Szenarien Futtermischung und Null

Szenario Futtermischung betrachtet eine Fütterung, die hofeigenes Grundfutter (Rauhfutter und Silofutter), Kraftfutter, sowie zugekaufte Futtermittelzusätze verwen-det. Durch Futtermittelzusatzstoffe (Mineralsalze) wird Cu und Zn hoch konzentriert dem Futter zugegeben. Futtermittelzusätze werden in diesem Szenario so bemessen, dass sie den gesamten Bedarf an Cu und Zn decken. Bedarfsdeckend sind die empfohlenen Konzentrationen der RAP (1999) und der ALP (2004) (Tabellen 3 und 4). Auch das Grund- und Kraftfutter enthält Cu und Zn, und somit wird insgesamt mehr als der bedarfsdeckende Gehalt verfüttert. Dies deshalb, weil angenommen wird, dass von den Bauern wegen mangelnder Kenntnisse und Information der Cu- und Zn-Gehalt im Grundfutter auch nicht berücksichtigt werden kann.

Für jeden Betrieb wird von einer durchschnittlichen Bewirtschaftung der Jahre 1996-2003 ausgegangen. Diese Vereinfachung ist deshalb sinnvoll, weil auch bei den Tierzahlen Durchschnittswerte der Jahre 1996-2003 verwendet werden. Die Zusam-mensetzung des Grund- und Kraftfutters in diesem Szenario hängt vom Bewirtschaf-tungstyp ab und ist für die Betriebe 33 und 54 leicht anders als für die andern Betriebe.

Bei Betrieb 33 müssen zusätzlich auch zugekaufte Futtermittel eingesetzt werden.

Szenario Null basiert auf dem Szenario Futtermischung. Der Unterschied besteht darin, dass keine Futtermittelzusätze verwendet werden. Mit diesem Szenario kann abgeschätzt werden, wie tief die minimalen Cu- und Zn-Konzentrationen im Hofdünger etwa sein könnten. Das Tierfutter stammt ausschliesslich aus betriebs-eigener Produktion, ausser bei Betrieb 33, bei dem zusätzlich zugekaufte Futtermittel verwendet werden.

Mit der Annahme, dass der Nährstoff-, Mineral- und Spurenelement-Bedarf der Tiere ohne zugekaufte Futterzusatzstoffe gedeckt ist, wird von einer sehr exzessiven Futter-wirtschaft ausgegangen. Bei biologisch Futter-wirtschaftenden Betrieben ist eventuell ein ähnliches Fütterungsverfahren denkbar. Allerdings wird ein Bauer speziell auf eine ausgewogene, bedarfsdeckende Fütterung achten müssen. In diesem Szenario wird eine Unterversorgung der Tiere mit Cu und Zn nicht ausgeschlossen.

Die Fütterungspläne der Szenarien Null und Futtermischung sind in den Tabellen 6 und 7 aufgelistet.

3 Methode und Berechnungen 18

Tabelle 6: Fütterungspläne für Schweine aller Betriebe der Szenarien Null (blau) und Futtermischung (rot).

1 Die Menge an Futterzusatzstoffen wird im Gesamtfutterverzehr vernachlässigt, um die Rechnung zu vereinfachen. Meistens handelt es sich um kleine Menge. Die Konzentrationen an Cu und Zn sind jedoch beträchtlich.

Tabelle 7: Fütterungspläne für das Rindvieh aller Betriebe der Szenarien Null (blau) und Futtermischung (rot).

Milchkühe ² Rindviehmast (Munimast)^2,3 Aufzuchtrinder (0 – 1-jährig, 1 – 2-jährig, 2 – 3-jährig)

Kartoffeln, Rüben, Weizen: 0.75 kg Aufzuchtfutter: 1.5-2 kg Annahme: Aufzuchtfutter hat

1 Die Menge an Futterzusatzstoffen wird im Gesamtfutterverzehr vernachlässigt, um die Rechnung zu vereinfachen. Meistens handelt es sich um kleine Menge (Bsp. 100-150 Gramm bei Milchkühen). Die Konzentrationen an Cu und Zn sind jedoch beträchtlich!

2 Betrieb 33 ist bei der Fütterung ein Sonderfall, da nur Maissilage, Wiese und Weide angebaut wird. Für die Milchkuh- und Aufzuchtrinder-Fütterung wird deshalb zugekauftes Kraftfutter verwendet. Es wird angenommen, dass sich der Cu- und Zn-Gehalt im gesamten Futter dadurch nicht verändert.

3 Bei der Rindviehmast wurde hier pro Tierplatz gerechnet, weil auch die Tierzahlen der Betriebe pro Platz angegeben sind. Der Gesamtfutterverzehr eines Tieres betrüge 4.8 kg TS.

Die Cu- und Zn-Konzentrationen pro kg Futter bleiben dieselben.

4 Vergleichswerte aus der Literatur, nicht direkt verwendet für die Szenarien.

3 Methode und Berechnungen 20

Cu- und Zn in den Futtermitteln

Als Grundlage für die Schwermetallkonzentrationen in den Futtermitteln der Szenarien Null und Futtermischung dienten Daten der ALP (2004) und des UBA (2004), welche auch in einer Deutschen Studie (KTBL 2005) verwendet wurden (Tabellen 8,9,10 und 11).

Tabelle 8: Cu- und Zn-Gehalte von Futtermitteln (ALP 2004).

Futtermittel Cu mg/kg TS Zn mg/kg TS

Maissilage (Maiskörnersilage) 4 30

Grassilage 8 30

Kartoffeln 7 18

Rüben (Zuckerrüben) 6 25

Gerste 9 24

Weizen 4 34

Gras (Weide/Wiese) 8 30

Körnermais 9 21

Karotten: Wert für Rüben angenommen

Tabelle 9: Cu- und Zn-Gehalte von wirtschaftseigenen Futtermitteln in der Rinderhaltung, (konventioneller und ökologischer Landbau). Durchschnittliche Werte, berechnet aus Angaben des KTBL (2005).

Futtermittel Cu mg/kg TS Zn mg/kg TS

Gras 9.2 41.8

Heu 7.3 38.7

Grassilage 8 42.5

Maissilage 5 35.7

Kartoffeln 3.9 12.5

Tabelle 10: Cu- und Zn-Gehalte von zugekauften Einzel- und Mischfuttermitteln in der Rinderhaltung. Durchschnittliche Werte, berechnet aus Angaben des KTBL (2005).

Futtermittel Cu mg/kg TS Zn mg/kg TS

Ergänzungsfuttermittel Milchkühe

(Milchleistungsfutter) 31.4 176.1

Weizenschrot 4.8 45.6

Zuckerrüben-Pressschnitzel 10.3 41.4

Mineralfutter Rind 747 3480

Tabelle 11: Cu- und Zn-Gehalte von wirtschaftseigenen Futtermitteln in der Schweinehaltung, (konventioneller Landbau). Durchschnittliche Werte, berechnet aus Angaben des KTBL (2005).

Futtermittel Cu mg/kg TS Zn mg/kg TS

Weizen 3.3 21.1

Gerste 4.3 26.6

Grundfutter besteht hauptsächlich aus Rauh- und Silofutter. Silofutter ist ein Gemisch aus Mais- und Grassilage, im Verhältnis 2:1. Rauhfutter besteht aus Gras und Heu.

Kraftfutter zeichnet sich durch einen grösseren Proteingehalt aus. Bei der

Zusammen-21 3 Methode und Berechnungen

setzung des Grund- und Kraftfutters wurden zur Vereinfachung nur die Futtermittel Futterrüben, Gerste, Gras, Kartoffeln, Mais und Weizen verwendet.

Da Grund- und Kraftfutter aus mehreren Futtermitteln bestehen, wurden die Cu- und Zn-Konzentrationen entsprechend den Anteilen aufsummiert:

C Cu1 = Kupfergehalt des Grundfutters [mg/kg].

C Cu Heu, C Cu Grassilage und C Cu Maissilage: Konzentrationen der Futtermittel [mg/kg].

x Heu, x Grassilage und x Maissilage: Menge der Futtermittel [kg].

x1 : gesamte Menge an Grundfutter [kg].

In analoger Weise wird auch der und Zn-Gehalt des Gesamtfutters aus den Cu-und Zn- Mengen im GrCu-undfutter, Kraftfutter Cu-und in den Futtermittelzusätzen berechnet.

Tabelle 12: Matrix für die Berechnungen der Fütterungsszenarien Futtermischung und Null.

Cu (mg/kg Futter) Zn (mg/kg Futter) Futtermenge (kg TS/Tag)

Grundfutter CCu1 CZn1 x1

Kraftfutter CCu2 CZn2 x2

Futtermittelzusätze CCu3 CZn3 x3

Die Variablen x1, x2 und x3 in Tabelle 12 sind die Mengen an Grundfutter, Kraftfutter und Futtermittelzusätzen in kgTS/Tag. x1, x2 und x3 sind für die verschiedenen Tierarten unterschiedlich und müssen so gewählt werden, dass der Nährstoffbedarf der Tiere gedeckt ist. CCu1 bis CCu3 und CZn1 bis CZn3 sind die Cu-und Zn-Konzentrationen im jeweiligen Futtertypen. Für das Szenario Null sind x3, Ccu3 und Czn3 gleich Null. Die entsprechenden Terme fallen somit in den Berechnungen weg.

Der Cu-Gehalt des Gesamtfutters berechnet sich wie folgt:

Informationen zur Tierfütterung

Um sinnvolle Fütterungsszenarien zusammenstellen zu können, braucht es praktische Kenntnisse oder Angaben aus der Literatur. Da die Zeit für eine Umfrage bei Bauern über die Fütterung nicht ausreichte, dienten Merkblätter der UFA und Studien, bei denen Fütterungspläne beschrieben sind, als Grundlage. Mengenangaben für die Fütterung von Schweinen waren schwierig zu finden, denn oft wird Grundfutter zur freien Verfügung gestellt. Auch über die Zusammensetzung des Futters wurde für einige Tierkategorien keine Information gefunden.

In den folgenden Abschnitten sind die hilfreichsten Informationen und Ergebnisse verschiedener Studien nach Tierart geordnet kurz zusammengefasst.

C_Cu1=C_{Cu Heu}x_HeuCCu Grassilagex_GrassilageCCu Maissilagex_Maissilage x₁

CCu Futtermischung[mg

kg ]=C_Cu1x₁C_Cu2x₂C_Cu3x₃ x₁x₂x₃

3 Methode und Berechnungen 22

— Kälber

Laut Merkblättern der UFA sollte den Kälbern in den ersten Wochen kein Heu und ab der zweiten Woche Kraftfutter gefüttert werden. Wenn 1 kg Kraftfutter gefressen wird, sind auch Heu und Maissilage geeignet. Nach Absetzen der Milch 1,5 kg Auf-zuchtfutter pro Tag. Als Ergänzungsfutter ist zum Beispiel UFA 230 geeignet (Heim 2005).

— Rindviehmast

Daten für den Futterverzehr von Mastmunis stammten teilweise aus einer Studie von Kessler et. al. (2001), in der die Zn-Verwertung in der Munimast anhand eines prakti-schen Versuches untersucht wurde. 10 mg/kgTS Zink, in Form verschiedener Verbin-dungen, wurde den Tieren verabreicht, um den Einfluss auf den Tageszuwachs, die Futteraufnahme und weitere Faktoren zu bestimmen. Es konnten jedoch keine signifi-kanten Unterschiede zwischen den verschiedenen Verbindungen gefunden werden.

Der native Zink-Gehalt der Rationen bei der Munifütterung betrug in diesem Versuch 35 mg/kg. Der Zink-Gehalt, der aus Berechnungen im Szenario Futtermischung (Daten von ALP (2004) und KTBL (2005)) für Mastrinder resultierte, betrug 28.9 mg/kgTS.

Grundfutter wurde im Versuch von Kessler et. al. (2001) zur freien Verfügung gestellt.

Im Durchschnitt wurden pro Tag 5.7 kg Gras-Maissilage-Mischung aufgenommen.

Kraftfutter wurde in Abhängigkeit vom Lebendgewicht verfüttert. Im Gewichtsbereich 146-375 kg 0.68-1.37 kg pro Tier und Tag, ab 375 kg Lebendgewicht 0.68 kg (Kessler et. al. 2001). Im Durchschnitt entspricht dies ca. 0.9 kg Kraftfutter pro Tier und Tag.

Der totale TS-Verzehr der Mastrinder im Versuch von Kessler et. al. (2001) lag bei 6.7 kg pro Tier und Tag. Die Mastmunis der Studie verzehrten mehr Futter als ein durchschnittliches Mastrind gemäss GRUDAF (2001), sie hatten jedoch auch ein höheres durchschnittliches Gewicht, was diesen Unterschied möglicherweise erklärt.

Der Grundfutterverzehr in einer Erhebung von Menzi et. al. betrug 3 bis 6 kg pro Tag, mit einem Mittelwert von 4.8 kg (Menzi et. al. 1999). Dies entspricht genau den Durchschnittswerten der GRUDAF (2001). Menzi et. al (1999) untersuchte in dieser Studie, wie gut die Nährstoffversorgung von Rindern den Empfehlungen entsprach und suchte nach zuverlässigen Angaben über den Anfall und die Zusammensetzung von Gülle und Mist. Der Anteil an Maissilage in der Ration betrug 0-81 %. Meistens stammten über 50 % des Kupfers und Zinks der Ration aus dem Kraftfutter (max. 80-90 %). Das empfohlene Cu- und Zn-Angebot von 10 bzw. 50 mg/kg war während der meisten Erhebungsperioden gedeckt. Der Durchschnitt aller Erhebungsperioden betrug für Cu 14,5 mg/kgTS und für Zn 91 mg/kgTS (Menzi et. al. 1999). Dies ist einiges mehr als im Szenario Futtermischung berechnet. In der Studie wurde herausgefunden, dass die Zusammensetzung der Ration und das Leistungsniveau (der mittlere Tageszu-wachs) der Tiere nur einen sehr geringen Einfluss auf die Nährstoffausscheidung pro Tierplatz und Jahr und auf den Anfall und die Zusammensetzung des Hofdüngers haben. Kurzfristige Schwankungen im Futtergehalt, Tierzustand und den Umwelt-bedingungen können zwar zu grossen Streuungen führen, diese würden sich jedoch im Laufe der Zeit ausgleichen (Menzi et. al. 1999). Für Schwermetalle wurde eine grössere Streuung festgestellt als für Hauptnährstoffe. Für Cu und Zn ist dies auf die Zugabe dieser Elemente im Futter zurückzuführen (Menzi et. al. 1999).

— Milchkühe

Die UFA empfiehlt den Milchkühen 100-150 g Mineralstoffe pro Tag zu verfüttern.

Damit sei der Bedarf an Vitamin A und E, Cu, Zn und Mangan gedeckt. Kraftfutter

23 3 Methode und Berechnungen

soll maximal 1.5 kg pro Fütterung gegeben werden, um ein Sinken des pH-Wertes zu vermeiden (Wasem 2005). Bei Milchvieh soll laut UFA zu Beginn der Grasfütterung, als Ausgleich, um den Rohfaserbedarf zu decken, 2-4 kg Heu pro Tag verfüttert werden (oder Zuckerrübenschnitzel, älteres Rauhfutter oder Stroh). Der Rohfaser-gehalt der Gesamtration sollte bei etwa 18 % liegen (Scheurer 2005).

„Maissilage, Rüben und Kartoffeln enthalten nur geringe Mengen Wirkstoffe und müssen besonders sorgfältig ergänzt werden“ (Schweizer Bauer 2005).

— Mastschweine

Der Futteraufwand pro Kilogramm Gewichtszunahme beträgt laut dem Wirz Hand-buch (2004) beim Mastschwein rund 2,6 kg Alleinfutter und die Tageszunahme 700-750 Gramm. Die Mast beginnt mit 25 kg und endet nach 15-16 Wochen bei ca. 100-110 kg (Wirz Handbuch 2004). Aus diesen Angaben kann abgeleitet werden, dass der Futterverzehr 1.8-1.9 kgTS pro Tag beträgt. Dieser Wert wurde in den Berechnungen der Szenarien verwendet, da in GRUDAF (2001) keine Angaben zum durchschnitt-lichen Futterverzehr von Schweinen vorhanden sind.

Die folgenden Angaben zur Dosierung verschiedener Futtermittel, stammen aus dem Merkblatt Nr. 15 der ALP (Stoll et. al. 2004). Sie dienten als Grundlage für die Grund-futterzusammensetzung in den Szenarien Futtermischung und Null. Die Werte beziehen sich auf die Gesamtration mit 88 % TS.

— Futterrüben: 30-40 % in der TS für Mastschweine, bei Zuchtsauen bis 1.8 kg/Tag.

— Gerste: keine Restriktion.

— Wiesengras (in jungem Zustand): für Mastschweine 19-15 % der Gesamtfutter-TS, bei Zuchtsauen 1.2-1.4 kg/Tag.

— Trockengras: Ferkel und Mastschweine 10 %, bei Zuchtschweinen keine Einschränkung.

— Kartoffeln: bis 30 % der Gesamtfutter-TS.

— Mais (Silage): Mastschweine 40% in der TS.

— Mais (ganze Pflanze): für trächtige Zuchtsauen 1.2-1.5 kg/Tag, in der Mast 0.3 kgTS/Tag.

— Weizen: Keine Restriktion.

Diese Angaben sind nur grobe Richtwerte, da die Futtermittel immer in Kombination mit andern Futterkomponenten verabreicht werden, die sich gegenseitig ausgleichen.

Die Gehaltswerte in der Gesamtration sind ausschlaggebend (Stoll et. al. 2004).

— Zuchtsauen mit Ferkel

Ein Zuchtschweineplatz besteht aus einem Mutterschwein inkl. Aufzucht der Ferkel bis zu einem Gewicht von 25-30 kg. Pro Zuchtschweineplatz können 20-24 Ferkel pro Jahr abgesetzt werden (FAL 2001). Säugenden Zuchtsauen werden Tagesrationen von 1,4 kg plus 0,42 kg Alleinfutter pro Ferkel gefüttert (Wirz Handbuch 2004). In den Szenarien Null und Futtermischung wurde mit durchschnittlich 10 Ferkeln gerechnet (eine Sau bringt zweimal jährlich Junge zur Welt).

3 Methode und Berechnungen 24

Im Jahr 2000 enthielt das handelsübliche Ferkelalleinfutter laut einer Erhebung in der Schweiz zwischen 10 und 240 mg Cu/kg (Kessler et. al. 2004). Der ernährungsphysio-logische Cu-Bedarf von abgesetzten Ferkeln liegt laut NRC bei 6 mg/kg Futter mit 88

%TS. In einem Versuch der Eidgenössischen Anstalt für Nutztiere und Milchwirt-schaft (ALP), bei dem die Cu-Empfehlungen für Ferkel geprüft wurden, betrug der native Cu- und Zn-Gehalt von Ferkelfutter (Alleinfutter mit 88 %TS) ohne Zusätze für Cu und Zn 5 mg/kg bzw. 120 mg/kg (Kessler et. al. 2004). Das Alleinfutter bestand aus einer Mischung aus Gerste, Weizen, Molke und Kaseinpulver (Kessler et. al.

2004). In diesem Versuch stellte sich heraus, dass bei Ferkeln erst ab einem Cu-Ange-bot von über 100 mg/kg Futter (88 %TS) mit einer wachstumssteigernden Wirkung zu rechnen ist (Kessler et. al. 2004). Die Kontrolltiere ohne Cu-Ergänzung – die also mit Cu unterversorgt waren – zeigten aber ein vermindertes Wachstum. Durch die Erhö-hung des Cu-Angebotes nahm die Cu-Konzentration im Kot deutlich zu (Kessler et. al.

2004). Aus der Studie konnte die Schlussfolgerung gezogen werden, dass ein Cu-Angebot von 10 mg/kg Futter bzw. eine Cu-Zulage von 5 mg/kg den Bedarf des abgesetzten Ferkels unter üblichen Haltungs- und Fütterungsbedingungen deckt, der native Gehalt von Alleinfutter jedoch nicht (Kessler et. al. 2004).

Laut einem Merkblatt der UFA eignen sich UFA Alleinfutter als Ergänzungsfutter zu Schotte (6-8 Liter/Tag). Zu andern Nebenprodukten oder betriebseigenem Futter sei ein auf die Ration abgestimmtes UFA-Ergänzungsfutter zu wählen (UFA 2005d). In einem andern Merkblatt wird zu viel betriebseigenem Futter ein speziell auf die Ration abgestimmtes UFA-Ergänzungsfutter empfohlen: zum Beispiel UFA 372 zu Grassilage oder UFA 386 zu Getreide (UFA 2005b).

„Junge, noch wachsende Sauen haben einen geringeren Erhaltungsbedarf. Werden sie gleich gefüttert wie ausgewachsene Sauen, so erhalten sie ziemlich genau die richtige Nährstoffmenge, welche das zusätzliche Wachstum verlangt“ (UFA 2005c).

Im Dokument Kupfer- und Zink-Einträge durch Rindvieh- und Schweinefutter in landwirtschaftliche Systeme (Seite 23-30)