Welche Produktionsintensitäten in der Nutztierhaltung sind...

Welche Produktionsintensitäten in der Nutztierhaltung sind nachhaltig?

Manfred Schwerin Leibniz-Institut für Nutztierbiologie

Ringvorlesung „Nachhaltige Landnutzung und Ernährung aus verschiedenen Perspektiven“Kiel, 12. Januar 2012

3

Worüber reden wir?

Milch-kg

2000

0100020003000400050006000700080009000

1546 1889 1920 1940 1991 20071960

Physiologie (Genetik) des Tieres960 l Blut/Tag 11.920 l Blut/Tag

Fütterung des Tieres

Intermediärstoffwechsel 0,5 MJ/kg KG + Tag0,04 MJ/kg KG + Tag

~1,6 kg EW/Tag~2,0 kg Fett/Tag~2,4 kg KH/Tag

NEL-Bedarf 1) :

Futteraufnahme:

NEL-Konz.:

1) LM: 700 kg, Erhaltung: 40 MJ NEL/Tag, 3,17 MJ NEL je kg Milch

214 MJ/Tag 26 kg T/Tag8,2 MJ/kg T

~47 MJ/Tag ~10 kg T/Tag~4,7 MJ/kg T

Grundlage für die Veränderung von Leistungen ist eine veränderte Physiologie und Fütterung der Tiere!

7008.700

Entwicklung der Laktationsleistung beim Holstein Rind:

1546:

2000:

4

Es ergibt sich aus den biologischen Grundlagen des Stoffwechsels der Tiere, dass die Produktion mit ansteigender Leistung bis zu einer optimalen Intensität effizienter (weniger Ressourcen je Produkt, weniger Emissionen je Produkt) wird!

Leistung und Nachhaltigkeit

Mit steigender Leistung sinkt der Energieaufwand je Gramm Protein!

Milchleistung (%)

Gesamtbedarf

Erhaltungsbedarf

Aufwand

0

50

100

150

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

0,25

0,5

0,75

1

Leistungsbedarf

Ener

giea

ufw

and

(MJ

ME

/g e

ssba

res

Pro

tein

)

Ener

gieb

edar

f(M

J M

E/K

uh u

nd T

ag)

(GfE, 1999)

03Mit steigender Leistung sinkt die

Methan-Emission je kg Milch!M

etha

nem

issi

on

0

10

30

40

0 10 20 30 40

20

Milchmenge (kg/Tag)

(Kirchgeßner et al., 1995)

[g Methan/kg Milch]

Mit steigender Leistung sinkt die N-und P-Ausscheidung je kg Milch!

P-Au

ssch

eidu

ng

N-A

ussc

heid

ung

Milchmenge (kg/Tag)

(Flachowsky et al., 2009)

0

0,2

0,6

0,8

0 10 20 30 40

0,4

0

0,08

0,1

0,06

0,04

[g /kg Protein]

Mit steigender Milchleistung erhöht sich die Erkrankungshäufigkeit (%) von Milchrindern

0

5

10

15

20

25

30

35

6.000 8.000 10.000 12.000

Klauendefekte

kg0

5

10

15

20

25

30

6.000 8.000 10.000 12.000

Ovarzysten

kg05

10152025303540

6.000 8.000 10.000 12.000

Mastitis

kg

18

25

3439

16

21

26

32

8

13

20

27

(König, 2006)

Die Beantwortung der Frage „Welche Produktionsintensitäten in der Nutztierhaltung sind nachhaltig?“ ist nur bei systemischer Betrach-tung und unter Beachtung der konkreten Anforderungen möglich?

5

GLIEDERUNG

1. Nutztierhaltung und Nachhaltigkeit

2. Die zukünftigen Herausforderungen („main drivers“) der Nutztierhaltung

- Ernährungssicherung- Klimawandel – Vermeidung (THG) und Anpassung- Ressourcenschonung/Ressourceneffizienz- Gesellschaftliche Forderungen (Verbraucher, Bürger)

3. Prioritätensetzung und Zielkonflikte zwischen Nachhaltigkeits-kriterien

4. Fazit – der Versuch einer ganzheitlichen Nachhaltigkeits-bewertung der Nutztierhaltung

6


ÖkologischeNachhaltigkeit

ÖkonomischeNachhaltigkeit

SozialeNachhaltigkeit

Nachhaltige Nutztierhaltung: - rentabel (wirtschaftliches Überleben)- ressourcen-, umwelt- und klimaschonend- tiergerecht- öffentlich akzeptiert

Nu

tztierhaltu

ng u

nd

Nach

haltigkeit

01

7

(Lebendmasse: 1,8 kg/Tier, Einzeleimasse: 60 g)(nach Flachowski, 2003)

Hohes Leistungsniveau – Grundlage einer

ressourcen- und umweltschonenden

Nutztierhaltung

Nu

tztierhaltu

ng u

nd

Nach

haltigkeit

01

8

Auswirkung der Leistungssteigerung in der Eiproduktion

(Provinz Ontario, Kanada)

Nu

tztierhaltu

ng u

nd

Nach

haltigkeit

01

9

1951 1991

Eiproduktion, Mrd. Stück 1,284 2,15Legeleistung je Henne 160 290Futteraufwand/Ei, g 283 133Mais 218.280 t 172.020 tSojabohnen 109.140 t 86.016 t

Ertrag:Mais 3,4 t/ha 6,9 t/haSojabohnen 2,67 t/ha 2,4 t/haBenötigte Futteranbaufläche, haMais 64.200 24.930Sojabohnen 64.300 35.840Insgesamt 128.500 60.770Kotproduktion je kg Eimasse/kg 9,9 4,7

Nu

tztierhaltu

ng u

nd

Nach

haltigkeit

01



10

1951 1991



Nu

tztierhaltu

ng u

nd

Nach

haltigkeit

01



11

1951 1991



Nu

tztierhaltu

ng u

nd

Nach

haltigkeit

01



12

1951 1991



Nu

tztierhaltu

ng u

nd

Nach

haltigkeit

01



13

1951 1991



Nu

tztierhaltu

ng u

nd

Nach

haltigkeit

01



14

Auswirkung der Leistungssteigerung in der Milcherzeugung

(Mecklenburg-Vorpommern, Deutschland)

Nu

tztierhaltu

ng u

nd

Nach

haltigkeit

01

15

Hohe Leistungen tragen zur Ressourcenschonung bei

46325251

5605 55635833 6042

63686742

71127801

8200

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

Milchleistung je Kuh und Laktation in M-V [kg]

Lode, 2003



Nu

tztierhaltu

ng u

nd

Nach

haltigkeit

01

16

Leistung beeinflusst wesentlich die tierische Emission

(Umwelt- u. Klimaschutz)

46325251

5605 55635833 6042

63686742

71127801

8200

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001


Lode, 2003

kg N kg CH4

Leistungsniveau und Ausschei-dungen je kg essbarem Protein

(nach Flachowsky, 2003)

4600 8200[kg Milch/Kuh+Laktation]

0,9

0,5


0,6

0,2

Nu

tztierhaltu

ng u

nd

Nach

haltigkeit

01



(nach Piatkowski et al., 2010)

17

- 4.600 l Milch/Tier- 40 dt Getreide/ha- 60 dt T Grünfutter/ha

Einfluss von Leistungs- u. Ertragsniveaus auf den

Flächenbedarf



nach Flachowsky, 2003

100 % 60 % 30 %

Hohe Leistungen – Ressorcenschonend und Voraussetzung für

neue Bodennutzungsformen (erneuerbare Energien)

46325251

5605 55635833 6042

63686742

71127801

8200

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001


Lode, 2003

Nu

tztierhaltu

ng u

nd

Nach

haltigkeit

01



18

Tierische Leistung – Ressourcenbedarf(Ackerfläche) und CO2-Austräge

250 167 125 100 83

Milchleistung (kg/Jahr)4000 6000 8000 10000 12000

n Milchkühe

Remontie-

rungsrate (%)

n Mutterkühe

420

400

380

360

340

320

300

25 30 35 40 45

- 9 26 40 46

(nach Flachowsky, 2008)

- Erzeugung von 1000 t Milch und 30 t Fleisch - Nu

tztierhaltu

ng u

nd

Nach

haltigkeit

01

1200

1000

800

600

400

CO2Äq

[kg

je E

inw

ohne

r + J

ahr]

[m2

je J

ahr]

Ackerfläche

-Eine systemische Betrachtung-

19

GLIEDERUNG



- Ernährungssicherung- Klimawandel – Vermeidung (THG) und Anpassung- Ressourcenschonung/Ressourceneffizienz- Gesellschaftliche Anforderungen (Verbraucher, Bürger)



20

Protein tierischer Herkunft – wichtiger Bestandteil der menschlichen Ernährung

ERN

ÄH

RU

NG

SSICH

ERU

NG

02

Ernährungsphysiologische Besonderheiten tierischer Proteine im

Vergleich zu pflanzlichen Proteinen

- Höherer Gehalt und günstigere Kombination unentbehrlicher Aminosäuren,

- Bessere Körperverfügbarkeit der diätetischen Aminosäuren und weiterer Inhaltsstoffe, wie Eisen, Kalzium oder B12-Vitamin.

Empfehlungen zur Bereitstellung von Protein tierischer Herkunft

aus ernährungs-physiologischer Sicht (DGE, 2004)

Empfehlungen zur Proteinversorgung etwa 60 g/Einwohner und Tagdes Menschen

- davon etwa 1/3 Protein tierischer etwa 20 g/Einwohner und TagHerkunft 7 kg/Einwohner und Jahr

21

Protein tierischer Herkunft – wichtiger Bestandteil der menschlichen Ernährung

ERN

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RU

NG

SSICH

ERU

NG

02

Ernährungsphysiologische Besonderheiten tierischer Proteine im

Vergleich zu pflanzlichen Proteinen

- Höherer Gehalt und günstigere Kombination unentbehrlicher Aminosäuren,

- Bessere Körperverfügbarkeit der diätetischen Aminosäuren und weiterer Inhaltsstoffe, wie Eisen, Kalzium oder B12-Vitamin.

Empfehlungen zur Bereitstellung von Protein tierischer Herkunft

aus ernährungs-physiologischer Sicht (DGE, 2004)

Empfehlungen zur Proteinversorgung etwa 60 g/Einwohner und Tagdes Menschen

- davon etwa 1/3 Protein tierischer etwa 20 g/Einwohner und TagHerkunft 7 kg/Einwohner und Jahr

100 kg Milch 3,2 kg Protein

20 kg Fleisch 3,0 kg Protein100 Eier 0,6 kg Protein

3 kg Fisch 0,4 kg Protein 7 kg Protein

Bereitstellung von Tierprodukten pro Jahr:

22

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SSICH

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NG

02

Globale Ernährungssituation2010

1 Mrd. Menschen sind unterernährt

Problem: Lebensmittelverteilung!

Bedarf an Lebensmitteln mit spezifischen ernährungs-physiologischen Eigenschaften

Globale Ernährungssicherung - die zukünftigen Herausforderungen

1,4 Mrd. Menschen sind über- bzw.

fehlernährt

Global: mit erzeugtem ø 25 g tierischen Protein/Einwohner + Tag z. Z. Bedarf deckende Produktion

http://av.rds.yahoo.com/_ylt=A9ibyJxz1fhFsTIBswKXLaMX;_ylu=X3oDMTBvMmFkM29rBHBndANhdl9pbWdfcmVzdWx0BHNlYwNzcg--/SIG=120t2g83b/EXP=1174021875/**http%3a//amreilyrics.twoday.net/stories/874039

http://av.rds.yahoo.com/_ylt=A9ibyJzx1PhFjS4BokqXLaMX;_ylu=X3oDMTBvMmFkM29rBHBndANhdl9pbWdfcmVzdWx0BHNlYwNzcg--/SIG=12vpokda0/EXP=1174021745/**http%3a//www.radiobremen.de/magazin/gesundheit/diaeten/fettsucht_diaeten.html

23

ERN

ÄH

RU

NG

SSICH

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NG

01

Globale Ernährungssituation2050


Die Nachfrage nach Lebensmitteln tierischer Herkunft wird sich weltweit bis zum Jahr 2050 annähernd verdoppeln (FAO, 2006).

Bevölkerungswachstum

der Erde (in Mrd.)

1975 2000 2025

4

6

8

2050

9

FAO, 2008

Nachfrage nach Protein tieri-

scher Herkunft (zu 2009 in %)

2010 2025 2050

+ 52

+ 2

+ 822050:40 g je Pers.+Tag

FAO, 2008

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 9,50 10,00 10,50 11,00

Abhängigkeit des Fleischverzehrs vom Einkommen

Flei

schv

erze

hr

Einkommen

China

Indien

Notwendige Steigerung durch

die Leistungshöhe der Tiere

2010 2025 2050

92%

70%

~100%

FAO, 2008

24

ERN

ÄH

RU

NG

SSICH

ERU

NG

02


Länder mit mehr als 20 % der Bevölkerung mit

Unterernährung

Ca. 70 % der Welttierbestände (Tropen/Subtropen) erzeugen

25 % des essbaren Proteins tierischer Herkunft!

Minderleistungen der Nutztiere in den Tropen und Subtropen

ERN

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RU

NG

SSICH

ERU

NG

02

Trypanosomiasis(Schlafkrankheit)

Verteilung derTsetse-Fliege

Trypanosoma

- Verbreitung der Tsetse-Fliege: 10 Mio km2 (38 Länder)

- Risiko der Infektion für 60 Mio. Rinder

- 3 Mio. Rinder/Jahr sterben an der Trypanosomiasis

1. Hohe Verluste durch Krankheits-druck und Hygieneprobleme

2. Nichtausschöpfung des gene-tischen Leistungspotentials der Tiere

- Diskontinuierliche Futterversorgung der Tiere durch hohe

Futterlagerungsverluste und drastische Abnahme des

Futterwertes während Lagerung und Fütterung

http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:WorldMapMalnutrition.png

25

Bevölkerungsentwicklung bis 2050 in den unterschiedlichen Regionen der Welt

2000

0,08

2050

0,068

2000

0,72

2050

0,69

20000,3

20500,45

Erde – gesamt(in Mrd.)

2000

6

2050

9

2000

0,83

2050

1,982000

3,2

2050

5,2

20000,42

2050

0,73

Jegliche Steigerung der Produktionsintensität in den Entwicklungs- und Schwellenländern trägt zur globalen Ernährungssicherung bei!

http://av.rds.yahoo.com/_ylt=A0geulkmxe9K.cYAihiXLaMX;_ylu=X3oDMTBvMmFkM29rBHBndANhdl9pbWdfcmVzdWx0BHNlYwNzcg--/SIG=12se5o3ma/EXP=1257313958/**http%3a//www.flaggenparadies.de/flaggen-60-x-90-cm/flagge-deutschland.html

26

GLIEDERUNG



- Ernährungssicherung- Klimawandel – Vermeidung (THG) und Anpassung- Ressourcenschonung/Ressourceneffizienz- Gesellschaftliche Forderungen (Verbraucher, Bürger)



27

1. Regionale Wetteränderungen (: Temperatur, Niederschlag)

Temperaturänderung

in Deutschland

+1,6 °C

+2,4 °C

Niederschlagsänderung

in Deutschland

Gerstengarbe, Werner, 2005Quelle: Stock, 2008

+100 mm

-300 mm

KLIMABEDINGTE VERÄNDERUNGEN in DEUTSCHLAND UND EUROPA

KLIM

AW

AN

DEL u

nd

-FOLG

EN

02

28


2. Saisonale Wetteränderungen


KLIM

AW

AN

DEL u

nd

-FOLG

EN

02

29Gerstengarbe, Werner, 2005

Feststellungen (T):•Stärkste Temperaturer-höhungen im Herbst und Winter

•Ausweitung der Vegetationsperiode

•Änderung des Winter- und Spätfrostregimes

30

Feststellungen (N):•Ungleichverteilungen verstärken sich

•weniger im Sommer, eher mehr im Winter

•weniger Dauer-, mehr Starkregen

Gerstengarbe, Werner, 2005

31


2. Saisonale Wetteränderungen3. Hitzewellen und Extremwetter!


KLIM

AW

AN

DEL u

nd

-FOLG

EN

02

Juni 2007Mai 2007

Regionale Starkregen 2007

(die andere Seite des Klimawandels)

Quelle: DWD

15,000†

7,000†

4,000†

2,000† 2,000

†

18,000†1,500

†

1,000†

Hitzewelle Europa 2003(ca. 50.000 Todesfälle)

© 2007 Geo Risks Research, Munich Re

32Thomas Loster, MünchenerRück 2003

33


2. Saisonale Wetteränderungen

Hitzewellen und Extremwetterereignisse

Anzahl Hageltage 1985 – 2008

(Baden-Würtenberg)

34


2. Saisonale Wetteränderungen3. Hitzewellen und Extremwetter!

Beobachtungen Hochrechnung

2003

2040er

2060er

Tem

pera

turv

erän

deru

ngen

im V

ergl

eich

zu

1961

-90

in C

Sommertemperaturen in Europa:Was 2003 absolut extrem war, ist in den 2040er Jahren normal und eher kühl um 2060

(Quelle: Stock, 2008)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

© 2007 NatCatSERVICE, Geo Risks Research, Munich Re

US$

bn

Ökonomische Verluste (Werte 2006) Versicherungsverluste (Werte 2006)

*

Große Wetter-Katastrophen 1950 – 2006



KLIM

AW

AN

DEL u

nd

-FOLG

EN

02

35

Der Klimawandel ist Wirklichkeit!

Hier der letzte Beweis: KLIM

AW

AN

DEL u

nd

-FOLG

EN

02

36

1. Die Nutztierhaltung als Treibhausgasemittierer! Mitigationsstrategien sind erforderlich

Klimawandel und Nutztierhaltung

(Döhler et al., 2010)

KLIM

AW

AN

DEL u

nd

-FOLG

EN

02

37

0

500

1000

1500

2000

2500

0 5 10 15 20 25 30 35DM intake [g/kg BW]

Met

hane

ene

rgy

[kJ/

kg fe

ed D

M]

Trockenmasseaufnahme und Methan-Verlust-Energie bei Rindern

(Jentsch et al., 2007)

1. Die Nutztierhaltung als Treibhausgasemittierer Mitigationsstrategien sind erforderlich

100%

100%

z.B. durch Zucht auf geringere Methanemission (z.B. SF6-Tracer-Technik)

KLIM

AW

AN

DEL u

nd

-FOLG

EN

02


38

02

[g]

05

101520253035

Milchku

h

Mastri

nd

Mastsc

hwein

Mastgefl

ügel

Legeh

enne

CO2-Emission je kg erzeugtem essbaren Protein[Äquiv.]

Flachowsky et al., 2009

02468

101214

Milchku

h

Mastri

nd

Mastsc

hwein

Mastgefl

ügel

Legeh

enne

CO2-Emission je kg eingesetztem Rohstoff[kg]

Flachowsky et al., 2009

Produktion von essbarem Protein tierischer Herkunft mit verschiedenen Tierarten und Rassen

Menge erzeugtes essbares Protein je Tier und Tag

0100200300400500600700800900

1000

Milchku

h

Mastrin

d

Mastsch

wein

Mastgefl

ügel

Legeh

enne

KLIM

AW

AN

DEL u

nd

-FOLG

EN


39

KLIM

AW

AN

DEL u

nd

-FOLG

EN

021. Die Nutztierhaltung als Treibhausgasemittierer! Mitigationsstrategien sind erforderlich

2. Die Nutztierhaltung als Betroffene! Adaptationsstrategien sind erforderlich

1. Minderleistungen der Milchkühe (10 bis > 25 %) durch Hitzestress ( Erhaltungsenergie, TS-Aufnahme u. Närstoffverwertung)


2. Erhöhte Gesundheitsprobleme der Tiere ( Erkrankungshäufigkeit, neu auftretende Erkrankungen bei Vektor-übertragenden Infektionen)

3. Verminderte Erträge im Futterbau, veränderte Anbaugrenzen und Pflanzenzusammensetzung ( Produktionskosten, TS-Gehalt)

‘Bluetongue’-Vektorverteilung

C. obsoletusC. pulicaris

20082007

C. imicola

Bis 1998

2006C. Griot, IVI Mittelhäusern, CH


40

Zucht auf (Hitze)stressresistente Tiere

Mortalität nach IP-Infektion mit A.s. 104cfu

0

20

40

60

80

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 10 12 24Tag nach Infektion [d]

kum

ulat

ive

Mor

talit

ät [%

]

RF Born RF Steelhead

(KÖLLNER et al., unpublished)

Modelltier: BORN-Forelle

„Born“

41

Verschiebung von Anbaugrenzen durch Zunahme mittlerer Temperaturen (Modellrechnungen) bis 2080

Weigel (FAL) nach Parry 2005

KLIM

AW

AN

DEL u

nd

-FOLG

EN

02

42

Ertragsverluste durch kurzzeitige Temperaturerhöhung bei Weizen und Erdnüssen

Walker Institute (Osborne and Wheeler); hppt://www.rdg.ac.uk/pel/cropsandclimate/CCG-poster.pdf

Weizen Erdnuss

KLIM

AFO

LGEN

02

43

GLIEDERUNG


2. Die zukünftige Herausforderungen für die Nutztierhaltung

- Sicherung der Welternährung- Klimawandel – Vermeidung (THG) und Anpassung- Ressourcenschonung/Ressourceneffizienz- Gesellschaftliche Forderungen (Verbraucher, Bürger)



44

Flächenbedarf für Tierhaltung und Pflanzenbau

Quelle: IÖW, 2008

Gesamte landwirtschaftlich genutzte Fläche in 2006: 16,9 Mio. ha

In Deutschland im Jahr 2006 (in % der LF und Mio. ha)

02

RESSO

UR

CEN

EFFIZIENZ

45

in Abhängigkeit von der Proteinquelle (Fleisch vs. Milch) und der tierischen Leistung

02

RESSO

UR

CEN

EFFIZIENZ

Flächenbedarf zur Erzeugung von Protein tierischer Herkunft (40 g/Tag)

Verhältnis zwischen Protein aus Fleisch* und Milch in %*Verhältnis Rind:Schwein:Geflügel 15:60:25 Flachowsky et al., 2009

70:30 50:50 30:70

1.000

900

800

700

600

500

400

300

[m2/Jahr]

46

Verhältnis zwischen Protein aus Fleisch* und Milch in %*Verhältnis Rind:Schwein:Geflügel 15:60:25 Flachowsky et al., 2009

70:30 50:50 30:70

1.000

900

800

700

600

500

400

300

[m2/Jahr]

15 kg Milch/Tag

30 kg Milch/Tag

in Abhängigkeit von der Proteinquelle (Fleisch vs. Milch) und der tierischen Leistung

02

RESSO

UR

CEN

EFFIZIENZ

Flächenbedarf zur Erzeugung von Protein tierischer Herkunft (40 g/Tag)

47

GLIEDERUNG



- Sicherung der Welternährung- Klimawandel – Vermeidung (THG) und Anpassung- Ressourcenschonung/Ressourceneffizienz- Gesellschaftliche Forderungen (Verbraucher, Bürger)



48

02

Nutztierhaltung – gesellschaftliche Forderungen

• zwei Generationen ohne Nahrungsmangel die Versorgung mit Lebensmitteln wird als eine Selbstverständlichkeit hingenommen

Öffentliche Akzeptanz:

• veränderte gesellschaftliche Wahrnehmung der Agrarproduktion Steaks, Schnitzel, Bratwurst „wachsen“ im Supermarkt

Gesellsch

aftliche

Ford

erun

gen

http://www.konsument.at/seiten/p594.htm

49

Kinder der 1. bis 6. Klasse zeichnen „Nutztiere“

„Tierärzte ohne Grenzen“, 2001

Hannover Nairobi

84,6 %

17,4 %

50



• hochemotionale Auseinandersetzungen zu Problemen der Produktions- und Produktsicherheit (z. B. „BSE-Krise“, „Nitrofen-Skandal“, „Dioxin-Skandal“) sowie des Tier- und Umweltschutzes (z. B. „Legehennenhaltung“, „Tiertransporte“) prägen die Meinung



02

Gesellsch

aftliche

Ford

erun

gen

51



• hochemotionale Auseinandersetzungen zu Problemen der Produktions- und Produktsicherheit (z. B. „BSE-Krise“, „Nitrofen-Skandal“, „Dioxin-Skandal“) sowie des Tier- und Umweltschutzes (z. B. „Legehennenhaltung“, „Tiertransporte“) prägen die Meinung

• Forderung der Bevölkerung und der Verbraucher in der EU, dass Nahrungs-mittel nicht nur billig, sondern auch sicher sind und unter guten Umwelt-und Tierwohlbedingungen (grundsätzliche Ablehnung großer Tierbestände als Massentierhaltung) produziert werden.



02

Gesellsch

aftliche

Ford

erun

gen

52Foto: dpa

Zeitungsüberschriften:

53

GLIEDERUNG



- Sicherung der Welternährung- Klimawandel – Vermeidung (THG) und Anpassung- Ressourcenschonung/Ressourceneffizienz- Gesellschaftliche Anforderungen (Verbraucher, Bürger)



54

Die Herausforderungen („main drivers“) der Nutztierhaltung in unterschiedlichen Regionen der Welt

Klimaschutz

Ressourcen-schonung

Ernährungssicherung

GesellschaftlicheForderungen

GesellschaftlicheForderungen

Ernährungssicherung

Ressourcen-schonung Klimaschutz

Unterschiedliche Prioritätensetzung in verschiedenen Regionen der Welt! Fragen: Wie beeinflussen die unterschiedlichen Prioritäten die verschiede-

nen Nachhaltigkeitskriterien? Gibt es Zielkonflikte?

03

Zielkon

flikte

55

4.000

Nahrungskonkurrenz zum Menschen

10.000

Weltweit stehen 3,3 Mrd. ha Grasland zur Verfügung, die nur von Wiederkäuern genutzt werden können.

Zielkonflikt:Ernährungssicherung und Klimarelevanz

Milchrindhaltung

03

Zielkon

flikte

http://av.rds.yahoo.com/_ylt=A0geumDsr2pL48cAiCCXLaMX;_ylu=X3oDMTBvMmFkM29rBHBndANhdl9pbWdfcmVzdWx0BHNlYwNzcg--/SIG=12bpi69fb/EXP=1265369452/**http%3a//www.fotojournalistin.com/index.php%3fshowimage=3

http://av.rds.yahoo.com/_ylt=A0geulsEpmpLgw4AQU.XLaMX;_ylu=X3oDMTBvMmFkM29rBHBndANhdl9pbWdfcmVzdWx0BHNlYwNzcg--/SIG=11m5q51oe/EXP=1265366916/**http%3a//www.effelby.de/blog%3fp=601

http://av.rds.yahoo.com/_ylt=A0geumFApmpL3zUA50WXLaMX;_ylu=X3oDMTBvMmFkM29rBHBndANhdl9pbWdfcmVzdWx0BHNlYwNzcg--/SIG=11cgtssv9/EXP=1265366976/**http%3a//plantr.de/2009/04

56

10.0004.000

kg N

kg CH4

Ausscheidungen je kg essbarem Protein

Flachowsky, 2003

0,78

0,18

0,67

0,19

Nahrungskonkurrenz zum Menschen

Zielkonflikt:Ernährungssicherung und Klimarelevanz

03

Zielkon

flikte

http://av.rds.yahoo.com/_ylt=A0geumDsr2pL48cAiCCXLaMX;_ylu=X3oDMTBvMmFkM29rBHBndANhdl9pbWdfcmVzdWx0BHNlYwNzcg--/SIG=12bpi69fb/EXP=1265369452/**http%3a//www.fotojournalistin.com/index.php%3fshowimage=3

http://av.rds.yahoo.com/_ylt=A0geulsEpmpLgw4AQU.XLaMX;_ylu=X3oDMTBvMmFkM29rBHBndANhdl9pbWdfcmVzdWx0BHNlYwNzcg--/SIG=11m5q51oe/EXP=1265366916/**http%3a//www.effelby.de/blog%3fp=601

http://av.rds.yahoo.com/_ylt=A0geumFApmpL3zUA50WXLaMX;_ylu=X3oDMTBvMmFkM29rBHBndANhdl9pbWdfcmVzdWx0BHNlYwNzcg--/SIG=11cgtssv9/EXP=1265366976/**http%3a//plantr.de/2009/04

57

Zielkonflikt:Umwelt- und Klimaschutz und Tiergesundheit

kg N kg CH4

Leistungsniveau und Ausschei-dungen je kg essbarem Protein

Flachowsky, 2003


0,7

0,24600 8200

[kg Milch/Kuh+Laktation]

0,6

0,2

46325251

5605 55635833

60426368

67427112

78018200

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001


Lode, 2003

Milchleistung und Erkrankungs-häufigkeit (%) von Milchrindern

0

5

10

15

20

25

30

35

6.000 8.000 10.000 12.000

Klauendefekte

kg05

10152025303540

6.000 8.000 10.000 12.000

Mastitis

kg

18

25

3439

16

21

26

32

(König, 2006)

03

Zielkon

flikte

58

Zielkonflikt:Klimarelevanz und tiergerechte Haltung (Weide)

03

Zielkon

flikte

Graslandsysteme Nicht-Grasland-Systeme

Direkte Effekte - erhöhte Verluste infolge gehäufterExtremwetterereignisse

- Produktivitätsverluste (Stress) infolge Temperaturerhöhung

- veränderte Wasserverfügbarkeit

-

- Geringere Produktivitätsverluste (Stress) infolge Temperaturerhöhung

- veränderte Wasserverfügbarkeit

Indirekte Effekte - verminderte Futterqualität und –menge/Mehrkosten für Zufütterung

- Verstärktes Auftreten von Infektions-erkrankungen infolge veränderter Wirt-Pathogen-Interaktion

- Vermehrtes Auftreten von Krank-heitsepidemien und Parasitenbefall

- Erhöhte Preise für Ressourcen (z.B. Futter, Wasser, Energie) und Tier-haltung (z.B. Kühlsysteme)

Direkte und indirekte Effekte des Klimawandels auf Nutztierproduktionssysteme

60

GLIEDERUNG



- Sicherung der Welternährung- Klimawandel – Vermeidung (THG) und Anpassung- Ressourcenschonung/Ressourceneffizienz- Gesellschaftliche Anforderungen (Verbraucher, Bürger)

3. Prioritätensetzung und Zielkonflikte der Nachhaltigkeits-kriterien


61

Kriterien für eine ganzheitliche Nachhaltigkeitsbetrachtung

- Wirtschaftlichkeit- Ressourceneffizienz- Produktivität- Tiergesundheit- Tierbezogene Emissionen- Landnutzung bezogene Emissionen- Ressourcenschonung- Flächenkonkurrenz- Preisunabhängigkeit- Öffentliche Akzeptanz

04

FAZIT

62

Einzeltierleistungen und Klimawandel – eine ganzheitliche Nachhaltigkeitsbetrachtung

64

Die Haltung von gesunden Nutztieren, die ein hohes genetische und physiologische Leistungspotential besitzen und entsprechend ihres Potential gefüttert werden, ist nachhaltig!

04

FAZIT


4.306

10.2089.331

7.113

7.497

8.589

2.600

Durchschnittliche Milchleistungen des Holstein Rindes in unterschiedlichen Regionen der Welt (2011)

Nur tiergerechte Umwelt sichert Wohlbefinden und durch Ausschöpfung des genetischen Potentials die optimale Leistung

des Organismus

Haltungs-

bedarf

Verhaltens-

bedarf

Nahrungs-

bedarf

KlimaLeistungs-physiologie

6.350 lBlut/24h

4.600 8.200

11.250 lBlut/24h

http://av.rds.yahoo.com/_ylt=A0geulkmxe9K.cYAihiXLaMX;_ylu=X3oDMTBvMmFkM29rBHBndANhdl9pbWdfcmVzdWx0BHNlYwNzcg--/SIG=12se5o3ma/EXP=1257313958/**http%3a//www.flaggenparadies.de/flaggen-60-x-90-cm/flagge-deutschland.html

http://av.rds.yahoo.com/_ylt=A0geuntSxO9K7DwACB2XLaMX;_ylu=X3oDMTBvMmFkM29rBHBndANhdl9pbWdfcmVzdWx0BHNlYwNzcg--/SIG=12uo94k84/EXP=1257313746/**http%3a//www.flaggenshop.de/fspromote/Amerika/USA/USA_Flagge/usa_flagge.html

65

Die Haltung von gesunden Nutztieren, die ein hohes genetisches und physiologisches Leistungspotential besitzen und entsprechend ihres Potential gefüttert werden, ist nachhaltig!

Zielkonflikte können nur durch Prioritätensetzung gelöst werden.

Eine zukunftsfähige nachhaltige Erzeugung von Lebensmitteln tierischer Herkunft erfordert ein hohes Maß an innovativer Forschung und Entwicklung.

04

FAZIT


Unterschiedliche Produktionsintensitäten wirken sich unter den jeweiligen Produktionsbedingungen auch unterschiedlich auf die verschiedenen Nachhaltigkeitskriterien aus.

Optimale Management-, Fütterungs- und Haltungsbedingungen sind essentiell für die Ausschöpfung des genetischen Potentials und damit für eine nachhaltige Nutztierhaltung.

Es ist verrückt, die Dinge immer gleich zu machen und dabei auf andere Ergebnisse zu hoffen.

Albert Einstein

Wir brauchen mehr Invention und Innovation

66

Forschungsbedarf Systembeurteilung von Produktionsverfahren der Nutztierhaltung (Kriterien

zur Beurteilung der Produktionsintensität, internationaler Vergleich der Produktionssysteme bezüglich Wirtschaftlichkeit, Tierschutz und Akzeptanz).

Quantifizierung der Ökobilanzen komplexer Systeme und Ausschöpfung möglicher Reduzierungspotenziale (z.B. bedarfsgerechte Fütterung) und der Auswirkungen bestimmter Reduzierungen auf die Ökobilanz.

Entwicklung von Biomarkern zur Zucht von krankheitsresistenten und robusten Nutztieren.

Optimierung der Futterqualität (züchterische Verbesserung des Futterwertes von Kulturpflanzen, optimierte Futterkonservierung, -aufbereitung und -verwertung sowie Verbesserung von Futterbewertungssystemen).

Generierung wissenschaftlich begründeter, objektiv und reproduzierbar zu messender Parameter des Wohlbefindens landwirtschaftlichen Nutztiere.

Aufklärung des Merkmalsantagonismus zwischen Milchleistung und Fruchtbarkeit.

67

Die für den Stoffwechsel verfügbare Energie wird

entsprechend einer Hierarchie der physiologischen

Bedeutung eingesetzt (Ressource Allocation Theory)

Hierarchie des Energiestoffwechsels(Wade and Jones, 2004)

1. Essentielle Prozesse: - Zellenerhaltung

- Zirkulation

- Nervenaktivität

2. Reduzierbare Prozesse: - Bewegung

- Thermoregulation

- Wachstum

3. Entbehrliche Prozesse: - Reproduktion

- Fettspeicherung

- Laktation

- Reproduktion

Merkmalsantagonismus zwischen Milchleistung

und Fruchtbarkeit – Ein Erklärungsversuch

‚Metabole Priorisierung‘

der Milchdrüse

= Schnelle, aber zeitlich begrenzte Sicherstellung einer ausreichenden Menge an Milch mit hoher physiologischer Priorität, d. h. weitgehend unabhängig von der Versorgung der Mutter mit Nährstoffen während der Laktation

68

‚Metabole Priorisierung‘ der

Milchdrüse

1. Evolutionär begründet (Fortbestand der Art): Säugung stellt den Puffer gegenüber Schwankungen der adulten Nährstoffversorgung dar; auch bei Nahrungs-

mangel Milchversorgung zu Lasten der Körperreserven des Muttertieres; sichert Überleben der Art

69


Milchdrüse

1. Evolutionär begründet (Fortbestand der Art): Säugung stellt den Puffer gegenüber Schwankungen der adulten Nährstoffversorgung dar; auch bei Nahrungs-


Die züchterische Leistungssteigerung, die maßgeblich durch die Leistung der ersten 100 Tage getragen wurde,

konnte offensichtlich in vorteilhafter Weise diese evolutionär bewährten Vorgaben nutzen!

Im Gegensatz zur 100 Tage-Leistung ist die Persistenz der Laktationskurve weniger züchterisch beeinflussbar, da

evolutionär gesehen ihr Wert für das Überleben der Nachkommen mit Aufnahme fester Nahrung sinkt.

2. Diese Vorgabe der „Natur“ ist vermutlich die Ursache für den hohen selektiven Wert des Merkmals „Milchmenge“:

Tage in der Laktation0 50 100 150 200 250 300

Laktationskurveh2 = 0,4 – 0,5

h2 = 0,1 – 0,2

Laktationsleistung

Jahr1546 20071889 1920 1990

70

1. Evolutionär begründet (Fortbestand der Art):


Milchdrüse

Säugung stellt den Puffer gegenüber Schwankungen der adulten Nährstoffversorgung dar; auch bei Nahrungs-


Die züchterische Leistungssteigerung, die maßgeblich durch die Leistung der ersten 100 Tage getragen wurde,

konnte in vorteilhafter Weise diese evolutionär bewährten Vorgaben nutzen!

Im Gegensatz zur 100 Tage-Leistung ist die Persistenz der Laktationskurve weniger züchterisch beeinflussbar, da

evolutionär gesehen ihr Wert für das Überleben der Nachkommen mit Aufnahme fester Nahrung sinkt.

2. Diese Vorgabe der „Natur“ ist vermutlich die Ursache für den hohen selektiven Wert des Merkmals „Milchmenge“:

„Unfruchtbarkeit“ bei fehlender oder begrenzter Nahrungsgrundlage (negative Energiebilanz) ist ein weit

verbreitet in der Natur beobachtetes Phänomen.

Mit der steil ansteigenden Laktationsleistung werden bei initial deutlich begrenzter Futteraufnahme (Energie-

defizit) der hochleistenden Tiere Körperreserven in besonders großem Umfang mobilisiert .

3. Bei einigen hochleistenden Kühen auftretende Frucht-barkeitsprobleme sind vermutlich eine weitere „Vorgabe“:

http://av.rds.yahoo.com/_ylt=A0geulxwvdBJvFoBMguXLaMX;_ylu=X3oDMTBvMmFkM29rBHBndANhdl9pbWdfcmVzdWx0BHNlYwNzcg--/SIG=11fgu2t7a/EXP=1238503152/**http%3a//iq.lycos.de/tags/wal

71

2 Schlussbemerkungen:1. Forschungsförderung

72

Forschung ist keine Friedhofsmauer

Die, die drinnen sind, können sowieso nicht hinaus, und die, die draußen sind, wollen nicht hinein.

Mark Twain

Man könnte viele Beispiele für unsinnige Ausgaben nennen, aber keines ist treffender als die Errichtung einer Friedhofsmauer.


73

Forschung ist keine Friedhofsmauer

„Die, die drinnen sind, können sowieso nicht hinaus, und die, die draußen sind, wollen nicht hinein.“

Mark Twain

Man könnte viele Beispiele für unsinnige Ausgaben nennen, aber keines ist treffender als die Errichtung einer Friedhofsmauer.


74

2. Mehr Mut für die Zukunft

„… unsere Zukunft droht daran zu scheitern, dass Zivilisation und Natur aus lauter Angst vor Veränderungen und neuen Lebensumständen gegeneinander ausgespielt werden.“

Alexander Hans Gusovius:

„Natur ist nicht per se gut und der Mensch nicht einfach ein Störfaktor. … Der moderne Mensch ist selber ganz genauso Natur wie alle menschliche Natur vor ihm.“

„Zeiten großen Umbruchs bedeuten immer auch große Verunsicherung. Um nicht ins Hintertreffen zu geraten, braucht es Mut, Weitsicht und viel Freude am Improvisieren.“

Danke für die Aufmerksamkeit!

Leibniz-Institut für Nutztierbiologie FBN

Wilhelm-Stahl-Allee 218196 Dummerstorf

07

KON

TAK

T

Kontakt

Prof. Dr. Manfred Schwerin

Telefon: +49 38208 68 600Telefax: +49 38208 68 602E-Mail: [email protected]: www.fbn-dummerstorf.de

Welche Produktionsintensitäten in der Nutztierhaltung sind...

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