Bedarfsgerechte Versorgung mit N und P spart Geld und schont die Umwelt!

Bedarfsgerechte Versorgung mit N und P spart Geld und schont die Umwelt! Maximal 170 kg N / ha inklusive Gärresten, max. 50 kg N-Überschuss im Durchschnitt von 3 Jahren (bisher 60 kg), max. 10 kg P2O5-Überschuss im Mittel von 6 Jahren (bisher 30 kg). Für einige Milchviehhalter kann dies bedeuten, entweder den Bestand ab zu stocken oder Fläche zu pachten oder über die Fütterung nachzudenken. Denn hier liegen bei vielen Betrieben noch erhebliche Reserven. Nach dem Motto Viel hilft viel halten viele Milchviehhalter immer noch Nährstoffe vor. Vorhalten bei N und P belastet neben dem Geldbeutel auch die Hoftor- oder Stoffstrombilanz. Dr. Thomas Priesmann vom DLR Eifel fasst die aktuellen Erkenntnisse zur N- und P-Versorgung von Milchkühen zusammen und zeigt anhand von Beispielen wie und wo N und P eingespart werden kann. Um die N- und P-Ausscheidungen unserer Nutztiere zu reduzieren, ohne dass es zu Leistungseinbußen kommt, muss man die Tiere nur konsequent am N und P-Bedarf füttern (dies gilt natürlich auch für die übrigen Nähr- und Wirkstoffe). Damit dies gelingt, muss man den Bedarf kennen. Phosphor-(P)-Bedarf Der P-Bedarf einer Milchkuh hängt von ihrer Milchleistung und ihrer Futteraufnahme ab. Je kg Milch und je kg Trockenmasseaufnahme unterstellt die GfE (Gesellschaft für die Ernährung der Nutztiere) einen Bedarf von 1,43 g P. Bei 40 kg Milchleistung und einer kalkulierten Trockenmasseaufnahme von 23 kg sind dies 90 g (40 + 23 = 63 * 1,43 = 90) bzw. 3,9 g je kg TM-Aufnahme. Dabei unterstellt die GfE eine Verwertung von 70 %. D.h., von 100 g P im Futter würde die Kuh 70 g verwerten und 30 g wieder ausgeschieden. Dabei macht die GfE keine Unterschiede zwischen den Futtermitteln. Neuere Untersuchungen (Haese 2017) zeigen jedoch, dass die Verwertung des P je nach Futtermittel z.t. besser ist (s. Tabelle 2). Leider fehlen für die wichtigsten Grobfutter Zahlen zur Verwertbarkeit des Phosphors. Forschungsergebnisse aus anderen Ländern (NL) lassen vermuten, dass die Phosphorverwertung in Gras- und Maissilagen ebenfalls besser ist als der Pauschalwert der GfE von 70 %. Tabelle 1: P-Bedarf von Milchkühen in Abhängigkeit von Milchleistung und Futteraufnahme (Quelle: GfE, 2001). kg / Kuh / Tag Phosphorbedarf ECM TM-Aufn. (g/kuh/tag) (g/kg TM) 20 17 52 3,2 30 20 71 3,6 40 23 90 3,9 50 26 109 4,2 Frühlaktation 30 17 67 4 40 20 86 4,3

Tabelle 2: P-Verwertung von Futtermitteln bei unterschiedlicher Passagerate in % (Quelle: Haese 2017) SES Weizen Mais RES hres P 5 %, 12 kg* 81 82 87 67 57 P 8 %, 20 kg** 74 75 85 56 50 * 5 % Passagerate, ~ 12 kg TM-Aufnahme ** 8 % Passagerate, ~ 20 kg TM-Aufnahme SES Sojaextraktionsschrot RES Rapsextraktionsschrot hres Rapsextraktionsschrot hitzebehandelt (60 Min., 135 C) P-Gehalte in Futtermitteln Neben der Kenntnis des Bedarfs und dem Wissen um die Verwertung des Phosphors in den einzelnen Futtermitteln müssen für eine bedarfsgerechte Versorgung die P-Gehalte im Futter bekannt sein. Diese können z.t. erheblich schwanken. Betroffen davon sind vor allem Grassilagen (s. Abbildung 2). Abbildung 1: P-Gehalte in verschiedenen Futtermitteln (Quelle: Haese 2017) Rapsextraktionsschrot (RES) enthält fast doppelt so viel P wie Sojaextraktionsschrot (SES). Bei der Umstellung von SES auf RES z.b. im Rahmen einer GVO-freien Fütterung gelangt viel P in die Gesamtration. Wenn 2,5 kg SES durch RES ersetzt werden sollen erhöht sich die P-Aufnahme um mehr als 13 g (10,7 g/ kg FM - 6,3 g/kg FM = 4,4 g * 2,5 kg SES * 1,2 (Umrechnungsfaktor RES zu SES) = 13,2 g), wenn nicht über ein P-armes oder freies Mineralfutter gegengesteuert wird. Abbildung 2 zeigt, dass die P-Gehalte in den Grassilagen seit 2004 in der Tendenz abnehmen (gestrichelte Linie, von Ø 3,5 auf 3,2 g / kg TM). Dies ist aus Sicht der Dünge-VO auf den ersten Blick positiv. Zwischen dem P- und dem Rohproteingehalt in der Grassilage besteht jedoch eine enge Beziehung. Grassilagen mit niedrigen P-Gehalten haben häufig auch niedrige Rohproteingehalte. Fehlendes Protein aus dem Grundfutter muss dann über proteinreiche Zukaufsfutter ausgeglichen werden. Biertreber, RES oder heimische Leguminosen sind i.d.r. aber P-reich, so dass über die sinkenden P-Gehalte im Gras kein Einsparpotential zu erwarten ist.

4,5 4 3,5 3 2,5 R² = 0,3258 2 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 25 % Bessere Mittel 25 % Schlechtere Eifel Abbildung 2: Entwicklung der P-Gehalte in Grassilagen in RLP von 2004 bis 2017 (Quelle: Priesmann 2017) Hilft viel wirklich viel? An der Lehranstalt in Iden (Sachsen-Anhalt) und an der Universität Hohenheim wurde jeweils ein Versuch durchgeführt, um die Folgen einer P-Überversorgung auf Milchleistung und P- Ausscheidungen zu untersuchen. Eine Überversorgung (Viel hilft viel!) führte in beiden Versuchen dazu, dass der überschüssige Phosphor mit dem Kot komplett wieder ausgeschieden wurde (s. Tabellen 3 und 4). Die Milchleistung in Iden war in der Gruppe mit bedarfsgerechter P-Versorgung tendenziell etwas höher, ebenso die Futteraufnahme. Die Unterschiede waren jedoch nicht signifikant. Tabelle 3: Auswirkungen eine P-Zulage auf die P-Ausscheidungen von Milchkühen mit dem Kot (Quelle: Engelhard, 2017) P-Bedarf P-Zulage TM-Aufnahme (kg) 22,1 21,6 NEL (MJ) 164 161 nxp (g) 3590 3532 RNB (g) 17 18 Phosphor (g/kuh und Tag) 88 97 Phosphor (g/kg TM) 4,0 4,5 Milchleistung (kg) 43,9 42,9 Milchfett (%) 3,88 3,88 Milcheiweiß (%) 3,24 3,26 P-Ausscheidungen mit dem 33,0 47,4 Kot (g/kuh/tag) Differenz (g / Kuh und Tag) + 14,4 P-Ausscheidungen mit dem 12,05 17,3 Kot (kg/kuh/jahr) P-Ausscheidungen mit dem Kot 1205 1730 (kg/100 Kühe/Jahr) Differenz (kg / Jahr) + 525

Tabelle 4: Auswirkungen eine P-Zulage auf die P-Ausscheidungen von Milchkühen mit dem Kot (Quelle: Haese, 2017) Angaben in % P-Bedarf P-Zulage Maissilage 20 20 Grassilage 15 15 Heu 15 15 Weizen 9 9 Mais 15 15 Erbsen 8 8 Ackerbohnen 10 10 SES 5 5 Maiskleber 1 1 Kartoffelprotein 1 1 MonoNatriumPhosphat 0,2 MonoCalciumPhosphat 0,1 Vitamin-Mix 1 0,7 P-Gehalt (g / kg TM) 4,2 5,2 P-Aufnahme (g / Kuh und Tag) 95 116 P-Konzentration Kot (g / kg TM) 8,2 10,6 P-Ausscheidungen mit dem Kot 60 86 (g/kuh/tag) Differenz (g / Kuh und Tag) + 26 P-Ausscheidungen mit dem Kot 21,9 31,4 (kg/kuh/jahr) P-Ausscheidungen mit dem Kot 2190 3140 (kg/100 Kühe/Jahr) Differenz (kg / Jahr) + 950 Was tun? Wer weiterhin auf SES als Eiweißkomponente setzt, kann den P-Gehalt in der Gesamtration sehr gut über die Wahl eines passenden Mineralfutters auf den Bedarf einstellen. Wer dagegen RES als Eiweißkomponente füttert kann je nach Zusammensetzung der Ration i.d.r. komplett auf Phosphor im Mineralfutter verzichten (s. Beispiele in Tabelle 5). Problematisch kann es werden, wenn größere Mengen RES in Kombination mit P-reichen Komponenten gefüttert werden (z.b. P-reicher Grassilage plus Maissilage plus Getreide). Dann lässt sich auch über ein P-freies Mineralfutter keine ausgeglichene P-Bilanz erreichen. Wer dann noch knapp mit Fläche ist und GVO-freie Milch erzeugt muss über den Einsatz von GVO-freiem Soja oder heimischen Leguminosen nachdenken, die weniger P-enthalten. Weizenschlempe und Biertreber entlasten die P-Bilanz nur minimal. Auch Press- und Trockenschnitzel sind aufgrund ihres sehr niedrigen P-Gehaltes sehr gut geeignet, P- Überschüsse zu kompensieren. Wegen des geringen Proteingehaltes verdrängen sie allerdings weniger RES als vielmehr P-reiche Energiefutter wie Getreide und Silomais.

Tabelle 5: Folgen eines Austauschs von SES durch RES auf die P-Bilanz bei P-armer und P- reicher Grassilage (Priesmann 2017) Futtermittel (kg FM) RES + RES - SES Grassilage 1.Schnitt, P- 20 20 arm (3g P/kg TM) Grassilage 1.Schnitt, P- 20 reich (4g P/kg TM) Maissilage 2017 20 20 20 RES 1,5 1,5 SES 1,3 Triticale 1,0 1,0 1,0 MLF 19/4 max. 5 max. 5 max. 5 Mineralfutter 0% P 0,10 0,10 Mineralfutter 7% P 0,13 Harnstoff 0,08 0,08 0,04 Viehsalz 0,03 0,03 Futterkalk 0,08 P-Bilanz 8 bis 13 g 0 bis 5 g 0 bis 4 g RES + = Rapsextraktionsschrot plus P-reiche Grassilage RES - = Rapsextraktionsschrot plus P-arme Grassilage SES = Sojaextraktionsschrot plus P-arme Grassilage Selbst eine geringfüge Unterschreitung der P-Bedarfsempfehlungen der GfE scheint unproblematisch zu sein. Verschiedene Versuche belegen, dass eine Absenkung der P- Konzentration auf 3,6 3,8 g/kg TM im Hochleistungsbereich (40 kg Milchleistung) unkritisch ist. Zudem beinhalten die Empfehlungen der GfE einen Sicherheitszuschlag. Tabelle 6: Kalkulatorischer P-Bedarf von Milchkühen bei unterschiedlicher Verwertung (* = GfE, 2001, ** = Priesmann, 2017) kg / Kuh / Tag Phosphor (P) 70 %* P 80 %** ECM TM- (g/kuh/tag) (g/kg TM) (g/kg TM) Aufnahme 20 17 52 3,2 2,9 30 20 71 3,6 3,2 40 23 90 3,9 3,5 50 26 109 4,2 3,8 Frühlaktation 30 17 67 4,0 3,6 40 20 86 4,3 3,9 N- bzw. Proteinbedarf der Kuh Der Bedarf an nutzbarem Protein (nxp) für ein kg Milch beträgt 85 g. Der Proteingehalt in einem kg Milch liegt bei 32 35 g. Der Rest wird weitestgehend über den Kot (unverdautes Rohprotein), Harn und die Milch (Milchharnstoffgehalt) wieder ausgeschieden. Der Proteinbedarf der Milchkuh wird maßgeblich von ihrer Milchleistung bestimmt. Dieser liegt bei einer Leistung von 40 kg Milch mit 3,4 % Eiweiß bei knapp 4 kg Rohprotein (XP) bzw. 3,9 kg nutzbarem Rohprotein (nxp). Diese Menge muss über die Futteraufnahme abgedeckt werden. Je höher die Futteraufnahme, desto geringer darf die Rohprotein- bzw. nxp-konzentration im Futter sein.

Tabelle 7: Proteinbedarf von Kühen (Quellen: Hoffmann (2015 und 2014), GfE (1995, 1997, 2001)) Rationskennwert Milchleistung 4,0 % Fett, 3,4 % Eiweiß, 650 kg Lebendgewicht 20 30 40 50 Rohprotein (g/kuh/tag) 2.200 3.050 3.900 4.750 Nutzbares Rohprotein (g/kuh/tag) 2.150 3.000 3.850 4.700 RNB (g/kg TM) >= 0 0-2 0-2 0-2 Tabelle 8: Notwendige Proteinkonzentration im Futter in Abhängigkeit von der Futteraufnahme (Quellen: Hoffmann (2015 und 2014), GfE (1995, 1997, 2001)) Futteraufnahme Rohprotein Nutzbares Rohprotein bei 40 kg Milch 18 216 214 20 195 192 22 177 175 24 162 160 Idealerweise beträgt die Konzentration an Rohprotein und nutzbarem Rohprotein im Futter einer Hochleistungskuh (40 45 kg ECM) zwischen 160 und 165 g, eine entsprechende Futteraufnahme von >=24 kg TM vorausgesetzt. Bei 30 kg Milchleistung und einer TM- Aufnahme von 19 20 kg reichen 150 bis max. 160 g XP bzw. nxp / kg TM aus. Unter diesen Bedingungen sollte der RNB-Wert (Ruminale Stickstoffbilanz) zwischen von 0 und 20 g pro Kuh und Tag liegen. Hilft viel oder ist weniger besser? An den Landwirtschaftlichen Lehranstalten in Aulendorf (Baden Württemberg) und Iden (Sachsen-Anhalt) wurden mehrere Versuche durchgeführt, um der Frage nachzugehen, wie sich eine Über-, aber auch eine Unterversorgung mit Protein auf Leistungen und N- Ausscheidungen auswirken. Da alle Versuche vergleichbare Ergebnisse liefern, werden nur drei Versuche exemplarisch dargestellt. Tabelle 9: Auswirkungen einer Proteinüberversorgung auf Milchleistung und N-Ausscheidung (Quelle: Jilg, 1992) Proteinüberversorgung Kontrolle Milchleistung (kg) 22,9 23,2 XP-Aufnahme (g) 2531 3069 XP-Bedarf (g) 2396,5 2422 XP-Überschuss (g) 135 647 N-Überschuss (g)* 22 103 N-Ausscheidung Gülle (g) 258 309 * Aus dem XP-Überschuss berechnet: 135 g XP / 6,25 = 22 g N

N- bzw. Proteinüberschüsse wirken sich ähnlich aus wie P-Überschüsse. Sie werden zum größten Teil wieder mit Kot, Harn und Milch ausgeschieden. Die höheren Harnstoffgehalte sind eine Folge der Entgiftung des überschüssigen Harnstoffs in der Leber. Dieser Vorgang kostet Energie und belastet die Leber. Beides ist für Kühe gerade zu Laktationsbeginn schädlich. Eine deutliche Proteinreduzierung (negativer RNB-Wert, < 160 g XP, < 160 g nxp) hatte in allen Versuchen, nicht nur den beiden dargestellten, einen Rückgang der Milchleistung zur Folge. Daran änderte auch der Einsatz von pansenstabilem RES nichts. Allerdings verbesserte sich bei proteinreduzierter Fütterung die N-Ausnutzung aus dem Futter und die N-Ausscheidungen gingen deutlich zurück (Jilg 2015). Tabelle 10: Auswirkungen einer Proteinreduzierung auf Milchleistung und Harnstoffgehalt (Quellen: Engelhard 2015 (Versuch 1) und Jilg 2015 (Versuch 2)) Versuch 1 Proteinreduziert Kontrolle Rohprotein (g/kg TM 144 163 nxp (g/kg TM) 153 160 RNB (g/tier/tag) -34 9 Milchmenge (kg/kuh/tag) 41,1 44,1 Energiekorrigierte Milch (ECM) (kg/kuh/tag) 40,5 44,0 Milchharnstoff (mg/l) 155 209 N-Bilanz (g/kuh/tag) 303 375 Futter-N-Ausnutzung (%) 41 38 Versuch 2 (mit pansengeschütztem RES) Rohprotein (g/kg TM 145 166 nxp (g/kg TM) 162 161 RNB (g/tier/tag) -58 19 Milchmenge (kg/kuh/tag) 32,3 33,4 Energiekorrigierte Milch (ECM) (kg/kuh/tag) 32,5 33,3 Milchharnstoff (mg/l) 235 279 Eine Absenkung des Proteingehaltes reduziert die N-Ausscheidungen und entlastet die Umwelt. Bei N-Einsparungen zwischen 40 und 70 g / Kuh /Tag (entspricht etwa einer Differenz von 10 bis 20 g XP/kg TM) in den vorliegenden Versuchen beträgt die Gesamt-N- Einsparung bei 100 Milchkühen im Jahr zwischen 1.460 und 2.550 kg N! Allerdings führte eine Proteinabsenkung unter 160 g XP/kg und/oder 160 g nxp/kg TM in allen vorliegenden Versuchen zu einem Milchrückgang. Dieser betrug je nach Höhe des Proteinmangels ein bis 3,5 kg Milch. Ob es sich lohnt, bei knapper Flächenausstattung auf Milchleistung zu verzichten, muss betriebsindividuell kalkuliert werden.

450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 430 420 410 400 390 380 370 360 350 340 Milchharnstoffgehalt (ml/l) Linear (Milchharnstoffgehalt (ml/l)) Milcheiweißgehalt (kg) Linear (Milcheiweißgehalt (kg)) Abbildung 3: Entwicklung der Milcheiweißmenge und Milchharnstoffwerte in der Milchviehherde aus Iden von 2004 bis 2017 (Quelle: Engelhard 2018) Harnstoffgehalte bis 300 g, wie sie noch vor Jahren empfohlen wurden, sind vor dem Hintergrund von Dünge-VO und der Diskussion um die TA-Luft nicht mehr zeitgemäß. Die Versuchsherde aus Iden zeigt, dass Harnstoffgehalte von 200 mg/l Milch völlig ausreichen, um hohe Milchleistungen (Herdendurchschnitt > 11.000 kg/kuh und Jahr) mit hohen Inhaltsstoffen zu realisieren. Ein Blick in die Glaskugel Mit steigender Milchleistung steigt der Anspruch der Kuh an die Proteinqualität (UDP- Gehalt). Pansenmikroben produzieren aus N die Aminosäuren, die die Kuh für die Milchbildung benötigt. Wenn die Pansenmikroben bei steigender Milchleistung nicht mehr ausreichend Aminosäuren (Mikrobenprotein) produzieren können, müssen die fehlenden Aminosäuren über das Futter zugeführt werden. Dieses Protein muss vor dem Abbau im Pansen geschützt sein. Seit Jahren schon diskutiert man über den Einsatz geschützter Aminosäuren in der Milchviehfütterung. Zur Zeit sind die beiden erstlimitierenden Aminosäuren Methionin und Lysin in geschützter Form verfügbar. Verschiedene Versuche aus den USA aber auch aus Deutschland (Iden, Köllitsch, Neumühle) zeigen den positiven Effekt einer Aminosäurenergänzung auf die Milchleistung, Fruchtbarkeit und Stoffwechselgesundheit (Jilg 2006), aber auch, dass man den Rohproteingehalt in der Ration etwas absenken kann, wenn man die fehlenden Aminosäuren zusetzt (Broderick et al 2007). Für eilige Leser Die vermeintlich in die Jahre gekommen Empfehlungen der GfE (2001) zur P-Versorgung haben immer noch ihre Gültigkeit. Sie beinhalten ausreichend Sicherheitszuschläge. Neuere Forschungsergebnisse belegen sogar, dass die P-Verwertung in einigen Futtermitteln besser ist als in den bisherigen Empfehlungen unterstellt. Über den Bedarf aufgenommener P findet sich fast vollständig in den Exkrementen wieder und belastet Geldbeutel und Umwelt. Für die Rationsgestaltung bedeutet dies, dass in vielen Fällen auf eine P-Ergänzung im Mineralfutter verzichtet werden kann. Dies gilt vor allem dann, wenn z.b. im Rahmen der GVO-freien Milcherzeugung RES als Eiweißkomponente gefüttert wird, da RES fast doppelt so viel P enthält wie SES.

Harnstoffgehalte jenseits von 250 300 mg / l Milch sind Zeichen einer deutlichen Proteinüberversorgung und ein Hinweis auf steigende N-Gehalte in der Gülle. Für eine hohe Milchleistung mit guten Inhaltsstoffen ist ein Harnstoffgehalt von ~ 200 bzw. ein RNB von 0 g völlig ausreichend. Ein deutliches Unterschreiten der Proteinkonzentration im Futter unter 16 % (XP und nxp) führt bei hohen Milchleistungen zu einem Proteinmangel und in der Folge zu einem Leistungsrückgang. Der Einsatz von pansenstabilen Aminosäuren ist für flächenarme Betriebe eventuell eine Option, den Rohproteingehalt noch etwas abzusenken, ohne dass dies die Leistung negativ beeinflusst. Um unsere Milchkühe bedarfsgerecht mit N und P zu versorgen, sollte man die Protein- und Phosphorgehalte seiner Komponenten kennen. Die Bestimmung der Nährstoffe inklusive der Mengenelemente (Ca, P, K, Na, Mg) im Grundfutter (Gras, Gras- und Maissilage, Heu) kostet z.b. bei der LUFA Speyer 54 Euro. Mitglieder im Futtermittelprüfring erhalten 25 % Rabatt. Wenig im Vergleich zu den Kosten einer Über- oder Unterversorgung. Auf Basis der Analysen lassen sich dann Rationen nahe am Bedarf der Tiere kalkulieren und über die MLP kontrollieren. Wer nahe am Bedarf der Tiere füttert vermeidet unnötige Kosten und entlastet die Umwelt. Dies gilt übrigens nicht nur für Milchkühe.