XVIII. Internationale Silagekonferenz in Bonn
Mähen, schwaden, einfahren: Das sind jährlich wiederkehrende Arbeiten für Milchkuhhalter. Ein alter Hut? Mitnichten! Auch in Zukunft lässt sich beim Thema Silierung noch einiges entdecken. Das versprechen aktuelle Forschungsergebnisse, die Wissenschaftler aus aller Welt bei der Silagekonferenz in Bonn vorgestellt haben.
Das Silomanagement (Schnittzeitpunkt, Schichtdicke auf dem Silo, Verdichtung, Vorschub während der Fütterung) bleibt die wichtigste Stellschraube für hochwertige Silagen. Dennoch könnten künftig neue Technologien und Softwareunterstützung dazu führen, dass die Silagebereitung „smarter“ wird als bisher.
1. Ernten
Anwelkzeit per Software schätzen
Obwohl über Analysen des Anschnitts viele Aussagen über die Futterqualität möglich sind, lassen sich v.a. bei größeren Silos kaum Rückschlüsse für die Bewirtschaftung einzelner Futterflächen ziehen. Nach- oder Neuansaat, Erntetermin oder Anwelkzeit können die Qualität einer Fläche aber deutlich verbessern.
Die Verbindung zwischen Fläche und fertiger Silage will eine Software schaffen, die ehemals in der DDR entwickelt und in den vergangenen Jahren auf aktuelle Bedingungen angepasst wurde. Dank der Software war es auf sechs Praxisbetrieben in Norddeutschland möglich, den Zeitpunkt der Silierung mit optimalem Trockenmassegehalt sowie die resultierenden NEL-Gehalte vorherzusagen. Somit waren die Daten früher verfügbar als bisher erst nach der Untersuchung der Anschnittfläche. In den Praxisversuchen konnten die Wissenschaftler das Futter flächenspezifisch analysieren und auf dieser Basis Verbesserungsvorschläge für die einzelnen Flächen unterbreiten.
Weitere Erkenntnis: Die Landwirte hatten sich häufig hinsichtlich der Trockenmasse des Ernteguts verschätzt, es oft länger als nötig anwelken lassen und letztlich Futter mit sehr hohem Trockenmassegehalt ins Silo eingefahren. Das hat Nacherwärmung begünstigt und die Qualität begrenzt.Quelle: Pickert et al.
2. Füttern
Verderb geht weiter als gedacht
Eigentlich wollten die Wissenschaftler untersuchen, inwiefern aerober Verderb das Vorkommen von Clostridien in Maissilage beeinflusst. In der Milch können die Bakterien die Produktion von Hartkäse stören. Dabei fanden die Siloexperten aber auch heraus, wie weit verdorbene Stellen ins Silo hereinreichen –ohne, dass man es mit dem Auge feststellen könnte!
Proben von 15 Milchkuhbetrieben in Norditalien wurden in Bezug auf Clostridien und anderen für die Käseproduktion schädliche Bakteriengruppen hin untersucht. Beprobt wurden die Silos in der Mitte (C), an der Oberfläche (obere 15 cm unter der Folie, sichtbar verdorben; A1) sowie 15 bis 30 cm unterhalb der verdorbenen Stellen (BA1). Alle Silageproben wurden in Bezug auf ihre chemischen, mikrobiellen und die Siliereigenschaften hin untersucht.
Ergebnis: Auch die Zonen direkt unterhalb einer sichtbar verdorbenen Stelle waren immer noch deutlich mit Bakterien kontaminiert (Übers. 1)! Und das, obwohl diese Stellen rein vom Äußerlichen her gar nicht aufgefallen wären. Dieser „versteckte Verderb“ stellt nach Ansicht der Forscher eine Hauptquelle für einen hohen Bakteriengehalt in der Kuh-TMR dar.
Die Forscher schließen daraus, dass gute Managementpraktiken bei der Fütterung der Kühe (u.a. weiträumiges Entfernen verdorbener Stellen) nicht nur der Gesundheit der Kühe dient, sondern auch die Prozessqualität bei der Käseproduktion verbessern kann.Quelle: Borreani et al.
Vorschub an der Dichte ausrichten
Wie schnell Silage aus dem Silo verfüttert wird, schätzen Landwirte meist linear ab („Vorschub von 1,5 Metern pro Woche“). Die Verdichtung variiert jedoch entlang eines Silos. Ziel einer Studie aus Brasilien war es darum, eine Schätzformel zum Ausfüttern zu entwickeln, welche auf der täglichen Silageentnahme an der Anschnittfläche basiert. So wollen sie den Verderb reduzieren.
Fazit: Schätzt man die tägliche Entnahme aus dem Silo an der Anschnittfläche ab und nicht an der Tiefe, wird Nacherwärmung verlässlicher verhindert, weil man die Dichte des Silos einbezieht. Eine Entnahmerate zwischen 250 bis 375 kg Silage je m2 und Tag reduziert die Gefahr von Verderb in Maissilagen. Entnimmt man mehr als 375 kg/m2/Tag, lässt sich unverdorbene Silage garantieren (Übersicht 2).
Quelle: De Oliveira et al.
Nur gute TMR lässt sich stabilisieren
Um zu verhindern, dass die TMR auf dem Futtertisch nacherwärmt, mischen manche Milchkuhhalter Stabilisatoren in die Futtermischung. Diese chemischen Zusätze können die Stabilität der TMR verbessern – funktionieren aber bei qualiativ hochwertigen Ausgangsprodukten deutlich besser als bei hygienisch bedenklichen.
Zu diesem Ergebnis kamen Wissenschaftler in einem Laborversuch. Sie erstellten drei verschiedene Totale Mischrationen (TMR):
- Mit hygienisch mangelhaften Futtermitteln,23
- Mit hygienisch mangelhaften Futtermitteln,23
- eine Ration, in der Wasser zugegeben wurde.25
- eine Ration, in der Wasser zugegeben wurde.25
Dazu mischten sie verschiedene Stabilisatoren und bestimmten die mikrobielle Qualität. Übersicht 4 zeigt: Stabilisatoren eignen sich nur bedingt dazu, schlechte Silagen für die Fütterung „tauglich“ zu machen.
Wasser wird häufig zu einer TMR hinzugegeben, um Selektieren zu verhindern. Dies beeinflusste jedoch auch die aerobe Stabilität. Die Forscher raten, mit der Zugabe von Wasser vorsichtig umzugehen, sofern es Probleme mit Nacherwärmung gibt (Übersicht 3).Quelle: Rinne et al.
On-Farm-NIRS hat Schwächen
On-Farm-NIRS-Geräte zur Bestimmung der Silagequalität sind praktisch und einfach anzuwenden.
Ihre Genauigkeit hängt aber maßgeblich von der korrekten Benutzung ab: Forscher fanden auf 20 Praxisbetrieben in England große Unterschiede in den Parametern zwischen einem On-Farm-NIRS-Gerät (NIRS 4 Farm) und der NIRS-Laboranalyse. Obwohl die Mittelwerte z.T. kaum voneinander abweichen, streuen die einzelnen Werte stark.
Das Handling des Geräts, das für eine Probennahme direkt auf die Oberfläche gedrückt wird (siehe Foto auf S. 62), hat also einen großen Einfluss auf die Ergebnisse. Während für das Labor Poolproben verwendet wurden, dringt das Handheld-Gerät lediglich 5 mm tief in das Material ein. In diesem Bereich ändert sich die Trockenmasse durch den Einfluss des Wetters jedoch am stärksten.
Künftig sollten gerade für die Geräte, die auf der Oberfläche testen, einheitliche Regelungen gefunden werden. Bis dahin ist zu empfehlen, auch mit diesen Geräten eine repräsentative Durchschnittsprobe zu untersuchen. Sonst verhindern falsche Ergebnisse eine korrekte Rationsberechnung.Quelle: Davies et al.
Silagesaft füttern
Trennt man Grassilage in eine flüssige und eine feste Phase, enthält der Silagesaft Mineralstoffe, lösliches Rohprotein, wasserlösliche Kohlenhydrate und Fermentationsprodukte wie Milchsäure oder Fettsäuren. Eine Gruppe finnischer Wissenschaftler forscht derzeit an neuen Verwendungsmöglichkeiten für eine solche fraktionierte Grassilage (als Rohstoff für die Industrie, als Biogassubstrat). Inwiefern sich die flüssige Phase als Milchkuhfutter eignet, war Teil eines eigenen Versuchs. Um zu überprüfen, ob Silagesaft eine TMR mit Nährstoffen ergänzen kann und ob die Kühe den Geschmack mögen, erhielten fünf Kühe 20 kg Silagesaft (aufgeteilt in zwei Portionen) für vier Tage zusätzlich zu ihrer normalen Ration.
Ergebnis: In diesem Kurzzeit-Versuch beeinflusste der Silagesaft die Futteraufnahme der übrigen Futtermittel und die Milchleistung nicht. Die Kühe nahmen durchschnittlich 14,7 kg Silagesaft pro Tag auf. Künftig könnte der Silagesaft in die TMR eingemischt werden (weniger Selektion). Zudem ist der pH-Wert von Silagesaft mit 4,0 bis 4,5 relativ niedrig, sodass sich dadurch die TMR stabiliseren ließe.Quelle: Rinne et al.
3. Kontrollieren
pH-Wert spürt Verderb auf
Stark verdorbene Stellen lassen sich im Silo leicht erkennen. Doch auch Stellen, an denen der Verderb gerade beginnt, können für die Kühe gefährlich werden. Diese lassen sich an der Temperatur erkennen.
Mehr Hinweise sind jedoch immer besser, um solche Bereiche frühzeitig ausloten zu können. Forscher haben darum überprüft, wie sich der pH-Wert verhält, wenn Maissilage nacherwärmt. Seit 2010 ist bekannt, dass verdorbene Stellen sich durch einen Temperaturunterschied von mehr als 5°C im Vergleich zur Kerntemperatur auszeichnen. Der Temperaturanstieg kann aber mit einer Temperaturerhöhung aufgrund des Silierprozesses verwechselt werden.
Hier kann der pH-Wert Klarheit schaffen. Hefen verstoffwechseln Milchsäure (pH-Wert steigt an). Ab einem Hefe-Gehalt von 5 log koloniebildende Einheiten/g steigt die Gefahr des Verderbs.
Die Wissenschaftler haben 44 Betriebe in Italien und Brasilien besucht und Maissilagen beprobt, die seit mindestens 20 Tagen geöffnet waren. Eine Probe in der Mitte der Anschnittfläche galt als Referenz, drei weitere Proben wurden aus den Randbereichen entnommen.
Ergebnis: Ein kritischer Gehalt an Hefen lag dann vor, wenn der pH-Wert um mehr als 0,25 im Vergleich zu pH 3,8 angestiegen war. Als Referenz-pH-Wert von 3,8 galt der pH-Wert aus dem Zentrum der 44 untersuchten Silagen.
Fazit: Verdorbene Silagen lassen sich erkennen an
- sichtbarem Verderb und Schimmelbildung,
- einem Temperaturanstieg von 5°C im Vergleich zur Kerntemperatur (zu prüfen 20 cm hinter der Anschnittfläche),
- einem pH-Wert über 4,5 bzw. einem pH-Wert-Unterschied 0,25 im Vergleich zum Kern-pH.
- sichtbarem Verderb und Schimmelbildung,
- einem Temperaturanstieg von 5°C im Vergleich zur Kerntemperatur (zu prüfen 20 cm hinter der Anschnittfläche),
- einem pH-Wert über 4,5 bzw. einem pH-Wert-Unterschied 0,25 im Vergleich zum Kern-pH.
Quelle: Gervásio et al.
0,5% Trockenmasse-Verlust je °C
Wenn Silage verdirbt, steigt die Temperatur an. Einen solchen Temperaturanstieg mit Thermometern oder Wärmebildkameras festzustellen, ist relativ leicht. Schwieriger ist es, einzuschätzen, wie viel Trockenmasse währenddessen verloren geht. Eine Meta-Analyse von Studien mit verschiedenen Silagen (Mais, Luzerne, Gras mit Trockenmassegehalten zwischen 15 und 35%), welche 24 Stunden der Luft ausgesetzt waren, ergab nun folgende Beziehung: Steigt die Temperatur der Silage um 1°C an, nimmt deren Trockenmasse um 0,49% ab.
Nach diesem Modell findet unter 20°C Silagetemperatur kaum ein Trockenmasseverlust statt. Das passt zu den Beobachtungen, dass Hefen und Schimmelpilze meist erst mit steigenden Temperaturen bei längerem Luftzutritt auftreten. Nacherwärmung zu verhindern, erhält also den Futterwert der Silage. Die Forscher empfehlen, das Modell unter verschiedenen Praxisbedingungen zu überprüfen.Quelle: Pires et al.
Penetrometer misst Verdichtung
Mithilfe eines Penetrometers lässt sich der Eindringwiderstand einer Sonde (Kegelspitze) in einen Körper messen. Die Methode ist vor allem in den Bodenwissenschaften bewährt. Wissenschaftler der Universität Bonn wollten damit nun die Dichte von Maissilage in einem Flachsilo bestimmen. Dazu haben sie ein einfach aufgebautes Penetrometer getestet.
Ergebnis: Grundsätzlich ist es möglich, die Verdichtung mit einem Penetrometer zu bestimmen. Allerdings war es wichtig, bei der Berechnung der Verdichtung aus den Messwerten den Trockenmassegehalt und die Häcksellänge einzubeziehen. Bei einer Verdichtung von 200 bis 300 kg TM/m3 betrug der relative Fehler im Vergleich zu Messungen am Silokern zwischen 1 und 10%. In unverdichteter Silage an der Oberkante des Haufens waren die Ergebnisse weniger gut wiederholbar.
Fazit: Um tatsächlich von den Messwerten des Penetrometers auf die Verdichtung schließen zu können, muss das Gerät korrekt kalibriert sein. Hier besteht zur Zeit noch Entwicklungsbedarf. Dennoch könnte ein Penetrometer künftig ein einfach anzuwendes Hilfsmittel darstellen, um die Lagerungsdichte einer Silage zu bestimmen. Quelle: Maack et al.
Das Silo kartieren
Kombiniert man ein Penetrometer (s.o.) mit einem Temperatursensor, lassen sich mithilfe einer Software Verdichtung und Temperatur innerhalb des Silos bzw. Rundballens als 3D-Bild darstellen.
Schafft die Technik den Sprung in die Praxis, könnte künftig durch die Messungen eine eindeutige „Landkarte“ von Bereichen des Silos angelegt werden, die von Nacherwärmung bedroht werden. Quelle: Cheng et al.
0% Verluste – das geht
Im Silierprozess gibt es unvermeidbare Nährstoffverluste. Verluste durch Nacherwärmung (oxidative Verluste) hängen allerdings stark vom Management ab. Britische Wissenschaftler haben auf 20 Milchkuhbetrieben angebrochene Grassilagen mit Kernbohrern untersucht. In allen Kennzahlen fanden sie große Variationen. Im Schnitt betrugen die Trockenmasseverluste durch Nacherwärmung in den obersten 30 cm des Silos 16,3%. Die Spanne reichte jedoch von 0% bis 50,9%.
Fazit: 45% der untersuchten Betriebe schafften es, oxidative Trockenmasseverluste gegen null zu reduzieren. Das Management entscheidet! Welche Maßnahmen besonders wichtig sind, wollen die Forscher in Folgestudien genauer untersuchen.
Quelle: Davies & Wilkinson
4. Anbauen
Luzerne in Nordeuropa?
Luzerne hat sich durch eine hohe Futteraufnahme und Milchleistung in Milchkuhrationen bewährt. Im Norden Europas ist sie noch nicht häufig anzutreffen, weil die Winterhärte fehlt. Mittlerweile sind jedoch neue Sorten auf dem Markt, die tiefe Temperaturen besser aushalten sollen.
Wissenschaftler aus Finnland haben untersucht, ob in ihrem kalten Klima Luzerne gegen Gras bestehen kann (Anbau, Futterwert). Die Silagen (Rundballen, mit Siliermitteln konserviert) wurden gemischt und als TMR verfüttert:
- Kontrolle: Grassilage, Rapsmischung
- Luzerne normal: Grassilage, Luzernesilage, Rapsmischung (20%)
- Luzerne niedrig: Grassilage, Luzernesilage, geringerer Anteil an Rapsmischung (15%)
- Kontrolle: Grassilage, Rapsmischung
- Luzerne normal: Grassilage, Luzernesilage, Rapsmischung (20%)
- Luzerne niedrig: Grassilage, Luzernesilage, geringerer Anteil an Rapsmischung (15%)
Luzerne- und Grassilage wurden in der Ration zu 40:60 auf Trockenmasse-Basis gemischt. Der durchschnittliche Kraftfutter-Anteil betrug 46% TM. 48 Kühe (34,8 kg Milch, 138 Tage in Milch) waren Teil des Versuchs. Ergebnis:
- Die Luzernemischung überwinterten relativ gut. Mit 4.200 kg Trockenmasse (TM) je ha lag der Ertrag auf dem Versuchsstandort allerdings nur halb so hoch wie bei Grassilage. Neben dem kühlen Wetter führen die Forscher das zudem auf eine Herbizidbehandlung nach dem ersten Schnitt zurück, welcher die Vegetation beschädigt hat.
- Auf dem Standort konnten zwei Schnitte realisiert werden. Ein dritter könnte den Ertrag erhöhen, das ginge allerdings zulasten der Winterhärte.
- Der Energiegehalt der Luzerne fiel geringer aus als die Grassilage, obwohl der Proteingehalt höher war. Die Futteraufnahme bei Luzerne-Rationen lag um 15% höher als bei der Gras-Ration. Die höhere Aufnahme resultierte auch in höherer Milchleistung (Übersicht 5).
- Die geringere Futteraufnahme bei Gras führte zu einer deutlichen negativen Energiebilanz. Allerdings war auch die Fermentationsqualität nur moderat.
- Die Luzernemischung überwinterten relativ gut. Mit 4.200 kg Trockenmasse (TM) je ha lag der Ertrag auf dem Versuchsstandort allerdings nur halb so hoch wie bei Grassilage. Neben dem kühlen Wetter führen die Forscher das zudem auf eine Herbizidbehandlung nach dem ersten Schnitt zurück, welcher die Vegetation beschädigt hat.
- Auf dem Standort konnten zwei Schnitte realisiert werden. Ein dritter könnte den Ertrag erhöhen, das ginge allerdings zulasten der Winterhärte.
- Der Energiegehalt der Luzerne fiel geringer aus als die Grassilage, obwohl der Proteingehalt höher war. Die Futteraufnahme bei Luzerne-Rationen lag um 15% höher als bei der Gras-Ration. Die höhere Aufnahme resultierte auch in höherer Milchleistung (Übersicht 5).
- Die geringere Futteraufnahme bei Gras führte zu einer deutlichen negativen Energiebilanz. Allerdings war auch die Fermentationsqualität nur moderat.
Mit Luzerne in der Ration war die negative Energiebilanz nahe null. Der niedrigere Energiegehalt der Luzerne wurde also durch die höhere Futteraufnahme wieder ausgeglichen.
- Der hohe N-Gehalt in Luzerne führte zu höheren Harnstoffwerten. Das ist negativ in Bezug auf die Umwelt. Allerdings kann Luzerne Raps einsparen, wenn sich das Produktionsniveau nicht ändern soll.
- Der hohe N-Gehalt in Luzerne führte zu höheren Harnstoffwerten. Das ist negativ in Bezug auf die Umwelt. Allerdings kann Luzerne Raps einsparen, wenn sich das Produktionsniveau nicht ändern soll.
Fazit: Luzerne ist keine Alternative zu Gras im nordischen Klima, wenn hohe Erträge erreicht werden sollen. Ein teilweiser Ersatz von Gras durch Luzerne steigert aber die Futteraufnahme und die Milchleistung. Zudem verbessert sie die Energiebilanz. Bei gleichem Milchleistungsniveau kann Luzerne Raps zum Teil ersetzen. Eine proteinunterstützte Luzerneration ist dann betriebswirtschaftlich sinnvoll, wenn der ökonomische Output auf Kosten der Umweltemissionen maximiert werden soll.
Quelle: Sairanen & Palmio
C. Stöcker-Gamigliano
