Abteilung Grünland und Futterbau/Ökologischer Landbau

Futterqualität

Bestandeszusammensetzung und Futterqualität einjährig angebauten Kleegrases in einer Futterbau-Fruchtfolge

von Karen C. Volkers, Michael Wachendorf und Friedhelm Taube

1. Einleitung

Ein Konsequenz der zunehmenden Spezialisierung und des technischen Fortschritts im Milchvieh-/Futterbaubetrieb (Fütterung von Totalen-Misch-Rationen, Einführung des Melkroboters) ist die Einschränkung der Weidehaltung von Milchkühen bzw. im Gegenzug zu die vermehrte Schnittnutzung für die zunehmend im Stall gehaltenen Tiere. Gleichzeitig wird die Weidehaltung aufgrund der geringen Nährstoffeffizienz (v.a. hinsichtlich des Stickstoffs) und der daraus resultierenden Nährstoffakkumulation im System zunehmenden kritisiert, da es unter intensiv beweideten Grünlandflächen zwangsläufig zu erhöhten Auswaschungsverlusten kommt (Büchter et al., 2002). 

Eine alternative Form der Futterproduktion sind Futterbau-Fruchtfolgen, in denen Gras- bzw. Kleegrasbestände mit 1 bis  3jähriger Nutzungsdauer integriert sind. Verschiedene Autoren weisen auf positive Ertragseffekte einer kombinierten Schnitt- und Weidenutzung von Kleegrasbeständen hin (Frame & Paterson, 1987; Schils et al., 1999). Diese Beobachtungen erfolgten in Systemen, in denen auf 1 bzw. 2 Schnitte zur Siloreife eine Beweidung folgte. 

Die vorliegende Untersuchung ist Teil des interdisziplinären Forschungsprojektes „N-Flüsse im spezialisierten Milchvieh-/Futterbaubetrieb (Taube & Wachendorf, 2000). Übergeordnetes Ziel des Teilprojektes ist es, den Einfluß einer variierten Stickstoff (N)-Versorgung auf die Produktivität und N-Effizienz der Futterproduktion in einer 3gliedrigen Fruchtfolge mit Kleegras, Silomais und Triticale zu prüfen und die N-Flüsse in der gesamten Fruchtfolge zu quantifizieren. Die vorliegende Untersuchung befasst sich mit der Bestandeszusammensetztung und der Futterqualität des in der Rotation überjährig angebauten Weißkleegrases. 

2. Material und Methoden

Der Versuch wurde auf dem Versuchsbetrieb Karkendamm der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (niedere Geest, Æ-Jahresniederschlag 802 mm, Æ-Jahrestemperatur 8,3 °C, Bodenart/-typ: hS/ tief umgebrochener Podsol-Gley) durchgeführt. Die Vorfrucht der Versuchsfläche stellte ein extensiv geführter 4 Jahre alter Grasbestand dar, der im Sommer 1999 umgebrochen wurde. 

Details zur Konzeption des Versuches finden sich bei Volkers et al. (2001) und werden hier zusammengefasst wiedergegeben. Der Versuchsansatz geht von einem Milchvieh-/Futterbaubetrieb der schleswig-holsteinischen Geest mit einem durchschnittlichen Viehbesatz von 1.8 GV ha-1 inclusive Jungtiere und 100 Weidetage aus. Daraus resultiert ein durchschnittlicher Wirtschaftsdüngeranfall von 25 m3 Gülle ha-1 a-1. Die Intensität der Produktion wird durch eine differenzierte Mineraldüngerverabreichung in drei Stufen variiert, die jeweils sehr unter­schiedliche Strategien der Futterproduktion bzw. Rationsgestaltung repräsentieren. Die Futterproduktion des sogenannten "extensiven" Systems basiert ausschließlich auf der Stickstoffversorgung, die aus dem Rückfluß der im System produzierten Gülle resultiert. Infolge der - angesichts einer Gesamt-N-Versorgung von nur durchschnittlich 75 kg ha-1 - geringen Produktivität in der Grundfuttererzeugung ist in diesem System eine starke Zufuhr externer Futtermittel (hauptsächlich Milchleistungsfutter) notwen­dig, um den kalkulierten Viehbesatz pro Hektar ernähren zu können. Insofern kann man diese Variante auch als kraftfutterorientiertes System bezeichnen. Der Versuch wurde als Spaltanlage mit 2 Güllestufen (0 und 25 m3) und drei mineralischen N-Stufen differenziert nach den jeweiligen Fruchtfolgegliedern angelegt (Tab.1) 

Innerhalb des Kleegras-Fruchtfolgeglieds werden 2 Güllestufen (0 und 25 m³ ha-1) und drei mineralische N-Stufen (0, 100 und 150 kg ha-1) geprüft. Die Ansaat des Kleegrases erfolgte jeweils im August mit 20 kg Deutsch´ Weidelgras (Sorte Fennema) und 4 kg Weißklee (Sorte AberHerald). Die Gülledüngung erfolgte zu Vegetationsbeginn mit 25 m³ ha-1 mit einem durchschnittlichen N-Gehalt der Gülle von 3,5 kg m-3 Gesamt- N. Der Ausgleich der Phosphor- und Kali-Düngung erfolgte nach der Ertragsstufe 3 abzüglich der Gülledüngung (LUFA, 2000). Die erste mineralische N-Düngergabe mit Kalkammonsalpeter wurde Anfang April und die weiteren unmittelbar nach der vorangegangenen Nutzung ausgebracht. Die Bestände wurden zweimal geschnitten und anschließend zweimal von Jungvieh (Æ Lebendgewicht: 450 kg) beweidet. Die Tiere wurden bei Weideresten von 25-30 % abgetrieben. Die letzte Beweidung erfolgte Anfang bis Mitte September. Danach diente die bis zum Vegetationsende wachsende Biomasse als `catch-crop´, die Bestände wurden also vor Winter nicht mehr genutzt. Die Bestände wurden nach jedem Beweiden nachgemäht. 

Tab. 1: Differenzierung der Systeme im Fruchtfolgeversuch 

Kulturart Mineraldünger-N (KAS) (kg ha-1) Gesamt-N (kg ha-1)
System 1: „Geringe Intensität"
Mähweide 1 0 75 75
Silomais 2 0 75 75
Triticale 3 0 75 75
Æ N-Einsatz 0 75 75
System 2: „Reduzierte Intensität"
Mähweide 100 (50/50/0/0) 75 175
Silomais 25 zur Saat 75 100
Triticale 100 (30 EC21+40 EC31+30 EC39) 75 175
Æ N-Einsatz 75 75 150
System 3: „Hohe Intensität"
Mähweide 150 (80/40/30) 75 225
Silomais 100 (60 Saat+40 EC21) 75 175
Triticale 200 (60 EC21+80 EC31+60 EC39) 75 275
Æ N-Einsatz 150 75 225
 

1     Herbstblanksaat mit 4 kg Weißklee und 20 kg Deutsch'Weidelgras ha-1

2     Sorte NAXOS mit 10 Pflanzen m-2

3     Sorte MODUS mit 250 Körnern m-2

 

Sowohl der Trockenmasseertrag als auch der Ertragsanteil des Weißklees wurde zu jeder Nutzung gravimetrisch erfasst. Die Proben wurden 18 h bei 65 °C getrocknet und auf 1mm vermahlen, dann mit dem NIR- System 5000 Monochromator (NIR Systems, Silver Spring, MD, USA) bei einer Wellenlänge von 1100-2498 nm gemessen. Die Energiegehalte (NEL) in MJ NEL kg TM-1 und die Rohproteingehalte (RP) in % der Trockenmasse (TM) wurden, gewichtet nach dem jeweiligen TM-Ertrag, mit dem Softwareprogramm SAS (SAS Institute, 1996) ausgewertet. Die Ergebnisse stellen das Mittel aus zwei Versuchsjahren dar.

 

3. Ergebnisse und Diskussion

Energiegehalte einjährig genutzten Kleegrases in einer Futterbau- Fruchtfolge im Mittel zweier Jahre

In den ersten beiden Aufwüchsen stellt sich in Abhängigkeit der N- Düngung ein Kleeanteil von 1-27 % ein (Abb.1). Da die Bodenbearbeitung nach der Ernte der Vorfrucht Triticale eine erhöhte N-Mineralisierung und -Verfügbarkeit bewirkt, ist der Graspartner im Frühjahr noch sehr konkurrenzstark, zumal die mineralische Düngung frühjahrsbetont zu den beiden Schnitten erfolgt. Da das Deutsche Weidelgras aber im ersten Hauptnutzungsjahr noch nicht über eine Triebdichte wie im Dauergrünland verfügt und die N-Düngung nur zu geringen Anteilen zu den Beweidungen im Sommer und Herbst erfolgt, kann der Weißklee, der sich bis dahin sehr stark über die Stolone ausgebreitet hat, selbst bei höherer N-Düngung den Hauptanteil zum TM-Ertrag am 3. und 4. Aufwuchs beitragen. Diese Ergebnisse stehen in starkem Kontrast zu  Beobachtungen auf dem Dauergrünland am selben Versuchsstandort (Ingwersen, 2002), wo bei gleichartiger Nutzung bereits bei geringer N-Intensität die Kleeanteile drastisch abnahmen.

 
Abb. 2 gibt die Rohprotein (RP)- Gehalte des Kleegrasbestandes wieder. Bei einer Gesamt-N-Versorgung von 0 bis 85 kg ha-1 werden im Mittel von 2 Versuchsjahren und 4 Nutzungen signifikant höhere RP- Gehalte als bei einer höheren N-Intensität erzielt. Dies liegt maßgeblich in den hohen RP-Gehalten der bei geringer N-Intensitätsstufe stets ungedüngten 3. und 4. Aufwüchse (>23%) bzw. in den dann sehr hohen EAK von im Durchschnitt 45% begründet. Solch hohe Gehalte werden bei höherer N-Intensität nicht erreicht, da zum einen infolge der frühjahrsorientierten Düngerverteilung die beweideten Aufwüchse ebenfalls nur noch eine geringe oder keine N-Düngung erhalten, zum anderen aber die Anteile der proteinreichen Kleefraktion doch deutlich reduziert sind (vgl. Abb. 1). 
 

Abb. 3 stellt die Energie (NEL)- Gehalte im geernteten Kleegras dar. Diese liegen generell auf sehr hohem Niveau und variieren nur in einem sehr engen Bereich (6.78-6.94 MJ NEL kg TM-1). Ebenso wie der RP- Gehalt weisen sie aber eine statistisch gesichert lineare Beziehung mit negativer Steigung zur N-Gesamtdüngung auf. Vergleichbare Ergebnisse wurden auch in dem entsprechenden Nutzungssystem des Dauergrünlands im Mittel von drei Jahren gefunden (Ingwersen, 2002). 

4. Zusammenfassung

Die dargestellten Ergebnisse zeigen EAK, RP- und NEL- Gehalte eines in einer Fruchtfolge einjährig angebauten Weißkleegras-Bestandes. Die EAK der als Mähweide genutzten Bestände unterscheiden sich aufgrund des geringen Bestandesalters stark von denen der entsprechenden Varianten des Dauergrünlands. Das Düngungsmanagement und die daraus resultierende Dynamik der Kleeanteile während der Vegetationsperiode hatten einen wesentlichen Einfluss auf die Futterqualität der geernteten Biomasse. 

5. Literatur

  • Büchter, M., M. Wachendorf and F. Taube (2002): Nitrate leaching from permanent grassland on sandy soils – Results from an integrated research project. 19th General Meeting of the European Grassland Federation. La Rochelle (France), 27 - 30 May, 668-669 .
  • Frame, J. & D. J. Paterson, 1987: The effect of strategic nitrogen application and defoliation systems on the productivity of a perennial ryegrass / white clover sward. Grass and Forage Science, 42, 271-280.
  • Ingwersen, B., 2002: Einfluß von Bewirtschaftungsmaßnahmen auf die Leistungsfähigkeit von leguminosenbasiertem Dauergrünland unter besonderer Berücksichtigung der Nährstoffbilanzierung. Diss. Uni Kiel. Schriftenreihe des Inst. f. Pflanzenbau u. –züchtung 21.
  • LUFA, 2000: Richtwerte für die Düngung 2000, Hrsg.: Landwirtschaftskammer S.-H., Kiel.
  • SAS Institute, 1996: SAS/STAT User´s Guide, Release 6.12 Edition. Cary, NC: SAS Institute Inc.
  • Schils, R. L. M., Th. V. Vellinga & T. Kraak, 1999: Dry-matter yield and herbage quality of a perennial ryegrass/ white clover sward in arotational grazing and cutting system. Grass and Forage Science, 54, 19-29.
  • Taube, F. and M. Wachendorf (2000): The Karkendamm Project: A system approach to optimize nitrogen use efficiency on the dairy farm. Proceedings of the 18th General Meeting of the European Grassland Federation, Aalborg, May 22-25,449-451.
  • Volkers, K., Wachendorf, M. und F. Taube (2001): Steigerung der N-Effizienz im spezialisierten Milchvieh-/Futterbaubetrieb durch Futterbau in Fruchtfolgen - Erste Ergebnisse 45.  Jahrestagung der AG Grünland und Futterbau in Gumpenstein. Mittlg. AG Grünland und Futterbau, Band 3, 79-81.
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