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Der Fütterungsberater

Ein Blog zu Futtermittelanalytik, Tiergesundheit, Fütterung und Diätetik.

Blogbeitrag
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Rind

Möglichkeiten zur Minderung der Ammoniakemission bei Wiederkäuern

Der mit dem Futter aufgenommene Stickstoff wird zu ca. 1/3 über die Milch und 2/3 über den Kot und Harn ausgeschieden. Dabei beträgt das Verhältnis von Kot-N zu Harn-N 1:1 bis 1:2,5. Der Stickstoff im Harn liegt zu über 60 % als Harnstoffstickstoff vor. Dieser Harnstoff wird bakteriell zu Ammoniak abgebaut. Damit entscheidet die Höhe des Harnstoff-N im Harn bzw. in der Gülle maßgeblich über die (potentielle) Ammoniakbildung. Der Anteil des Harnstoff-N am gesamt-N wird durch verschiedene Faktoren, wie Leistungshöhe und Rationszusammensetzung beeinflusst.

Milchleistung

Die Milchleistung ist ein entscheidender Einflussfaktor auf die N-Effizienz (vgl. Abb. 1). Eine hohe N-Effizienz bedeutet, dass mehr Futter-N über die Milch und weniger über den Harn-N ausgeschieden wird. Damit hat die Steigerung der Milchleistung das Potenzial die Ammoniakemission je kg Milch zu senken. Hintergrund ist die Tatsache, dass ein Teil des aufgenommenen Rohproteins für die Erhaltung aufgewendet werden muss. Dadurch entstehen unvermeidliche N-Verluste, welche unabhängig von der Leistung sind. Je höher die Leistung desto geringer ist der Anteil an den unvermeidlichen N-Verlusten.

Abb. 1: N-Effizienz durch Leistungssteigerung (W. Richardt, 2021, unveröffentlicht)

Rohproteingehalt und ruminale N-Bilanz (RNB)

Der Gehalt an Rohprotein und die ruminale N-Bilanz (RNB) haben das größte Potenzial zur Ammoniakminderung. Bei einem Überschuss an Rohprotein in der Ration bzw. einer ungenügenden Energieversorgung, besonders mit leicht löslichen Kohlenhydraten, findet eine starke Belastung der Leber mit Ammoniak statt. Ammoniak wird in der Leber, unter Verbrauch von Energie, in Harnstoff umgewandelt. Überschüssiger Harnstoff wird überwiegend über den Harn und nur zu einem geringen Teil über die Milch ausgeschieden. In den Abbildungen 2 und 3 ist zu sehen, wie durch die Absenkung des Rohproteingehaltes bzw. der RNB die N-Ausscheidung/N-Verluste über Kot und Harn je Tier und Tag gesenkt werden kann. Dies betrifft nicht nur die absolute N-Menge, sondern auch den Anteil an Harn-N (vgl. Abb. 3), also jener Fraktion welche maßgeblich zur Ammoniakemission beiträgt. Hier bestehen für viele Betriebe noch Reserven.

Eine am Bedarf angepasste Rohproteinversorgung richtet sich nach dem Bedarf an Rohprotein bzw. nutzbaren Rohprotein in g/Tier und Tag und nicht nach einer Konzentrationsnorm (in g/kg Trockensubstanz)!

Abb. 2: Beziehung zwischen Rohproteingehalt im Futter und N-Ausscheidungen (M. Pries, 2019)

Abb. 3: Einfluss der Ruminalen-N-Bilanz auf die N-Ausscheidung (A. Riemeier, 2004)

Indikatoren für N-Verluste: N-Messung in Gülle

Da N-Verluste als die N-Ausscheidung über Kot und Harn definiert sind, scheint es auf Anhieb logisch den Stickstoffgehalt in der Gülle zu messen und über die Güllemenge die Verluste hochzurechnen. Auf Grund der bereits im Stall stattfindenden Ausgasung von Ammoniak u.a. N-Verbindungen ist die Gülle für eine N-Bilanzierung nicht oder nur sehr bedingt geeignet (vgl. Tab. 1). Anders stellt sich dagegen die Bilanzierung von Mineralstoffen wie Phosphor und Kalium dar. Hier ist die Gülle ein sehr gut geeignetes Medium.

Tab. 1: Vergleich der N-Ausscheidung mit dem in der Gülle wiedergefundenen Stickstoffs

NährstoffKontrolleVersuchF-Wert
N-Aufnahme*5485400,765
N-Abgabe über Milch*1771690,105
N-Ausscheidung371371 
N-Wiederfindung aus Gülleuntersuchungen277267 

Quelle: Pries, 2019 (P-Minderungsversuch)

Indikatoren für N-Verluste: Harnstoffgehalt in der Milch

Der Harnstoffgehalt der Milch wird maßgeblich über die Menge an aufgenommenen Rohprotein bestimmt. Die Menge an Rohprotein wird wiederum durch die Futteraufnahme und dem Gehalt an Rohprotein (g/kg TM) bestimmt. Der größte Einfluss hat hier der Gehalt an Rohprotein. Der Zusammenhang zwischen dem Rohproteingehalt im Futter und dem Harnstoffgehalt in der Milch ist in Abb. 4 dargestellt. Die Vermeidung von hohen Rohproteingehalten in der Ration führen damit zu niedrigen Harnstoffgehalten.

Abb. 4: Beziehung zwischen Rohproteingehalt im Futter und dem Milchharnstoffgehalt (M. Pries, 2019)

Die aktuellen Empfehlungen für einen optimalen Harnstoffgehalt in der Milch liegen bei 150-250 mg/l (DLG Merkblatt 451, 2020). Auf Grund von systematischen Untersuchungen in sächsischen Milchvieherden weicht die Empfehlung der Fütterungsberatung in Sachsen jedoch davon ab. Der als normal angesehen Bereich liegt bei 100-250 mg/l.

Aus dem Zusammenhang zwischen dem Rohproteingehalt im Futter und dem Milchharnstoffgehalt (Abb. 4) sowie dem Rohproteingehalt im Futter und der Höhe der N-Ausscheidung über Kot und Harn (Abb. 2) lässt sich schlussfolgern, dass es möglich sein sollte über den Harnstoffgehalt der Milch auch auf die N-Ausscheidung zurückzuschließen. Dies konnten Bannink und Hindle in ihren Untersuchungen nachweisen (Bannink und Hindle, 2003). Andere Autoren konnten in eigenen Versuchen die Korrektheit des Modells bestätigen (vgl. Abb. 5). Damit ist der Milchharnstoffgehalt ein interessanter Ansatz für die Bilanzierung der N-Ausscheidung.

Abb. 5: Schätzung der N-Ausscheidung über den Milchharnstoffgehalt

Quelle: aus Spiekers u. Obermaier (2007)

Neben fütterungsbedingten Faktoren gibt es auch technologische Ansätze die Ammoniakemission zu senken (z. B. Trennung von Kot und Harn, Ansäuerung der Gülle u. a.), auf die in diesem Artikel nicht weiter eingegangen werden soll.

Fazit

Neben technologischen Maßnahmen kann die Senkung der Ammoniakemission maßgeblich über die Optimierung der Rohproteinversorgung und Leistungssteigerung erfolgreich vorgenommen werden. Der Milchharnstoffgehalt ist ein gutes Diagnosetool.

 

Stand: September 2022

 

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