hemmung der Essigsäurebildung, Förderung der Milchsäurebildung Hemmung von Hefen, geringe Wirkung auf Bildung von Butter- und Essigsäure hemmt Hefen und Schimmelpilze, in geringem Maße Essigund Buttersäurebildner Wirkung während der Anfangsgärphase, hemmt Clostridien hemmt in der zweiten Gärphase Buttersäurebildner und Gärschädlinge Quelle: eigene Darstellung Chemische Siliermittel Die Gruppe der chemischen Siliermittel umfasst Säuren und deren streufähige Salzform sowie Neutralsalze. Säuren und Salze senken den ph-wert unabhängig von der natürlichen Milchsäuregärung und hemmen zusätzlich Gärschädlinge. Einsatzbereich: Futter mit geringen Zuckergehalten oder niedrigen TS-Gehalten (< 30 %). Beim Einsatz von Säuren muss die korrosive Wirkung und die Gefahr von Verätzungen beachtet werden. Neutralsalze besitzen eine bakterienhemmende Wirkung ohne dabei eine Absenkung des ph-wertes zu bewirken. Die Milchsäurebakterien werden nicht beeinflusst. Im Gegenzug sind die Neutralsalze auf eine Absenkung des ph-wertes durch die Milchsäurebakterien angewiesen. Wartezeiten beachten. 80 Ernte und Konservierung Ernte und Konservierung 81

42 Siliermittel-Gruppen, Wirkung 7.2 Silagebereitung Einen Überblick über Siliermittel mit DLG-Gütezeichen, deren Handelsnamen, Preis und Wirkungsrichtung bietet die Internetseite Gruppe Wirkung 1 Verbesserung des Gärverlaufs 1a für schwer silierbare Futtermittel (Grundfutter mit zu niedrigen Gehalten an Gärsubstrat oder TS) 1b für mittelschwer silierbare Futtermittel (Grundfutter mit ausreichend Gärsubstrat unter 35 % TS) 1c für leicht silierbare Futterpflanzen (Grundfutter mit ausreichend Gärsubstrat über 35 % TS) 2 Verbesserung der aeroben Stabilität ( > 35 % TS) 3 Reduzierung des Gärsaftanfalls (z.z. keine Mittel verfügbar) 4 Förderung von Futterwert und Leistung 4a Förderung von Futteraufnahme 4b Verbesserung der Verdaulichkeit 4c Verbesserung der tierischen Leistung 5 Verhinderung der Vermehrung von Clostridien Quelle: LVLF Paulineaue, abgeändert Anforderungen an die Einlagerung Das Ziel einer jeden Silagebereitung muss es sein, das Erntegut in optimaler Qualität zu konservieren und die Substanzverluste möglichst gering zu halten. Eine stabile Silage wird nur dann erreicht, wenn der Sauerstoff rasch veratmet, ein erneuter Zutritt von Luft vermieden und das gebildete Kohlendioxid im Futterstock gehalten wird. Befüllung des Silos: zügiges Befüllen des Silos sorgfältiges Verteilen richtiges Verdichten (Schichtdicke unter 30 cm) hoher Verdichtungsgrad (Lagerdichte kg TM/m 3 hoher Reifenluftdruck Walzgewicht: Bergeleistung in t Frischmasse je Stunde geteilt durch Faktor 4 rascher und luftdichter Abschluss des Silos Schutz der Abdeckung vor Beschädigungen durch Vögel und Wild Verdichtung muss oberste Priorität haben, um anaerobe Verhältnisse für die Milchsäurebakterien zu schaffen. 82 Ernte und Konservierung Ernte und Konservierung 83

43 Optimale Siloabdeckung: Unterziehfolie Polyethylen-Qualitätsfolie Gewebefolien, Schutzgitter Beschwerung evtl. Umzäunung Ablauf des Silierprozesses Silage ist durch Milchsäure konserviertes hochwertiges Futter für Nutztiere, hier vor allem Wiederkäuer und insbesondere Rinder, da diese durch die Fermentation im Pansen in der Lage sind, Strukturkohlenhydrate zu verdauen. Der wesentliche Vorteil der Unterziehfolie besteht in der Anpassungsfähigkeit an die kleinsten Unebenheiten der Silooberfläche. Lufteinschlüsse an der Oberfläche werden dadurch weitestgehend ausgeschlossen. Die Farbe der Silofolie hat keinen Einfluss auf die Silagequalität (Nussbaum, 2002). Helle Folien sind in Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung zu bevorzugen. Bei der Silagebereitung erfolgt die Konservierung des Grundfutters durch die Einlagerung unter Luftabschluss (anaerobe Bedingungen) bei gleichzeitiger Absenkung des ph-wertes. Silomais ist eine leicht silierbare Pflanze mit hervorragenden Siliereigenschaften. Diese Tatsache darf aber nicht zu einer mangelnden Sorgfalt bei der Silagebereitung führen. Geringste Fehler führen zu Nacherwärmung und Verderb der Silagen. Bei der Silierung wird durch Milchsäurebakterien die vorhandene Glucose und Fructose zu Milchsäure vergoren. Dadurch wird der ph-wert im Silo abgesenkt und eine Haltbarkeit des Futters erzielt. Ein verlustarmer Gärverlauf setzt eine rasche Entwicklung der Milchsäurepopulation voraus. Voraussetzung hierfür sind neben anaeroben Bedingungen, wasserlösliche Kohlenhydrate in ausreichender Form sowie optimale Temperaturen (18 25 C). Milchsäurebakterien verursachen die geringsten Energieverluste. Alle anderen Mikroorganismen stehen in Konkurrenz und gelten als Gärschädlinge. 84 Ernte und Konservierung Ernte und Konservierung 85

44 Ablauf des Silierprozesses Verdichtung, lufdichter Abschluss Umsetzungsprozesse während der Gärung Zucker, Stärke Verbrauch des Restsauerstoffes durch aerobe Bakterien und Pilze geringe Gehalte erwünscht Bakterien unerwünscht Unterdrückung von + pflanzeneigenen Enzymen + aeroben und fakultativ anaeroben Mikroorganismen (Hefen, Bakterien, Schimmelpilzen) Einsetzen der Milchsäuregärung Absinken des ph-wertes Entstehung von CO 2 Essigsäure stechender Geruch, denaturiert Zellproteine von Mikroorganismen Milchsäure aromatischer Geruch Konservierungsmittel Hemmung von Clostridien, koliformen Keimen, Hefen Buttersäure riecht nach Erbrochenem Unterdrückung gärschädlicher Bakterien (Clostridien, Listerien etc.) Hemmung der Milchsäurebakterien Gärschädlinge Quelle: eigene Darstellung Stabile Silagen Quelle: eigene Darstellung Gärschädlinge gelten als direkte Konkurrenten der Milchsäurebakterien. Sie verursachen hohe Nährstoffverluste, verbrauchen Kohlenhydrate und können auch Toxine produzieren, welche negative Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit und Gesundheit haben können. Zu den wichtigsten Gärschädlingen zählen: Schimmelpilze Hefen Fäulnisbakterien Buttersäurebakterien 86 Ernte und Konservierung Ernte und Konservierung 87

45 Schimmelpilze verbrauchen Nährstoffe und können schädliche Mykotoxine produzieren, welche die Gesundheit, Reproduktion und Leistungsfähigkeit der Tiere negativ beeinflussen. Diese Pilze können unterschieden werden in solche, die auf dem Feld ( Feldpilze ) entstehen und jene, die im Lager produziert werden ( Lagerpilze ). Für die Aktivierung dieser Lagerpilze ist Sauerstoff erforderlich. Schimmelpilze sind säureverträglich und mit zunehmenden Temperaturen steigt die Aktivität. Schimmelbildung an der Oberfläche wird verursacht durch eine unsachgemäße Abdeckung, Schimmelnester im Futterstock durch zu trockene Partien, in Schichten durch Silierpausen, mangelhafte Verdichtung und zu dichte Walzschichten. Neben dem Luftzutritt ist die Aktivität von Hefen eine häufige Ursache für das Wachstum von Schimmelpilzen im Futterstock. Ein hohes Gefährdungspotenzial besitzen die von Schimmelpilzen gebildeten Mykotoxine. Diese können schon in sehr geringen Konzentrationen Wachstums- und Fruchtbarkeitsstörungen bei den Tieren verursachen. Außerdem begünstigen sie wegen ihrer immunsuppressiven Wirkung das Auftreten und den Schweregrad von Infektionskrankheiten (Quelle: Mehrländerprojekt Schimmelpilze und Mykotoxine in Futtermitteln ). Bei den Wiederkäuern können die Mykotoxine in den Vormägen inaktiviert werden, so dass Leistungsrückgänge und eine Beeinträchtigung der Gesundheit geringer ausfallen als bei Schweinen, Geflügel oder Pferden. Vor der Behandlung der Krankheiten ist jedoch eine genaue Diagnostik erforderlich, da die durch Mykotoxine verursachten Krankheitsbilder oft multikausal sind. Die Symptomatik der Mykotoxine ist vielfältig: Fieber, Durchfall verminderte Futteraufnahme Gewichtsverluste Rückgang der Leistung Rückgang des Milchfettgehaltes krustöse Ekzeme auf der Schenkelinnenseite und Euterhaut Husten, Atemschwierigkeiten Klauenrehen Quelle: Kalchreuther, ALF Ansbach Quelle: Oldenburg, FAL 88 Ernte und Konservierung Ernte und Konservierung 89

46 Hefen wandeln unter Sauerstoffabschluss Zucker zu Alkohol um, bei Zufuhr von Sauerstoff wird zusätzlich Milchsäure verbraucht. Als Folge treten eine Reihe von Fehlgärungen und Nacherwärmung auf. Mit steigenden Temperaturen steigt die Aktivität. Hefen sind säureverträglich. Sauerstoff, eine geringe Temperaturabhängigkeit und ph-werte über 5 sind die erforderlichen Lebensbedingungen für Fäulnisbakterien. Fäulnisbakterien bauen Eiweiße ab und produzieren giftige Nebenprodukte. Verschmutzungen des Futters sind die Ursache für den Eintrag von Buttersäurebakterien. Der Abbau von Eiweißen zu Ammoniak und Aminen, die Umwandlung von Milch- zu Buttersäure, hohe Energieverluste und ein übler Geruch der Silagen sind die Konsequenz des Befalls. Der optimale Temperaturbereich liegt zwischen C. Ein enger ph-wert (4 5) und sauerstofffreie Bedingungen sind die Voraussetzung für die Aktivität der Buttersäurebakterien. Essigsäurebakterien verwandeln Zucker zu Essigsäure und Kohlendioxid unter der Freisetzung von Wärme. Das Temperaturoptimum liegt bei ca C. Das Vorkommen von Sauerstoff und Silagen mit geringen TS-Gehalten sind prädestiniert. Ursachen, Auswirkungen und Möglichkeiten zur Vermeidung von Fehlgärungen Im Zuge der Silagebereitung und während des Silierprozesses kann es zu einer Reihe von Fehlgärungen und zu Schimmelpilzbefall kommen. Die Ursachen, Auswirkungen auf die Tiere und Möglichkeiten dies zu vermeiden sind im Folgenden kurz zusammengefasst. Schimmelbildung Nacherwärmung Buttersäuregärung zu hohe Essigsäuregehalte Ursachen Auswirkung Vermeidung durch Sauerstoffzutritt Nährstoffverluste sorgfältiges Verdichten Gefahr von Mykotoxinen sorgfältiger Siloabschluss Verringerung der zügiges Befüllen Futteraufnahme Vorschub erhöhen Rückgang der Leistung zu lange Befüllzeiten zu geringe Entnahme hohe Temperaturen Sauerstoffzutritt Verschmutzung langsame Milchsäurebildung zu geringe TS-Gehalte hohe Temperaturen Zufuhr von Luft zu geringe TS-Gehalte Erwärmung Nährstoffverluste geringe Futteraufnahme Leistungsabfall Nährstoffverluste geringere Futteraufnahme Leistungsabfall Anstieg des ph-wertes giftige Abbauprodukte Keimzahl der Milch Nährstoffverluste geringe Futteraufnahme Leistungsabfall zügiges Befüllen sorgfältiger Siloabschluss Vorschub erhöhen Verschmutzungen vermeiden rascher Entzug des Sauerstoffes sorgfältiges Verdichten Luftabschluss 90 Ernte und Konservierung Ernte und Konservierung 91

47 Fehlgärungen jeglicher Art münden in sinkenden Qualitäten und belasten die Gesundheit und Leistungsfähigkeit der Tiere: Gesundheit Keimzahl der Milch negativer Einfluss von verschimmeltem oder vedorbenem Futter auf Leistung Lebensbereiche der Gärfutter-Mikroorganismen Mikroorganismen ph-wert Sauerstoff Temperaturoptimum Milchsäurebakterien nein Essigsäurebakterien ja/nein Buttersäurebakterien nein Fäulnisbakterien ja Schimmelpilze ja Hefen ja/nein ph C Quelle: Berufsbildung, Bozen Futteraufnahme Quelle: eigene Darstellung Im Allgemeinen werden Gärschädlinge gefördert durch: zu geringe Mengen an hemmenden Säuren (Milchsäure) schlechtes Gärsäureverhältnis hohe Keimgehalte auf den Pflanzen Stress der Pflanzen während der Wachstumsphase Vorhandensein von Sauerstoff Nachfließen von Sauerstoff Durch die Schaffung von optimalen Bedingungen für die Milchsäuregärung (Sauerstoffentzug, kein Sauerstoffzutritt, Temperaturen um 20 C) und die dadurch einsetzende Bildung von Milchsäure wird den meisten Gärschädlingen die Lebensgrundlage entzogen. 7.3 Entnahme Das Öffnen des Silos zur Entnahme der Silage bedeutet im selben Atemzug das Aufstoßen der Tür für einen erneuten Zutritt von Luftsauerstoff. Der Kontakt der Anschnittfläche mit Sauerstoff ist unumgänglich. Die Tiefe des Luftzutrittes und die damit einhergehende Aktivierung der Abbauprozesse werden jedoch stark durch die Güte der Verdichtung und die Entnahmetechnik beeinflusst. 92 Ernte und Konservierung Ernte und Konservierung 93

48 Bei der Entnahme muss eine übermäßige Luftzufuhr vermieden werden: Luftzufuhr bedeutet: Nacherwärmung Vermehrung der Hefen Verbrauch von Zucker und Milchsäurebakterien Trockenmasseverluste Die entstehenden Trockenmasseverluste sind das Ergebnis der mikrobiologischen Abbauprozesse, welche durch den Kontakt der Gärschädlinge mit Luftsauerstoff zustande kommen. Die Höhe der Verluste ist abhängig von der Lagerungsdichte, der Entnahmetechnik und dem Entnahmeintervall. Schematische Darstellung der Trockenmasse (TM) Verluste Vermeidung des Luftzutritts: glatter Siloanschnitt Siloabdeckung nicht zu weit zurückschlagen ausreichender Vorschub (Winter 1,5 m/woche, Sommer > 2 m/woche) hoch geringe Lagerungsdichte Entnahme glatt Auflockerung Entnahmeintervall kurz lang geringe TM-Verluste hohe TM-Verluste Quelle: eigene Darstellung 94 Ernte und Konservierung Ernte und Konservierung 95

49 8 Sortenwahl Die Sortenwahl gehört beim Mais zu den wichtigsten ertragsund qualitätsbeeinflussenden Faktoren. Um die ideale Sorte für Ihren Betrieb zu finden sind Standort und betriebliche Anforderungen auf das Genaueste zu hinterfragen. Folgende Faktoren sind bei der Standortfrage zu klären: Angebot an Wärme im Laufe der Vegetation Erwärmung des Standortes im Frühjahr Auftreten von Stürmen zur Verfügung stehendes Wasser Auftreten von Krankheiten Zu den wichtigsten betrieblichen Anforderungen zählen: Grundfutterzusammensetzung Flächenausstattung Erntefenster Die Jugendentwicklung des Maises hat einen großen Einfluss auf die gesamte Vegetationsperiode. Besonders auf Böden, die sich im Frühjahr langsam erwärmen und hohe Schwankungen der Tages- und Nachttemperaturen (z. B. leichte Böden) aufweisen, ist auf eine gute Kältetoleranz und Jugendentwicklung der Sorten zu achten. Das Angebot an Wärme bestimmt die Wahl der Reifezahl. Es sollten stets Sorten gewählt werden, die sicher abreifen und das Ertragspotenzial ausschöpfen. Dies sichert die Qualität des Erntegutes für eine hochleistungsorientierte Fütterung. Zudem kann die Bestellung der Folgefrucht zeitgerecht erfolgen und die Gefahr der Schädigung des Bodens durch ungünstige Witterungsverhältnisse bei der Ernte sinkt. Beim Maisanbau auf Grenzstandorten (Höhenlagen, kalte Standorte) sind Sorten aus dem frühen Reifebereich mit zügiger Jugendentwicklung im Frühjahr und sicherer Ausreife im Herbst zu empfehlen (keine stay-green Sorten!). 96 Sortenwahl Sortenwahl 97

50 Ein mangelndes Wasserangebot begrenzt die Ertragsfähigkeit. Stresstolerante Sorten sind ein Muss, um dennoch hohe Erträge zu erzielen. Je nach Region und Verwertungsrichtung spielen Tole ran zen gegen unterschiedliche Krank heiten eine wichtige Rol le. Zu nennen sind hier vor allem Toleranzen gegen Kolben-, Stängelfusarien und Blattkrankheiten. Kolbenfusarium birgt die Gefahr der Produktion von Mykotoxinen, Stängelfusarium be ein flusst die Standfestigkeit und somit die Ertragssicherheit der Sorten. Gebiete mit hoher Luftfeuchte und hohen Temperaturen (südliche Anbaugebiete, Nebellagen, Gewässer) sind po tenz ielle Helminthosporium-Befallsgebiete. Blatt krank hei - ten führen zu einem Verlust von Assimilationsfläche, zu vorzeitiger Abreife der Bestände und als Konsequenz zu Ertragsverlusten. Tolerante Sorten weisen einen sehr gesunden Blattapparat auf und können somit das Ertragspotenzial ausschöpfen. Für Betriebe mit Flächenknappheit zählt der Energieertrag pro Hektar, um größtmögliche Erträge pro Flächeneinheit zu realisieren und somit die Futterkosten gering zu halten. 98 Sortenwahl In einer maisbetonten Ration ist darauf zu achten, dass kein Überangebot an Stärke mit den möglichen negativen Folgen einer Pansenacidose auftritt. Silomaissorten mit mittleren Stärkegehalten können auch bei hohen Maisanteilen in der Ration eingesetzt werden ohne die Grenzen der wiederkäuergerechten Fütterung zu überschreiten. Die beste Silomaissorte in maisbetonten Rationen ist diejenige, die bei einem Gehalt an Stärke von 300 bis max. 320 g je kg TS einen hohen Stärkeertrag aufweist (s. S. 40). In grasbetonten Rationen ist ein Überschuss an Eiweißfraktionen im Futter vorhanden. Nur bei ausreichend schnell umsetzbaren Kohlenhydraten können die zur Verfügung stehenden Stickstoffverbindungen in Mikrobenwachstum umgesetzt werden. Maissilage ist der ideale Rationspartner. Sorten mit hohen Stärkegehalten sind zu bevorzugen. Eine andere Möglichkeit besteht auch darin, einen Hochschnitt bei hochertragreichen Sorten anzuwenden. Durch diese Flexibilität kann auf ein unterschiedliches, witterungsbedingtes Angebot an Grassilage und Maissilage betriebsindividuell reagiert werden. Die beste Silomaissorte in grasbetonten Rationen ist diejenige, die bei einem Gehalt an Stärke von mehr als 320 g je kg TS einen hohen Stärkeertrag aufweist (s. Seite 40). Sortenwahl 99

51 Mit der Sortenwahl kann zudem individuell auf den Zeitpunkt und Zeitraum der Ernte reagiert werden. Als Folge der intensiven züchterischen Bearbeitung können hinsichtlich des Abreifeverhaltens folgende Sortentypen unterschieden werden: Das wesentliche Merkmal einer stay-green Sorte ist ihre bis zur Kornreife grün bleibende Restpflanze, die eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Stängelfäuleerregern besitzt und das Risiko einer raschen Verstrohung verringert. Bei entsprechenden Standortbedingungen kann der mögliche Stärkezuwachs voll ausgeschöpft werden. Zudem weisen derartige Sorten ein wesentlich längeres Erntefenster auf. Die Pflanzen sind über einen relativ langen Zeitraum erntefähig, Arbeitsspitzen können entschärft werden. Erfolgreich durch das Maisjahr Weiterführende Informationen rund um das Thema Mais finden Sie in unseren Fachbroschüren. Anbauratgeber für die Biogasproduktion M Mais Anbauplaner Ein deutlich anderes Abreifeverhalten zeichnet eine dry-down Sorte aus. Die Restpflanze weist eine rasche Abreife auf. Dies erfordert eine genauere Beobachtung des Reifezustandes, um den optimalen Erntetermin zu treffen. Jedoch sind diese Sorten klar im Vorteil, wenn es sich um ungünstigere Anbaulagen oder nasskalte Jahre handelt. Unter diesen Umständen reifen drydown Sorten sicher ab. Zuckerrübe Sorghum Energiemais KWS Energiepflanzenzüchtung Sonnenblume Roggen Wir säen Energie Kulturen- und Sortenempfehlung Harmonisch abreifende Maissorten zeigen eine gleichmäßige Abreife der Restpflanze und des Kolbens. Diese Sortentypen weisen ein ausreichend breites Erntefenster auf und kommen auf den verschiedensten Anbaulagen bestens zu Recht. 100 Sortenwahl Einfach bestellen: Telefon: / , Fax / Internet: Sortenwahl 101

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