Züchten von Kühen für eine effiziente graslandbasierte Milchproduktion

Züchten von Kühen für eine effiziente graslandbasierte Milchproduktion P. Thomet, S. Ineichen, H. Jörg Hochschule für Agrar-, Forst und Lebensmittelwissenschaften (HAFL), Zollikofen, Schweiz peter.thomet@bfh.ch Einleitung und Problemstellung Nach wie vor ist die Milchleistung pro Kuh und Jahr (kg Milch/Kuh/J), resp. der Stalldurchschnitt (durchschnittliche Jahresmilchleistung einer Herde), für die betriebswirtschaftlichen Überlegungen und Planungen der mitteleuropäischen Länder die dominante Grösse in der Milchviehzucht. Erstaunlich ist die Tatsache, dass dieser Leistungsparameter von den Zuchtverbänden weder nach dem Körpergewicht noch dem Fütterungssystem korrigiert bzw. standardisiert wird. Nur die Fettund Eiweissgehalte, sowie die Laktationsdauer werden zur Beurteilung der Milchleistung herbeigezogen, was bei weitem nicht genügt, um die tatsächliche Produktionsleistung von Milchkühen in Systemen vergleichbar zu machen (THOMET und REIDY, 2013). Die jahrzehntelange einseitige Ausrichtung auf die Jahres-Milchleistung hat dazu geführt, dass die Kühe heute auch in Grünlandregionen Stalldurchschnitte von 6500 bis 8500 kg erbringen, gegenüber nur 4500-5500 kg vor 25 Jahren (KNAUS, 2009). Dieser Zuchtfortschritt kann jedoch nur zum Teil mit einer echten genetischen Verbesserung der Milchleistung erklärt werden, weil der Kraftfuttereinsatz (g KF/kg Milch) gleichzeitig gestiegen ist. Ebenfalls zugenommen haben Körpergrösse und Körpergewicht. Damit stiegen auch der Erhaltungsbedarf für die Nutzungszeit der Kühe und der Futteraufwand für die Aufzucht einer Kuh (THOMET und BURGOS, 2007). Ausserdem zeigt KNAUS (2009) in einer Untersuchung der österreichischen und bayerischen Kuhpopulationen auf, dass die Leistungssteigerung der letzten Jahrzehnte mit einer deutlichen Abnahme der Fruchtbarkeit und Lebensdauer verbunden ist. Aus Wirtschaftlichkeits- und Effizienzgründen sollten Milchkühe jedoch mindestens vier Laktationen Milch produzieren. Im vorliegenden Beitrag wird aufgezeigt, dass die Milchleistung des gesamten Produktionssystems bezogen bzw. charakterisiert durch seine Fläche und die betriebseigene Futtergrundlage im Zentrum der Betrachtungen stehen sollte und nicht mehr die hohe Einzelkuh-Jahresleistung, welche auf Futterzukäufe und letztlich betriebsexterne Flächen angewiesen ist. Zunehmend wichtige Gesichtspunkte sind die Ressourceneffizienz und die damit verbundene standortgerechte Milchproduktion. Unter den erwarteten zukünftigen Rahmenbedingungen wird das fruchtbare, für den Ackerbau geeignete Land knapp. Dieses wird von der Menschheit gleichzeitig als Baugrund, Produktionsstandort für menschliche Nahrung, als Futterbasis für die Nutztierhaltung und für die Energieproduktion beansprucht, was zunehmende Konkurrenz und damit höhere Preise für die Maisund Kraftfutterbasierte Milchproduktion zur Folge haben wird. Es kann davon ausgegangen werden, dass die grünland- und weidebasierte Milchproduktion aus diesem Grund in den nächsten Jahrzehnten an Bedeutung gewinnen wird. Im Sinne grösstmöglicher Effizienz und ganzheitlicher Systemoptimierung geht es in Zukunft darum, besser zu analysieren, welche Flächenansprüche die heutigen Milchproduktionssysteme aufweisen. In dieser Betrachtung sind sowohl die Flächen, von welchen die zugekauften Futtermittel stammen einzuschliessen, als auch die Futterkonvertierungseffizienz von Wiederkäuern im Vergleich zu Monogastrier. Somit ist es naheliegend, dass dabei auch der Anteil direkt menschlich verwertbarer Biomasse in den Jahresrationen von Milchviehherden ein relevantes Kriterium sein wird, um die Art und Weise der Milchproduktion zukünftig auszurichten. Die europäische Gesellschaft wünscht sich eine möglichst auf die betriebseigenen Futterflächen bzw. eine auf das Grünlandpotential ausgerichtete Milchproduktion. Das Erreichen einer hohen Flächenproduktivität und Futterkonvertierungseffizienz sind die wichtigsten produktionstechnischen Ziele. Die Abbildung 1 verdeutlicht diese Zusammenhänge. Dabei spielt es eine Rolle, welche Futtermittel zu Milch konvertiert werden sollen. Futter von Wiesen und Weiden als wichtigste Ressource im Alpenraum steht dabei im Gegensatz zu Kraftfutter, wobei das Getreide auch direkt als menschliche Nahrung oder als Futter für Monogastriere dienen könnte. Anhand von ausgewählten 61

und spezialisierten Milchproduktionsbetrieben im Schweizer Mittelland wird in diesem Beitrag untersucht, welche Flächenansprüche Hochleistungs- und Vollweidebetriebe aufweisen und welche Anteile in der Jahresration der Milchviehherden von betriebsexternen- bzw. Schattenflächen stammen. Ergänzend wurden auch ein paar wenige Biotriebe und solche mit schwierigen natürlichen Standortverhältnissen einbezogen. Am meisten interessiert die Frage nach der echten Leistungsfähigkeit der heute auf diesen Betrieben vorhandenen Kuhtypen und welche Zuchtziele in Zukunft definiert werden sollen, um die mitteleuropäischen Kuhrassen erfolgreich für die effiziente gras- und weidebasierte Milchproduktion weiterzuentwickeln. Abb. 1: Vereinfachte Darstellung des Unternehmens Milchproduktion. Die Milchkuh und der Stallplatz sind übliche, aber nicht hinreichende Bezugsgrössen. Material und Methoden Im Hinblick auf die Internationale Weidetagung vom 21. & 22. August 2014 in der Schweiz wurde die physische Effizienz von 14 Milchproduktionsbetrieben untersucht. Sämtliche Betriebe sind professionell geführte, spezialisierte Milchviehbetriebe und verfügen über eine solide Datenbasis. Sie stammen vorwiegend aus der futterwüchsigen Mittellandregion der Kantone Bern, Aargau und Luzern. Vier Betriebe betreiben eine Hochleistungsstrategie mit einer mais- und kraftfutterbasierten Fütterung und repräsentieren einen wachsenden Typ von Milchproduktionsbetrieben. Sie dienen als Vergleich zur Vollweidestrategie an den futterwüchsigen Lagen im Mittelland, wo auch intensiver Ackerbau möglich ist. Je ein Betrieb repräsentiert schwierige Standortverhältnisse in einer sommertrockenen Hanglage (Jura Baselland) und an einem niederschlagsreichen Nordabhang im Napfgebiet (Luzerner Hinterland, Bergzone 1). Die zwei Teilbetriebe des Systemvergleichs Milchproduktion Hohenrain sind ebenfalls in die Analyse einbezogen. In einem interdisziplinären Forschungsprojekt wurden die Produktivität und Wirtschaftlichkeit von einer Stall- und einer Weideherde, auf je 15,7 ha Futterproduktionsflächen, während den Jahren 2008-2010 unter direkt vergleichbaren Bedingungen untersucht (HOFSTETTER et al., 2014). Die Gunst für das Wiesenfutterwachstum der 14 Betriebe wurde aufgrund der drei Standortfaktoren Niederschläge, Boden, Gelände und Höhenlage mit einer Note von 1-4 eingestuft: 1 = sehr produktiv > 130 dt TM/ha/J; 2 = 110-130 dt; 3 = 90-110 dt; 4 = 70-90 dt (Tab. 2). 62

Die Datenerhebung erfolgte mittels Fragebogen und bezog sich auf das Dreijahres-Mittel 2011-2013. Ausgewählte Angaben zur anschliessenden Berechnung von Kennzahlen werden in Tabelle 1 gemacht. Mehr zur Berechnungsmethode von Futterkonvertierungseffizienz und Flächenleistung ist im letztjährigen AGGF-Tagungsband dokumentiert (THOMET und REIDY, 2013). Tab. 1: Angaben zu den Begriffen, Erhebungen und Berechnungen. Effizienz-Analyse von spezialisierten Milchviehbetrieben, CH-Mittelland, Produktionsjahre 2011-2013. Raufutter Futter von Wiesen und Weiden, Ganzpflanzenmais, Ganzpflanzengetreide Grundfutter Raufutter plus Zuckerrübenschnitzel und Biertreber Kraftfutter Futter mit erhöhtem Energie- und/oder Proteingehalt; unterschieden wurde zwischen Proteinträgern, Energieträgern, Leistungsfutter, Getreidemischung, CCM; Futterkartoffeln und Futterrüben wurden als Kraftfutter eingestuft ECM Energiekorrigierte Milch kg ECM = (0.038 * %Fett + 0.024 * %Eiweiss + 0.816) * kg Jahresmenge / 3.14 Milchmenge (t ECM) Viehbestand Jahresration der Milchviehherde (t TM) Mittleres Lebendgewicht Kühe (kg/kuh) Schattenfläche Flächenleistung Milch Nahrungseffizienz Verkaufte Milch + Kälbermilch (Aufzucht, Tränker, Mast) + Milch für den Haushalt, umgerechnet auf kg ECM aufgrund der Milchgehalte der verkauften Milch Anhand der offiziellen Tierverkehrsdatenbank können folgende Parameter genau angegeben werden: mittlere Kuhzahl, Kälberkategorien (Aufzucht, Tränker, Mast), Jungviehanteil an Ri GVE und übrige raufutterverzehrende GVE, Anzahl Erstlaktierende, Anzahl Abgangskühe TM-Menge und Zusammensetzung berechnet aufgrund der Winter- und Sommerfütterungspläne für die laktierenden und trockenstehende Kühe sowie den Angaben zur Dauer der betreffenden Perioden Berechnung der Energiekonzentration in der Jahresration (MJ NEL/kg TM) aufgrund standardisierter NEL-Gehalte der verschiedenen Futterarten; kontrolliert und angepasst mittels Vergleich des Jahres-Energiebedarfs der Milchkuhherde in MJ NEL (y) mit dem Energieangebot der Jahresration; y= 0.310 *kg LG 0.75 *1.24 * 365 * Anzahl Milchkühe + kg ECM * 3.14. Der Koeffizient 0.310 basiert auf den Angaben von GRUBER et al. (2007). Der Faktor 1.24 bedeutet eine 24 %-ige Erhöhung des Erhaltungsbedarfes für das wachsende Kalb, die weitere Gewichtszunahme der jungen Kühe sowie die Gewichtsveränderungen (WÜEST, 1995). Schätzwert des Landwirtes; zum Teil lagen auch mehrmalige Messergebnisse von Wägungen aller Kühe vor; das Gewicht der Schlachtkühe diente ebenfalls als Anhaltspunkt. Für zugekauftes Kraftfutter und Grundfutter und wurde aufgrund der TM- Mengen je ein Flächenbedarf angenommen. Folgende TM-Erträge (dt/ha) dienten zur Berechnung des Flächenbedarfs: Dürrfutter und Grassilage 100, Zuckerrübenschnitzel 100, Ganzpflanzenmais 140, Kartoffeln & Futterrüben 120, Proteinträger 40, Milchviehfutter 55, Energieträger/Getreide/CCM 70. kg ECM/ha FF =gesamte für die Produktion der Jahresration Milchviehherde, inklusive Trockenstehzeit benötigte standarisierte Produktionsfläche - Betriebseigene korrigierte Raufutterfläche + Schattenfläche für das Kraftfutter + Fläche für die Bilanz von zu- und verkauftem Grundfutter Folgende Angaben dienten für die Berechnung: 1 kg Milch 2.74 MJ; 1 kg Schlachtgewicht 9.34 MJ (WILKINSON 2011) 63

Ergebnisse und Diskussion Produktivität der Systeme und Flächenbedarf Die Flächenleistungen der 14 analysierten Betriebe variieren in Abhängigkeit der Standortgunst zwischen 7 500 und 14 500 kg ECM/ha (Tab. 2). Die Hochleistungsbetriebe mit viel Silomais in der Jahresration erreichen nicht höhere Leistungen als die Vollweidebetriebe, obwohl an allen vier Standorten mit Maiserträgen im Bereich von ca. 180 dt TM/ha gerechnet werden kann. Der Ertragsvorteil von Mais relativiert sich, wenn die notwendige Schattenfläche für den Anbau von Proteinträgern zum Rationsausgleich mitberücksichtigt wird. Der Anbau von Körnerleguminosen ist zudem mit deutlich geringeren Ertragsleistungen pro Hektare verbunden (ca. 40-50 dt/ha). Eine frühere Untersuchung, in welcher die Produktivität von Spitzenbetrieben im deutschen und schweizerischen Bodenseeraum untersucht wurde, ergab ein vergleichbares Ergebnis (HENGGELER, 2005). Die Milcherträge lagen durchschnittlich um 11 000 kg ECM/ha. Die vier untersuchten Hochleistungsbetriebe produzieren ihre grossen Milchmengen nur zu einem Teil auf den betriebseigenen Futterflächen. Rund 38% der beanspruchten Futterflächen liegen ausserhalb der Betriebe. Sie sind hier als Schattenflächen bezeichnet. Weitaus die meisten davon liegen in Südamerika, von wo aus grosse Mengen Sojaextraktionsschrot nach Europa und in die Schweiz importiert werden. Die einzigen landeseigenen Proteinträger für die Milchviehfütterung sind Nebenprodukte aus dem Rapsanbau. Die vorhandenen Mengen sind relativ unbedeutend. Je ein Vollweidebetrieb bei Luzern (LU 4) und im Berner Seeland (BE4) erreichten in unserer Analyse die höchsten Flächenleistungen. Beide legen grossen Wert auf ein professionelles Weidemanagement und messen regelmässig mit dem Rising-Plate-Meter (RPM) die Grashöhe, um gewährleisten zu können, dass die Besatzstärke bzw. der Weidedruck stets nahe dem Optimum ist (= maximale MJ NEL-Verzehr der Weideherde pro Hektare für die aktuelle und die nachfolgenden Nutzungen). Das wichtigste Kriterium ist dabei die Richtgrösse von 7 clic s (komprimierte Grasnarbenhöhe von 3.5 cm) beim Verlassen der Weidekoppel. Ziel ist es, möglichst die gesamte nutzbare Biomasse durch die Weideherde aufnehmen und in Milch umwandeln zu lassen. Im suboptimalen Falle, würde bis zur nächsten Weidebestossung ein grosser Teil des aktuell vorhandenen Blattgewebes abgebaut bzw. an Qualität verlieren, was den Flächenertrag (kg ECM/ha) reduzieren würde. Das saubere Abfressenlassen stellt somit einerseits die Qualität der Folgeaufwüchse sicher und zum anderen eine hohe flächenbezogene Milchleistung. Um den Verzehr auf der Weide zu maximieren bzw. Weideverluste zu minimieren, wird ein vergleichsweise hoher Viehbesatz bzw. Weidedruck angestrebt. Sämtliche zu einem bestimmten Zeitpunkt nutzbare Biomasse soll von der Herde aufgenommen werden. Damit dies gelingt, ist Futterkonkurrenz zwischen den Kühen nötig. Bezogen auf die Milchproduktion (kg ECM) gilt dabei folgender quantifizierbarer Zusammenhang: 8 % individueller Leistungsverlust pro Kuh = 20 % Mehrleistung pro Hektare (MCCARTHY et al., 2011). Der Zielkonflikt zwischen individueller Leistung und System- bzw. Flächenleistung zeigt, dass die Jahresmilchleistung bei der Beurteilung der Systemleistung Milch nur beschränkt sinnvoll und zur Beurteilung unterschiedlicher Milchproduktionssysteme ungeeignet ist. Die tiefste Flächenleistung Milch 10 813 kg ECM/ha/J (Gunstnote 1) wurde mit der Weideherde im Systemvergleich Hohenrain erzielt, obwohl der Standort sehr günstig für das Graswachstum ist. Die gegenüber der Stallherde um fast 2 000 kg ECM tiefere Leistung der als Weide genutzten Flächen wird zum Teil damit erklärt, dass im ersten Jahr weder die neu angesäten Flächen, noch die Braun/Fleckviehkühe und die Weideführer an das neuartige System angepasst waren. Die Drillreihen der neu angesäten Weideflächen waren im ersten Jahr noch nicht geschlossen. Die Besatzstärke und der Weidedruck waren besonders in der ersten Versuchshälfte noch zu tief, weil sich die Verantwortlichen nur zögerlich wagten, einen hohen Weidedruck auszuüben, weil sie negative Auswirkungen auf die Fruchtbarkeitsleistung befürchteten. Die Weideherde bestand während den drei Versuchsjahren aus je 50% Braunvieh- und Fleckviehkühen. Diese eingesetzten Kühe waren den Vollweidebedingungen noch nicht angepasst. Die Differenz in der Flächenleistung zwischen den beiden getesteten Milchproduktions-Systemen nahm im Verlauf des Versuches kontinuierlich ab und setzt sich weiter fort. Die fünf untersuchten konventionellen Vollweidebetriebe düngen ihre Weideflächen im Verlaufe der Weidesaison mit 3-4 Gaben Ammonsalpeter (100 kg/ha/gabe). Gegenüber den Biobetrieben ermöglicht dies einen erheblicher Ertragsvorteil. Pro Kilogramm gedüngtem Stickstoff wurde in einem 64

Tab. 2. Charakterisierung und Effizienzanalyse von 14 spezialisierten Milchproduktionsbetrieben. (Mittelwerte der Jahre 2011-13) Kanton BE1 BE2 AG1 HoS 1 HoW 1 LU1 LU2 LU3 BE3 BE4 2 LU4 AG2 3 LU5 BL1 PostleitzahlderGemeinde 4537 3019 5642 6260 6260 6274 6026 6023 3047 3236 6248 4852 6130 4305 1AngabenzudenBetrieben GunstfürGraswuchs(1=sehrgut;4=mässig) 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 3 4 4 Höheü.M.(m) 465 610 400 615 615 515 520 540 555 438 525 410 715 400 AnzahlKühe 50 58 105 24 28 54 57 58 26 55 48 43 48 30 JahresrationderMilchviehherde(tTM) 356.4 419.5 760.4 163.7 155.7 279.5 316.6 314.1 143.3 325.0 267.0 241.5 243.2 162.9 TMAnteilederFuttermittel Weide 0.12 0.17 0.04 0.07 0.58 0.61 0.61 0.61 0.61 0.58 0.55 0.47 0.52 0.68 Dürrfutter 0.19 0.04 0.16 0.05 0.37 0.37 0.21 0.23 0.29 0.15 0.38 0.29 0.26 0.12 Grassilage 0.15 0.23 0.27 0.44 0.17 0.16 0.08 0.25 0.12 0.15 0.19 Maissilage 0.24 0.33 0.31 0.30 Andere 0.11 0.06 0.11 Kraftfutter 0.19 0.23 0.23 0.15 0.04 0.02 0.01 0 0.02 0.02 0 0.01 0.08 0 Total 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 NELGehaltderJahresration(MJNEL/kgTM) 6.55 6.56 6.47 6.50 6.40 6.28 6.34 6.31 6.27 6.37 6.27 6.25 6.29 6.42 2FlächenfürdieFutterproduktion GrundfutterflächefürdieKühe 22.3 33.3 45.8 10.9 14.0 22.0 28.8 25.7 12.4 25.8 26.8 26.6 23.8 22.9 SchattenflächefürdasKraftfutter(ha) 14.3 20.8 36.6 4.6 1.0 0.8 0.5 0 0.4 0.8 0.1 0.6 3.0 0 GesamterFutterflächenbedarffürdieKuhherde 36.6 54.1 82.4 15.5 15.0 22.8 29.3 25.7 12.8 26.6 26.8 27.2 26.8 22.9 %AnteilderSchattenflächeandergesamten FutterflächefürdieProduktionderJahresration 39.1 38.5 44.4 31.2 6.5 3.4 1.8 0 3.4 3.0 0.3 2.1 11.3 0 SchattenflächefürdasKraftfutterdetailliert(ha) Milchviehfutter(5500kTSg=1ha) 7.2 1.0 10.6 0.7 0.5 0.4 Proteinträgerinkl.Sojaschrot(4000kg=1ha) 5.1 15.3 22.4 3.2 0.2 0.5 Energiefutterspezial(4000kgTS=1ha) 2.0 Getreide/Körnermais/CCM(7000kgTS=1ha) 4.5 3.7 1.5 1.0 0.0 0.4 0.8 2.6 KartoffelnoderFutterrüben(14000kgTS=1ha) 0.1 0.1 3Effizienzparameter NettoFlächenleistung(kgECM/ha) 12'336 10'043 11'411 12699 10'813 12'905 12'348 13'649 11'562 14'686 10'722 9'626 9'316 7'648 Futterkonvertierungseffizienz(FKE) FKE1(kgECM/kgTS) 1.27 1.29 1.24 1.20 1.04 1.05 1.14 1.12 1.03 1.20 1.08 1.08 1.03 1.08 FKE2(kgECM/10MJNEL) 1.94 1.98 1.91 1.85 1.62 1.68 1.80 1.77 1.65 1.88 1.72 1.73 1.64 1.68 4Nahrungseffizienz NahrungsenergieMilch(MJ/haFF) 33'800 27'519 31'267 34'796 29'627 35'359 33'834 37'398 31'680 40'240 29'379 26'376 25'526 20'955 Besatzstärke(Kühe/ha) 1.4 1.1 1.3 1.5 1.9 2.4 1.9 2.3 2.0 2.1 1.8 1.6 1.8 1.3 PotentielleNahrungsenergievondenSchlacht kühenbei4jahrennutzungsdauer(mj/haff) 1'040 795 998 1'233 1'310 1'421 1'159 1'318 1'346 1'255 1'135 996 1'078 889 GesamterNahrungsenergieOutput(MJ/haFF) 34'840 28'313 32'266 36'029 30'937 36'780 34'993 38'717 33'026 41'495 30'515 27'372 26'604 21'843 %AnteilFleischanproduzierter NahrungsenergieausMilch+Fleisch 3.0 2.8 3.1 3.4 4.2 3.9 3.3 3.4 4.1 3.0 3.7 3.6 4.1 4.1 5Kühe Rasse RH (RH) SH Hochleistung Vollweidesaisonal BioVollweide Hanglage ½BV ½SH ½BV ½SF Jahresleistung(kgECM/Kuh/365Tag) 9'094 9'398 8'958 8'372 5'759 5'457 6'340 6'041 5'699 7'093 5'997 6'079 5'241 5'907 Kraftfuttereinsatz(gFS/kgECM) 171 205 209 131 54 16 9 0 26 16 4 12 90 0 Lebendgewicht(kg/Kuh) 670 650 685 698 610 525 520 510 580 530 555 550 530 600 MittlereTrockenstehzeit(Tg/Kuh/Jahr) 45 52 50 37 85 82 75 82 105 62 70 65 101 85 StandardisierteLeistungnachGewicht (kgecm/600kgkuh/j) 8'371 8'851 8'111 7'474 5'688 6'031 7'058 6'824 5'846 7'785 6'358 6'489 5'752 5'907 Differenzzurunkorr.Leistung(kgECM/K/J) 722 548 847 898 71 575 718 783 147 692 361 410 511 0 MittlereZwischenkalbezeitderHerde(Tg) 395 402 404 405 373 368 365 366 365 368 365 372 368 362 Besamungsindex 1.9 2.0 2.1 2.1 1.6 1.4 1.7 1.5 1.5 1.6 1.5 1.5 1.5 1.8 NZH NZH NZH SF NZH SF SF NZH SF 1 2 3 Systemvergleich Hohenrain (HoS=Stallherde, HoW=Weideherde), Mittelwerte der Jahre 2008 bis 2010 Umstellungsbetrieb auf Bio, seit 2012 Kleegras-Grünfütterung im Stall; Zuchtbetrieb, hoher Anteil verkaufter Jungkühe 4-jährigen N-Düngungsversuch auf Weiden eine N-Wirkung von 16 kg TM oder ca. 16 kg ECM gemessen (THOMET et al., 2007). Ein Teil von diesem Stickstoff kommt via Harn der Kühe wieder auf die Flächen zurück und führt nochmals zu einem Mehrertrag. Berücksichtigt man diese Folgewirkung ebenfalls, ergibt sich ein Mehrertrag von 21-22 kg TM bzw. ECM (JAKOB, 1991; DELABY et al., 1996). Bio-Vollweidebetriebe müssten also an einem Mittellandstandort mit einer Reduktion der Flächenleistung von 2000 kg ECM/ha/Jahr rechnen. Der Spitzenbetrieb BE4 hat in den Jahren 65

2009-11 Flächenleistungen um 15 000 kg erreicht. Nach der Umstellung auf Bio ab 2012 wird sich nun dieses Niveau voraussichtlich auf ein Wert von 12-13 000 kg senken, sofern alle anderen Faktoren beibehalten werden. Ressourcen- und Nahrungseffizienz der Milchproduktionssysteme Die 10 untersuchten Vollweidebetriebe, die ihre Milchproduktion bewusst und konsequent auf die Veredelung ihres Wiesen- und Weidefutters ausrichten, setzten nur sehr wenig Kraftfutter ein. Sie beanspruchen im Gegensatz zu den Hochleistungsbetrieben knapp 13-mal weniger betriebsfremde Schattenfläche (3% versus 38%) und produzieren somit ressourceneffizient. Der quantitative und qualitative Futterertrag von Wiesen und Weiden ist entscheidend, welche Milchleistung an einem Standort erzielt werden kann. Die Vegetationsdauer, die Bodenfruchtbarkeit, die Düngung, sowie die Niederschlagsmenge und verteilung bestimmen weitgehend, wieviel nutzbare Biomasse an einem gegebenen Standort wächst. Im Schweizer Mittelland sind es je nach Standortgunst 100-140 dt TM/ha. Für schwierige Verhältnisse (Hanglagen, flachgründige Böden, Sommertrockenheit entsprechend weniger. Das Ertragspotential ist oft ungenügend bekannt. In der Schweiz hat sich die Referenzmessung mit Hilfe der Methode von CORRALL und FENLON (1978; versetzter Schnitt alle 4 Wochen, 100 kg Ammonsalpeter/Schnitt) bewährt. Der Futterwert des Wiesen- und Weidefutters wird vor allem von der Nutzungsintensität, der botanischen Zusammensetzung, der Saison und der Futterkonservierung bestimmt. Auf den untersuchten Betrieben bewegen sich die Energiegehalte von Weidefutter im Bereich von 6.3 bis 7.2 MJ NEL/kg TM. Die höchsten Werte ergeben sich jeweils im Frühjahr bis gegen Ende Mai. In der zweiten Vegetationshälfte ist der Rohproteingehalt im Verhältnis zum NEL-Gehalt zu hoch. Die Harnstoffwerte in der Milch der Vollweide erreichen dadurch Werte von über 40 mg/dl Milch. Die Nährwerte des konservierten Futters sind erheblich tiefer (Grassilage 5.8 6.2 MJ NEL/kg TM; Dürrfutter 5.2 6.0 MJ), weshalb die Vollweidebetriebe bestrebt sind, möglichst viel Weidefutter direkt in Milch zu konvertieren. Der mittlere Anteil an Weide in der Jahresration der 10 Vollweidebetriebe betrug 58%. Nur ein Betrieb (AG2) fütterte im Stall noch Kleegras zu, wenn das Futter auf den Weideflächen wegen Trockenheit nicht mehr ausreichte. Die Flächenleistung Milch ist ein gutes Mass für die physische Leistungsfähigkeit eines Milchproduktionsbetriebes. Die eigenen Futterproduktionsflächen sind genau bekannt, ebenso die produzierte Milch und das gekaufte Futter. Ungenauigkeiten der Datenerhebung können sich bei temporärem Flächenabtausch zwischen Betrieben oder der Futterlagerzuweisung ergeben. Deshalb empfiehlt es sich Mittelwerte mehrerer Jahre zu verwenden. Mit dem Effizienz-Parameter Flächenleistung können nur Betriebe mit vergleichbaren Standortverhältnissen verglichen werden. Besser wäre es, die potentiell nutzbare Biomasse einer Fläche quantitativ und qualitativ zu kennen, um entsprechend zu messen, welche Menge Milch (kg ECM/ha) ein Produktionssystem daraus zu generieren vermag. Wird dies aus dem geschätzten Ertragspotential der untersuchten Vollweidebetriebe (Gunstzahlen von 1-4) gemacht, kann festgestellt werden, dass die besten Betriebe aus 1 kg TM gewachsener und nutzbarer Biomasse ca. 1 kg ECM zu erzeugen, der schlechteste (HoW) 0.8 kg. Die Berechnung der Flächenleistungen Milch der betreffenden Betriebe führte zu ähnlichen Unterschieden. Um eine Verwechslung mit dem Begriff Futterkonvertierungseffizienz (FKE, kg ECM pro kg TM verzehrtes Futter) zu vermeiden, könnte hier von Biomasse-Konvertierungseffizienz gesprochen werden (BKE, kg ECM pro kg TM gewachsenes und nutzbares Futter). Die Differenz zwischen diesen beiden Grössen sind die quantitativen und qualitativen Verluste, sowie die unterschiedliche Nutzung bzw. Steuerung des Milchproduktionspotentials durch die Tiere bzw. den Betriebsleiter. Die Differenzen werden umso grösser, je mehr der Anteil an konserviertem Futter in der Ration zunimmt. Die Futterkonvertierungseffizienz (FKE) der Hochleistungsbetriebe lag im Mittel bei 1.25 kg ECM/kg TM der Jahresration für die Milchvieherde, jenes der Vollweide lag bei 1.1 kg ECM. Bezogen auf die Verwertung der Futterenergie ergaben sich folgende Werte: 1.92 versus 1.73 kg ECM/10 MJ NEL. Die Milchleistung der HL-Kühe war 50% höher jene der VW-Kühe (8955 kg versus 5961 kg ECM/Kuh/J), der Unterschied in der Konvertierung von Futterenergie zu Nahrungsenergie in der Milch jedoch nur 11%. In diesem Vergleich sind die Interaktionen mit Aufzuchtaufwand und Nutzungsdauer noch nicht berücksichtigt, wodurch sich die Effizienz weiter zu Gunsten der Vollweidebetriebe verschieben dürfte. 66

In Bezug auf die Nahrungseffizienz wird festgestellt, dass in einem Milchproduktionsbetrieb viel mehr Nahrung via Milch, als via Fleisch generiert wird. Mit der Annahme, dass alle Kühe der untersuchten spezialisierten Milchproduktionsbetriebe 4 Laktationen genutzt werden und keine Kälber und Rindviehmast betrieben wird, wäre der Nahrungsbeitrag aus der Milch 97 % und jener aus der Verwertung der Schlachtkühe potentiell nur 3 %. Ein weiterer Gesichtspunkt ist im Hinblick auf die Diskussion der Nahrungseffizienz der untersuchten Betriebe von Bedeutung. Die Fütterung der Kühe der Hochleistungsbetriebe basiert zu einem grossen Teil auf Futtermitteln, die einerseits essbar sind und/oder via die Monogastrier Schweine und Hühner effizienter in Nahrung umgewandelt werden können. WILKINSON (2011) gibt für die Konvertierung von Futterprotein in Nahrungsprotein folgende Werte an (kg Futterprotein/kg essbares Protein): Rindfleisch 14.9, Kuhmilch 5.6, Schweinefleisch 4.3, Eier 3.2, Poulet 3.0). Die Monogastrier verwandeln Proteinträger also rund 60% effizienter in Nahrung um als Milchkühe. Verstärkt wird diese Betrachtungsweise der Nahrungseffizienz, wenn die Art und Weise der Milchproduktion in futterwüchsigen Grünlandgebieten diskutiert wird. In diesem Fall macht es wenig Sinn, wertvolles Protein in Wiederkäuersystemen mit der genannten schlechten Effizienz einzusetzen. Im Futter von Wiesen und Weiden hat es genügend bis zu viel Protein, das im Tier zu hochwertigem Eiweiss veredelt werden kann. Allerdings ist die Jahresleistung pro Kuh tiefer als in Hochleistungs- Systemen, in welchen die Rationen mit Mais, Getreide und Ackerbau-Nebenprodukten zuerst energiekonzentriert und mit Protein ausgeglichen werden. Die Wiederkäuer-Verdauung ist jedoch prinzipiell darauf ausgerichtet, faserreiche Zellwände im dreiteiligen Bioreaktor (Pansen, Netzmagen, Blättermagen) ab- und umzubauen. Der mengenmässig wichtigste Stoff ist dabei die Cellulose. Diese ist für die Monogastrier wegen der -glykosidischen Bindung zwischen den Glucose- Molekülen durch körpereigene Enzyme nicht verwertbar. Die Fermentationsprozesse zum Abbau der hohen Mengen an Cellulose im dreiteiligen Bioreaktor (Pansen, Netzmagen, Blättermagen) einer ausschliesslich mit Gras gefütterten Kuh erfordert deshalb vergleichsweise mehr Zeit, als eine mit Kraftfutter gefütterten Kuh, welche einen Teil der Stärke und des Proteins aus dem Kraftfutter durch körpereigene Enzyme im Dünndarm aufnehmen kann. Die tägliche Energie- und Nährstoffaufnahme der Kühe in gras- und weidebasierten Produktionssystemen ist aus diesem Grund beschränkt und dadurch auch die Jahres-Milchleistung. Ressourceneffiziente Milchproduktion erfordert einen anderen Kuhtyp Die untersuchten Vollweidebetriebe haben den Kuhtyp an ihr Produktionssystem angepasst. Die meisten von ihnen vollzogen eine Verdrängungszucht mit NZ-Holstein und Kiwi-Cross. Die entsprechende Genetik stammt zum grossen Teil aus Neuseeland und wird via Samendosen in die Schweiz importiert. Die NZ-Holstein (NZH) und Kiwi-Cross- Kühe () waren mit ca. 525 kg Lebendgewicht deutlich leichter als die Kühe der Hochleistungsbetriebe (670-700 kg). Oft sind die mittleren Gewichte von Fleckviehkühen in der Schweiz, in Süddeutschland und Österreich noch höher. In den Zuchtzielen von Fleckvieh, Red Holstein und Holstein Kühen werden Lebendgewichte von 650-850 kg genannt. Es ist aber eine Tatsache, dass das Körpergewicht von den Zuchtverbänden in der Beurteilung der Jahres-Milchleistung bisher unberücksichtigt bleibt. Rund die Hälfte des gesamten Energie- bzw. Futterbedarfs einer Kuh bis zum Ende der dritten Laktation wird für die Aufzucht, das heisst den Körperaufbau, für die Trockenstehzeit und für die Unterhaltung des Bioreaktors (Erhaltungsbedarf während den Produktionsphasen) verbraucht. Dieser Aufwand kann als Fixkosten bezeichnet werden, die es zu amortisieren gilt. Für die Aufzucht einer Herde von grossen Kühen wird in der Aufzuchtphase erheblich mehr Futter benötigt, als für eine mit kleinrahmigen, die aus der gleichen Futtermenge gleich viel Milch produziert (THOMET und BURGOS, 2007). Eine unterschiedliche Laktationsdauer wird korrigiert und auf 305 Tage standardisiert, nicht aber das Körpergewicht, das für den Erhaltungsbedarf, unabhängig vom Produktionssystem, eine grosse Rolle spielt. Die Viehzucht und Milchviehfütterung beschränkt sich einseitig und stark auf die Jahres-Milchleistung und nur auf die Produktionsphasen im Leben einer Kuh und blendet die Aufzucht und Trockenstehzeit, und die sich dadurch ergebenden Interaktionen der einzelnen Lebensphasen aus. Die untersuchten Hochleistungsbetriebe wiesen eine durchschnittliche Milchleistung von 8955 kg/kuh/jahr aus, jene der Vollweidebetriebe 5961 kg, bei Lebendgewichten von 676 kg versus 551 kg (inklusive Weide-Fleck- und Braunviehkühe). Die Korrektur bzw. Standardisierung der Leistungsbeurteilung auf eine 600 kg schwere Kuh würde eine Überschätzung der Leistung von 754 kg/kuh/j der Hochleistungskühe und eine Unterschätzung von 571 kg der Vollweidekühe ergeben. 67

STEINWIDDER et al. (2008) kommt aufgrund von Modellrechnungen, die auf dem Datenmaterial von Versuchskühen in den Forschungsanstalten Mitteleuropas beruhen, zur Aussage, dass der Kraftfuttereinsatz für die Produktion von einem Kilogramm Milch mit zunehmendem Körpergewicht steigt. Die Verzehrskapazität der Versuchskühe nahm relativ zur Körpermasse ab. Dies erforderte bei gleicher Futterkonvertierungseffizienz eine höher konzentrierte Ration mittels Kraftfutter. Wurde die Ration für grossrahmige Kühe nicht entsprechend angepasst, produzierten sie weniger effizient, weil der Energiebedarf für die Erhaltung (Fixkosten) relativ zur produzierten Milch stieg. Sollte dieser Zusammenhang generell zutreffen, hat die Milchviehzucht im Alpenraum in zweifacher Hinsicht eine ineffiziente Kuh gezüchtet: In Anbetracht der angestrebten graslandbasierten schweizerischen Milchproduktion wäre die vertiefte Überprüfung der Erkenntnisse von STEINWIDDER (2008) äusserst nützlich. Die Milch- und Fruchtbarkeitsleistung der NZ-Holstein Genetik wurde in einem grossangelegten Versuch auf Vollweidebetrieben mit den Schweizer Rassen verglichen (PICCAND et al., 2013). Die Überlegenheit in der Milchproduktion bezogen auf das metabolische Körpergewicht (kg ECM/kg LG met ) betrug gegenüber den Braunvieh- und Fleckviehkühen je 19%. Die grossrahmigen Schweizer Holstein SH waren in diesem Parameter vergleichbar, hingegen in ihrer Fruchtbarkeitsleistung deutlich unterlegen, was die Gesamteffizienz eines weidebasierten Milchproduktionssystems massiv herabsetzen würde. Die SH-Kühe bauten ihre Körpersubstanz bei Vollweidehaltung zu stark ab. Umgekehrt verhielten sich die Fleckviehkühe. Ihre Fruchtbarkeitsleistung war besser als jene der Brown-Swiss und der spezifisch an Weidebedingungen angepassten NZ-Kühe. Die beiden Spitzenbetriebe LU 3 und BE 4 bestätigen die hohe Milchproduktionseffizienz der NZ- Holstein Genetik. Beide versuchen, die Konvertierungsleistung noch weiter zu steigern, indem sie vermehrt Kiwi-Cross bzw. Kreuzungstiere NZ-Holstein x NZ-Jersey in ihre Herden einbauen. GRAINGER und GODDARD (2007) bestätigen in einer Review-Arbeit zu Milchviehrassen und ihrer Futterkonvertierungseffizienz, dass dies eine realistische Option ist. Ein weiterer indirekter Beleg für die Relevanz der Kuhtypenfrage liefert die Vollweideherde im Systemvergleich Hohenrain. Sie bestand zu je 50 % aus Braunvieh- und Fleckvieh-Kühen. Das für den Standort relativ schlechte Resultat von nur 10 813 kg ECM/ha/FF lässt sich teilweise mit der zu wenig an die Vollweide angepasste Kühe erklären. Aufgrund der Resultate aus dem Weidekuhgenetik-Projekt, darf angenommen werden, dass mit den NZ-Holstein-Kühen eine um mindestens 1000 kg ECM/ha höhere Flächenleistung hätte erzielt werden können (PICCAND et al., 2013). Diese Kühe sind kleinrahmig und nur 480-520 kg schwer und zeigen ein anderes Weideverhalten als die einheimischen Kuhtypen. Die NZ-Holstein-Kühe fressen auch das nahe den Geilstellen reichlich vorhandene Futter, welches von den meisten Braunvieh- und Fleckviehkühen gemieden wird. Sie vermögen die auf der Weide angebotene und nutzbare Biomasse somit zu einem höheren Anteil aufzunehmen. Eine vertiefte Untersuchung zu diesem Aspekt des Weideverhaltens führte zum Ergebnis, dass die Fresszeit der NZ-Holstein an Geilstellen 2,4-mal länger war als jenes der Vergleichstiere, 16,3 a versus 6.9 b sec/min (KUNZ et al., 2010). Die gut sichtbaren Geilstellen um die Kotfladen bedecken auf einer optimal genutzten Weide eine Fläche von 15-18%. Dort ist wegen der hohen Düngungsintensität das Futterangebot erheblich höher als in den Zwischenbereichen. Wenn nun ein grosser Teil der dort aktuell vorhandenen Biomasse von den Kühen verzehrt und zu Milch veredelt wird, lässt sich die Flächenleistung nochmals steigern. Empfehlungen für die Milchviehzucht im Alpenraum Die diskutierten Ergebnisse geben Anlass dazu, die heutige Zuchtarbeit in Frage zu stellen. Bewegt sich die Milchviehzucht in der richtigen Richtung, wenn die Kühe wegen der Selektion auf die Jahresleistung und der Schauzucht immer grossrahmiger, aber abhängiger vom importierten Kraftfuttereinsatz und nährstoffreichen Futterrationen werden? Im Sinne von Ressourceneffizienz und standortgerechter Produktion ist diese Entwicklung nicht weiterzuführen. Jene Kuhtypen sind gefragt, die aus dem betriebseigenen Raufutter vornehmlich Wiesen- und Weidefutter - am meisten Milch erzeugen können (HAIGER und KNAUS 2010; PEYRAUD et al., 2009; DELABY et al., 2010; DELA- BY et al., 2009). Von der irreführenden Überbewertung der Jahres-Milchleistung ist Abstand zu nehmen. Mindestens aber muss diese nach Körpergewicht korrigiert und standardisiert werden. Vorgeschlagen wird eine Standardisierung auf Kilogramm energiekorrigierter Milch pro 600 kg schwere Kuh. Diese Standardisierung ist ein erster essentieller Schritt, der rasch umgesetzt werden kann. Dieser Reformschritt allein ist jedoch nicht genügend, um die effizienten Raufutterkühe optimal selektieren zu können. Eine weitere Korrektur und Standardisierung nach Produktionssys- 68

tem und Kraftfuttereinsatz wäre ebenfalls erforderlich. Weil das relativ schwierig umzusetzen ist, besteht alternativ die Möglichkeit, die Stierenauswahl und die Nachzuchtprüfung nur noch in Betrieben vorzunehmen, die grasland- und weidebasiert produzieren. Im Sinne des Aufbaus eines nachhaltigen Ernährungssystems Schweiz sollen die staatlichen Mittel nur noch für die Zucht von ressourceneffizienten Kühen eingesetzt werden, die aus betriebseigenem Wiesen- und Weidefutter möglichst viel hochwertige Nahrung erzeugen können. Die Ernährung der Menschen und der Monogastrier Schweine und Hühner würde dadurch weniger konkurriert. Eine weitere Bedingung wird jedoch aus folgendem Sachverhalt ersichtlich: Nur mit einer grossen Population an Raufutterkühen ist der Selektionserfolg und der züchterische Fortschritt genügend gross. Die heutige Verzettelung der Zuchtverbände in sehr viele Unterpopulationen ist nicht zielführend. Die Nahrungseffizienz erfordert eine milchbetonte Kuh. Die Veredelung des Futters in Gunstlagen für das Graswachstum ist via Milch viel effizienter als via Rindfleisch. Aus dem gleichen Grund kommt der Langlebigkeit und der langen Nutzungsdauer der Kühe ebenfalls eine grosse Bedeutung zu. Diese sollte mindestens 4-5 Laktationen betragen. Ohne eine sehr gute Fruchtbarkeit und hohe Stoffwechselstabilität ist dieses Ziel nicht zu erreichen. Die Kühe müssen sich gut an die grossen Schwankungen des Nährwertes von Wiesen- und Weidefutter und an das variable Angebot (Sommertrockenheit) anpassen können. Zusammengefasste Aussagen Die Milchproduktion der Hochleistungsbetriebe im Schweizer Mittelland ist nur noch zum Teil standortgerecht. Sie ist von importierten Protein- und Energieträgern abhängig. Für die Produktion des eingesetzten Kraftfutters wird 40% der für die gesamte Jahresration benötigten Fläche beansprucht. Der grösste Teil davon sind Flächen ausserhalb der Schweiz und Europa. Die Flächenleistung Milch (inklusive Schattenflächen für Kraftfutter) der konventionellen saisonalen Vollweidebetriebe ist durchschnittlich mindestens so hoch wie jene der Hochleistungsbetriebe mit Maisanbau. Die Werte liegen an guten Standorten im Schweizer Mittelland im Bereich von 11 000 bis 14 000 kg ECM/ha Futterfläche. Die besten Vollweidebetriebe schaffen eine Biomassen-Konvertierungsleistung von Wiesen-und Weidefutter zu Milch von 1 : 1 (1 kgecm/ 1 kg TM gewachsen und nutzbar ). Die Futterkonvertierungseffizienz der saisonalen Vollweidebetriebe beträgt durchschnittlich 1.10 ECM/kg TM verzehrt, jene der Hochleistungsbetriebe 1.25. Die Milchproduktion ist in Wiederkäuersystemen die viel effizientere Form der Veredelung von Raufutter zu Nahrung als Rindfleisch. Die Verwertung des Schachtkörpers am Ende eines Kuhlebens generiert nur etwa 3% Anteil an der Nahrungsproduktion (Milch und Fleisch). Aus Sicht der Nahrungseffizienz ist der Einsatz von Kraftfutter in der Milchviehfütterung und Rindermast fragwürdig. Dies gilt insbesondere für Eiweissträger wie Sojaschrot. Dieses wird via die Monogastrier Schweine und Hühner (Fleisch & Eier) viel effizienter in Nahrung umgesetzt. Erste Untersuchungen weisen darauf hin, dass grossrahmige Kühe mehr Kraftfutter pro kg Milch benötigen als kleinrahmige, was es näher aufzuklären gilt. In der Schweiz und anderen Grünland-Gunstlagen ist die Milchviehzucht besser auf die Ressource Wiesen- und Weidefutter auszurichten. Die Bedeutung der Jahres-Milchleistung in der Selektion ist massiv zu reduzieren bzw. in Richtung Raufutter-Konvertierungseffizienz, Fruchtbarkeit und Langlebigkeit zu korrigieren. Die Standardisierung der Milchleistung nach dem Körpergewicht ist ein erster Schritt, um eine echte Vergleichbarkeit von Leistung zu ermöglichen. Die Zucht auf grosse Tiere ist kritisch zu hinterfragen bzw. zu beenden. 69

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