AGRARForschung413

NutztiereRoger Daccord, Eidgenössische Forschungsanstalt für Nutztiere (RAP), CH-1725 PosieuxAuskünfte: Roger Daccord, e-mail: roger.daccord@rap.admin.ch, Fax +41 (0)26 407 73 00, Tel. +41 (0)26 407 71 11

Ist der steigende Nährstoffbedarf der Milch-kuh mit der Nachhaltigkeit kompatibel? *

AGRARForschung 8 (10): 413-418, 2001

Zusammenfassung

Die Milchleistung unserer Kühe hat bis anhin kontinuierlichzugenommen. Der damit einhergehende gestiegene Nähr-

stoffbedarf zieht einen zunehmenden Kraftfutteranteil in derRation nach sich. Diese Entwicklung führt zu einem intensivenProduktionssystem, dessen Bedarf an Energie und Stickstoffkaum mehr im Einklang mit dem Konzept der Nachhaltigkeitsteht.Auch wenn die Hochleistungskuh vorwiegend in intensiven Pro-duktionssystemen gezüchtet wird, kann sie sich ebenso gut annachhaltige, Raufutter betonte Systeme anpassen. Ihr grossesPansenvolumen ermöglicht eine hohe Raufutteraufnahme unddank ihrer ausgeprägten Fähigkeit, zu Beginn der LaktationKörperreserven zu mobilisieren, wird der über das Futter nichtvollständig gedeckte Nährstoffbedarf ausgeglichen. Die Mobili-sierung von Körperreserven aber stösst an Grenzen, die das mög-liche Milchleistungspotenzial festlegen. Unter besten schweize-rischen Bedingungen liegt die obere Limite des Potenzials zwi-schen 8’000 und 10’000 kg Milch pro Laktation bei einer maxi-malen Tagesmilchmenge von 40 bis 50 kg. Ist dieses Leistungs-potenzial erreicht, sollte nicht mehr nur die Milchleistung, son-dern vielmehr die effiziente Umsetzung von Raufutter in Milchals Selektionskriterium für die Hochleistungskuh angewandtwerden.

* Übersetzung: Annelies Bracher, Neyruz

In der Landwirtschaft findet einrasanter technischer Fortschrittstatt, der vorab durch den Preis-druck auf die Produkte angetrie-ben wird. Diese Entwicklungbegünstigt eine spezialisierteRindviehhaltung mit der Auftei-lung in Milch- und Fleischras-sen. Während die Mutterkühekeinem wirklichen Selektions-druck zu höherer Leistung aus-gesetzt sind, ist die Milchkuhseit Jahrzehnten einer starkenSelektion mit Schwergewichtauf Milchleistungssteigerungunterworfen. Über die letzten 20Jahre gesehen, haben die Milch-kühe der 3 Hauptherdebuchras-sen der Schweiz (Fleckvieh,

Braunvieh, Holstein) die Milch-leistung um durchschnittlich 80bis 90 kg pro Jahr verbessert(Abb. 1), wobei die Leistungs-steigerung im Verlauf der letzten5 Jahre sogar noch um 120 bis180 kg pro Jahr zugenommenhat. Langfristig wirkt sich dieseEntwicklung auf die Nachhaltig-keit des Milchproduktionssys-tems, auf den Nährstoffbedarfder Milchkühe und die Art derBedarfsdeckung aus.

Leistungsgrenzen immerweiter hinausgeschobenEine Laktationsleistung von über10’000 kg ist unter schweizeri-schen Bedingungen keine Aus-nahme mehr und trifft für 4 % derHolsteinkühe zu (Schweiz. Hol-steinzuchverband 2000). Die

höchsten Leistungen liegen ge-genwärtig bei 15’000 kg für mul-tipare und bei 12’000 kg für erst-laktierende Kühe. Diese Tieregehören zur Elite der Hochleis-tungskühe (HLK), deren Laktati-onsleistung bei mindestens 6000kg mit einer Tagesmilchleistungvon 30 kg anzusiedeln ist. In denUSA wurde eine Milchleistungvon 30’000 kg in 365 Tagen re-gistriert (Satter et al. 1999). Of-fensichtlich wurden die schonoft postulierten und immer wie-der überholten physiologischenLeistungsgrenzen noch nicht er-reicht. Die hohen Milchleistun-gen sind erwiesenermassen dasErgebnis einer auf Out-put orien-tierten Sichtweise. Sie rechtfer-tigt sich mit dem Hauptargumentder wirtschaftlichen und ökologi-schen Kostenreduktion pro kgproduzierter Milch aufgrund derMinimierung der Erhaltungskos-ten. In diesem Prozess musstensich die Inputmassnahmen wiedie Fütterung notwendigerweiseanpassen. In der Fütterung warman gezwungen, den Anteil ener-gie- und proteinreichen Kraftfut-ters wie Getreide und Schrote an-zuheben, um den immer höherenBedarf der HLK zu decken. DieseAbhängigkeit von Futtermitteln,die häufig aus dem Ausland undin den Betrieb importiert werden,erhöhen die Anfälligkeit des Pro-duktionssystems und gefährdenseine Nachhaltigkeit vor allem inwirtschaftlicher und ökologi-scher Hinsicht.

Notwendigkeit einesintensiven FutterbauesÜbersteigt die Tagesmilchleis-tung 30 kg, kommt eine Milch-

414 AGRARForschung

kuh in der Produktionsphasenicht mehr ohne eine Getreide-zulage aus (Abb. 2). Die physio-logisch bedingten Einsatzgren-zen von Getreide erfordern dieVerfügbarkeit von hochwerti-gem Raufutter (Daccord 1998).Dies ist mit ein Grund, warumMaissilage die für Hochleis-tungskühe bevorzugte Rations-komponente geworden ist.Maissilage weist eine homogeneQualität auf und Anbau, Ernteund Fütterung lassen sich leichtmechanisieren. Der Maiseinsatzgeht unweigerlich Hand in Handmit dem Einsatz von Grassilage.Beide Komponenten ergänzensich gut, sowohl in Bezug auf dieRationsgestaltung wie auch in

Abb. 2. ErforderlicheEnergiekonzentrationder Ration in Abhän-gigkeit der Milchleis-tung.

Abb. 1. Verlauf derMilchleistungssteige-rung in der Schweiz.

Bezug auf das Produktionssys-tem. Daraus geht hervor, dass dieHLK einen intensiven und ehereinförmigen Futterbau fördert,was deren Haltung auf landwirt-schaftlich günstige Anbaugebie-te in tieferen Lagen konzentriert.In den ungünstigeren Gebietenkann die Notwendigkeit, hoch-wertiges Raufutter zu produzie-ren, dazu führen, dass der prakti-zierte Futterbau nicht mehr um-weltverträglich ist. Da die HLKaus einer wettbewerbsorientier-ten Wirtschaft hervorgeht, lässtsie sich leicht in Produktionssys-teme integrieren, die aus ökolo-gischer, sozialer und wirtschaft-licher Sicht nicht auf Nachhal-tigkeit ausgerichtet sind.

Immer risikoreichereRationenMit dem wachsenden Bedarf derHLK nimmt die Bedeutung desKraftfutters zu. Raufutter ver-liert seinen Stellenwert alsHauptnährstofflieferant, um nurnoch als Faser- und Struktur-quelle zu fungieren. Faserman-gel verbunden mit einer bedeu-tenden Menge an fermentierba-ren Kohlenhydraten bewirkt ei-nen pH-Wertabfall im Pansenunter 6,0 (Daccord et al. 1998).Dies ist gleichbedeutend mit ei-ner Übersäuerung (Azidose), diein ihrer subklinischen Formdurch einen verringerten Zellu-loseabbau, durch einen Rück-gang im Milchfettgehalt und ei-nen schwankenden Verzehr ge-kennzeichnet ist. Der Anstieg imLeistungsniveau und die darangekoppelte erforderliche Höheder Nährstoffkonzentration inder Ration verringern das Ver-dauungsvermögen für Raufutterund verstärken das Risiko vonStoffwechselstörungen und ge-sundheitlichen Problemen. Diemit den Wiederkäuern in Symbi-ose lebenden und bis anhin nutz-bringenden Pansenmikroorga-nismen sind bei der Hochleis-tungskuh ab einer täglichenMilchleistung von 40 kg daherzunehmend ein Nachteil.

Immer ausgeklügeltereFütterungDie Energieversorgung ist derhauptlimitierende Faktor für dieLeistung der HLK. Die Abnah-me der Milchproteine mit zuneh-mender Höhenlage der Betriebeist teilweise auf ausgeprägte En-ergiedefizite hauptsächlich zuLaktationsbeginn zurückzufüh-ren (Abb. 3). Oberhalb einer Ta-gesmilchmenge von 40 kg wirddie Proteinversorgung kritisch.Bei 50 kg Milch liegt der Prote-inbedarf 7 mal über dem Erhal-tungsbedarf während der Ener-giebedarf 5 mal höher ist. Da dasFutteraufnahmevermögen mitder Milchleistung nicht Schritthält, deckt das Mikrobenprotein

AGRARForschung415

einen Teil des Bedarfes, dessenAnteil mit zunehmender Leis-tung kleiner wird (Abb. 4). Jehöher die Leistung, desto mehrhängt die Versorgung der HLKvon Futterproteinen ab, die imPansen nicht abgebaut werden.Diese Zusammenhänge bedingenden Einsatz von proteinreichemKraftfutter mit einer geringenAbbaubarkeit, um eine Überver-sorgung der HLK und eine Über-lastung der Umwelt mit Stick-stoff zu vermeiden. Solche Prote-inträger sollten gleichzeitig eingegenüber dem Bedarf ausgewo-genes Aminosäurenmuster auf-weisen. Das heisst, hohe Leistun-gen erfordern Kraftfutter mit be-sonderen Spezifikationen, wasdiese verteuert.

SchwierigeBedarfsdeckungDer Stoffwechsel der Hochleis-tungskuh muss eine enormeLeistung erbringen, um derenhohen Nährstoffbedarf zu de-cken. Für die Produktion einerTagesmilchmenge von 50 kgmüssen rund 4 kg Glukose be-reitgestellt werden und über22’000 l Blut werden benötigt,um das Eutergewebe zu versor-gen (Breves et al. 2000). Beivoller Laktation sollten bei denHLK keine Energie- und Prote-indefizite mehr vorkommen undwenn, dann nur kurzfristige. Da-mit genügend Substrate für dieMilchsynthese zur Verfügunggestellt werden, ist die HLK aufeine hohe Abbau- und Passage-rate des Futters im Pansen ange-wiesen (Abb. 5). Bei gleicherFütterung erbringen HLK miteinem hohen Pansenvolumenund gleichzeitig hoher Futter-passagerate die höchsten Leis-tungen. Diese auf eine hohe Pas-sagerate selektionierten Kühekönnen möglicherweise die mitRaufutter betonten Rationennicht mehr effizient verwerten,denn eine optimale Verwertungvon Raufutter setzt eine längereVerweildauer im Pansen vor-aus.

Objektive Grenzendes LeistungspotenzialsDie Selektion nach immer höhe-ren Leistungen begünstigt jeneKühe, die grössere Nährstoffdefi-zite, v.a. Energie, zu Laktations-beginn ertragen. Da ihr Futterauf-nahmevermögen nicht ansteigt,sind sie gezwungen, ihre Körper-reserven an Fett und Protein mo-bilisieren zu können (Daccord1998). Diese Mobilisation stellteine grosse Stoffwechselbelas-tung dar und stösst daher an Gren-zen. Ein Übermass hat negativeAuswirkungen auf die Gesund-heit (Ketose, Euterentzündung)und die Fruchtbarkeit. Dies sinddie Indikatoren, die anzeigen,dass der obere Bereich des Leis-

tungspotenzials der HLK erreichtworden ist (Veerkamp et al.1995). Je nach Produktionssys-tem bewegt sich dieser Bereichunter besten Produktionsbedin-gungen in der Schweiz zwischen8’000 und 10’000 kg Milch.

Züchtung demProduktionssystemanpassenDie Milchproduktion ist eine in-tensive Produktion (Abb. 6). DieFrage ist berechtigt, ob sich dieschweizerische Milchprodukti-on wirklich nach amerikani-schem Muster entwickeln soll,das Aspekten der Nachhaltigkeitkeinen grossen Stellenwert bei-misst. Einige europäische Län-

Abb. 4. VerfügbareProteinmenge undProteintyp einerMilchkuh bei einerRation aus Mais- undGrassilage ergänztmit einer Kraftfutter-mischung ausGetreide und Schrot.APDME: mikrobielles,absorbierbares Proteinim Darm aus fermen-tierbarer Energie.APDF/R: absorbierba-res Protein im Darmaus Raufutter.APDF/K: absorbierba-res Protein im Darmaus Kraftfutter.

Abb. 3. Milchprotein-produktion nachRegionen (Geschäfts-bericht 2000, Schwei-zerischer Holstein-zuchtverband).

416 AGRARForschung

der haben diese Richtung bereitseingeschlagen. Der von der ener-giefressenden Lebensmittelin-dustrie ausgeübte Preisdruck aufdie Milch fördert eine Intensi-vierung, die sich vorab auf eineVolumen- und Flächenausdeh-nung abstützt. Bis zu einem ge-wissen Grade fügt sich die HLKgut in diese Marschrichtung ein,die zu einem rationalisiertenProduktionssystem mit hohemKraftfuttereinsatz und hoherMilchleistung führt. Aufgrunddes diesem System anhaftendengrossen Energie- und Stickstoff-bedarfs, der mehrheitlich mitFuttermitteln aus dem Importgedeckt werden muss, kannkaum von einer nachhaltigenAusrichtung die Rede sein.

Abb. 6. Produktionsin-tensität in der Rind-viehhaltung.

Abb. 5. Regulation derFutteraufnahme beider Milchkuh.

Die Mehrzahl unserer reinenMilchviehbetriebe halten HLK(Gazzarin 2000). Ihre Bestre-bungen sind denen der französi-schen Milchviehbetriebe nichtunähnlich, die intensiv geführtwurden und nun die Produktivi-tät verringert haben (Brocard etal. 2000). Im Wesentlichen gehtes darum, die Futterkosten zusenken, indem der Kraftfutter-verbrauch auf unter 1000 kg proKuh und Jahr limitiert und dieWeideführung optimiert wirdbei gleichzeitiger Vereinfachungdes Produktionssystems undSenkung der Arbeitsbelastung.

HLK werden vor allem in inten-siven Systemen, in denen dieNachhaltigkeit nicht erklärtes

Ziel ist, ausgelesen. Diese Aus-wahl bevorzugt Kühe mit einemhohen Mobilisierungsvermögenvon Körperreserven zu Beginnder Laktation zusammen mit ei-nem grossen Pansenvolumen. Inweniger intensiven Produktions-systemen sind genau diese Ei-genschaften für die HLK vonessentieller Bedeutung. Sogarunter Weidebedingungen ohneKraftfuttereinsatz ist ein hohesMilchleistungspotenzial von Vor-teil, da der realisierte Milcher-trag von der vor dem Weideaus-trieb erbrachten Leistung ab-hängt (Delaby et al. 1999). Aberdie unter intensiven Bedingun-gen gezüchtete HLK wird nichtmit Raufutter betonten Rationenkonfrontiert, die Grundlage vonnachhaltigen Systemen ausma-chen (Oldham 1999). Die Züch-tung müsste daher auch in nach-haltigen Systemen erfolgen, dielangfristig in Europa vermutlichvorherrschen werden.

HLK in nachhaltigenSystemenDie Schweiz ist ein Grasland.Die ausgedehnten Grünlandflä-chen sind differenziert und nach-haltig zu nutzen. Die HLK lässtsich gut in intensive Futterbau-systeme integrieren. Dabei gehtes um die optimale Nutzung undden Einsatz von Grünfutter so-wie Kraftfutter ganz ohne fest-gefahrene Denkweisen. Es gibtkeine Standardlösungen, son-

AGRARForschung417

dern eine für jeden Betrieb spezi-fisch formulierte Vorgehens-weise. Die betriebsspezifischeLösung wird unter Berücksichti-gung der Interessen der Land-wirte und der fachlichen Emp-fehlungen verschiedener Bera-terkreise, denen der Fortbestanddes Betriebes und eine nachhal-tige Landwirtschaft am Herzenliegen, erarbeitet.

Ist das genetische Potenzial von8’000 bis 10’000 kg Milch proLaktation erreicht, sollte dieMilchleistung nicht mehr dasHauptselektionskriterium dar-stellen. Die HLK sollten viel-mehr nach ihrer Fähigkeit, unterverschiedensten Raufutter be-tonten Systemen effizient zuproduzieren, selektioniert wer-den. Dies impliziert ein hohesFutteraufnahme- und Raufutter-verwertungsvermögen vorabvon Weidegras, eine gut ausge-bildete Fähigkeit, Körperreser-ven zu Beginn der Laktationmobilisieren zu können ohneGesundheit und Fruchtbarkeitzu beeinträchtigen, eine guteFruchtbarkeit mit einer Zwi-

schenkalbezeit von unter 360Tagen und eine gut entwickelteResistenz gegen pathogene Mi-kroorganismen insbesondere ge-gen Mastitiden. Derart ausge-stattet, produziert die HLK aufeffiziente Art in nachhaltigen,einfachen und schliesslich fürdie Landwirte interessanten Sys-temen. Nicht mehr die Tagessie-gerin für höchste Milchleistungist gefragt, sondern nachhaltigeKühe, die durch ihre effizienteUmsetzung von Raufutter inMilch hervorstechen. Diese wer-den vielleicht eines Tages Mo-dell stehen für die USA.

SchlussfolgerungenDie Züchtung auf immer hö-

here Milchleistungen führt ineine Sackgasse. Der angestiege-ne Nährstoffbedarf erfordert ei-nen zunehmenden Kraftfutter-anteil in der Ration. Die Fütte-rung wird sehr anspruchsvollund die Haltung ist mit höherenRisiken behaftet. Dieses Ener-gie- und Stickstoff verschlin-gende Produktionssystem wi-derspricht den Kriterien derNachhaltigkeit.

Die Hochleistungskuh kannsich gut auch in nachhaltige, Rau-futter betonte Systeme einfügen.Dank ihres grossen Pansenvolu-mens wird eine hohe Raufutter-aufnahme gewährleistet und dieausgeprägte Fähigkeit, zu Beginnder Laktation Körperreserven zumobilisieren, ermöglicht eineMilchproduktion bei beschränk-tem Kraftfuttereinsatz.

Die Mobilisierung von Kör-perreserven stösst an Grenzen,welche das mögliche Milchleis-tungspotenzial festlegen. Unterbesten Produktionsbedingungenliegt die obere Limite dieses Po-tenzials in der Schweiz bei mul-tiparen Kühen zwischen 8’000und 10’000 kg Milch pro Lakta-tion bei einer maximalen Tages-milchmenge von 40 bis 50 kg.

Die Züchtung der Hochleis-tungskuh sollte sich nicht mehreinzig auf die Milchleistung alsSelektionskriterium abstützen.Vielmehr gilt es, in der Zucht-planung eine effiziente Milch-produktion bei optimalem Rau-futtereinsatz anzustreben.

Hochleistungskühekönnen sich gut innachhaltige, Raufutterbetonte Systemeeinfügen (Foto:R. Daccord, RAP)

418 AGRARForschung

SUMMARY

Are increasing nutritional requirements of dairy cowsconsistent with sustainability ?

Until now, the milk yield of dairy cows has steadily beenincreasing. Consequently, their nutritional requirements arealso increasing. This requires a higher proportion of concen-trates in their ration. It is a trend which leads to intensiveproduction systems with high needs for energy and nitrogen.This may not be brought in line with an objective of sustain-able development. Although most often bred in intensivesystems, high producing dairy cows are well able to adapt tosustainable systems which are based on a substantial utilisa-tion of forage. Because of their large rumen, dairy cows havea high intake capacity for forage. A marked ability to mobilisebody reserves at the onset of lactation enables them to coverthe part of their requirements not met by the ration. There arelimits to this capacity to mobilise reserves which define thecow’s potential of milk production. Under best conditions inSwitzerland, this potential for multiparous cows lies between8’000 and 10’000 kg per lactation, with peak daily productionbetween 40 and 50 kg. As high producing dairy cows havealready reached this potential, genetic selection should notfocus on milk production any more, but rather on the capabil-ity to transform forage into milk efficiently.

Key Words: dairy cow, nutritional requirements, potential ofmilk production, forage utilization, sustainability

RÉSUMÉ

L’augmentation des besoins nutritifs de la vache laitièreest-elle compatible avec la durabilité ?

Jusqu’à aujourd’hui, les vaches laitières ont constammentaugmenté leur production laitière. Il en résulte une augmenta-tion de leurs besoins nutritifs qui nécessite une proportioncroissante d’aliments concentrés dans leur ration. Cette évo-lution mène à un système de production intensif, qui a desbesoins élevés en énergie et en azote et qui a de la peine às’inscrire dans une perspective de développement durable.Bien que sélectionnée essentiellement dans des systèmesintensifs, la vache à haute production peut bien s’adapter à dessystèmes durables, basés sur une utilisation importante defourrages. Grâce à sa panse volumineuse, elle a une ingestionélevée de fourrage et sa forte capacité à mobiliser ses réservesau début de la lactation lui permet de couvrir ses besoins nonsatisfaits par la ration. Cette capacité à mobiliser les réservesa des limites qui définissent le potentiel de production laitière.Dans nos meilleures conditions, ce potentiel se situe pour lesvaches multipares entre 8’000 et 10’000 kg par lactation, avecdes productions journalières maximales de 40 à 50 kg. Ayantatteint ce potentiel de production, la vache à haute productionne devrait plus être sélectionnée principalement sur sa produc-tion laitière, mais sur son aptitude à transformer efficacementles fourrages en lait.

Literatur

Brocard V., Le Cœur P., Le LanB., Losq G., Chardigny T., 2000.Dix ans de travail sur la réduction ducoût alimentaire en élevage laitier enBretagne. Renc. Rech. Ruminants 7,35-38.

Breves G., Rodehutscord M.,2000. Gibt es Grenzen in der Zuchtauf Milchleistung ? - Aus der Sichtder Physiologie - , 1- 4, 27. Vieh-wirtschaftliche Fachtagung, BALGumpenstein.

Daccord R., 1978. Eléments pourune stratégie d’alimentation de lavache laitière. Revue suisse Agric.10, 33-42.

Daccord R., 1998. Grünlandbe-wirtschaftung und Milchviehfütte-rung. Wintertagung 1998, BALGumpenstein, 171-176.

Daccord R., Amrhyn P., Vlad J.,1998. Einfluss der Grünfütterquali-tät auf Pansenfunktion beim Rind.Agrarforschung 5, 73-76.

Delaby L., Peyraud J.-L., Delag-arde R., 1999. Production desvaches laitières au pâturage sansapport de concentré. Renc. Rech.Ruminants 6, 123-126.

Fédération suisse d’élevage Hol-stein, 2000. Rapport de gestion.

Gazzarin Ch., 2000. Michpro-duktionssysteme unter künftigenRahmenbedingungen. Konzept desProjektes «Nachhaltige Milchpro-duktion». Informationstagung Ag-rarökonomie. FAT.

Oldham J. D., 1999. Genotype xnutrition interactions in herbivor-ous. In: Nutritional Ecology of Her-bivores, 482-504. Proc. Of the Vth

International Symposium on theNutrition of Herbivores, San Anto-nio, USA, 836 p.

Satter L. D., Jung H. G., vanVuuren A. M., Engels F. M., 1999.Challenges in the nutrition of high-producing ruminants. In: Nutritio-nal Ecology of Herbivores, 609-646.Proc. Of the Vth International Sym-posium on the Nutrition of Herbivo-res, San Antonio, USA, 836 p.

Veerkamp R. F., Simm G., Old-ham J.D., 1995. Genotype by envi-ronment interactions: experiencefrom Langhill, 59-66. IN :Breedingand feeding the high genetic meritdairy cow. Occasional PublicationNo. 19. British Society of AnimalScience.