Heft 9 September 2011 by Nicole Boschung

Agrar forschung schweiz 2 0 1 1

H e f t

Agroscope | BLW | SHL | AGRIDEA | ETH Z端rich

S e p t e m b e r

Umwelt

Einfluss von organischer und mineralischer 足D端ngung auf die N辰hrstoffauswaschung

Pflanzenbau

Schotenklee und Esparsette: Ergebnisse der Sortenversuche 2008 bis 2010

Nutztiere

Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain

Seiten 402, 412, 418

Seite 396

Seite 376

Inhalt September 2011 | Heft 9 Lysimeter sind mit Boden gefüllte Gefässe, an deren U nterseite das versickernde Bodenwasser aufgefangen werden kann. Die Lysimeter dienen der Erforschung des Wasser- und Stoffh aushaltes landwirtschaftlich genutzter Böden. In erster Linie geht es dabei um die Nährstoffauswaschung ins Sickerwasser und um den Wasserverbrauch landwirtschaftlicher Kulturen. (Foto: Gabriela Brändle, ART) Impressum Agrarforschung Schweiz / Recherche Agronomique Suisse ist die Zeitschrift der landwirtschaftlichen Forschung von Agroscope und ihren Partnern. Die Zeitschrift erscheint auf Deutsch und Französisch. Sie richtet sich an Fachpersonen aus Forschung, Industrie, Lehre, Beratung und Politik, an kantonale und eidgenössische Ämter und weitere Fachinteressierte. Herausgeberin Agroscope Partner b Agroscope (Forschungsanstalten Agroscope Changins-Wädenswil ACW; Agroscope Liebefeld-Posieux ALP und Schweizerisches Nationalgestüt SNG; Agroscope Reckenholz-Tänikon ART) b Bundesamt für Landwirtschaft BLW, Bern b Schweizerische Hochschule für Landwirtschaft SHL, Zollikofen b Beratungszentrale AGRIDEA, Lindau und Lausanne b Eidgenössische Technische Hochschule ETH Zürich, Departement Agrar- und Lebensmittelwissenschaften Redaktion Andrea Leuenberger-Minger, Agrarforschung Schweiz / Recherche Agro nomique Suisse, Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, Postfach 64, 1725 Posieux, Tel. +41 26 407 72 21, Fax +41 26 407 73 00, E-Mail: info@agrarforschungschweiz.ch Judith Auer, Agrarforschung Schweiz / Recherche Agronomique Suisse, Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW, Postfach 1012, 1260 Nyon 1, E-Mail: info@agrarforschungschweiz.ch

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Editorial

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Umwelt Einfluss von organischer und

ineralischer Düngung auf die m Nährstoffauswaschung Ernst Spiess, Volker Prasuhn und Werner Stauffer Umwelt 382 Mögliche Umweltschäden der

Gentechnik bewertbar machen Olivier Sanvido, Jörg Romeis und Franz Bigler Pflanzenbau 388 Rapsvirosen in der Schweiz Stève Breitenmoser, Nathalie Dubuis, Lonnie Grillot, Justine Brodard und Carole Balmelli Pflanzenbau 396 Schotenklee und Esparsette:

Ergebnisse der Sortenversuche 2008 bis 2010 Rainer Frick, Eric Mosimann, Daniel Suter und Hansueli Hirschi Nutztiere Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain 402 Stallhaltung versus Weidehaltung –

Futter, Leistungen und Effizienz

Redaktionsteam Vorsitz: Jean-Philippe Mayor (Direktor ACW), Sibylle Willi (ACW), Evelyne Fasnacht (ALP und SNG), Etel Keller-Doroszlai (ART), Karin Bovigny-Ackermann (BLW), Beat Huber-Eicher (SHL), Philippe Droz (AGRIDEA), Jörg Beck (ETH Zürich). Abonnement Preise Zeitschrift: CHF 61.–* (Ausland + CHF 20.– Portokosten), inkl. MWSt. und Versandkosten, Online: CHF 61.–* * reduzierter Tarif siehe: www.agrarforschungschweiz.ch oder info@agrarforschungschweiz.ch Adresse Nicole Boschung, Agrarforschung Schweiz / Recherche Agronomique Suisse, Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, Postfach 64, 1725 Posieux, Tel. +41 26 407 72 21, Fax +41 26 407 73 00, E-Mail: info@agrarforschungschweiz.ch Internet www.agrarforschungschweiz.ch www.rechercheagronomiquesuisse.ch

Pius Hofstetter, Hansjörg Frey, Remo Petermann, Walter Gut, Lukas Herzog und Peter Kunz Nutztiere Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain 412 Aspekte zur Milchqualität und

Saisonalität der Milchlieferungen Ueli Wyss, Jürg Mauer, Hansjörg Frey, Thomas Reinhard, André Bernet und Pius Hofstetter Nutztiere Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain 418 Weide- oder Stallfütterung – was ist

wirtschaftlicher?

ISSN infos ISSN 1663-7852 (Print) ISSN 1663-7909 (Internet) Schlüsseltitel: Agrarforschung Schweiz Abgekürzter Schlüsseltitel: Agrarforsch. Schweiz © Copyright Agroscope. Nachdruck von Artikeln gestattet, bei Quellenangabe und Zustellung eines Belegexemplars an die Redaktion. Erfasst in: Web of Science, CAB Abstracts, AGRIS

Christian Gazzarin, Hans-Jörg Frey, Remo Petermann und Markus Höltschi 424

Porträt

425

Aktuell

427

Veranstaltungen

Berner Fachhochschule Haute école spécialisée bernoise Schweizerische Hochschule für Landwirtschaft SHL Haute école suisse d’agronomie HESA

Editorial

Vom Solo zur Sinfonie Liebe Leserin, lieber Leser

Walter Gut, B erufsbildungszentrum Natur und Ernährung BBZN H ohenrain

Um im zukünftigen Milchmarkt bestehen zu können, ist die Schweizer Milchwirtschaft gefordert. Im Projekt Systemvergleich Milchproduktion auf dem Schulgutsbetrieb des BBZ Natur und Ernährung in Hohenrain (LU) wurden zwei Herden mit unterschiedlichen Milchproduktionssystemen verglichen. Die Stallherde setzte auf überdurchschnittliche Leistung pro Kuh. Die Weideherde setzte auf hohe Leistung pro Hektare Weidefläche. Beiden Herden stand gleich viel Futterfläche zur Verfügung, da in der Schweiz für viele Betriebe die Fläche begrenzt ist. Wir haben die beiden Produktionssysteme produktionstechnisch und betriebswirtschaftlich verglichen. Das Ziel bestand darin, den Milchproduzenten neue Impulse für eine wettbewerbsfähige und professionelle Milchproduktion zu geben, Optimierungsmöglichkeiten bei beiden Produktionssystemen aufzuzeigen und Praxisempfehlungen sowie betriebswirtschaftliche Entscheidungshilfen zu erarbeiten. Für die Bearbeitung der vielfältigen Aspekte engagierten sich Forscher, Berater, Dozenten, Fachleute aus Verbänden und Bauern in den Teilprojekten «Futterbau», «Tierhaltung», «Milchqualität und Saisonalität», «Arbeitswirtschaft», «Betriebswirtschaft und Modellrechnungen», «Soziales und Werte» sowie «Ökologie und Tierwohl». Es ist eine grosse Freude, dass sich rund 20 Topspezialisten für dieses On-Farm-Research Projekt begeistern liessen. Solisten integrierten sich im Orchester und entwickelten aus vielen Teilaspekten eine Sinfonie. Sie bauten gemeinsam an der Zukunft der Schweizerischen Milchwirtschaft. Es war ein Erfolgserlebnis, gemeinsam an den Schnittstellen von optimaler Produktionstechnik, Betriebswirtschaft und Nachhaltigkeit zu arbeiten. Das Milchprojekt Hohenrain hat viele Resultate erarbeitet. Entscheidend wird sein, ob und wie die gewonnenen Erkenntnisse in der Praxis umgesetzt werden. Es ist mir ein grosses Anliegen, dass zahlreiche Milchwirtschaftsbetriebe diese Chance nutzen können. Gewonnen wird im Kopf. Beste Techniken und Methoden bringen wenig, wenn die Motivation ungenügend ist. Ich danke allen Mitarbeitenden und den Partnerinstitutionen Arbeitsgemeinschaft zur Förderung des Futterbaus AGFF, Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP und Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, Landwirtschaft und Wald lawa des Kantons Luzern, Profi-Lait, Schweizerische Hochschule für Landwirtschaft SHL, Schweizer Milchproduzenten SMP und Zentralschweizer Milchproduzenten ZMP für die ausgezeichnete Zusammenarbeit. «Vom Solo zur Sinfonie» steht für unser Projekt und für die Hoffnung, die ganze Wertschöpfungskette möge sich zusammenfinden. Ein funktionierendes Orchester ist ein Paradebeispiel für effiziente Management-, Führungs- und Konfliktlösungsstrategien. Denn nirgendwo sonst arbeiten Spitzenkräfte täglich auf so engem Raum zusammen. Bei Erfolg offenbart sich die Schönheit und Würde der Musik. Das verdient auch das Naturprodukt Milch.

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U m w e l t

Einfluss von organischer und mineralischer Düngung auf die Nährstoffauswaschung Ernst Spiess, Volker Prasuhn und Werner Stauffer, Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, 8046 Zürich Auskünfte: Ernst Spiess, E-Mail: ernst.spiess@art.admin.ch, Tel. +41 44 377 73 49

Lysimeteranlage Bern-Liebefeld mit Eiweisserbsen und Winterweizen. (Foto: ART)

Einleitung Die Nitratauswaschung ist neben der Ammoniakverflüchtigung und der Denitrifikation der wichtigste Verlustpfad für Stickstoff (N) aus der Landwirtschaft. Nach Heldstab et al. (2011) wurden in der Schweiz im Jahr 2005 zwischen 27 000 und 41 000 t N unter den landwirtschaftlich genutzten Böden ausgewaschen. Die Auswaschung wird durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst, von denen nachfolgend nur die wichtigsten genannt werden: Niederschlagsmenge und -verteilung, Wasserspeicherungsvermögen des Bodens, Evapotranspiration (Einfluss von Witterung und Kultur), Düngung, Mineralisierung der organischen Bodensub stanz (Einfluss von Bodenbearbeitung und Humusgehalt) und Nährstoffaufnahme der Pflanzen. Bei der

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Agrarforschung Schweiz 2 (9): 376–381, 2011

Düngung spielt neben der Nährstoffmenge, dem Zeitpunkt und dem Ausbringungsverfahren die Düngerform eine wichtige Rolle. Auf den meisten Landwirtschaftsbetrieben der Schweiz werden neben Mineraldüngern auch Mist und Gülle im Ackerbau eingesetzt. Führt eine ausschliessliche Düngung mit Mineraldüngern (z. B. auf Ackerbaubetrieben ohne Tierhaltung) oder mit Hofdüngern (z. B. auf Ackerbaubetrieben mit intensiver Schweine- und Geflügelhaltung oder im Biolandbau) zu einer Veränderung in der Nährstoffauswaschung? In einem Lysimeterversuch über eine siebenjährige Fruchtfolge wurde untersucht, ob sich Verfahren mit rein mineralischer (= min), rein organischer (= org) sowie kombinierter organischmineralischer Düngung (= org-min) voneinander unterscheiden.

Einfluss von organischer und mineralischer D üngung auf die Nährstoffauswaschung | Umwelt

Lysimeter Der Versuch wurde in den Jahren 2002 bis 2009 auf neun Lysimetern der Anlage Bern-Liebefeld durchgeführt (Furrer und Stauffer 1980). Es handelt sich um nichtmonolithische Lysimeter, welche eine Oberfläche von 1 m² und eine Tiefe von 1,50 m aufweisen. Für die Messung des Sickerwassers wurden Kippwaagen nach dem Prinzip von Joss-Tognini verwendet. Bei der vorliegenden Lysimetergrösse können Sickerwassermengen von über 100 Liter pro Monat auftreten. Es wurde deshalb eine Einrichtung geschaffen, die eine abflussproportionale Entnahme einer kleinen Probe erlaubt (Furrer und Stauffer 1980). Die Ablesung der Sickerwassermenge und die Probenahme für die chemische Analyse erfolgten monatlich. Boden Die neun Lysimeter wurden 1982 mit Boden vom Standort Bern-Liebefeld gefüllt (Tab. 1). Der Boden wurde schichtweise und volumengetreu eingefüllt, indem er gemäss der im Feld gemessenen Lagerungsdichte rückverdichtet wurde. Die Bodeneigenschaften der Parabraunerde sind typisch für das schweizerische Mittelland. Fruchtfolge Zwischen 1982 und 2000 wurden die Lysimeter in unterschiedlichen Versuchen verwendet. Zum Ausgleich wurden deshalb im Frühling 2001 Kartoffeln gepflanzt und nach deren Ernte eine Kleegrasmischung angesät. Im März 2002 startete der Düngungsversuch mit einer siebenjährigen Fruchtfolge (Silomais – Winterweizen 1 – Zuckerrüben – Winterweizen 2 – Eiweisserbsen – Wintergerste – Kunstwiese). Die Kunstwiese wurde nach der Gerstenernte angesät und im übernächsten Frühling kurz vor der Maissaat umgebrochen. Nach Winterweizen 1 wurde abfrierender Bastard-Ölrettich (Raphanus sativus x Brassica oleracea) angesät und auf Winterweizen 2 folgten winterharte Chinakohlrübsen (Brassica chinensis x Brassica rapa; Spiess et al. 2011). Bei beiden Zwischenkulturen wurde das Erntegut im Oktober vom Lysimeter abgeführt. Bei allen abgeführten pflanzlichen Haupt- und Nebenprodukten wurden Ertragserhebun-

Tab. 1 | Eigenschaften des Lysimeterbodens (Oberboden vor Versuchsbeginn 2001, Unterboden nach Versuchsende 2009) Ton (%)

Schluff (%)

Sand (%)

pHH2O

Corg (%)

Ntot (%)

Oberboden

6,2

1,3

0,17

Unterboden

8,1

0,3

0,07

Zusammenfassung

Material und Methoden

Auf der Lysimeteranlage Bern-Liebefeld wurde zwischen 2002 und 2009 der Einfluss der Düngerform auf den Sickerwasseranfall und die Nährstoffauswaschung in einer Fruchtfolge untersucht. Mit rein organischer Düngung wurden leicht höhere Pflanzenerträge erzielt als mit rein mineralischer oder organisch-mineralischer Düngung. Dies dürfte unter anderem eine Folge davon sein, dass in einem Lysimeterversuch ein optimales Hofdüngermanagement möglich ist. Die drei Düngungsverfahren unterschieden sich hingegen nur wenig in den Sickerwassermengen, den Nitratkonzentrationen des Sickerwassers sowie den ausgewaschenen Nährstofffrachten. Diese wurden viel stärker durch die klimatischen Bedingungen und die angebaute Kultur beeinflusst. Mit einer längeren Versuchsdauer hätte vermutlich infolge der langen Nachwirkung des organischen Stickstoffs eine stärkere Differenzierung der Verfahren erzielt werden können. Einerseits führt diese Nachwirkung im Laufe der Jahre zu leichten Ertragssteigerungen, andererseits muss aber infolge der stärkeren Humusmineralisierung auch mit einer Zunahme der Auswaschungsverluste gerechnet werden.

gen durchgeführt und die N- und Mineralstoffgehalte analysiert, damit der Nährstoffentzug durch die Pflanzen berechnet werden konnte. Bodenbearbeitung Der Boden wurde in der Regel vor Hauptkulturen 20 cm tief und vor Zwischenkulturen 10 cm tief von Hand bearbeitet. Wo keine Zwischenkultur auf die Hauptkultur folgte, blieb die Parzelle bis zur Bodenbearbeitung für die nächste Hauptkultur unbearbeitet (Stoppelfeld oder Nachverunkrautung). Düngung Die Düngung der Kulturen richtete sich nach den damals geltenden Düngungsempfehlungen der Eidgenössischen Forschungsanstalten (Flisch et al. 2001). Die N-Düngung zu den Hauptkulturen wurde in Teilgaben verabreicht. Es wurde angestrebt, alle Verfahren mit der gleich grossen Menge an verfügbarem Stickstoff zu düngen (Tab. 2). Im mineralischen Verfahren wurde Stickstoff in Form von Ammonsalpeter, Phosphor in Form von Supertriple und Kalium in Form von Patentkali und Kali 60 ausgebracht. Bei der organisch-mineralischen Düngung wurde Mist 

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Umwelt | Einfluss von organischer und mineralischer D üngung auf die Nährstoffauswaschung

Tab. 2 | Düngung in den drei Verfahren über die ganze Fruchtfolge (in kg ha –1 Jahr–1) Verfahren

Ntot

Nlös

min

123

156

org-min

157

112

193

org

213

102

305

N tot = Gesamtstickstoff; N lös = löslicher Stickstoff (v. a. Ammonium)

zum Silomais, zu den Zuckerrüben und zur Kunstwiesenansaat eingesetzt. Gülle wurde im Silomais sowie auf die Kunstwiese ausgebracht. Das Getreide, die Eiweisserbsen und die Zwischenkulturen wurden dagegen ausschliesslich mineralisch gedüngt. Im organischen Verfahren wurden die Zuckerrüben mit Mist, das Getreide sowie die erste Zwischenkultur mit Gülle und der Silomais, die Kunstwiese und die zweite Zwischenkultur mit Mist und Gülle gedüngt. Für die Düngungsplanung wurde bei den Mineraldüngern der angegebene Gehalt und bei Mist und Gülle die Werte der Nährstoffanalysen verwendet. Niederschläge Die angegebenen Niederschlagsmengen stammten bis Juni 2006 von der 300 m entfernten Station von MeteoSchweiz und nach deren Verlegung von dem 7,5 km entfernten Standort Bern-Zollikofen. Die Berechnung der Jahressummen erfolgte jeweils vom 1. April des laufenden Jahres bis zum 31. März des Folgejahres. Der Jahresniederschlag betrug im Mittel der sieben Jahre 1046 mm und schwankte zwischen 867 mm (2003/04) und 1274 mm (2006/07; Abb. 1).

Resultate und Diskussion Erträge Die Erträge auf den Lysimetern fielen im Allgemeinen hoch aus (Tab. 3) und übertrafen bei Silomais am stärksten den Durchschnitt der schweizerischen Landwirtschaft. Die optimale Bewirtschaftung und der durch die kleine Lysimeter-

oberfläche von 1 m² verursachte «Oaseneffekt» haben wesentlich zu den hohen Pflanzenerträgen beigetragen. Das organische Verfahren wies tendenziell die höchsten Erträge auf. Da die Bemessung der Gülle- und Mist gaben vor allem aufgrund des Ammoniumgehalts erfolgte, erhielt das organische Verfahren weniger Phosphor (P) und deutlich mehr Kalium (K) als die beiden anderen Verfahren (Tab. 2), bei denen der alleinige beziehungsweise der zusätzliche Einsatz von Mineraldüngern eine gezieltere Düngung ermöglichte. Die höhere K-Düngung im organischen Verfahren dürfte sich angesichts der eher geringen K-Gehalte des Bodens auf die Ertragshöhe ausgewirkt haben. In langjährigen Lysimeterversuchen mit Ackerkulturen beobachteten sowohl Gutser und Dosch (1996) als auch Ryser und Pittet (2000) gleich hohe Erträge bei mineralischer und organisch-mineralischer Düngung. Die guten Erträge in unserem Versuch bei orga nischer Düngung sind sicherlich auch eine Folge des Hofdüngermanagements. Dieses kann in einem Klein versuch besser gestaltet werden als in der landwirtschaftlichen Praxis, weil Kosten und Zeitaufwand von geringerer Bedeutung sind. In der Praxis ist es oftmals schwierig, die Menge und den Nährstoffgehalt der Hofdünger richtig einzuschätzen (Menzi et al. 1994). Gerade die Gehalte der Gülle können stark variieren. Beim Mist ist es anspruchsvoll, das Volumen und das spezifische Gewicht zu schätzen. In einem Versuch werden hingegen die Hofdünger vor dem Ausbringen gewogen und die Nährstoffgehalte im Labor analysiert. Während in der Praxis die Bewirtschaftung mit schweren Maschinen erfolgt und bei ungünstigen Witterungsbedingungen mit Bodenverdichtungen verbunden ist, werden in den Lysimetern alle Kulturmassnahmen von Hand und bei guten Witterungsbedingungen durchgeführt. Die Gülle dringt dank der besseren Bodenstruktur schneller in den Boden ein und der Mist kann unmittelbar nach dem Ausbringen eingearbeitet werden, so dass weniger Ammoniak verloren geht. Durch dieses optimale Hofdüngermanagement wird eine bessere Wirkung des mineralischen und organischen Stickstoffs erreicht.

Tab. 3 | Erträge der verschiedenen Haupt- und Zwischenkulturen in den drei Düngungsverfahren (in dt Frischsubstanz ha –1; kursive Werte in dt Trockensubstanz ha –1) Verfahren

KWF

WW1

ZK1

WW2

ZK2

KWA

KW1

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

min

259

910

112

org-min

250

933

155

org

259

1043

180

EE = Eiweisserbsen; KW1 = 1. Hauptnutzungsjahr der Kunstwiese; KWA = Kunstwiesenansaat im Herbst; KWF = Nutzung der Kunstwiese im Frühling vor der Maissaat; SM = Silomais; WG = Wintergerste; WW1 bzw. WW2 = Winterweizen 1 bzw. 2; ZK1 bzw. ZK2 = Zwischenkultur 1 bzw. 2; ZR = Zuckerrüben

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Einfluss von organischer und mineralischer D üngung auf die Nährstoffauswaschung | Umwelt

Sickerwassermenge (mm)

a) Sickerwassermenge

NS min org-min org

1200 1000 800 600 400 200

M itt el

9 /0 08

8 20

07 20

/0 06 20

/0 05 20

/0 04 20

/0 03 20

b ) Nitratkonzentration

120 min org-min org

100 80 60 40 20

el M

itt

9 20

8 /0 07 20

7 /0 06 20

6 /0 05 20

5 /0 04 20

4 /0 03 20

Sickerwasserbildung Die Sickerwassermenge hing stark von der Niederschlagshöhe ab (Abb. 1a). In den beiden Jahren mit den höchsten Niederschlägen (2002/03 und 2006/07) fiel am meisten Sickerwasser an, in den beiden Trockenjahren (2003/04 und 2004/05) am wenigsten. Auffallend ist, dass die Jahresschwankungen bei der Sickerwassermenge fast doppelt so stark ausfielen wie beim Niederschlag. Neben der angebauten Kultur spielte hier die Temperatur (z. B. Hitzesommer 2003) sowie Änderungen im Wasservorrat des Bodens im Laufe des Jahres eine Rolle. Das organische Verfahren wies in den meisten Jahren leicht höhere Sickerwassermengen auf als die beiden anderen Verfahren trotz tendenziell höherer Erträge und Nährstoffentzüge.

1400

Nitratkonzentration (mg NO3-L-¹)

Der Entzug der Pflanzen war im organisch gedüngten Verfahren bei allen Nährstoffen am höchsten (Tab. 4). Dies ist auf die höheren Erträge und beim Kalium zusätzlich auf die höheren Gehalte – insbesondere bei vegetativen Produkten wie Gras, Weizenstroh und Zuckerrübenlaub – zurückzuführen.

ausgewaschene N-Menge (kg N ha-¹)

c) Ausgewaschene Stickstoffmenge

Nitratkonzentration des Sickerwassers Die Nitratkonzentrationen variierten von Jahr zu Jahr sehr stark mit Werten zwischen ungefähr 10 mg NO3– L–1 im niederschlagsarmen Jahr 2003/04 und rund 100 mg NO3– L–1 im regenreichen Jahr 2006/07 (Abb. 1b). Neben den Niederschlägen übte hier die Kultur einen wesentlichen Einfluss aus. In drei von sieben Jahren sowie im Durchschnitt der gesamten Untersuchungsperiode wurde der Toleranzwert für Trinkwasser (40 mg NO3– L–1) in allen Verfahren überschritten, wobei zu beachten ist, dass die Nitratkonzentrationen im Sickerwasser in 1,50 m Bodentiefe und nicht in einer Trinkwasserfassung gemessen worden sind. Von den drei Verfahren wies die organischmineralische Düngung im Mittel den höchsten Wert auf. Ausgewaschene Stickstoffmenge Die Jahresschwankungen waren bei der ausgewaschenen N-Menge noch viel grösser als bei der Sickerwassermenge und der Nitratkonzentration des Sickerwassers. 2006/07 wurde mit rund 200 kg N ha–1 fast 40-mal mehr Stickstoff ausgewaschen als 2003/04 mit etwa 5 kg N ha–1

(Abb. 1c). Die grösste N-Fracht wurde im niederschlagsreichsten Jahr sowie unter einer auswaschungsgefährdeten Kulturkombination (Eiweisserbsen – Wintergerste) gemessen. Sowohl die Sickerwassermenge als auch die Nitratkonzentration waren in diesem Jahr am höchsten. Wenig Nitrat wurde dagegen in Jahren mit geringen Niederschlagsmengen und guter Winterbedeckung (Kunstwiese bzw. Zwischenkulturen; Spiess et al. 2011) ausgewaschen. In unserem Lysimeterversuch dürften die Auswaschungsverluste leicht höher sein als unter Praxisbedingungen, weil die N-Mineralisierung aufgrund der guten Bodenstruktur erhöht ist. Auf eine starke Mineralisierung weist auch der trotz guter Fruchtfolge leicht sinkende Humusgehalt im mineralischen Verfahren hin. Bei allen drei Düngungsverfahren wurden über die 

Tab. 4 | Nährstoffentzug der Pflanzen in den drei Verfahren über die ganze Fruchtfolge (in kg ha –1 Jahr–1) Verfahren

min

228

210

org-min

250

241

101

org

263

302

111

250 200

min org-min org

150 100 50

itt el M

9 20 08 /0

8 20 07 /0

7 20 06 /0

6 20 05 /0

5 20 04 /0

4 20 03 /0

20 02 /0

Abb. 1 | Sickerwassermengen, Nitratkonzentrationen und ausgewaschene N-Mengen der drei Verfahren sowie Niederschläge (= NS) in den sieben Versuchsjahren.

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Umwelt | Einfluss von organischer und mineralischer D üngung auf die Nährstoffauswaschung

Tab. 5 | Ausgewaschene Kalium-, Calcium- und Magnesiummengen der drei Verfahren im Mittel der sieben Versuchsjahre (in kg ha –1 Jahr–1) Verfahren

Kalium

Calcium

Magnesium

min

3,4

265

9,7

org-min

2,7

279

10,1

org

2,2

234

10,8

gesamte Versuchsperiode etwa gleich hohe N-Mengen ausgewaschen. Auch bei Kalium, Calcium und Magnesium fielen die Verfahrensunterschiede gering aus (Tab. 5). Ähnliche Resultate fanden auch Ryser und Pittet (2000) in einem Versuch mit mineralischer und organisch-mineralischer Düngung, wobei die Nitratauswaschung im organisch-mineralischen Verfahren leicht höher ausfiel. Ebenfalls höhere Nitratverluste bei organisch-mineralischer gegenüber rein mineralischer Düngung fanden Gutser und Dosch (1996) sowie Thomsen und Christensen (1999). Letztere führten die höhere Auswaschung auf den organischen Stickstoff der Gülle zurück, welcher den Ertrag der während zehn Jahren in Monokultur angebauten Gerste nicht erhöhen konnte. Nachwirkung des organischen Stickstoffs Die N-Wirkung organischer Dünger ist schwieriger vorherzusagen als jene der Mineraldünger. Nach dem Ausbringen kann sich ein Teil des mineralischen Stickstoffs als Ammoniak verflüchtigen. Der grösste Teil des organischen Stickstoffs geht in den Bodenvorrat ein und führt zu steigenden Humusgehalten, wobei es Jahrzehnte gehen kann, bis der Humushaushalt ein neues Gleichgewicht erreicht hat (Gutser und Dosch 1996). Der Humus wird im Laufe der Jahre und Jahrzehnte nur langsam mineralisiert. Im englischen Rothamsted erhielt eine Parzelle im Dauerversuch «Hoosfield» in den 20 Jahren von 1852 bis 1871 Mist und nachher keinen Dünger mehr. Mehr als 100 Jahre nach der letzten Düngergabe enthielt diese Parzelle immer noch mehr Humus als die dauernd ungedüngte Nullparzelle (Jenkinson et al. 1991). Wenn im Humus gebundener Stickstoff aus organischen Düngern nun nach Jahren mineralisiert wird, nehmen die Pflanzen einen Teil davon auf. Deshalb dürfte die N-Wirkung eines organischen Düngers auch noch Jahrzehnte nach dem Ausbringen geringfügig zunehmen. Bei organischer Düngung beobachteten Gutser und Dosch (1996) sowie Vullioud et al. (2006) mit zunehmender Dauer ihrer Feldversuche steigende Erträge und eine bessere N-Ausnutzung dank der Nachwirkung des organischen Stickstoffs. Die Mineralisierung des organischen Stickstoffs ver-

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läuft aber nicht immer synchron mit dem Pflanzenbedarf (Dahlin et al. 2005) und fällt daher oft in die Herbstperiode, was die N-Auswaschung während des Winters erheblich erhöhen kann (Hofer und Jäggli 1975). Wenn nun infolge steigender Humusgehalte immer mehr organischer Stickstoff mineralisiert wird, dürften auch die Auswaschungsverluste im Laufe der Zeit leicht zunehmen. Dies trifft auch für die Denitrifikationsverluste zu. In einem Feldversuch wurde eine Maisparzelle acht Jahre lang mit Gülle gedüngt. Im neunten Jahr erhielt sie keine Gülle mehr. Trotzdem waren die N2OEmissionen höher als im nie gegüllten Kontrollverfahren (Gutser et al. 2010). Alle diese Erkenntnisse legen den Schluss nahe, dass bei einer längeren Dauer unseres Lysimeterversuchs eine stärkere Differenzierung der Verfahren hinsichtlich der Erträge und der ausgewaschenen Nährstoffmengen hätte erreicht werden können und dass bei organischer Düngung Erträge und Auswaschungsverluste vermutlich leicht zugenommen hätten.

Schlussfolgerungen ••In einem siebenjährigen Lysimeterversuch wurden bei rein organischer Düngung leicht höhere Pflanzenerträge erzielt als bei rein mineralischer oder organischmineralischer Düngung. Die guten Erträge bei organischer Düngung dürften auch dadurch zustande gekommen sein, dass in einem Kleinversuch ein optimales Hofdüngermanagement möglich ist. ••Die Sickerwassermengen, Nitratkonzentrationen des Sickerwassers und ausgewaschenen Mengen von Stickstoff, Kalium, Calcium und Magnesium waren von grossen Schwankungen von Jahr zu Jahr geprägt, welche vor allem durch die angebaute Kultur und die unterschiedlichen klimatischen Bedingungen verursacht worden waren. ••Die Düngerform beeinflusste die Sickerwasserbildung und die Nährstoffauswaschung nur wenig. ••Mit zunehmender Versuchsdauer dürften die pflanzenbaulichen Erträge infolge der Nachwirkung des organischen Stickstoffs und die ausgewaschenen Nitratmengen wegen der höheren Humusgehalte bei n organischer Düngung leicht ansteigen.

Effetto della concimazione organica e minerale sul dilavamento delle sostanze nutritive Tra il 2002 e il 2009 si è studiato presso l’impianto lisimetrico di Berna-Liebefeld, l’influsso di forme di concimazione sulla loro percolazione nelle acque freatiche ed il dilavamento di elementi nutritivi in una parcella sottoposta a rotazione colturale. La concimazione puramente organica ha fornito rese vegetali leggermente superiori a quelle raggiunte con una concimazione puramente minerale o organico-minerale. Tale differenza potrebbe essere stata influenzata dall’uso dei lisimetri e dalla conseguente ottimale gestione del concime aziendale. Tuttavia, i tre metodi di concimazione si differenziavano soltanto in maniera marginale per quanto concerne la loro percolazione nelle acque freatiche, le concentrazioni di nitrati contenuti in essa ed il carico di sostanze nutritive dilavate. Sono state, al contrario, le condizioni climatiche ed il tipo di coltura ad avere un impatto maggiore su tali fattori. Se la sperimentazione fosse stata condotta su un arco di tempo maggiore, si sarebbero riscontrate maggiori differenze tra i metodi di concimazione, dovute al protrarsi dell’azione dell’azoto organico. Quest’ultima da un lato determina lievi aumenti di resa nel corso degli anni, ma dall'altro comporta anche un aumento delle perdite dovute a dilavamento a causa di una maggiore mineralizzazione dell'humus.

Literatur ▪▪ Dahlin S., Kirchmann H., Kätterer T., Gunnarsson S. & Bergström L., 2005. Possibilities for improving nitrogen use from organic materials in agricultural cropping systems. Ambio 34, 288–295. ▪▪ Flisch R., Sinaj S., Charles R. & Richner W., 2009. Grundlagen für die Düngung im Acker- und Futterbau (GRUDAF). Agrarforschung 16 (2), 1–100. ▪▪ Furrer O. J. & Stauffer W., 1980. Die neue Lysimeteranlage der Forschungsanstalt Liebefeld-Bern. Jb. Schweiz. Naturforsch . Ges., Wiss. Teil Nr. 1, 53–57. ▪▪ Gutser R. & Dosch P., 1996. Cattle-slurry – 15N turnover in a long-term lysimeter trial. Fertilizers and environment (Eds. C.Rodriguez-Barrueco). Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 345–350. ▪▪ Gutser R., Ebertseder T., Schraml M., von Tucher S. & Schmidhalter U., 2010. Stickstoffeffiziente und umweltschonende organische Düngung. KTBL-Schrift 483, 31–50. ▪▪ Heldstab J., Reutimann J., Biedermann R. & Leu D., 2010. Stickstoffflüsse in der Schweiz. Stoffflussanalyse für das Jahr 2005. Umwelt-Wissen Nr. 1018, Bundesamt für Umwelt BAFU, Bern. 128 S. ▪▪ Hofer H. & Jäggli F., 1975. Probleme bei der umweltgerechten Anwendung von Düngemitteln. Mitt. Schweiz. Landw. 23, 89–111. ▪▪ Jenkinson D.S., 1991. The Rothamsted long-term experiments: are they still of use? Agron. J. 83, 2–10.

Summary

Riassunto

Einfluss von organischer und mineralischer D üngung auf die Nährstoffauswaschung | Umwelt

Influence of organic and mineral fertilizers on nutrient leaching Between 2002 and 2009 the influence of fertilizer type on drainage water formation and nutrient leaching was investigated in one crop rotation at the BernLiebefeld lysimeter station. Slightly higher crop yields were obtained with purely organic fertilizer than with pure mineral or organic-mineral fertilizers. One of the reasons for this may be that optimum manure management is possible in a lysimeter trial. However the three fertilizer methods differed only slightly in amounts of drainage water, drainage water nitrate concentrations and leached nutrient loads. These were much more strongly influenced by climatic conditions and the crop cultivated. A greater differentiation between the treatments could presumably have been achieved with a longer trial period because of the longterm after-effects of organic nitrogen. On the one hand these after-effects produce slight yield increases over the years, but on the other hand an increase in leaching losses can be expected owing to greater humus mineralization. Key words: drainage water, fertilization, leaching, lysimeter, nitrate.

▪▪ Menzi H., Besson J.-M. & Frick R., 1994. Specific norm values: a tool to optimize nutrient efficiency of manure and to reduce ammonia emissions. In: Animal waste management (Ed. J. Hall). Proc. of the 7th technical consultation on the ESCORENA network on animal waste management, Bad Zwischenahn (D), 17–20 May 1994, FAO, Rome, REUR Technical Series No. 34, 345–350. ▪▪ Ryser J.-P. & Pittet J.-P., 2000. Influence du sol et de la fumure sur les cultures et le drainage des éléments fertilisants. Revue suisse Agric. 32, 159–164. ▪▪ Spiess E., Prasuhn V. & Stauffer W., 2011. Einfluss der Winterbegrünung auf Wasserhaushalt und Nitratauswaschung. In: Bericht über die 14. Gumpensteiner Lysimetertagung. LFZ Raumberg-Gumpenstein, Irdning, 213–215. Zugang: http://www.raumberg-gumpenstein.at/c/index php?option=com_docman&Itemid=100139&task=docdownload&gid=4383&lang=de [7.6.2011]. ▪▪ Thomsen I.K. & Christensen B.T., 1999. Nitrogen conserving potential of successive ryegrass catch crops in continuous spring barley. Soil Use Manage. 15, 195–200. ▪▪ Vullioud P., Neyroud J.-A. & Mercier E., 2006. Efficacité de différents a pports organiques et d'un engrais minéral azoté à Changins (1976– 2004). Revue suisse Agric. 38, 173–183.

Agrarforschung Schweiz 2 (9): 376–381, 2011

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U m w e l t

Mögliche Umweltschäden der Gentechnik bewertbar machen Olivier Sanvido, Jörg Romeis und Franz Bigler, Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, 8046 Zürich Auskünfte: Olivier Sanvido, E-Mail: olivier.sanvido@art.admin.ch, Tel.+41 44 377 73 04

Honigbienen sind wichtige Bestäuber und leisten eine für den Menschen essentielle Ökosystem-Dienstleistung. Sie würden mit Sicherheit als eine zu schützende Gemeinschaft der Bestäuber definiert. (Foto: ART)

Einleitung Die Auswirkungen von gentechnisch veränderten (GV) Nutzpflanzen auf die Umwelt werden auch heute noch kontrovers diskutiert. Die Debatte über die Frage, ob der Anbau von GV Pflanzen die Umwelt schädigt, resultiert dabei nicht primär aus einem Mangel an wissenschaftlichen Daten sondern eher aus einem Mangel an Kriterien, wie die Auswirkungen von GV Pflanzen auf die Biodiversität zu bewerten sind. Da exakte Bewertungskriterien

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fehlen, sind Regulierungs- und Entscheidungsprozesse heute häufig nicht transparent und oft schwer nachvollziehbar. Jedoch schreiben die gesetzlichen Grundlagen für die Zulassung und den Gebrauch von GV Pflanzen in der Schweiz und in der Europäischen Union vor, dass Zulassungsbehörden zu entscheiden haben, welche Art von Umweltveränderungen relevant sind und einen Umweltschaden darstellen. Gegenwärtig besteht die Gefahr, dass solche Entscheidungen willkürlich erscheinen, da klare Bewertungskriterien fehlen.

Mögliche Umweltschäden der Gentechnik b ewertbar machen | Umwelt

Zusammenfassung

Material und Methoden Das im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms NFP 59 «Nutzen und Risiken der Freisetzung gentechnisch veränderter Pflanzen» durchgeführte Projekt VERDI1 hat zum Ziel, Empfehlungen für Entscheidungsträger und Zulassungsbehörden zu entwickeln, mit deren Hilfe die Regulierung von GV Pflanzen verbessert werden kann. Zu diesem Zweck haben wir Expertinnen und Experten aus Zulassungsbehörden, Industrie und Forschung aus verschiedenen Europäischen Ländern zu zwei Workshops eingeladen. Im ersten Workshop haben wir aktuelle Ansätze und Herausforderungen bei Entscheidungsprozessen zu GV Pflanzen analysiert. Im zweiten Workshop wurde bestimmt, welche Auswirkungen von GV Pflanzen auf die Biodiversität als inakzeptable Schäden zu bewerten sind. Diese Bewertung fand basierend auf einem ökologischen und ethischen Vergleich der Auswirkungen von GV Pflanzen mit der gängigen landwirtschaftlichen Praxis statt. Die Resultate der Diskussionen haben wir verwendet, um Empfehlungen zu erstellen, mit deren Hilfe die relevanten ethischen und ökologischen Kriterien zur Bewertung von Auswirkungen von GV Pflanzen auf die Biodiversität bestimmt werden können. Im Artikel werden im Folgenden nur die ökologischen Aspekte besprochen. Bestehende Schadensdefinitionen Bis heute gibt es keine konsistente und allgemein akzeptierte Definition des Begriffs «Umweltschaden» (Sanvido et al. 2011). Dennoch sind allen Definitionen die folgenden drei Punkte gemeinsam:

Die Debatte über mögliche Auswirkungen gentechnisch veränderter (GV) Nutzpflanzen auf die Biodiversität zeigt, dass es bisher keinen Konsens über allgemein akzeptierte Bewertungskriterien für Umweltschäden gibt. Diese Debatte resultiert nicht primär aus zu wenig Daten, sondern eher aus einem Mangel an Kriterien zur Bewertung der Auswirkungen von GV Pflanzen auf die Biodiversität. Da exakte Bewertungskriterien fehlen, sind Regulierungs- und Entscheidungsprozesse oft nicht transparent und nur schwer nachvollziehbar. Dies verstärkt die Gefahr, dass Entscheide betreffend Umweltrisiken von GV Pflanzen willkürlich erscheinen. Das Projekt VERDI (Bewertung von Umwelteffekten gentechnisch veränderter Pflanzen – ökologische und ethische Entscheidungs kriterien für deren Regulierung) hat zum Ziel, Empfehlungen für Entscheidungsträger und Zulassungsbehörden zu entwickeln, mit deren Hilfe die Regulierung von GV Pflanzen verbessert werden kann. Die Resultate zeigen, dass sowohl die eindeutige Beschreibung von Schutzgütern als auch die Festlegung der Vergleichsbasis zwei essentielle Punkte sind, wenn es um die Definition von Schaden geht. Im Projekt erarbeiten wir Vorschläge, wie diese beiden Punkte verbessert werden können.

(1) Der Schaden entsteht an einer natürlichen Ressource oder Ökosystem-Dienstleistung, (2) der Schaden ist messbar und (3) der Schaden ist durch eine negative Veränderung charakterisiert. Diese drei Gemeinsamkeiten führen zu drei Fragen, die es bei einer Definition von Umweltschaden zu beantworten gilt (Abb. 1): (1) Was soll geschützt werden? (2) Was soll gemessen werden? (3) Was ist eine unerwünschte, negative Veränderung?



1 Valuating environmental impacts of GM crops – ecological and ethical criteria for regulatory decision-making (dt. Bewertung von Umwelteffekten gentechnisch veränderter Pflanzen – ökologische und ethische Entscheidungskriterien für deren Regulierung)

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Umwelt | Mögliche Umweltschäden der Gentechnik b ewertbar machen

Schaden entsteht an einer natürlichen Ressource oder Ökosystemdienstleistung

Was soll geschützt werden?

Schaden ist durch eine unerwünschte Veränderung charakterisiert

Schaden ist messbar

Schutzgüter Bewertungs-Endpunkte

Was soll gemessen werden?

Mess-Endpunkte

Was ist eine unerwünschte Veränderung?

Vergleichsbasis (baseline)

Abb. 1 | Alle Definitionen von «Umweltschaden» haben drei Punkte gemeinsam. Diese drei Punkte führen zu drei Fragen, die es bei der Definition des Begriffs zu beantworten gilt.

Im Folgenden werden wir auf jede dieser drei Fragen genauer eingehen. Dabei beschränken wir die Analyse auf die Auswirkungen von GV Pflanzen auf die Biodiversität.

Resultate und Diskussion Was soll geschützt werden? Die vom Gesetz vorgegebenen Schutzgüter stellen für die Zulassungsbehörden den Ausgangspunkt für eine Schadensdefinition dar. Jedoch sind die im Gesetz verwendeten Begriffe für die Beschreibung des Schutzguts «Biodiversität» zu vage formuliert, um wissenschaftlich erfasst und beurteilt zu werden. Um dieses Problem zu beheben, schlagen wir einen Ansatz vor, mit dessen Hilfe eine Definition des Begriffs «Biodiversität» vorgenommen werden kann. In einem ersten Schritt werden die Schutzgüter detaillierter definiert. Aufbauend auf den Schutzgütern können in den darauffolgenden Schritten wissenschaftlich messbare Schutzziele definiert werden, die als Basis für die Entscheidungsfindung dienen. Die Schutzgüter leiten sich aus den relevanten

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gesetzlichen Grundlagen ab. In der Schweiz sind dies das Bundesgesetz über den Natur- und Heimatschutz sowie die entsprechende Verordnung (NHG, SR 451; NHV, SR 451.1). Die Natur- und Heimatschutz Verordnung bildet einerseits die Basis für die Roten Listen und listet andererseits auch eine Reihe von schützenswerten Lebensräumen auf, die es zu berücksichtigen gilt. Seit kurzem gibt es zudem die vom Bundesamt für Umwelt und dem Bundesamt für Landwirtschaft gemeinsam definierten «Umweltziele Landwirtschaft», die aus den bestehenden rechtlichen Grundlagen hergeleitet wurden (Bafu/BLW 2008). Darin werden Ziel- und Leitarten definiert, die typisch für die landwirtschaftlich genutzte Fläche sind oder von der landwirtschaftlichen Nutzung abhängig sind. Zielarten sind lokal bis regional vorkommende, aber national gefährdete Arten, die erhalten und gefördert werden sollten und für welche die Schweiz in Europa eine besondere Verantwortung hat. Leitarten sind charakteristisch für eine Region und repräsentativ für ein bestimmtes Habitat. Sie dienen damit als Indikatoren für die Qualität des Lebensraums, den sie besiedeln.

Mögliche Umweltschäden der Gentechnik b ewertbar machen | Umwelt

Schutz von Ökosystem-Dienstleistungen Neben dem Schutz von Arten und Lebensräumen ist im Zusammenhang mit dem Schutz der Biodiversität in den letzten Jahren der Begriff der «Ökosystem-Dienstleistungen» immer wichtiger geworden (Millenium Ecosystem Assessment 2005). Ökosystem-Dienstleistungen bezeichnen sämtliche Leistungen, die die Gesellschaft aus Ökosystemen bezieht, beispielsweise die Bestäubung von Blüten oder die biologische Schädlingsbekämpfung. Diese Dienstleistungen sind essentiell für das Leben auf unserem Planeten, da sie nicht oder nur bedingt durch technische Alternativen ersetzt werden können. Wir schlagen einige Ökosystem-Dienstleistungen vor, die es aus landwirtschaftlicher Sicht besonders zu schützen gilt: Bestäubung, biologische Schädlings bekämpfung, Zersetzung von organischem Material, Stoffflüsse (N, P), Bodenstruktur, Wasserregulierung und -reinigung. Welche Ökosystem-Dienstleistungen genau geschützt werden sollen, muss von den zuständigen Zulassungsbehörden bestimmt werden. Ganz allgemein müssen die Behörden, die sich mit der Zulassung von GV Pflanzen befassen, auf der Basis der gesetzlichen Grundlagen festlegen, welche Schutzgüter beachtet werden sollen. Idealerweise sollte eine solche Definition in einem transparenten Prozess bestimmt werden, bei dem alle relevanten Akteure (d.h. Regulierer, Antragsteller und wissenschaftliche Expertinnen und Experten) involviert werden. Mit Hilfe des hier vorgestellten Ansatzes können Behörden, die zu beachtenden Schutzgüter mit Hilfe eines systematischen Prozesses bestimmen und allfällige Schäden messbar machen. Listen mit ökologischen Schutzgütern stellen einen ersten Anhaltspunkt dar, was es zu schützen gilt. Die ausgewiesenen Schutzgüter haben jedoch den Nachteil, dass sie in der Regel nur schwer bewertbar sind, da sie wissenschaftlich nicht klar messbar sind (Marti et al. 2000). In einem zweiten Schritt sollten deshalb sogenannte Bewertungs-Endpunkte anhand definierter Kriterien spezifiziert werden. Ein Bewertungs-Endpunkt (engl. assessment endpoint) wird hierbei als eine klar spezifizierte ökologische Einheit definiert, die es laut den gesetzlichen Grundlagen zu schützen gilt (Suter 2000). Es ist wichtig zu beachten, dass ein BewertungsEndpunkt kein Indikator ist, d.h. es ist kein Zeigerwert, der einen Hinweis auf bestimmte Umweltbedingungen liefert. Bewertungs-Endpunkte Bei der Definition von Bewertungs-Endpunkten gilt es zuerst, die zu schützenden ökologischen Einheiten basierend auf den im Voraus definierten Schutzgütern zu präzisieren. Bei den zu schützenden Artengruppen sind dies

in Bezug auf den Anbau von GV Pflanzen speziell Säugetiere, Vögel, Amphibien, Insekten und Pflanzen. Ähnlich muss für den Schutz von Ökosystem-Dienstleistungen eine ökologische Einheit bestimmt werden, die für eine Dienstleistung jeweils charakteristisch ist. Bei der Bestäubung sind dies beispielsweise bestäubende Insekten während Bodenorganismen für die Zersetzung von organischem Material nötig sind. Die Beschreibung von Bewertungs-Endpunkten zeichnet sich zusätzlich durch die genaue Definition von fünf messbaren Faktoren aus, die eine wissenschaftliche Überprüfung des Schutzstatus der definierten ökologischen Einheiten zulassen: (1) Zu schützende Eigenschaft beziehungsweise Einheit: Beim Schutz der Biodiversität gilt es in der Regel, die Populationsdichte einer geschützten Art zu erhalten, während es beim Schutz von Ökosystem-Dienstleistungen darum geht, die ökologische Funktion zu erhalten. (2) Zu schützende Elemente: Es gilt zu entscheiden, ob der Schutz für das Individuum, die Population oder die Organismen-Gemeinschaft gilt. So kann es gut sein, dass grössere Säugetiere wie beispielsweise Rehe als einzelnes Individuum geschützt werden könnten, während andere Arten auf der Ebene der Population geschützt werden (GTG, SR 814.91). (3) D ie Definition der Räume, in denen die ökologischen Einheiten zu schützen sind: Der Schutz kann sich auf das Feld mit GV Pflanzen, auf andere landwirtschaftliche Flächen oder auch auf nicht-landwirtschaftliche Flächen beziehen. Auf landwirtschaftlichen Flächen befinden sich in der Regel wenige Wirtspflanzen, die Tagfalterlarven als Nahrungsgrundlage dienen. Bei Tagfaltern könnte der Schutz deshalb explizit nur auf nichtlandwirtschaftlichen Flächen vorgeschrieben werden. (4) Zu schützenden Zeiteinheit: Es ist festzulegen, wie lange die definierten ökologischen Einheiten zu schützen sind. Obwohl beispielsweise das Gentechnikgesetz einen dauerhaften Erhalt der biologischen Vielfalt und der Fruchtbarkeit des Bodens verlangt, ist Dauerhaftigkeit keine wissenschaftlich messbare Zeiteinheit. Wir schlagen daher vor, den Schutz auf eine überschaubare Zeiteinheit wie die gegenwärtige oder die folgende Anbausaison zu beschränken. Sollte dies zu kurz sein, könnte der Schutz auch auf zehn Jahre ausgeweitet werden. Dies entspricht dem Zeitraum, für den heute eine GV Pflanze eine Bewilli gung erhält (VGVL, SR 817.022.51).

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Umwelt | Mögliche Umweltschäden der Gentechnik b ewertbar machen

(5) S chädlicher Effekt definieren: Beim Schutz der Biodiversität betrachtet man normalerweise eine «relevante» Abnahme der Populationsdichte als Schaden, während beim Schutz von Ökosystem-Dienstleistungen eine «relevante» Störung der ökologischen Funktion einen Schaden darstellt. Wie gross eine solche «relevante» Abnahme der Populationsdichte oder eine Störung der ökologischen Funktion im Detail sein darf, muss von den Zulassungsbehörden definiert werden. Was soll gemessen werden? Nach der Definition von Bewertungs-Endpunkten gilt es in einem nächsten Schritt Mess-Endpunkte zu definieren. Mess-Endpunkte (engl. measurement endpoints) sind messbare biologische Eigenschaften, die in Beziehung zu einem bestimmten Bewertungs-Endpunkt gestellt werden können (Suter 2000). Sie erlauben zu bestimmen, ob es zu Effekten auf die vorab definierten zu schützenden ökologischen Einheiten gekommen ist. Da es unmöglich ist, den Zustand eines bestimmten Schutzguts (z.B. die Artenvielfalt von Tagfaltern) als Ganzes zu bestimmen, gilt es zunächst, geeignete Indikatoren zu definieren. In der Regel wählt man hierzu Arten aus, die besonders repräsentativ für eine bestimmte Artengruppe sind (Reid et al. 1993). Anschliessend werden Parameter bestimmt, die Aussagen über unerwünschte Veränderungen des gewählten Indikators erlauben. Diese Parameter können je nach Testumgebung variieren. Parameter für Laboruntersuchungen decken in der Regel letale (z.B. Tod) oder subletale Effekte (z.B. Fortpflanzungsfähigkeit) ab, während für Feldunter suchungen Parameter wie Populationsdichte oder Diversität charakteristisch sind (Duelli 1997; Romeis et al. 2011). Was ist eine unerwünschte Veränderung? Die Vergleichsbasis zeigt an, welche Veränderungen unerwünscht sind und somit einen Schaden darstellen. Da meist unklar ist, was als Vergleichsbasis dienen soll, benötigt sie eine genauere Charakterisierung. Aus rechtlicher Sicht sollte bei der Schadensbewertung von GV Pflanzen theoretisch nur das als Schaden bewertet werden, was man bereits heute im Zusammenhang mit anderen Technologien als Schaden betrachtet. Es wäre aus unserer Sicht inkonsistent, an den Anbau von GV Pflanzen höhere Schutzansprüche zu stellen als an die übrigen Technologien der konventionellen Landwirtschaft. Im Fall der heute kommerzialisierten GV Pflanzen stellt sich jedoch das Problem, dass deren Anwendung im Vergleich beispielsweise zu Pestiziden unterschiedlich

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gesetzlich geregelt ist. Häufig wird dies von Zulassungsbehörden als Argument herangezogen, warum kein direkter Vergleich zwischen GV-Anbausystemen und der gängigen Anbaupraxis gezogen wird. Dennoch sollte ein solcher Vergleich möglich sein. Die beabsichtigte Wirkung eines Pflanzenschutzmittels auf bestimmte Schädlinge ist das Ziel der Anwendung und wird ausdrücklich nicht als Schaden gewertet, selbst wenn die effektive Kontrolle des Schadorganismus Auswirkungen auf die spezifisch von ihm abhängigen Nützlinge hat. Hingegen werden unbeabsichtigte Auswirkungen auf Nichtziel-Organismen als unerwünscht bewertet, wenn sie ein gewisses Mass übersteigen und nicht reversibel sind (Candolfi et al. 2000; European Commission 2002). Es ist nicht nachvollziehbar, warum dieses Prinzip nicht auch bei GV Pflanzen als Basis für die Bewertung von Umweltauswirkungen genommen werden kann. Die Anwendung des gleichen Prinzips würde einen Vergleich zwischen den beiden Verfahren ermöglichen.

Schlussfolgerungen Die hier präsentierten Überlegungen können zu einem besseren Verständnis des Schadensbegriffs beitragen und damit eine allgemein akzeptierte Schadensbewertung erleichtern. Sie können zudem helfen, dass Entscheide der Behörden über Umweltrisiken gentechnisch veränderter Nutzpflanzen transparent und nachvollziehbar sind und nicht den Eindruck erwecken, willkürlich gefällt worden zu sein. Damit kann sichergestellt werden, dass alle Technologien, die die Umwelt potenziell schädigen könnten, nach den gleichen gesetzlichen n Kriterien bewertet werden.

Modalità di valutare i potenziali danni ambientali dell'ingegneria genetica Il dibattito sui possibili effetti delle colture geneticamente modificate (OGM) sulla biodiversità mostra che finora non è stato raggiunto un consenso su criteri di valutazione dei danni ambientali generalmente accettati. Se il dibattito è ancora in corso, non è a causa di una carenza di dati, bensì dell’assenza di criteri per la valutazione delle conseguenze delle piante OGM sulla biodiversità. Mancando precisi criteri di valutazione, i processi regolatori e decisionali spesso non sono trasparenti e nemmeno facilmente comprensibili. Ciò accresce il pericolo che le decisioni in materia di rischi ambientali correlati alle piante OGM vengano prese in maniera arbitraria. Il progetto VERDI (Valutazione degli effetti ambientali delle piante geneticamente modificate – criteri decisionali ecologici ed etici per la loro regolamentazione) è finalizzato a mettere a punto raccomandazioni per gli organi decisori e le autorità preposte all'omologazione, attraverso le quali è possibile migliorare la regolamentazione delle piante OGM. Dai risultati emerge che la chiara descrizione dei beni da proteggere e la determinazione della base di confronto costituiscono due punti essenziali quando si tratta di definire danni. Nel quadro del progetto si elaborano proposte per perfezionare questi due aspetti.

Literatur ▪▪ Bafu/BLW, 2008. Umweltziele Landwirtschaft - hergeleitet aus bestehenden rechtlichen Grundlagen, Umwelt-Wissen Nr. 0820. Bundesamt für Umwelt, Bern. 221 S. ▪▪ Candolfi M., Bigler F., Campbell P., Heimbach U., Schmuck R., Angeli G., Bakker F., Brown K., Carli G., Dinter A., Forti D., Forster R., Gathmann A., Hassan S., Mead-Briggs M., Melandri M., Neumann P., Pasqualini E., P owell W., Reboulet J.N., Romijn K., Sechser B., Thieme T., Ufer A., Vergnet C. & Vogt H., 2000. Principles for regulatory testing and interpretation of semi-field and field studies with non-target arthropods. A nzeiger für Schädlingskunde -Journal of Pest Science 73 (6), 141–147. ▪▪ Duelli P., 1997. Biodiversity evaluation in agricultural landscapes: an approach at two different scales. Agriculture, Ecosystems and Environment 62, 81–91. ▪▪ European Commission, 2002. Guidance document on terrestrial ecotoxicology under Council Directive 91/414/EEC, Directorate E - Food Safety: plant health, animal health and welfare, international questions, Brussels. 39 S. ▪▪ Marti F., Maurer R. & Stapfer A., 2000. Erfolgskontrollen von Naturschutzmassnahmen. In: Erfolgskontrolle von Umweltmassnahmen - Perspektiven für ein integratives Umweltmanagement (Ed. R.W. Scholz), Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York. 65–91.

Summary

Riassunto

Mögliche Umweltschäden der Gentechnik b ewertbar machen | Umwelt

Facilitating the evaluation of possible environmental harm from genetic engineering The debate on the possible impact of genetically modified (GM) crops on biodiversity shows that so far there is no consensus on generally accepted assessment criteria for environmental harm. This debate stems primarily not from a shortage of data, but rather from the absence of criteria for assessing the effects of GM plants on biodiversity. Since there are no exact assessment criteria, regulatory decision-making processes are often not transparent and can be difficult to understand. This increases the danger that decisions on environmental risks from GM plants may appear arbitrary. The aim of the VERDI Project (Valuating environmental effects of genetically modified crops – ecological and ethical criteria for regulatory decision-making) is to develop recommendations for decision makers and licensing authorities, thus helping to improve the regulation of GM plants. The results show that both the unambiguous description of protection goals and the establishment of a basis of comparison are two essential criteria when defining harm. In the project we are working on suggestions for improving these two criteria. Key words: environmental harm, regulatory decision-making, biodiversity, protection goals, genetically modified crops.

▪▪ Millenium Ecosystem Assessment, 2005. Ecosystems and human wellbeing: Synthesis. Island Press, Washington DC. 137 S. ▪▪ Reid W.V., Mc Neely J.A., Tunstall D.B., Bryant D.A. & Winograd M., 1993. Biodiversity indicators for policy-makers. World Resources Institute, New York. 42 S. ▪▪ Romeis J., Hellmich R.L., Candolfi M.P., Carstens K.D.S., Gatehouse A.M.R., Herman R.A., Huesing J.E., McLean M.A., Raybould A., Shelton A.M. & Waggoner A., 2011. Recommendations for the design of labora tory studies on non-target arthropods for risk assessment of genetically engineered plants. Transgenic Research 20, 1–22. ▪▪ Sanvido O., Romeis J. & Bigler F., 2011. Environmental change challenges decision-making during post-market environmental monitoring of transgenic crops. Transgenic Research, DOI 10.1007/s11248 – 011 – 9524 – 8. ▪▪ Suter G.W., 2000. Generic assessment endpoints are needed for ecological risk assessment. Risk Analysis 20 (2), 173–178.

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P f l a n z e n b a u

Rapsvirosen in der Schweiz Stève Breitenmoser, Nathalie Dubuis, Lonnie Grillot, Justine Brodard und Carole Balmelli, Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW, 1260 Nyon Auskünfte: Stève Breitenmoser, E-Mail: steve.breitenmoser@acw.admin.ch, Tel. 022 363 43 17 und Carole Balmelli, E-Mail: carole.balmelli@acw.admin.ch, Tel. 022 363 43 71

Raps-Parzelle in Changins (Nyon), beprobt im Herbst im Rahmen der vorliegenden Studie. (Foto: ACW)

Einleitung Der Raps (Brassica napus L.) wird in der Schweiz hauptsächlich im Mittelland, von Genf bis in den Thurgau, angebaut. Mit einer Anbaufläche von 15 000 ha handelt es sich um eine der wichtigsten Ackerkulturen, die eine zentrale Rolle in der Fruchtfolge der Schweizer Landwirtschaft spielt. Der Ende Sommer gesäte und im Folgejahr im Juli-August geerntete Raps ist also ein erstklassiger Wirt im Zusammenhang mit der Überwinterung gewisser Lausarten und Schaderreger, die von Läusen übertragen werden. Der Raps kann also auf verschiedene virale Infektionstypen anfällig sein, die mehr oder weniger grosse Auswirkungen auf den Ertrag haben.

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Die Virosen Die drei wichtigsten Schaderreger sind: ••Das Westliche Rübenvergilbungsvirus (beet western yellows virus, BWYV) ••Das Blumenkohl-Mosaik-Virus (cauliflower mosaic virus, CaMV) ••Das Turnip-Mosaik-Virus (TuMV). Das Westliche Rübenvergilbungsvirus beeinträchtigt den Ertrag kaum, während das Blumenkohl-MosaikVirus und das Turnip Mosaic Virus Verluste von bis zu 10 dt pro Hektar verursachen können. Sie werden deshalb als schwere Virosen des Raps bezeichnet. Die Infektion durch BWYV äussert sich in einer Vergilbung der Blätter. Infektionen durch das CaMV oder das TuMV hingegen rufen Mosaike und Nekrosen auf

dem Blattwerk hervor (Abb. 1) und führen zu einer Verkümmerung der Pflanze. Da zum Infektionszeitpunkt kaum Symptome auf der Pflanze sichtbar sind, ist es aber schwierig, das mögliche Risiko richtig einzuschätzen. Die Situation in einigen unserer Nachbarländer wie Frankreich und Deutschland (anonym 2006 – 2007; Bayer Crop 2008 – 2009; Gloria 2008) haben uns dazu veranlasst, die Verteilung und die Auswirkung dieser Virosen in der Schweiz zu erforschen. In Frankreich hat eine kürzlich durchgeführte Studie von CETIOM (Anonym 2006 – 2007) gezeigt, dass diese drei Virosen sehr wohl präsent sind, und die Infektionsraten manchmal beunruhigend hoch sind. Das BWYV kann bis zu 100 % der Kultur infizieren, doch ist es das einzige Virus, das keine Ertragseinbussen zur Folge hat. Was die beiden anderen Virosen betrifft, die zu grossen Verlusten führen, so beträgt die durchschnittliche Infektionsrate des TuMV 13,2 %, jene des CaMV 1 %. Obschon diese Durchschnittsraten relativ tief sind, kann die individuelle Infektionsrate einiger Parzellen beim TuMV über 40 % und beim CaMV über 20 % liegen. Um einer zu starken Ausbreitung der Virosen vorzubeugen, kommt in Frankreich folgende Regel zum Einsatz: Sind über 20 % der Pflanzen von mindestens einer Laus befallen, wird interveniert (Anonym 2006 – 2007). Die Behandlung muss innert sechs Wochen nach Auflaufen des Raps erfolgen, ansonsten ist sie erfolglos und unrentabel. In der vorliegenden Studie wurden die Verteilung und die Auswirkung der drei eingangs beschriebenen Virosen untersucht. Ebenfalls in die Studie einbezogen wurde ein viertes Virus, das Was- 

TuMV

Kontrolle

Zusammenfassung

Rapsvirosen in der Schweiz | Pflanzenbau

Raps wird hauptsächlich im Mittelland, zwischen Genf und dem Kanton Thurgau, angebaut. Mit einer Anbaufläche von 15’000 ha ist Raps eine der wichtigsten Ackerkulturen und spielt eine wichtige Rolle in der Fruchtfolge der Schweizer Landwirtschaft. Auf den meisten Flächen wird Winterraps angebaut, der ab Ende August ausgesät wird. Mehrere Nachbarländer, insbesondere Frankreich und Deutschland, haben Viren entdeckt, die zu schweren Virosen bei ihren Rapskulturen führen. Um die Situation dieser Virosen in den Schweizer Rapskulturen besser zu verstehen, befassten sich die Gruppen Entomologie und Virologie der Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW im Frühling und im Herbst 2010 mit deren Erforschung. Die Studie umfasste elf auf das Schweizer Mittelland verteilte Parzellen. Die Ergebnisse zeigen, dass der festgestellte Infektionsgrad sehr schwach ist, und dies, obwohl die schweren Virosen auf den Parzellen allgegenwärtig sind.

CaMV

Abb. 1 | Beispiele von Rapsmosaik, verursacht durch das TuMV und CaMV. Die Viren wurden bei der Sorte Visby im 2-Blattstadium durch m echanische Impfung im Gewächshaus übertragen (BBCH 12). (Foto: ACW)

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Pflanzenbau | Rapsvirosen in der Schweiz

Abb. 2 | Verteilung der beprobten Parzellen.

serrübengelbmosaik-Virus (Turnip Yellow Mosaic Virus; TYMV), das von den Rapserdflöhen übertragen wird. Zur Bestätigung der Präsenz von Läusen in den Winterrapskulturen wurde auf einer Kontrollparzelle der vorliegenden Studie eine Stichprobenerhebung durchgeführt. Die Vektoren Die Läuse und Erdflöhe sind für die Übertragung dieser Virosen im Herbst verantwortlich. Die Virosen TuMV, CaMV und BWYV werden hauptsächlich durch die Pfirsichblattlaus (Myzus persicae Sulzer) und in zweiter Linie durch die mehlige Kohlblattlaus (Brevicoryne brassicae Linné) übertragen. Mit Ausnahme des BWYV, das über 50 Tage auf seinem Vektor verharrt, bleibt das TuMV nicht länger als drei Stunden und das CaMV nicht länger als drei Tage auf seinem Vektor. Die Pfirsichblattlaus ist diözisch und holozyklisch, d.h. sie durchläuft ihren Zyklus auf zwei verschiedenen Wirtstypen und ihr Entwicklungszyklus verläuft zwingend oder fakultativ über geschlechtsdifferenzierte Formen und die Eierproduktion. Ihr Primärwirt ist der Pfirsichbaum oder andere Arten der Gattung Prunus. Als Zweitwirte kommen über 400 Pflanzenarten in Frage, darunter der Raps und die Kartoffel, da diese Laus sehr polyphag ist. Letztere verbringt den Winter als Ei auf dem Primärwirt. Im darauffolgenden Frühling schlüpfen die Gründerweibchen aus. Nach mehreren parthenogenetischen Generationen wandern geflügelte Formen auf die verschiedenen Zweitwirte aus (Frühlings-

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Agrarforschung Schweiz 2 (9): 388–395, 2011

flüge). Die Art pflanzt sich bis zum Herbst durch Parthenogenese fort, doch können geflügelte Formen auftreten, um andere Zweitwirte zu besiedeln (Sommerflüge). Anschliessend treten geflügelte, geschlechtsdifferenzierte Formen auf, fliegen zum Primärwirt, wo sich die Weibchen mit geflügelten Männchen paaren und Eier legen (Radtke und Rieckmann 1991; Lampel und Meier 2007). Die mehlige Kohlblattlaus ist monözisch und holozyklisch, d.h. ihr Zyklus vollendet sich auf einem einzigen Wirtstyp – den Kreuzblütlern – hauptsächlich den Arten der Gattung Brassica. Diese Läuse verbringen den Winter entweder als Eier oder sogar als erwachsene Läuse, wenn der Winter nicht zu hart ist. Die Eier springen im Frühjahr auf den Kreuzblütlern auf, und die Gründerweibchen bringen dann Weibchen zur Welt, die sich bis im Herbst durch Parthenogenese fortpflanzen. Hat die Population auf der Pflanze ihren Höchststand erreicht, treten während der Saison geflügelte Formen auf, die andere Pflanzen besiedeln. Die geschlechtlich differenzierten Formen treten im Herbst auf und legen ihre Eier auf Kreuzblütlern ab, die in Form einer Rosette überwintern, z.B. dem Raps (Volker 1988). Der unterschiedliche Entwicklungszyklus dieser beiden Lausarten erklärt, warum M. persicae der Hauptvektor und B. brassicae ein Nebenvektor ist. Die bei der Übertragung des TYMV beteiligten Kohlerdflöhe sind der Rapserdfloh (Psylliodes chrysocephala Linné) und die Erdflöhe (Phyllotreta spp.). Das Virus verharrt einige Tage auf dem Vektor. Die Erdflöhe, d.h.

Rapsvirosen in der Schweiz | Pflanzenbau

Tab. 1 | Resultate der im Frühling 2010 durchgeführten Untersuchung von 11 für die Virosen TuMV: Turnip Mosaic Virus , CaMV: Cauliflower mosaic virus (Blumenkohl-Mosaik-Virus) TYMV: Turnip Yellow Mosaic Virus und BWYV: Beet western yellows virus (Westliches Rübenver gilbungsvirus) ausgewählten Parzellen

Kanton Gemeinde

Parzelle

Probeentnahme

Phänol. Stadium

VIRUS % der befallenen Pflanzen (N = 500)

Aussaatdatum

Höhe

Datum

Verantw.

BBCH

TuMV

CaMV

TYMV

BWYV

Sorte

Extensiv

ja/nein

Nyon

1,21

01.09.09

422

14/4/2010

ACW

2,2

0,6

98,9

V141OL

nein

Goumoëns

Nü*

604

21/4/2010

ACW

0,2

0,4

NA**

Visby

Satigny

Nü*

405

21/4/2010

ACW

1,8

4,4

Visby

nein

Zollikofen

3,6

24.08.09

555

30/4/2010

ACW

1,2

48,6

V140OL

nein

Delémont

2,2

04.09.09

540

7/5/2010

ACW

0,2

33,8

Visby

nein

Suhr

2,5

Nü*

402

19/5/2010

ACW

69 – 76

0,2

0,4

0,2

87,4

Mischung

nein

Andelfingen

Nü*

400

19/5/2010

ACW

67 – 75

0,4

13,6

Nü

Gletterens

Nü*

486

30/4/2010

ACW

0,2

84,4

Nü

nein

Marin

Nü*

450

7/5/2010

ACW

0,4

99,8

Nü

Kreuzlingen

Nü*

425

19/5/2010

ACW

69 – 76

0,8

68,8

Nü

Bellach

07.09.09

420

30/4/2010

ACW

0,2

98,6

V141OL

nein

*Nü: Daten nicht übermittelt; **NA: nicht analysiert.

P. chrysocephala und Phyllotreta spp., erscheinen Ende Sommer und im Herbst aus dem Waldgebiet (Waldrand, Büsche, Holz) oder aus dem Boden und besiedeln die Rapsfelder. Sie verursachen vor allem auf den Keimblättern und auf den ersten Blättern Schäden, indem sie die Blattspreite durchbohren. Zu diesem Zeitpunkt übertragen sie auch das Virus. Zehn bis 15 Tage nach ihrer Ankunft legen die Weibchen von P. chrysocephala ihre Eier in den Boden nahe der Pflanzen ab. Ab einer Temperatur von 0 °C findet keine Eiablage mehr statt; sie wird erst Ende des Winters wieder aufgenommen. Die Larven dringen in die Stiele der Rapsblätter ein und bohren darin Gänge, um sich zu ernähren. Im darauffolgenden Frühjahr befinden sich diese Larven im Inneren der Stängel. Sie gehen dann im Mai-Juni im Boden ins Nymphstadium über. Die Erwachsenen der neuen Generation erscheinen im Juni-Juli, ernähren sich und nehmen dann ihr Sommerquartier ein, wo sie eine Sommerdiapause einlegen (Volker 1988). Die Erwachsenen der Gattungsart Phyllotreta kehren im Juli-August an die Bodenoberfläche zurück. Sie beginnen, sich von den Blättern der Kreuzblütler zu ernähren, und hinterlassen bis Ende Herbst kleine Frasslöcher an den Pflanzen. Bei einsetzen-

der Kälte begeben sie sich zur Überwinterung in den schützenden Boden. Im April-Mai des Folgejahrs nehmen sie ihre Aktivität wieder auf und pflanzen sich fort. Anschliessend legen sie die Eier in der Nähre der Kreuzblütler ab. Je nach Art fressen die Larven die Wurzeln während drei oder vier Wochen an oder höhlen die Blätter aus, indem sie sich zwischen den Epidermisschichten entwickeln und sich anschliessend im Boden verwandeln.

Material und Methoden Stichprobenentnahme in Parzellen Im Frühling 2010 wurden elf im ganzen Mittelland zwischen dem Kanton Genf und Thurgau verteilte Rapsparzellen (Abb. 2) und im Herbst 2010 (Abb. 2) elf andere Parzellen in den Gemeinden der gleichen Kantone von Forschern besucht. Pro Parzelle wurden wahllos 500 Proben entnommen. Jede Probenahme umfasste drei Blattstückchen pro Pflanze, die in einen ELISA-Beutel gegeben und vor der Untersuchung tiefgekühlt wurden. Die im Herbst 2010 beprobten Parzellen, welche den höchsten, schweren Virosenbefall aufwiesen (TuMV und/oder CaMV),  wurden im darauf folgenden Frühjahr erneut beprobt.

Agrarforschung Schweiz 2 (9): 388–395, 2011

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Pflanzenbau | Rapsvirosen in der Schweiz

Stichprobenentnahme der Lausarten Die Stichprobenentnahme erfolgte am 19.10.2010 bei Raps (Stadium BBCH 18) der Parzelle von Nyon (VD). Dabei wurden bei zehn Pflanzen wahllos Stichproben entnommen und anschliessend im Labor mittels einer Dusche in einem trichterförmigen Becken gewaschen. Die Rückstände gelangten auf ein Tülltuch (Maschendichte 0,2 mm). Die auf dem Tüll vorhandenen Läuse wurden mit der Binokularlupe identifiziert.

Resultate Abbildung 2 zeigt die Verteilung der beprobten Parzellen. Während der Beprobung wurde kein Symptom klar identifiziert, das eine virale Infektion bestätigen könnte.

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Agrarforschung Schweiz 2 (9): 388–395, 2011

100

% Befallene Parzellen

80 60 40 20

70%*

<1%

BWYV

TuMV

CaMV

TYMV

6%*

<1%

100

80 % Befallene Parzellen

ELISA-Test Für jedes Virus wird ein spezifischer Antikörper mit einer Karbonatlösung verdünnt und die Vertiefungen der ELISA-Platte damit beschichtet. Die Fixierung des Antikörpers in den Vertiefungen erfolgt während einer fünfstündigen Inkubation der Karbonat-Antikörperlösung bei 30 °C. Anschliessend wird die Platte mit entionisiertem Wasser gewaschen. Die Probenahmen werden mit 5 ml Lysemedium vermischt (PBS mit 2 % PVP und 0,5 % Tween) und 100 µl Überstand jeder Probenahme wird für die ELISA-Untersuchung im Duplikat in jede Vertiefung der Platte gegeben. Nach einer Inkubation der Probenahme über Nacht bei 4 °C wird die Platte zweimal mit entionisiertem Wasser und einmal mit einem Salzmedium PBS mit 0,1 % Tween gewaschen. Die auf den Capture-Antikörpern fixierten Viren werden dank eines zweiten, virenspezifischen Antikörpers aufgedeckt (Detektions-Antikörper), die in einem PBS Medium mit 0,05 % Tween, 2 % PVP, 0.2 % BSA und 0,002M MgCl2 bei pH 7,4 verdünnt werden. Der Detektions-Antikörper ist seinerseits an ein Enzym gebunden (Alkalin-Phosphatase), was dank der Zugabe eines spezifischen Substrats (P-Nitrophenylphosphat) zum verdünnten Enzym des Substratmediums erlaubt, die Interaktionen zwischen Capture-Antikörper und Detektions-Antikörper aufzudecken. Letztere äussern sich in einer gelben Reaktion. Die Absorbanz wird durch einen Mikroplattenleser (Photometer) bei 405 nm gemessen. Als positiv beurteilt wird eine Reaktion, wenn die gemessene optische Dichte drei Mal höher ist als jene der Kontrollprobenahme (gesunde Pflanze). Die Capture- und Detektions-Antikörper gegen BWYV und die Capture-Antikörper gegen CaMV, TuMV, TYMV wurden bei ACW entwickelt (Kaninchen-Antiserum). Die an die Alkalin-Phosphatase gebundenen Detektions-Antikörper wie auch die Capture-Antikörper und die Detektions-Antikörper für CaMV wurden bei BIOREBA (Reinach, Schweiz) gekauft.

60 40 20 0

BWYV TuMV CaMV TYMV *Prozentsatz der Pflanzen mit Virosebefall (Mittel der Parzellen) Abb. 3 | Infektionsrate durch das BWYV ( beet western mosaic virus , Westliches Rübenvergilbungsvirus), das TuMV (turnip mosaic virus), CaMV (cauliflower mosaic virus , Blumenkohl-Mosaik-Virus) und das TYMV (turnip yellow mosaic virus) im Frühling 2010 (A) und im Herbst 2010 (B). Der mittlere Virosenbefall ist für jedes Virus im Histogramm angegeben.

Dies erlaubte eine Beprobung der Parzelle nach dem Zufallsprinzip. Im Frühjahr 2010 wurde das TuMV in sechs von elf Parzellen (54 %), das CaMV in sieben Parzellen (63 %) und das TYMV in vier Parzellen (36 %; Abb. 3A) entdeckt. Das BWYV hingegen war omnipräsent (Abb. 3A). Der durchschnittliche Infektionsgrad von TuMV, CaMV und TYMV innerhalb der Parzellen lag unter einem Prozent (Abb. 3A und Tabelle 1). Im Falle von TuMV bilden die Parzellen von Nyon/VD mit einem Infektionsgrad von 2,2 % und von Satigny/GE mit einem solchen von 1,8 % die Ausnahme. Der höchste Infektionsgrad (1,2 %) von CaMV wurde in Zollikofen/BE gemessen (Tab. 1). Eine einzige Parzelle, nämlich jene von Satigny, wies einen relativ hohen Infektionsgrad von TYMV auf (4,4 %). Im Allgemeinen wurden beim BWYV Infektionsgrade von über 50 % festgestellt. Einzig die Parzellen von Delsberg/JU (34 %) und Andelfingen/ZH (13,6 %) lagen darunter (Tab. 1). Im Herbst 2010 zeigten die Untersuchungen der Parzellen eine vergleichbare

Rapsvirosen in der Schweiz | Pflanzenbau

Tab. 2 | Resultate der im Herbst 2010 durchgeführten Erforschung von 11 für die Virosen TuMV (turnip mosaic virus), TYMV (turnip yellow mosaic virus) und BWYV ( beet western yellows virus , Westliches Rübenvergilbungsvirus) ausgewählten Parzellen

Kanton

Gemeinde

Parzelle

Probeentnahme

Aussaatdatum

Höhe

Datum

VIRUS % der infizierten Pflanzen (N=500)

Phänol. Stadium

Verantw. BBCH

TuMV

CaMV

Sorte

TYMV BWYV

Pillierung

Extensiv

Produkt

ja/nein

Nyon

3,6

2/9/2010

425

19/10/2010

ACW

0,2

3,8

Visby

Modesto + TMTD

nein**

Goumoëns

1,15

25/8/2010

604

12/10/2010

ACW

1,8

0,4

2,6

Visby

Modesto + TMTD

nein**

Satigny

4,8

31/8/2010

426

5/11/2010

ACW

Visby

Modesto + TMTD

nein**

Zollikofen

2,8

26/8/2010

554

28/10/2010

ACW

17 – 18

6,4

V140OL

Nü*

nein**

Delémont

6/9/2010

460

26/10/2010

ACW

0,8

Visby

Modesto + TMTD

nein**

Suhr

~0,5

3/9/2010

400

17/11/2010

ACW

18 – 19

7,6

Visby

Modesto + TMTD

nein**

Andelfingen

~3,5

26/8/2010

360

17/11/2010

ACW

20 – 21

13,2

Visby

Nü*

nein**

Gletterens

4/9/2010

471

28/10/2010

ACW

0,4

0,6

8,2

Visby

Modesto + TMTD

nein**

Marin

28/8/2010

440

26/10/2010

ACW

1,2

0,4

V141OL

Nü*

nein**

Kreuzlingen

~1,5

6/9/2010

423

17/11/2010

ACW

17 – 18

0,8

11,6

HOLL

Modesto + TMTD

nein**

Bellach

26/8/2010

428

26/10/2010

ACW

0,4

2,2

0,2

4,8

V140OL

Nü*

nein**

*Nü: nicht übermittelte Daten; **keine Insektizidbehandlung im Herbst.

Verteilung der vier Virosen (Abb. 3B). Das TuMV wurde in vier der elf Parzellen (36 %) aufgedeckt, das CaMV in acht Parzellen (73 %) und das TYMV in vier Parzellen (36 %; Abb. 3B). Das BWYV war wiederum omnipräsent (Abb. 3B). Die durchschnittlich pro Parzelle festgestellten Befallsgrade lagen bei TuMV und TYMV unter 1 % (Abb. 3B und Tab. 2). Gewisse Parzellen zeigten CaMVBefallsgrade von 2 % oder mehr (Tab. 2), nämlich jene von Andelfingen/ZH (2 %), Bellach/SO (2,2 %), Delsberg/ Ju (3 %), Satigny/GE (3 %) und Suhr/AG (2 %). Der durchschnittliche Befallsgrad von BWYV beträgt für alle Parzellen 6 % (Mindestgrad von 2,6 % auf der Parzelle von Goumoëns/VD und Maximalgrad von 13,2 % auf der Parzelle von Andelfingen/ZH). In 14 % der Infektionsfälle durch CaMV wurde eine Doppelinfektion durch BWYV beobachtet (12 Proben auf 85). Im Frühling 2011 wurden drei Parzellen, die im vorangehenden Herbst einen CaMV-Grad von über 2% aufwiesen, erneut beprobt. Die Resultate zeigten, dass die Grade stabil blieben (Tab. 3).

Stichprobenentnahme der Lausarten Bei den zehn beprobten Rapspflanzen wurden drei Arten identifiziert. Es handelt sich mehrheitlich um Myzus persicae, mit 36 Larven, einem ungeflügelten Erwachsenen und vier geflügelten Läusen. Zwei weitere Lausarten waren vertreten, nämlich Brevicoryne brassicae mit einem männlichen Insekt und Lipaphis erysimi (Kaltenbach) mit einem ungeflügelten Erwachsenen.

Diskussion Nach der Veröffentlichung mehrerer alarmierender Studien, insbesondere betreffend der Lage in Frankreich, zielte die Studie vor allem darauf ab, die Verteilung und den Einfluss der Rapsvirosen in der Schweiz zu ermitteln. In der Schweiz wurden die «schweren» Virosen (TuMV, CaMV) in den meisten Rapsparzellen entdeckt. Die tiefen Infektionsgrade sind jedoch beruhigend. In Bezug auf die Anbauart (extensiv oder nicht) wurden keine Unterschiede nachgewiesen. Die im Frühling aufgedeck- 

Agrarforschung Schweiz 2 (9): 388–395, 2011

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Pflanzenbau | Rapsvirosen in der Schweiz

Tab. 3 | Resultate der im Frühling 2011 durchgeführten Untersuchung von 3 für die Virosen TuMV (turnip mosaic virus), CaMV (cauliflower mosaic virus , Blumenkohl-Mosaik-Virus), TYMV (turnip yellow mosaic virus) und BWYV ( beet western yellows virus , Westliches Rüben vergilbungsvirus) ausgewählten Parzellen

Kanton Gemeinde

Parzelle

Probeentnahme

Aussaatdatum

Höhe

4,8 31/8/2010

426

13/4/2011

Phänol. Stadium

VIRUS % der infizierten Pflanzen (N = 500)

Sorte

Pillierung

Extensiv

ja/nein und Produkt

ja/nein

BBCH

TuMV

CaMV

TYMV

BWYV

ACW

NA**

Visby

Modesto + TMTD

nein

Datum Verantw.

Satigny

Delémont

6/9/2010

460

13/4/2011

ACW

0,4

Visby

Modesto + TMTD

nein

Bellach

26/8/2010

428

13/4/2011

ACW

2,4

V140OL

Nü

nein

*Nü: Daten nicht übermittelt; **NA: nicht analysiert.

ten Befallsgrade widerspiegeln die im Herbst erreichten Infektionsgrade, was bestätigt, dass die Virusübertragung hauptsächlich im Herbst erfolgt, nämlich dann, wenn die Grüne Pfirsichblattlaus zur Eiablage zu ihrem Primärwirt wandert. Mit einem allgemein unter 1 % liegenden Infektionsgrad im Herbst bleibt die Ausbreitung des TuMV, CaMV und TYMV jedoch beschränkt. Dies ist sicherlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass diese Viren nur kurze Zeit (drei Stunden bis drei Tage) auf den Vektoren verharren. Das BWYV, das ständig übertragen wird, breitet sich viel stärker aus und befällt in den meisten Fällen 80 % der Kultur. Da dieses Virus über 150 Pflanzenarten befallen kann, ist es natürlich illusorisch zu glauben, der Befall der anfälligen Kulturen könne ohne entsprechende Behandlung verhindert werden. Es ist schwierig, genau festzustellen, warum eine solche Diskrepanz zwischen der Schweiz und beispielsweise Frankreich besteht. Als Schlüsselfaktor kann erstens die geringe Behandlungsintensität gegen Läuse in der Schweiz genannt werden. Im Gegensatz zu unseren französischen Nachbarn erfolgt im Herbst keinerlei Behandlung gegen die Läuse. Ausserdem sind keine Resistenzen dieser Läuse gegen Insektizide und Aphizide in den Schweizer Rapskulturen bekannt. Zweitens wirkt die Saatgutbehandlung mit Neonicotinoïden (spezielle Beizung) indem es auf die Rapserdflöhe einwirkt, und indirekt auch auf die virusübertragenden Läuse TuMV und CaMV im Herbst. Und drittens spielt die jährliche Erneuerung des Saatguts gewiss eine Rolle, insbesondere bei der Ausbreitung des TYMV (dessen Übertragung durch die Samen nachgewiesen wurde).

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Agrarforschung Schweiz 2 (9): 388–395, 2011

Schlussfolgerungen Generell zeigt diese Studie, dass unsere Rapskulturen wohl frei von schweren Virosen sind. Die verwendeten Anbautechniken scheinen durchaus angemessen zu sein, um die Verbreitung der Viren, die sich negativ auf den Ertrag auswirken können, einzudämmen. n

Dank Die Gruppen Virologie und Entomologie der Forschungsanstalt ACW danken den kantonalen Pflanzenschutzdiensten, AgriGenève und den Rapsproduzenten, die zur Realisierung dieser Studie beigetragen haben, recht herzlich.

Le malattie virali della colza in Svizzera In Svizzera la colza è coltivata essenzialmente sull’Altipiano da Ginevra fino in Turgovia e, con i suoi 15 000 ha coltivati, è una delle colture principali nella rotazione colturale nella maggioranza delle aziende svizzere. La maggior parte delle superficie è coltivata a colza autunnale, seminata a fine agosto. Diversi paesi limitrofi, in particolare Francia e Germania, hanno rilevato la presenza di virus che provocano delle virosi cosiddette gravi nelle loro colture. Nella primavera e nel autunno 2010 il gruppo di entomologia e virologia della stazione di ricerca Agroscope Changins-Wädenswil ACW ha realizzato un’indagine per conoscere la situazione relativa a queste virosi nelle colture di colza svizzere. Questo studio riguarda 11 parcelle distribuite sull’Altipiano svizzero. I risultati dimostrano che, nonostante la quasi onnipresenza sulle parcelle delle virosi, dette gravi, i tassi d’infezione rilevati rimangono molto bassi.

Summary

Riassunto

Rapsvirosen in der Schweiz | Pflanzenbau

Viral diseases of oilseed rape in Switzerland In Switzerland, the rape is grown mainly on the Plateau, from Geneva to Thurgovie. With 15 000 ha cultivated, it is one of the predominant crops in our rotation-culture system. The majority is cultivated as autumn rape, sown at the end of August. In some of our neighboring countries, such as Germany and France, viruses responsible for virosis having a high economic impact on this crop have been detected in many rape plots. To investigate on the situation in Switzerland, a survey was realized in spring and autumn 2010 by the virology and entomology groups of the Research Station Agroscope Changins-Wädenswil ACW. This study involves 11 plots dispersed on the Swiss Plateau. The results demonstrated that despite the quasi omnipresence of these «high economic impact» viruses, a really low level of infection was detected. Key words: Brassica napus, virus, aphids, flea beetles, ELISA, distribution.

Literatur ▪▪ A nonym, 2006 – 2007. Rencontres Techniques Régionales. Colza: Pucerons verts du pêcher et résistance aux pyréthrinoïdes. CETIOM. Zugang: http://www.cetiom.fr/fileadmin/cetiom/regions/Est/2007/RTR2006/Pucerons-automne-document_v1.pdf ▪▪ Bayer CropScience, 2009. Viroses colza 2008–2009. Zugang: http://www.google.ch/url?q=http://www.afpp.net/apps/accesbase/bindocload.asp%3Fd%3D5252%26t%3D0%26identobj%3D6yggU Bz5%26uid%3D57305290%26sid%3D57305290%26idk%3D1&sa=U&ei =PBRKTqCgK471sgbZ8ImrBw&ved=0CA4QFjAA&usg=AFQjCNFz_Pk9zulqbHUcsItckq1aJe__Pg ▪▪ Gloria C., 2008. Colza/les virus avancent masqués. Réussir grandes Cultures 218, 50. ▪▪ Radtke W. & Rieckmann W., 1991. Maladies et ravageurs de la pomme de terre (Th. Mann éd.). Gelsenkirchen-Buer, 86–91. ▪▪ Lampel G. & Meier W., 2007. Hemiptera: Sternorrhyncha-Aphidina, Vol 2: Aphidinae. Fauna Helvetica 16. Centre suisse de cartographie de la faune (CSCF), Neuchâtel, 377 – 379. ▪▪ Volker H. P., 1988. Krankheiten und Schädlinge des Rapses (Th. Mann éd.). Gelsenkirchen-Buer, 64 – 65 et 86 – 87.

Agrarforschung Schweiz 2 (9): 388–395, 2011

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P f l a n z e n b a u

Schotenklee und Esparsette: Ergebnisse der Sortenversuche 2008 bis 2010 Rainer Frick1, Eric Mosimann1, Daniel Suter2 und Hansueli Hirschi2 Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW, 1260 Nyon 2 Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, 8046 Zürich Auskünfte: Rainer Frick, E-Mail: rainer.frick@acw.admin.ch, Tel. +41 22 363 46 87 1

Abb. 1 | Esparsette im Blütestadium Mitte Mai in Changins. Die sonnenliebende und anspruchslose Leguminose eignet sich für die eher e xtensive Schnittnutzung.

Einleitung In unseren Standardmischungen sind der Rotklee, Weiss klee, Alexandrinerklee, Perserklee und die Luzerne die am meisten verwendeten Leguminosenarten. In Mischung mit geeigneten Gräsern garantieren sie hohe Erträge und ein gehaltreiches Futter. Um das Angebot an Kleearten zu bereichern, sind in der Liste der empfohlenen Sorten für Futterpflanzen seit etwa 20 Jahren auch die Esparsette (Onobrychis viciifolia Scop.) und der Schotenklee (Lotus corniculatus L.) aufgeführt (Suter et al. 2010). Sie sind eher für die extensive Nutzung bestimmt und haben die Aufgabe, die Zusammensetzung der Ansaatwiesen zu diversifizieren. Das Sortenangebot dieser beiden Kleearten ist sehr bescheiden und wird deshalb nur in Abständen von sechs bis neun Jahren einer Sortenprüfung unterzogen. Esparsette: Tiefwurzler für sonnige Lagen Die früher in den Mähwiesen trockener Lagen häufig vorkommende Esparsette ist die typische Pflanze flach-

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Agrarforschung Schweiz 2 (9): 396–401, 2011

gründiger, leicht durchlässiger und kalkhaltiger Böden. Sie liebt sonnenexponierte Lagen, ist aber dennoch sehr robust (Abb.1). Einzig langdauernde Schneedecken behagen ihr nicht. Ihre Wurzeln reichen bis in eine Tiefe von 1,5 m. Sie entwickelt sich nach dem Säen eher langsam und hat je nach Standortbedingungen und Bewirtschaftung eine Ausdauer von drei bis sechs Jahren. Die Esparsette erfordert eine eher extensive Nutzung (maximal drei Schnitte pro Jahr). Da sie die Blätter hauptsächlich an den fertilen Trieben bildet, erträgt sie eine zu frühe erste Nutzung im Frühjahr kaum. In der Ertragsleistung kann sie, besonders bei reichlicher Düngung, mit dem Rotklee oder der Luzerne nicht Schritt halten. Die Esparsette hat einen guten Futterwert und ist für verschiedene Zwecke geeignet. Zudem verfügt sie über vergleichsweise hohe Gehalte an Tanninen (Häring et al. 2007). Neben der für das Tier allgemein gesundheitsfördernden Wirkung (daher der Name «sainfoin» in französischsprachigen Ländern) nehmen die Tannine bei der Parasitenbekämpfung eine zunehmend wichtige Rolle ein, indem sie dem Befall durch gastrointestinale Nematoden vorbeugend entgegenwirken und so helfen können, den Einsatz der resistenzbildenden Anthelmintika zu verringern (Heckendorn et al. 2006). Im weiteren sollen die Tannine der Esparsette auch in der Fütterung der Wiederkäuer Vorteile haben, da sie den Proteinabbau im Pansen hemmen oder unterbinden können (Barry und McNabb 1999). Geschätzt wird die Esparsette auch als mellifere Pflanze, da ihre Blüten für die Honigbienen eine äusserst attraktive Tracht bilden. Die im Mittelland und Jura anzutreffende Esparsette (Onobrychis viciifolia) gibt es in zwei Formen: ••Gewöhnliche Esparsette (einmal blühend): Die meisten einheimischen Ökotypen gehören zu dieser Gruppe und kommen in den Mischungen für blumenreiche Heuwiesen (SM Salvia, Montagna und Broma) vor. Die gewöhnliche Esparsette ist ausdauernd, aber deutlich konkurrenzschwächer als die mehrmals blühende Form.

••Mehrschnittige Esparsette: Die mehrmals blühende, kurzlebige Esparsette entwickelt sich nach der Saat deutlich rascher und kann sehr verdrängend wirken. Die auf der Sortenliste eingetragenen Sorten gehören zu dieser Form. Sie eignen sich für die Verwendung in extensiv bis wenig intensiv genutzten Kleegrasmischungen mit maximal drei Schnitten, nicht aber für die Anlage blumenreicher Heuwiesen. Schotenklee: anspruchslos und sehr ausdauernd Der Schotenklee ist eine sehr anspruchslose Leguminose. Als Tiefwurzler erträgt er Trockenperioden gut und gedeiht auf fast allen Böden, sofern diese nicht staunass sind (Abb.2). Die Ansprüche an den pH sind ähnlich wie beim Rotklee. Auf gut mit Nährstoffen versorgten Böden wird der Schotenklee leicht von hochwachsenden Kleearten und Gräsern unterdrückt. Bei Stickstoffdüngung leidet er unter der Konkurrenz der Gräser. Eine zu intensive Nutzung erträgt er ebenfalls schlecht. Anders als beim Rotklee und der Luzerne entstehen nach dem Schnitt die neuen Triebe aus den Achselknospen der Stoppeln. Der Schotenklee entwickelt sich sehr langsam. In Mischungen müssen deshalb die Begleitarten sorgfältig ausgewählt und deren Anteil zurückgehalten werden. Hat sich der Schotenklee einmal etabliert, zeigt er eine sehr grosse Ausdauer. In optimaler Umgebung können seine Stöcke 20 bis 30 Jahre alt werden. Der Schotenklee ist für die Heugewinnung und die Weide prädestiniert. Im Kunstfutterbau kommt er in den Mischungen für ausdauernde Heuwiesen (SM 450, 451 und 455) sowie in der Mischung SM 481 für Dauerweide zum Einsatz (Suter et al. 2008).

Abb. 2 | Der ausdauernde, anspruchslose Schotenklee bevorzugt trockene Verhältnisse und eignet sich für die mittelintensive Schnitt- und Weidenutzung.

Zusammenfassung

Schotenklee und Esparsette: Ergebnisse der Sortenversuche 2008 bis 2010 | Pflanzenbau

Die Forschungsanstalten Agroscope Reckenholz-Tänikon ART und Changins-Wädenswil ACW prüften von 2008 bis 2010 in Sortenversuchen drei Sorten von Esparsette und fünf Sorten von Schotenklee auf ihre Anbaueignung. Dabei untersuchten wir folgende Eigenschaften: Ertrag an Trockensubstanz, Wachstumsgeschwindigkeit, Bestandesgüte, Konkurrenzkraft, Krankheitsresistenz, Überwinterung und Anbaueignung für höhere Lagen sowie Ausdauer. Um die Sorten bewerten und miteinander vergleichen zu können, berechneten wir für jede Sorte einen Indexwert, der dem Durchschnitt aller erhobenen Parameter entspricht. Bei der Esparsette wird das Sortiment der empfohlenen Sorten durch die Neuzüchtung Perdix ergänzt. Beim Schotenklee erzielte keine der geprüften Neuzüchtungen einen Index, der eine Aufnahme in die Liste der empfohlenen Sorten erlauben würde. Bei beiden Arten behalten die bisher empfohlenen Sorten ihre Sortenempfehlung.

Material und Methoden In den Jahren 2008 bis 2010 prüften die beiden Forschungsanstalten ART und ACW in vergleichenden Sortenversuchen insgesamt drei Sorten Esparsette und fünf Sorten Schotenklee auf ihre Anbaueignung. Die Saaten wurden im Frühjahr 2008 an sieben verschiedenen Standorten durchgeführt. Die Tabelle 1 vermittelt einige Angaben zu den Standorten, zur Saat und zu den Ernteerhebungen. Die in Goumoens und La Frêtaz angelegten Versuche konnten wegen starker Verunkrautung und ungünstiger Witterung nach der Saat nur teilweise verwertet werden. Die einzelnen Sorten säte man in Parzellen von 9 m² Grösse sowohl in Reinkultur als auch zusammen mit Knaulgras (Schotenklee) beziehungsweise mit Fromental (Esparsette) an. Die Ansaaten in Mischung dienen der Abschätzung der Konkurrenzkraft. Die Mischungen wurden im ersten Aufwuchs mit 30 kg N pro ha in Form von Ammonsalpeter gedüngt; die Kleereinsaaten erhielten keinen Stickstoff. An den Reinbeständen führten wir Beobachtungen der Wachstumsgeschwindigkeit, der Güte des Bestandes (allgemeiner Eindruck, Bestandesdichte, Verjüngung), der Resistenz gegen Blattkrankheiten, der Überwinterung und der Ausdauer durch. Für die Bonituren verwendete man eine neunstufige Notenskala, wobei die Eins die beste und die Neun die schlechteste Note ist. Die 

Agrarforschung Schweiz 2 (9): 396–401, 2011

397

Pflanzenbau | Schotenklee und Esparsette: Ergebnisse der Sortenversuche 2008 bis 2010

Tab. 1 | Orte und Daten der 2010 abgeschlossenen Sortenversuche mit Esparsette und Schotenklee Esparsette Ort (Kanton)

Höhe (m.ü.M.)

Sädatum

Anzahl Wiederholungen Reinsaat

Mischung

Schotenklee

Ertragserhebungen

Anzahl Wiederholungen

2009

2010

Reinsaat

Mischung

Ertragserhebungen 2009

2010

Changins (VD)

430

07.05.2008

Reckenholz (ZH)

440

08.05.2008

Oensingen (SO)

460

09.05.2008

Ellighausen (TG)

520

14.05.2008

–

Goumoëns (VD)

630

14.05.2008

–

La Frêtaz (VD)

1200

01.07.2008

–

Maran (GR)

1850

06.06.2009

–

Reinsaat: 1800 g/are Esparsette (Sorte «Perly» als Standard für die Saatmenge) Mischung: 1200 g/are Esparsette (Sorte «Perly» als Standard für die Saatmenge) + 100 g/are Fromental, Sorte «Arone» 3) Reinsaat 180 g/are Schotenklee (Sorte «Lotar» als Standard für die Saatmenge) 4) Mischung 120 g/are Schotenklee (Sorte «Lotar» als Standard für die Saatmenge) + 100 g/are Knaulgras, Sorte «Accord» 1)

* Saat nicht gelungen

Erträge der einzelnen Schnitte wurden einer Varianzanalyse unterzogen und in Noten von 1 bis 9 umgerechnet. Die Frühreife ermittelte man anhand phänologischer Beobachtungen in Changins im zweiten und dritten Versuchsjahr. Der Durchschnitt aller geprüften Merkmale ergibt einen Index, mit dem man die verschiedenen Sorten untereinander vergleichen kann. Bei beiden geprüften Arten werden dabei die Güte und die Ausdauer doppelt gewichtet, alle übrigen Kriterien einfach. Eine neue Sorte kann empfohlen werden, wenn ihr Index den Mittelwert der mit geprüften Standardsorten um mindestens 0,2 Indexpunkte unterschreitet (tieferer Wert = besser). Eine bis anhin empfohlene Sorte wird aus der Liste der empfohlenen Sorten von Futterpflanzen gestrichen, wenn ihr Index denjenigen des Standards um mehr als 0,2 Punkte übertrifft. Weiter wird eine Sorte nicht empfohlen, wenn sie in einem wichtigen Merkmal den Mittelwert des Standards um mehr als 1,5 Punkte überschreitet.

ten Prüfung (Mosimann et al. 1999) (Tab.3). Auch dieses Mal schnitt die Sorte Višňovský hinsichtlich Ertrag, Güte, Konkurrenzkraft und Auflaufgeschwindigkeit deutlich besser ab als Perly. Dagegen ist Perly weniger empfindlich gegenüber strengen Wintern und resistenter gegen Blattkrankheiten. Višňovský erwies sich zudem als wenig standfest. Auch wenn die Standfestigkeit in der jüngsten Prüfung nicht als Kriterium in Erwägung gezogen wurde, zeigte Višňovský in den Versuchen ihre diesbezügliche Schwäche. Die neue Sorte Perdix erreichte einen Index, der um 0,1 Punkte höher ist als das Mittel der beiden Standardsorten. Bei den meisten Eigenschaften schnitt sie ähnlich wie die Sorte Perly ab. Hinsichtlich Ertrag, Konkur-

Tab. 2 | Sortenversuche mit Esparsette: Herkunft, Frühreife-Index und Klassierung der geprüften Sorten Sorte

Antragsteller

FrühreifeIndex 1)

Kategorie 2)

Višňovský

Agrogen, CZ

53a

Perly

DSP/ART, CH

52a

Perdix (OV 0505)*

DSP/ART, CH

52a

1 (neu)

Nr.

Resultate Esparsette Bei der Esparsette wurden drei Sorten geprüft: Die Sorten Perly und Višňovský, die seit 1992 (Perly) beziehungsweise 1999 (Višňovský) bereits empfohlen sind, sowie die neu angemeldete und aus der ART-Züchtung hervorgegangene Sorte Perdix (OV 0505) (Abb.3, Tab.2). Višňovský und Perly bestätigten im wesentlichen die Ergebnisse der letzten von 1996 bis 1998 durchgeführ-

398

Agrarforschung Schweiz 2 (9): 396–401, 2011

Fettschrift bei Sortenname = bisher empfohlene Sorten * Sorte mit hohem Gehalt an Tanin 1) Frühreife-Index: Zeitpunkt des Blühbeginns: Die erste Ziffer bezeichnet den Monat, die zweite die Dekade; a bezeichnet die erste, b die zweite Hälfte der Dekade Beispiel: 53 a = 21. bis 25. Mai 2) K ategorieeinteilung der Sorten aufgrund der Ergebnisse aus den Versuchen: 1 = in der Schweiz empfohlene Sorte

Schotenklee und Esparsette: Ergebnisse der Sortenversuche 2008 bis 2010 | Pflanzenbau

Abb. 3 | Sortenversuch mit Esparsette in Changins: rechts und in der Mitte die beiden empfohlenen Sorten Perly und Višňovský, links die neue Sorte Perdix.

renzkraft und Auflaufgeschwindigkeit waren die Ergebnisse leicht besser, so dass ein etwas tieferer Index resultierte. Mit der Sorte Višňovský konnte Perdix hingegen nicht mithalten, auch wenn sie bezüglich Winterhärte und Krankheitsresistenz deutlich besser war. Obwohl der im Vergleich zum Standard höhere Index eine Sortenempfehlung aus agronomischer Sicht an sich nicht zulässt, wird Perdix als neue Sorte in die Liste der empfohlenen Sorten von Futterpflanzen aufgenommen. Verantwortlich dafür sind zum einen ihre im Vergleich mit den Standardsorten höheren Tanningehalte. Tanninhaltige Pflanzen und Sorten spielen bei der Parasitenbe-

kämpfung und der Fütterung der Wiederkäuer eine zunehmend wichtige Rolle, insbesondere für biologisch wirtschaftende Betriebe. Der zweite wichtige Grund für die Aufnahme besteht darin, dass man das heute bestehende Sortensortiment ergänzen und die schmale Basis an empfohlenen Sorten erweitern möchte, weil die Verfügbarkeit der zur Zeit vorhandenen Sorten längerfristig möglicherweise nicht gewährleistet ist. Für die Sortenliste wären eigentlich vier empfohlene Sorten von Esparsette erwünscht. Die bereits empfohlene Sorte Perly wird zudem weiterhin auf der Liste der empfohlenen  Sorten belassen.

Tab. 3 | Ergebnisse der Sortenversuche mit Esparsette der Jahre 2008 bis 2010 Toleranzen / Resistenzen:

Sorte

Ertrag1)

Güte*

Jugendentwicklung

Konkurrenzkraft

Ausdauer*

Višňovský

4,7

3,8

2,3

3,7

Perly

5,4

4,6

3,3

Mittel (Standard)

5,1

4,2

5,2

4,7

Nr.

Perdix (OV 0505)

Index

Wintereinflüsse

Blattkrankheiten

5,5

6,4

4,2

4,44

5,2

6,2

5,3

2,5

4,80

2,8

4,4

5,9

5,8

3,3

4,62

2,8

5,0

6,2

5,3

2,3

4,72

Fettschrift bei Sortenname = bisher empfohlene Sorten. Notenskala: 1 = sehr hoch bzw. gut; 5 = mittel; 9 = sehr niedrig bzw. schlecht. Ertragsnoten von 5 Versuchsstandorten mit 3 bis 4 Erhebungen in 2009 und 2010 * Hauptmerkmal mit doppelter Gewichtung.

Agrarforschung Schweiz 2 (9): 396–401, 2011

399

Pflanzenbau | Schotenklee und Esparsette: Ergebnisse der Sortenversuche 2008 bis 2010

Tab. 4 | Sortenversuche mit Schotenklee: Herkunft, Frühreife- Index und Klassierung der geprüften Sorten Kategorie2)

Nr.

Sorte

Antragsteller

FrühreifeIndex1)

Lotar

Oseva, CZ

53b

Polom

SCPV VURV, SK

53b

Marianne

HBLFA, AT

53a

LC 0605

DSP/ART, CH

53b

Pardee

Allied Seed LLC, US

53b

Fettschrift bei Sortenname = bisher empfohlene Sorten 1) Frühreife-Index: Zeitpunkt des Blühbeginns: Die erste Ziffer bezeichnet den Monat, die zweite die Dekade; a bezeichnet die erste, b die zweite Hälfte der Dekade Beispiel: 53 a = 21. bis 25. Mai

Abb. 4 | Die geprüften Sorten von Schotenklee lieferten in M ischung mit Knaulgras am Standort Changins ausgewogene und e rtragreiche Bestände.

2) Kategorieeinteilung der Sorten aufgrund der Ergebnisse aus den Versuchen: 1 = in der Schweiz empfohlene Sorte 4 = eignet sich nicht für den Anbau in der Schweiz

Schotenklee Beim Schotenklee waren fünf Sorten in der Prüfung, wovon drei neue (Marianne, LC 0605 und Pardee) (Abb. 4, Tab. 4). Auch hier bestätigten im wesentlichen die seit 1999 empfohlenen Sorten Lotar und Polom die Ergebnisse der letzten Sortenprüfung (Mosimann et al. 1999) und unterstrichen ihre Qualitäten in Bezug auf Güte, Ausdauer, Ertrag und Anbaueignung für höhere Lagen (Tab.5). Im Vergleich zur Sorte Polom lieferte Lotar die deutlich höheren Erträge sowie bessere Werte für die Güte, die Konkurrenzkraft und die Ausdauer. Beim Auflaufen nach der Saat schnitt Polom hingegen deutlich besser ab. Bezüglich Höhenlage und Überwin-

terung sind die beiden Sorten ebenbürtig. Beide Sorten haben fast den gleichen Index erzielt. Die drei Neuzüchtungen lieferten leider keine überzeugenden Ergebnisse. Deren Index von über 5,36 liegt deutlich über jenem der Standardsorten (4,17). Im Vergleich zum Mittel der beiden empfohlenen Sorten schnitten sie in fast sämtlichen Eigenschaften schlechter ab. Einzig bei der Anbaueignung für höhere Lagen lieferten die beiden Sorten LC 0605 und Pardee, verglichen mit dem Mittel der Standardsorten, tiefere Werte. Demzufolge kann keine neue Sorte von Schotenklee in die Liste der empfohlenen Sorten aufgenommen werden.

Tab. 5 | Ergebnisse der Sortenversuche mit Schotenklee der Jahre 2008 bis 2010 Toleranzen:

Nr.

Sorte

Ertrag1)

Güte*

Jugendentwicklung

Konkurrenzkraft

Ausdauer*

Lotar

2,8

3,6

4,2

4,9

Polom

Höhenlage

4,4

4,5

5,1

4,16

3,4

3,8

2,3

5,2

4,7

4,4

5,1

4,17

Mittel (Standard)

3,1

3,7

3,3

5,1

4,5

5,1

4,17

Marianne

5,5

5,0

3,1

6,4

5,9

6,1

5,2

5,36

LC 0605

7,4

5,3

3,7

5,7

6,3

5,7

4,7

5,61

Pardee

6,2

5,8

3,2

7,1

6,7

6,3

4,8

5,84

Fettschrift bei Sortenname = bisher empfohlene Sorten. Notenskala: 1 = sehr hoch bzw. gut; 5 = mittel; 9 = sehr niedrig bzw. schlecht. Ertragsnoten von 4 Versuchsstandorten mit 3 bis 4 Erhebungen in 2009 und 1 bis 3 Erhebungen in 2010. * Hauptmerkmal mit doppelter Gewichtung. 1)

400

Index

Wintereinflüsse

Agrarforschung Schweiz 2 (9): 396–401, 2011

Schotenklee und Esparsette: Ergebnisse der Sortenversuche 2008 bis 2010 | Pflanzenbau

Riassunto

Aufgrund der geringen Anzahl an Neuzüchtungen der beiden geprüften Arten scheint sich zu bestätigen, dass die Sortenzüchtung von Arten, die auf dem internationa-

Risultati delle prove varietali di Ginestrino comune e Lupinella (2008 – 2010) Le Stazioni di ricerca Agroscope Reckenholz-Tänikon ART e ChanginsWädenswil ACW dal 2008 al 2010 hanno realizzato una prova varietale con tre varietà di Lupinella e cinque varietà di Ginestrino comune con lo scopo di esaminare la loro attitudine alla coltivazione. Sono stati considerati i seguenti parametri: resa in sostanza secca, vigore giovanile, qualità del popolamento, competitività, persistenza, resistenza alle malattie, svernamento e idoneità alla coltivazione in zona montana. Per valutare e comparare le varietà, abbiamo calcolato per ogni varietà un indice derivato dalla media di tutti parametri analizzati. Per quanto concerne la Lupinella abbiamo aggiunto una nuova costituzione (Perdix) alla lista delle varietà consigliate. Purtroppo per il Ginestrino comune, nessuna varietà esaminata ha raggiunto un indice sufficiente da giustificare un’aggiunta alla lista citata. Per ambo le specie nessuna varietà già presente sulla lista è stata radiata.

Literatur ▪▪ B arry T.N. & McNabb W.C., 1999. The implications of condensed tannins on the nutritive value of temperate forages fed to ruminants. British Journal of Nutrition 81, 263–272. ▪▪ Häring D.A., Suter D., Amrhein N. & Lüscher A., 2007. Biomass allocation is an important determinant of the tannin concentration in growing plants. Annals of Botany 99, 111–120. ▪▪ Heckendorn F., Häring D.A., Maurer V., Zinsstag J., Langhans W. & Hetzberg H., 2006. Effect of sainfoin (Onobrychis viciifolia) silage and hay on established populations of Haemonchus contortus and Cooperia curticei in lambs. Veterinary Parasitology 142, 293–300.

len Saatgutmarkt weniger gefragt sind, zunehmend an Boden verliert. Dies ist insofern zu bedauern, als einerseits das Sortenspektrum solcher Arten sehr beschränkt bleibt und andererseits die Leistungsfähigkeit der angebotenen Sorten kaum verbessert werden kann. n

Summary

Schlussfolgerungen

Sainfoin and birdsfoot trefoil variety trials (2008 – 2010) From 2008 through 2010, Agroscope Reckenholz-Tänikon ART and Agroscope Changins-Wädenswil ACW research stations tested three varieties of sainfoin and five varieties of birdsfoot trefoil. The parameters assessed were forage yield, juvenile development, vigour, competitive ability, persistence, resistance to leaf diseases and winter conditions and the ability for cultivation at higher altitudes. For each variety, an index-value based on measurements and observations of yield was calculated, allowing an accurate comparison of the varieties. According to the results, one new variety of sainfoin (Perdix) will be added to the «List of recommended Varieties of Forage Plants». With birdsfoot trefoil, none of the new breeds tested reached the index-value required for recommendation. For both kind of leguminous, all the previously recommended varieties will be maintained on the «List of recommended Varieties». Key words: Onobrychis viciifolia Scop., Lotus corniculatus L., variety test, list of recommended varieties.

▪▪ Mosimann E. & Lehmann J., 1999. Variétés d’espèces fourragères d’importance secondaire. Revue Suisse Agric. 31 (2), 95–98. ▪▪ Suter D., Hirschi H.U., Frick R. & Bertossa M., 2010. Liste der empfohlenen Sorten von Futterpflanzen 2010 – 2011. Agrarforschung Schweiz 1 (10), 1–16. ▪▪ Suter D., Rosenberg E., Frick R & Mosimann E., 2008. Standardmischungen für den Futterbau. Revision 2009 – 2012. Agrarforschung Schweiz 15 (10), 1–12.

Agrarforschung Schweiz 2 (9): 396–401, 2011

401

N u t z t i e r e

Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain

Stallhaltung versus Weidehaltung – Futter, Leistungen und Effizienz Pius Hofstetter1, Hansjörg Frey2, Remo Petermann1, Walter Gut 2, Lukas Herzog2 und Peter Kunz3 Berufsbildungszentrum Natur und Ernährung BBZN, 6170 Schüpfheim 2 Berufsbildungszentrum Natur und Ernährung BBZN, 6276 Hohenrain 3 Schweizerische Hochschule für Landwirtschaft SHL, 3052 Zollikofen Auskünfte: Pius Hofstetter, E-Mail: pius.hofstetter@edulu.ch, Tel. +41 41 485 88 27

Die Stallherde setzte sich aus Milchkühen der Rassen Holstein- Friesian und Braunvieh zusammen. Die Teilmischration wurde auf 27 kg Milch ausgelegt. Die Energieaufnahme der Kühe erfolgte vor allem über Grassilage (40,5 %), über Maissilage (32,2 %) und über Kraftfutter (19,6 %).

Die Weideherde bestand aus Milchkühen der Rassen Braunvieh und Swiss Fleckvieh. Sie nahmen die Energie vorwiegend über Weidegras (62,7 %) und über belüftetes Dürrfutter (25,4 %) auf. Der Anteil des Kraftfutters betrug nur 7,0 % der gesamten Energieaufnahme.

Einleitung1

Reduzierung des Kraftfuttereinsatzes, der Maschinenund Strukturkosten. Beide Strategien wurden anfangs 2000 auf Pionierbetrieben aufgebaut und analysiert (Blättler et al. 2004). In letzter Zeit wurde in der Schweiz ausgiebig über das Vollweidesystem geforscht (Steiger Burgos et al. 2007; Schlussbericht Projekt «Weidekuh-Genetik» 2010; Schori und Münger 2010; Hofstetter et al. 2011). Gemäss unseres Wissens wurde das Vollweide- mit dem Stallhaltungssystem auf dem gleichen Betrieb in dieser umfassenden Art in Europa noch nie verglichen. Ziel des Projektes war, unter gleichen Bedingungen und bei gleicher Futterfläche auf dem gleichen Landwirtschaftsbetrieb das SH- dem WH-System zeitgleich gegenüber zu stellen und hinsichtlich Futterbau, Tierhaltung, Milchqualität/Saisonalität, Ökologie und Tierwohl, sozialer Aspekte, Arbeitswirtschaft und Betriebswirtschaft zu vergleichen.

Um im zukünftigen Milchmarkt bestehen zu können, sind die Schweizer Milchproduzenten gefordert, Kosten zu senken und effizienter zu werden. Im vorliegenden Projekt wurden zwei weltweit verbreitete Milchproduktionssysteme verglichen. Das System der Stallhaltung (SH) setzt auf eine überdurchschnittliche Milchleistung pro Kuh, meistens mit Total- oder Teil-Mischration (TMR) bei bedarfsgerechter Fütterung und unter Anwendung moderner technischer Hilfsmittel. Das System der Weidehaltung (WH) strebt eine hohe Milchleistung pro Hektare Weidefläche an, vielfach in Kombination mit saisonaler Abkalbung im Frühling, bei konsequenter Wir danken den Schweizer Milchproduzenten SMP, den Zentralschweizer Milchproduzenten ZMP, der Dienststelle für Landwirtschaft und Wald lawa, Kanton Luzern, und der Arbeitsgemeinschaft zur Förderung des Futterbaus AGFF für die finanzielle Unterstützung.

402

Agrarforschung Schweiz 2 (9): 402–411, 2011

Unter Einhaltung der gesetzlichen Rahmenbedingungen wurden bei beiden Systemen die Effizienz und die Produktivität optimiert um bei vorgegebener Fläche einen maximalen Arbeitsverdienst zu generieren. Dabei wurde im SH-System eine durchschnittliche Laktationsleistung der Kühe von mindestens 8500 kg Milch und im WH- System eine mittlere Laktationsleistung von 6300 kg Milch angestrebt. Die Futtermittel mussten innerhalb der vorgegebenen Fläche angebaut, ausser die Proteinkraftfuttermittel durften zugekauft werden.

Tiere, Material und Methoden Standort und Versuchsbeschreibung Das Projekt dauerte von 2008 bis 2010 auf dem Schulgutsbetrieb des Berufsbildungszentrums Natur und Ernährung (BBZN) in Hohenrain (Luzern). Der gemischtwirtschaftliche und arrondierte Betrieb liegt in einem bevorzugten Graslandgebiet auf 620 m. ü. M. und hatte im Durchschnitt der Versuchsjahre 1171 (± 131) mm Jahresniederschläge. Die durchschnittliche Jahrestemperatur betrug 9,4 (± 0,5) °C. Auf zwei beinahe gleich grossen landwirtschaftlichen Nutzflächen (LN) von durchschnittlich 15,8 ha für die SH und 15,7 ha für die WH (Tab. 1) wurde je eine Herde Milchkühe gehalten. Die Düngung der Kulturen erfolgte nach der Berechnungsmethode der Suisse-Bilanz (2008). Im Durchschnitt der drei Jahre

Tab. 1 | Flächen für das Grundfutter sowie für das Energie- und das Proteinausgleichsfutter in ha [Mittelwert und Standardabweichung (SD)] für die SH- und die WH-Herde von 2008 bis 2010. SH

Mittelwert (±SD) Mittelwert (±SD) Landwirtschaftliche Nutzfläche, ha

15,80

Hauptfutterfläche (HFF), ha Weide / Heuland, ha Grassilage, ha

(0,37)

15,70

11,50

(0,56)

14,60

(0,58)

0,93

(0,40)

13,69

(0,58)

6,77

(0,10)

2,89

(0,23)

0,91

(0,00)

0,91

Futterweizen, ha

0,76

(0,19)

0,50

(0,11)

Körnermais, ha1

0,64

(0,15)

0,41

(0,16)

Sojaextraktionsschrot (Sojakuchen), ha2,4

1,71

(0,60)

0,11

(0,18)

Maiskleber, ha3,4

1,20

(0,33)

0,05

(0,09)

Maissilage, ha

Ökoflächen, ha 1

(0,70)

(0,00)

Maissilage, Futterweizen und Körnersilage wurden im ersten Versuchsjahr grossmehrheitlich zugekauft. 2Die Allokation für den Sojakuchen erfolgte über das Soja extraktionsschrot. Unter Berücksichtigung einer Allokation von 67 % und einem Flächenertrag von 35,4 kg FS Sojaextraktionsschrot je ha. 3Unter Berücksichtigung einer Allokation von 6,4 % und einem Flächenertrag von 71,6 kg FS Maiskörner je ha. 4 Eiweissergänzungsfutter wurde nur 2008 eingesetzt. 1

Zusammenfassung

Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Stallhaltung versus Weidehaltung – Futter, L eistungen und Effizienz | Nutztiere

Ziel des Projektes war, unter gleichen Bedingungen und bei gleicher Futterfläche auf dem gleichen Landwirtschaftsbetrieb von 2008 bis 2010 zwei Strategien der Milchproduktion, die Stallhaltung (SH) und die Weidehaltung (WH), zu vergleichen. Im SH-System mit 15,8 ha landwirtschaftliche Nutzfläche (LN) (42,9 % Grassilage, 18,3 % Maissilage, 8,9 % Getreide, 18,4 % Proteinkraftfuttermittel, 5,8 % Weide, 5,8 % Ökoflächen) wurden zwölf HolsteinFriesian und zwölf Braunvieh Kühe in einem Laufstall gehalten und mit einer Teil-Mischration, bestehend aus Maissilage, Grassilage und Proteinausgleichsfutter, gefüttert. Kraftfutter wurde bedarfsgerecht über eine Futterstation verabreicht. Die SH-Kühe produzierten pro Laktation mit 1094 kg Frischsubstanz (FS) Kraftfutter 9607 kg energiekorrigierte Milch (ECM) und pro Standardlaktation 675,4 kg Fett und Eiweiss. Im WH-System mit 15,7 ha LN (87,2 % Weide- und Heuland, 5,8 % Getreide, 1,0 % Proteinkraftfuttermittel, 5,8 % Ökoflächen) wurden 14 Swiss Fleckvieh und 14 Braunvieh Kühe bei Laktationsbeginn, von Januar bis März, im Laufstall gehalten, anschliessend während der Vegetationszeit auf einer Kurzrasenweide, aufgeteilt in vier Parzellen. Das Dürrfutter wurde im Sommer von den Parzellen geerntet, belüftet und ab Herbst im Laufstall verfüttert, während der Startphase ad libitum. Die WH-Kühe erzeugten pro Laktation mit 285 kg FS Kraftfutter 5681 kg ECM und pro Standardlaktation 434,9 kg Fett und Eiweiss. Die Serviceperiode (SH: 121,3 vs. WH: 85,0 Tage, P<0,01) und die Zwischenkalbezeit waren bei den WH-Kühen kürzer. Die SH-Herde produzierte 12717 kg ECM/ha LN/Jahr und die WH-Herde 10307 kg ECM/ha LN/Jahr. Die höhere Produktivität und Effizienz der SH-Herde im Vergleich zur WH-Herde wurden über eine höhere Energiedichte des Futters und eine grössere Nährstoffzufuhr postpartum erreicht.

wurde der düngbaren Fläche des SH- 176,6 (± 9,5) und derjenigen des WH-Systems 166,1 (± 2,2) kg N pro ha in Form von Hof- und Kunstdünger zugeführt. Tiere und Herden Die SH-Herde bestand im Durchschnitt der drei Versuchsjahre aus 24,0 (± 0,8) Kühen mit einem mittleren Alter von 61,4 (± 31,0) Monaten, einer durchschnittlichen Laktationsnummer von 3,0 (± 2,2) und einem mittleren Lebendgewicht von 698.3 (± 86,2) kg. Diese Herde setzte sich aus durchschnittlich 12,6 (± 0,2) Schweizer Braunvieh (BS) und 11,3 (± 0,8) Schweizer Holstein-Friesian (HF) Kühen zusammen. Der durchschnittliche Gesamt- 

Agrarforschung Schweiz 2 (9): 402–411, 2011

403

Nutztiere | Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Stallhaltung versus Weidehaltung – Futter, L eistungen und Effizienz

Tab. 2 | Chemische Zusammensetzung und Nährwerte des Grundfutters und des Kraftfutters [Mittelwert und Standardabweichung (SD)] für die SH- und die WH-Herde von 2008 bis 2010. TS1 % n

RP2

NDF3

g/kg TS

(±SD)

g/kg TS

(±SD)

ADF4

NEL5 (Dairy One)

g/kg TS

MJ NEL/kg TS

APDE6 g/kg TS

(±SD)

APDN6 g/kg TS M

(±SD)

3 Jahre

Grassilage

44,9

(8,2) 164,6 (29,2) 447,8 (47,1) 306,7 (24,5)

6,1

(0,4)

77,3

(6,8) 103,4 (18,2)

3 Jahre

Maissilage

36,9

(2,0)

84,7

(5,0) 363,3 (31,4) 215,0 (20,7)

7,3

(0,2)

66,0

(1,0)

3 Jahre

Weidegras

15,9

(2,7)

260,4 (27,0) 378,5 (41,1) 241,6 (25,6)

6,3

(0,4)

118,2 (5,5) 174,6 (17,6)

3 Jahre

Dürrfutter

87,3

(1,6)

161,1 (28,8) 426,5 (52,3) 290,5 (24,5)

6,1

(0,4)

92,6

(4,2) 103,3 (18,7)

2008–09

PAF8

89,0

584,3

92,0

48,0

7,8

374,2

460,7

2010

PAF9

89,0

696,6

110,0

68,0

8,5

514,6

576,4

2008–10

EAF10

89,0

116,9

99,0

38,0

8,1

107,9

85,4

2008–10

LF11

89,0

197,8

143,0

57,0

8,5

137,1

144,9

52,7

(3,1)

TS: Trockensubstanz, 2RP: Rohprotein, 3NDF: Neutrale Detergenzfaser, 4ADF: Saure Detergenzfaser, 5NEL: Nettoenergie Laktation in Megajoule, 6APDE: Absorbierbares Protein im Darm, das auf Grund der verfügbaren Energie aufgebaut werden kann und APDN: Absorbierbares Protein im Darm, das auf Grund des abgebauten Rohproteins aufgebaut werden kann; g APDE und g APDN ; Berechnung nach Grünes Buch (2006), 7M: Mittelwert, 8 Zusammensetzung: 47,5 % Sojakuchen, 47,5 %, Maiskleber, 3,5 % Monocalciumphosphat und 1,5 % kohlensaurer Kalk sowie Vieh- und Mineralsalz. 9 Maiskleber, 10Zusammensetzung im Durchschnitt: 48,7 % Maiskörner 48,7 % Futterweizen, 2 % Zuckerrübenmelasse, 0,3 % Monokalziumphosphat, 0,3 % kohlensaurer Kalk. 11LF enthielt im Durchschnitt je 35,8 % Futterweizen und Maiskörner, 15,7 % Sojakuchen, 7,7 % Maiskleber, 1,5 % Melasse, 1,8 % kristallines Fett, 0,7 % Monokalziumphosphat und 1 % kohlensaurer Kalk.

zuchtwert (GZW) für die BS war 107,5 (± 6,2) und der mittlere «Gesamtindex für wirtschaftliche Milchviehzucht» (ISEL) für die HF-Kühe war 1032,9 (± 59,2). Die SHKühe kalbten ganzjährig ab mit einer Häufung im Juni und August. Während der Vegetationszeit konnten diese Kühe während drei Stunden pro Tag auf eine Weide. Die WH-Herde bestand durchschnittlich aus 28,1 (± 0,5) Kühen mit einem mittleren Alter von 52,1 (± 15,7) Monaten, einer durchschnittlichen Laktationsnummer von 2,5 (± 1,2) und einem mittleren Lebendgewicht von 610,2 (± 69,6) kg. Diese Herde setzte sich aus durchschnittlich 13,9 (± 0,1) BS- und 14,1 (±0,6) Schweizer Fleckvieh (FV) Kühen zusammen. Der GZW für diese BSbetrug im Mittel 96,5 (±6,0) und derjenigen für die FV-Kühe 98,2 (±6,7). Die WH-Kühe kalbten von Februar bis April ab mit einer Deckperiode vom 20. April bis zum 20. Juli. Die Haltung der beiden Herden erfolgte getrennt in einem Boxenlaufstall. Erhebung des Lebendgewichtes und Bestimmung des Body Condition Score Die Kühe wurden alle vier Wochen nach dem Melken jeweils um 06.30 Uhr gewogen. Alle zwei Wochen wurde von derselben Person der Body Condition Score (BCS) nach Edmonson et al. (1989) beziehungsweise in leicht abgeänderter Form nach Metzner et al. (1993), mit einer Skala von 1 bis 5, ermittelt.

404

Agrarforschung Schweiz 2 (9): 402–411, 2011

Fütterungssysteme, Futterzusammensetzung und Analytik Die ganzjährige Fütterung der SH-Kühe erfolgte mit einer Teil-Mischration bestehend aus Mais- (MS) und Grassilage (GS), ergänzt mit einem Proteinausgleichsfutter (PAF). Die TMR wurde mittels eines Vertikalfuttermischwagens im Sommer täglich und im Winter alle zwei Tage vorgelegt. Ab einer Tagesleistung von 27 kg Milch wurde den SH-Kühen ein Leistungsfutter (LF) bedarfsgerecht und tierindividuell mittels Transponder über eine Kraftfutterstation verabreicht, gemäss den Angaben aus der Berechnung des Futterplans CPM-Dairy (2006), basierend auf den Bedarfsnormen nach NRC (2001). Die Galtkühe erhielten separat in einem Anbindestall unbelüftetes Dürrfutter von den ökologischen Ausgleichsflächen (Ökoheu) und Krippenreste der TMR. Den WH-Kühen wurden zu Beginn der Laktation im Stall (Januar bis März) ad libitum belüftetes Dürrfutter und beschränkte Kraftfuttermengen über die Krippe verfüttert, basierend auf dem AGRIDEA Fütterungsplan für Milchvieh (FUPLAN 2008). Bis zum Beginn der Vollweideperiode erhielten die Kühe max. 4 kg Frischsubstanz (FS, lufttrocken) Energieausgleichsfutter (EAF)/Tag. Anschliessend erhielten die Kühe max. 2 kg FS EAF/Tag, welches zusätzlich 4 % Magnesiumoxid enthielt. Das Weidemanagement auf der Kurzrasenweide, welche in vier Koppeln unterteilt wurde, erfolgte nach den in einem früheren Versuch beschriebenen Abläufen («Wei-

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Tab. 3 | Vergleich Lebendgewichte (LG) in den verschiedenen Laktationsphasen [Mittelwert (±Standardfehler des Mittelwertes)] der SH- und der WH-Kühe von 2008 bis 2010. SH

P-Value

Mittelwert

(±SE)

Mittelwert

(±SE)

759,1

(13,1)

698,7

(8,6)

LG vor Abkalben minus Kalb, kg

712,6

(12,8)

654,1

(8,4)

LG im Intervall d.pp 281 – 308 , kg

744,3

(10,7)

679,2

(9,2)

Schwankungsbereich , kg

55,2

(5,9)

78,8

(4,2)

LG Nadir , kg

657,4

(9,4)

575,4

(6,6)

Zeitpunkt Nadir, Tage (d.pp)

73,8

(8,3)

111,7

(6,2)

Körpergewichtsverlust , %

7,8

(0,7)

11,6

(0,6)

1199,9

(192,9)

946,3

(117,7)

n. s.

LG vor Abkalben, kg

Täglicher Gewichtsverlust bis Nadir, g 39

1 Zeitpunkt der Messungen im Intervall zwischen dem 281. u. 308. Tag der Laktation (d.pp: Tage nach der Geburt (pp: postpartum), 2Grösste Differenz zwischen LG vor dem Abkalben minus LG Kalb und dem Nadir, 3Nadir: tiefster Wert, 4Differenz höchster und tiefster Wert des Lebendgewichtes in %.

dekuh-Genetik» 2010). Die Dürrfutterernte erfolgte gestaffelt aus den Koppeln. Ab Mitte Oktober, wenn das Futterangebot auf den Weiden nicht mehr ausreichte, wurde den WH-Kühen ergänzend Belüftungsheu angeboten und nach dem Trockenstellen Ökoheu und Stroh. Repräsentative Grasproben wurden alle zwei Wochen von den beweideten Flächen entnommen. Vom Heu- und Emdstock wurden zu Beginn des Winters mit einer Stechsonde diagonal mehrere repräsentative Proben entnommen. Alle Grundfuttermittel wurden im Trockenschrank auf dem Hof während 24 Stunden bei 105oC getrocknet zwecks TS-Bestimmung. Für den Versand zur Analyse wurde ein Teil der Futterproben bei 55°C während 24 Stunden vorgetrocknet. Alle Futtermittel, inklusive die Kraftfuttermittel, wurden mit Hilfe der NIRSMethode, ausgehend von der van Soest Analyse (van Soest et al. 1991) im Labor der Firma Dairy One, Ithaca, New York, analysiert. Mit Hilfe der Rohnährstoffanalysen wurde mit dem Berechnungsprogramm von Arrigo (Das Grüne Buch, 2006) die Menge an absorbierbarem Protein (APDE und APDN, g) berechnet. Flächenbedarf für Grund- und Kraftfutter sowie Graswachstum Die Berechnung des Flächenbedarfes der einzelnen Kulturen für die SH-Herde erfolgte auf Grund der mit dem CPM-Dairy Fütterungsplan berechneten notwendigen Futtermengen pro Jahr, unter Berücksichtigung der durchschnittlichen Erträge der Kulturen von 2003 bis 2006. Für die Berechnung der Flächen an Grasland dienten die Daten des «Kuhtypenvergleiches» der SHL (2005) auf Bur-

grain (Luzern). Für die zugekauften Proteinträger (Sojakuchen und Maiskleber) wurde eine Allokation gemäss Zimmermann (2009, 2006) vorgenommen. Die Lagerung der Mais- und Grassilage erfolgte in Rund- und Quaderballen. Die Graswachstumskurve wurde auf vier repräsentativen Parzellen nach Corral und Fenlon (1978), modifiziert nach Mosimann (2001), bestimmt und dann gemittelt. Futterverzehr und Energiebilanz der Herden Nach der Ernte wurden jeweils die Futtermengen der einzelnen Kulturen gewogen. Anhand der Analysewerte der Kulturen konnte für die einzelne Herde das gesamte Energie- und Nährstoffangebot berechnet werden. Der gesamte Energie- und Nährstoffbedarf der Kühe bzw. der Herden ergab sich aus der Milchleistung (unterteilt in die verschiedenen Perioden) und aus dem Gewicht der Milchkühe. Dabei wurde bei beiden Milchviehherden mit dem gleichen energetischen Erhaltungsbedarf der Kühe (NELEr, MJ= 0,293 x LG0,75, MJ) gerechnet. Messung der Milchmenge und der Milchinhaltsstoffe Die Milchmengen und Milchinhaltsstoffe wurden über die offiziellen Milchleistungsprüfungen der entsprechenden Zuchtverbände bestimmt. Für die Jahre 2008 und 2009 lagen Messungen zu 22 Zeitpunkten und für 2010 zu 23 Zeitpunkten vor. Die Kühe wurden jeweils am Morgen ab 05.15 Uhr und abends ab 16.00 Uhr in einer 2x5 Fischgrät Melkanlage gemolken. Zuerst wurden immer die Kühe der SH und dann diejenigen der WH gemolken. Die Berechnung der energiekorrigierten Milchmenge (ECM)  erfolgte gemäss Methode nach Sjaunia et al. (1990).

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405

Nutztiere | Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Stallhaltung versus Weidehaltung – Futter, L eistungen und Effizienz

Tab. 4 | Voll- und Standardabschlüsse: Milch- und Gehaltsmengen [Mittelwert (± Standardabweichung)] der SH- und der WH-Kühe von 2008 bis 2010. SH

Mittelwert

(±SD)

Lakt,-tage1

328,1

(58,8)

Milch, kg

9353,6

ECM, kg

9607,4

Mittelwert

(±SD)

P-Value

280,5

(39,4)

(2278,2)

5891,7

(1293,7)

(2304,2)

5681,1

(1233,3)

Vollabschlüsse

Standardlaktationen/-abschlüsse Lakt,-tage

301,0

(8,4)

293,6

(11,5)

Milch, kg

8900,4

(1583,2)

6073,8

(1078,4)

Fett, %

4,1

(0,3)

3,8

(0,4)

Fett, kg

364,2

(68,9)

228,3

(42,6)

Eiweiss, %

3,5

(0,2)

3,4

(0,2)

Eiweiss, kg

311,2

(48,4)

206,6

(33,1)

Laktationstage

Fruchtbarkeit und Geburtsgewicht der Kälber Die Fruchtbarkeitsereignisse und die Geburtsgewichte der Kälber wurden vom Stallpersonal erfasst. Kontrolliert wurden sie von einem erfahrenen Tierarzt, der die Kühe auch vom Abkalben bis zur Diagnose der Trächtigkeit rektal und vaginal im Abstand von zwei Wochen untersuchte.

chen. Bei normal verteilten Daten verwendeten wir den Equal-Variance t-Test. Wurde bei Normalverteilung der Variance-Ratio Equal-Variance Test verworfen, erfolgte die Auswertung mit dem Aspin-Welch Unequal-Variance Test. Bei nicht normal verteilten Daten wurde der Wilcoxon Rank-Sum Test verwendet. Bei den Tests geben wir nachfolgende Wahrscheinlichkeiten an: nicht signifikante Unterschiede (n.s.): P> 0,05; (*): P< 0,05 und (**): P<0,01. Bei den Parametern der SH-Kühe wurden für einen Jahresabschnitt jeweils die Daten zwischen dem 1. Oktober des zurückliegenden Jahres und dem 30. September berücksichtigt. Für 2010 wurden Daten bis Ende Dezember miteinbezogen. Die Jahres-Zuordnung der Daten für die WH-Herde entspricht dem effektiven Jahreszyklus.

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4 bis

Tage pp

Abb. 1 | Verlauf des durchschnittlichen Body Condition Score (BCS) der SH- und der WH-Kühe von 2008 bis 2010.

406

6 33 7

bis

8 30 9

bis

0 28 1

bis

2 25 3

bis

4 22 22 5

bis

19 19 6

bis 16 8

bis

14 0

11 2

bis

11 2

84 85

bis 57

bis

28 29

bis

14 0

bis 8 -2

Weidehaltung

Stallhaltung

n.s

3,70 3,50 3,30 3,10 2,90 2,70 2,50 2,30

BCS

Statistische Auswertung Die statistische Auswertung erfolgte mit dem Programm NCSS (2004). Die Ergebnisse der Parameter wie Lebendgewicht, BCS sowie Milchleistung und Milchinhaltsstoffe wurden einander gegenüber gestellt. Es wurden Mittelwerte aus 28 Laktationstagen in unterschiedlichen Laktationsphasen nach dem Abkalben (postpartum: pp) und zusätzlich für das Lebendgewicht und die BCS vor dem Abkalben gebildet und mittels Tests miteinander vergli-

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Tab. 5 | Fruchtbarkeitskennzahlen der Kühe und Geburtsgewicht der Kälber [Mittelwert (± Standardabweichung)] der SH- und der WH-Herde von 2008 bis 2010. SH n

Mittelwert

WH (±SD)

P-Value

n Mittelwert (±SD)

Besamungsindex

2,1

(1,4)

1,6

(1,0)

n. s.

Zwischenkalbezeit, Tage

405,1

(58,9)

373,5

(30,1)

Serviceperiode, Tage

121,3

(57,5)

85,0

(29,6)

Rastzeit, Tage

84,0

(20,8)

70,2

(19,3)

Verzögerungszeit, Tage

37,3

(52,1)

14,8

(22,1)

Trächtigkeitsdauer, Tage

284,9

(6,8)

288,5

(5,8)

Geburtsgewicht Kälber , kg

44,2

(5,5)

43,4

(5,7)

n. s.

Alle Abkalbungen

Resultate Erträge, Futterqualität und Tierbesatz Der durchschnittliche jährliche Ertrag der GS betrug 138,1 (± 8,0) dt Trockensubstanz (TS)/ha und derjenige der MS 177,1 (±19,2) dt TS/ha. Der durchschnittliche Flächenertrag des Futterweizens betrug 7913 (± 991) kg FS/ha und derjenige des Körnermais 9466 (± 1900) kg FS/ha. Die nach Corral and Fenlon (1978) gemessenen Graserträge betrugen 142,3 (± 4,9) dt TS/ha. Tabelle 2 zeigt die chemische Zusammensetzung und die Nährwerte des Grundfutters und des Kraftfutters. Auffallend beim Weidegras waren der hohe RP-Gehalt sowie die hohen APDE- und APDN-Werte und beim Dürrfutter der hohe RP-Gehalt sowie der hohe Energiewert. Die Vollweidefütterung dauerte im Mittel der drei Versuchsjahre 179 (±12) und die gesamte Weidezeit 242 (± 2) Tage. Der Tierbesatz war im Durchschnitt der Jahre bei der SH mit 2,09 (± 0,06) Milchkühe/ha Hauptfutterfläche (HFF) leicht höher als bei der WH mit 1,93 (± 0,10) Milchkühe/ha HFF. Die Energieaufnahme der SH-Herde erfolgte vor allem über die Grassilage mit 40,5 (±4,3) %, über die Maissilage mit 32,2 (±4,3) % und über Kraftfutter mit 19,6 (±2,7) %. Der Anteil Weidegras betrug 4,5 (±0,2) % und der Ökoheuanteil 3,2 (±0,2) %. Die WH-Herde nahm die Energie vorwiegend über das Weidegras mit 62,7 (±4,2) % und über belüftetes Dürrfutter mit 25,4 (±2,6) % auf. Der Anteil an der Energieaufnahme über Kraftfutter betrug bei den WH-Kühen 7,0 % (±1,0), über Ökoheu 4,2 (±1,9) % und über Stroh 0,7 (±1,3) %. Lebendgewicht und Body Condition Score Wie aus Tabelle 3 ersichtlich, war der prozentuale Körpergewichtsverlust bei den WH-Kühen höher. Hingegen war der tägliche Gewichtsverlust der SH-Kühe grösser

bis zum Nadir, welcher pp früher erreicht wurde. Der Zeitpunkt des Nadirs des BCS war bei den WH-Kühen erheblich später als bei den SH-Kühen [SH: 89,5 (±9,7) vs. WH: 175,5 (±6,0) Tage pp, P<0,05]. Dies bewirkte den Unterschied im Abfall des BCS nach dem Abkalben (Abb. 1). Verlauf der Milchinhaltsstoffe Aus Abbildung 2 geht hervor, dass in der Mitte der Laktation die Differenz des Fettgehaltes zwischen den Herden erheblich war. In Bezug auf den Verlauf des Eiweissgehaltes waren die Werte der WH-Herde ab dem 85. Laktationstag tiefer und dann gegen Ende der Laktation höher als diejenigen der SH-Herde (Abb. 3). Die Harnstoffgehalte bei den SH-Kühen waren während der gesamten Laktation stabil mit Werten zwischen 23 und 25 mg/dl Milch. Hingegen stiegen die Werte bei den WHKühen bis zum 196. Laktationstag auf über 50,0 mg/dl kontinuierlich an. Anschliessend sanken die Harnstoffwerte bei der WH-Herde bis zur letzten Messperiode auf durchschnittlich 28,6 (±1,5) mg/dl Milch ab. Vollabschlüsse und Standardlaktationen Wie Tabelle 4 zeigt, dauerten die Laktationen der SHKühe mit dem Vollabschluss im Durchschnitt 47,6 Tage länger. Die durchschnittlichen Leistungen der SH-Herde über den Vollabschluss und über die Standardlaktation waren beachtlich höher. Die WH-Kühe wiesen im Vergleich zu den SH-Kühen eine tiefere Persistenz auf. Zudem produzierten die SH-Kühe im Durchschnitt pro Standardlaktation 240 kg mehr Fett- und Eiweiss. Fruchtbarkeitskennzahlen Bei den WH-Kühen waren die Fruchtbarkeitskennzahlen in den meisten Parametern deutlich tiefer (Tab. 5), ausser bei der Trächtigkeitsdauer.

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

407

Nutztiere | Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Stallhaltung versus Weidehaltung – Futter, L eistungen und Effizienz

5,50

n.s

5,00

4,50 4,00

6 33

bis

0 28

3 25

bis

bis 5

bis 6

4 22

19 bis

16 14

11 2

bis

11 2 bis 85

bis

56 bis 29

bis 1

Weidehaltung

3,00

Stallhaltung

3,50

Tage pp

Abb. 2 | Verlauf des durchschnittlichen Fettgehaltes (%/kg Milch) der SH- und der WH-Kühe von 2008 bis 2010.

n.s

4,50

n.s

4,00

3,50 Stallhaltung 3,00

bis

2 bis 5

bis

6 19

bis

16 bis 0 14

11 2

bis

11 2 bis 85

bis

56 bis 29

bis

Weidehaltung

Tage pp Abb. 3 | Verlauf des durchschnittlichen Eiweissgehaltes (%/kg Milch) der SH- und der WH-Kühe von 2008 bis 2010.

Produktivität und Effizienz Im Durchschnitt der drei Jahre (Tab. 6) produzierte die SH-Herde mittels höherer Futterverwertung und -effizienz mehr kg ECM/ha LN. Dagegen produzierte die WHHerde mehr Kälbermasse. Bei der SH-Herde waren die Kraftfutterkosten deutlich höher.

408

Diskussion

gleich zu Schweizerischen Normen (ALP 2008) hoch. Dies ist auf die weltweit nicht standardisierte van Soest Methode und auf die verschiedenen Regressionsformeln zur Schätzung des NEL-Gehaltes zurückzuführen. Der beachtliche Anteil an zugekauften Eiweissfuttermitteln bei der SH-Herde von 18,4 % der gesamten LN ist problematisch in Bezug auf die Umwelt und auf die sozio-ökonomische Situation in den Herkunftsländern.

Erträge der Kulturen und analysierte Rohnährstoffe Die durchschnittlich gewachsene Grasmenge stimmte gut überein mit der mittleren Ertragsmenge auf dem Gutsbetrieb Burgrain (Luzern) (Steiger Burgos et al. 2007). Die nach «Dairy One» berechneten Werte der Nettoenergie Laktation (MJ NEL) für die MS und für das Dürrfutter (Tab. 2) sowie die NDF- und ADF-Werte für die GS als auch der RP-Gehalt für das Gras waren im Ver-

Lebendgewicht und Body Condition Score Unter der Annahme, dass der energetische Wert des Körpergewichtsverlustes 19,3 MJ/kg ausmacht und 83 % der Körperreserven zu Milch umgesetzt werden (Moe et al. 1971; Gibb et al. 1992) produzierten die SH-Kühe aus den Körperreserven bis zum Nadir im Durchschnitt täglich 6,1 kg ECM und insgesamt 451,8 kg ECM, d.h. 4,7 % der Gesamtmilchmenge. Die WH-Kühe produzierten aus den

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Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Stallhaltung versus Weidehaltung – Futter, L eistungen und Effizienz | Nutztiere

Tab. 6 | Flächen- und Tierproduktivität, Futtereffizienz, Kraftfuttermenge und -kosten [Mittelwert (±Standardabweichungen)] der SH- und der WH-Herde von 2008 bis 2010. SH

Vergleich

Mittelwert

(± SD)

Mittelwert

(± SD)

SH zu WH, %

ECM / ha Hauptfutterfläche, kg

17513

-926

11080

-639

158,1

ECM / ha LN, kg

12717

-201

10307

-616

123,4

NEL / kg Futter TS, MJ

6,58

(0,02)

6,07

(0,1)

108,4

Produktionsintensität 1

2.93

(0,04)

2,42

(0,05)

121,1

ECM / kg Futter TS , kg

1,28

(0,04)

1,08

(0,03)

118,5

ECM / kg LG

, kg

61,1

(1,9)

46,6

(0,7)

131,1

Energieverwertung für die Milch 3, %

64,4

(0,39)

57,1

(0,9)

112,8

Kälbermasse / ha LN, kg

66,8

(2,9)

80,8

(5,0)

82,7

Kraftfutter / Kuh / Laktation, kg FS

1094,2

(149,6)

285,2

(26,3)

383,7

Kraftfutter / kg ECM, g FS

131,1

(14,7)

53,9

(6,0)

248,2

Kraftfutterkosten / kg ECM, Rp

11,0

(1,1)

3,4

(0,7)

326,5

0.75

Nettoenergie Laktation (NELtotal; kg ECM × 3,14 MJ) plus Erhaltungsbedarf (NEL Er; kg. LG 0,75 × 0,293 MJ × 365) /NEL Er, (ALP, 2008), 2Futterverwertung, 3Anteil der Energie für die Milchproduktion in % der Gesamtenergieaufnahme.

Körperreserven täglich 4,8 kg ECM und insgesamt 539,3 kg ECM bis zum Nadir, d.h. 9,5 % der Gesamtmilchmenge. Bei der SH-Herde dauerte offenbar die Nährstoff unterversorgung nur noch kurze Zeit nach dem tiefsten Punkt des Lebendgewichtes, da 15 Tage später ein Anstieg des BCS festgestellt wurde. Hingegen stieg bei der WH-Herde der BCS erst ab dem 176. Laktationstag an. Daraus folgern wir, dass die WH-Herde ca. 12 % der Gesamtmilchmenge aus den Körperreserven produzierte. Ein Hauptgrund für diese lang andauernde Phase des Gewichtsverlustes der WH-Herde war, dass im vorliegenden Versuch die Nährstoffversorgung, insbesondere im Sommer, tief war, infolge der hohen ADF-Werte und des folglich tiefen Energiegehaltes des Grases. Verlauf der Milchinhaltsstoffe Der stabile Harnstoffgehalt und das durchschnittliche Fett/Eiweissverhältnis von 1,2:1 bei der SH-Herde in den untersuchten Intervallen deuten auf eine über das Jahr gleichmässige Nährstoffversorgung hin. Der hohe Harnstoffgehalt der WH-Kühe im Sommer weist auf eine unausgeglichene Nährstoffversorgung mit einem N-Überschuss hin. Dies ist erklärbar durch den tiefen Zucker- und Energiegehalt des Grases im Juli und August gegenüber im Frühling und Herbst, was sich auch auf das durchschnittliche Fett/Eiweissverhältnis auswirkte (1,1:1). Im Vergleich zu den Schweizer Rassendurchschnitten (Schweizer Holsteinzuchtverband 2011; Schweizer Braunviehzuchtverband 2011) konnten

unsere Kühe im SH-System, unter anderem durch eine ausgeglichene Fütterung, eine überdurchschnittliche Leistung in Bezug auf den Fett- und Eiweissgehalt erbringen. Die entsprechende Leistung unserer WH-Kühe war unterdurchschnittlich, da durch das Vollweidesystem das genetische Potenzial nicht ausgeschöpft werden konnte. Vollabschlüsse und Standardlaktationen Mit Hilfe von Futteranalysen und der Berechnung von Futterplänen konnten die Kühe der SH bedarfsgerecht gefüttert werden. Dies war der Hauptgrund für die im Vergleich zu den Rassendurchschnitten hohen Milchleistungen und Milchgehalte der SH-Kühe. Hingegen waren die Fett- und Eiweissmengen/Laktation der WH-Kühe 15 % tiefer als der Rassendurchschnitt des Braunviehs und leicht tiefer als der Rassendurchschnitt des Swiss Fleckvieh (Swiss Herdbook 2011). Gründe hierfür sind die bereits erörterte reduzierte Nährstoffzufuhr. Zudem praktizieren viele Milchproduzenten in der Schweiz während der Vegetationszeit eine Mischform aus Halbtagsweide und Fütterung im Stall, was zu einem erhöhten TS-Verzehr führt wie Kolver und Muller (1998) und Kaufmann et al. (2011) an Holstein-Friesian sowie Hof stetter et al. (2011) an Schweizer Braunvieh und Fleckvieh Kühen zeigten. Die Laktationsleistungen in kg ECM der WH-Kühe waren leicht höher als die Milchleistungen der Schweizer Kühe im Projekt «Weidekuh-Genetik» (2010) im gleichen weidebetonten Produktionssystem. In Übereinstimmung mit den Ergebnissen von Urdl et al. 

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409

Nutztiere | Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Stallhaltung versus Weidehaltung – Futter, L eistungen und Effizienz

(2007) waren die Hauptursachen für die Unterschiede in Milchleistung und Milchinhaltsstoffen der Herden die unterschiedliche Futter- und Energieversorgung postpartum. Fruchtbarkeitskennzahlen Die Dauer der Zwischenkalbezeit war bei den SH-Kühen über- und bei den WH-Kühen unterdurchschnittlich im Vergleich zu den Rassendurchschnitten. Der Besamungsindex war hoch, insbesondere bei den Kühen der SH, im Vergleich zu den Ergebnissen von Reist et al. (2000). Die Rastzeiten beider Herden waren tiefer als die Durchschnitte der Schweizer Milchviehrassen. In Übereinstimmung mit den Ergebnissen von Butler (2005), Butler und Smith (1989) sowie Barb und Kraeling (2004) über die negative Energiebilanz pp könnte der grössere tägliche Gewichtsverlust (+250 g) innerhalb einer kürzeren Zeitspanne bei den SH-Kühen ein Grund sein für die längeren Rast- und Verzögerungszeiten im Vergleich zu den WH-Kühen. Produktivität und Effizienz Die Gesamtmenge an ECM je Laktation der WH-Kühe mit 6074 kg stimmte sehr gut überein mit den Ergebnissen von Kühen neuseeländischer Genetik im gleichen weidebetonten Produktionssystem (Schlussbericht Projekt «Weidekuh-Genetik» 2010). Die Futterverwertung (kg ECM/kg Futter TS) der WH-Herde lag in der Tendenz etwas tiefer als Ergebnisse der Versuche in Sorens (FR) von Schori und Münger (2010). Die mittlere Milchproduktionseffizienz der WH-Kühe (kg ECM/kg LG0,75) von 46,4 stimmte sehr gut überein mit den Ergebnissen von anderen Versuchen in der Schweiz mit gleichen weidebetonten Produktionssystemen (Steiger Burgos et al. 2007; Schori und Münger 2010; Thomet et al. 2010). Ob allenfalls und inwieweit ein höherer Energieaufwand auf der Weide, infolge höherer physikalischer Aktivitäten (Kaufmann et al. 2011), die Effizienz der WH-Herde verändert hatte, wurde nicht untersucht. Obwohl die Produktionsintensität der SH-Herde nur 21 % höher war als diejenige der WH-Herde, produzierte die SH-Herde 31 % mehr kg ECM/kg LG0,75. Die höhere Effizienz der SH-Herde war das Ergebnis der relativ grösseren Milchleistung in Bezug auf den Erhaltungsbedarf im Vergleich zu den WH-Kühen. Die im Vollweidesystem produzierte Kälbermasse war grösser als diejenige der SH, da die WH-Herde zahlenmässig grösser war. Dieser Faktor muss aus betriebswirtschaftlichen Gründen berücksichtigt werden. Flächenproduktivität und Kraftfutterkosten Die Flächenproduktivität je ha HFF der SH-Herde war sehr gross, weil in der HFF die Kraftfutterfläche (27,3 %

410

Agrarforschung Schweiz 2 (9): 402–411, 2011

der LN) nicht inbegriffen ist. Die durchschnittliche Milchleistung von 10307 kg/ha LN der WH-Herde war tiefer als diejenige des Versuches auf Burgrain (Steiger Burgos et al. 2007) und erheblich tiefer als in den Vollweidesystemversuchen der Forschungsanstalt Moorepark, Irland von McEvoy et al. (2009) und Curran et al. (2010), welche jedoch mit einer wesentlich höheren N-Düngung (+80 kg/ha) und einem beinahe doppelten Tierbesatz arbeiteten. Zudem berücksichtigten die Versuche in Moorepark, wo günstigere klimatische Bedingungen herrschen, nicht die gesamte Laktation. Bei der SH-Herde bewegten sich die Kraftfutterkosten in einem ähnlichen Rahmen wie bei den mit den Vollkostenrechnungen ausgewerteten Talbetrieben von Haas und Höltschi (2010). Hingegen waren die Kraftfutterkosten der WH-Herde im Vergleich zu den Vollweidebetrieben in der erwähnten Untersuchung erheblich tiefer.

Schlussfolgerungen ••Bei einer Stallhaltungs-Herde mit einer Teil-Mischration und ca. 1100 kg Kraftfutter/Kuh und Laktation sind Laktationsleistungen von über 9000 kg Milch mit überdurchschnittlichen Milchgehalten möglich. ••Die hohe Produktivität der Kühe der Stallherde wurde über eine dem Bedarf angepasste Fütterung und über den Zukauf von Eiweissergänzungsfutter erreicht. ••Die hohe Produktionsintensität der Stallherde führte zu einer besseren Futter- und Energieverwertung im Vergleich zur Weideherde. ••In unserer Futterbauregion sind im Vollweidesystem mit ca. 300 kg Kraftfutter/Kuh und Laktation Laktationsleistungen von 6000 kg möglich. ••Infolge der Saisonalität des Vollweidesystems schwankten die Milchmengen und die Milchgehalte der Weideherde während des Jahres. ••Die Haltung, die Fütterung und die tiefere Produktionsintensität der Weideherde führten zu besseren Fruchtbarkeitskennzahlen im Vergleich zur Stallherde. n

Confronto tra sistemi di produzione lattiera Hohenrain: alimentazione in stalla vs. pascolo foraggio, performance ed efficienza Scopo di questo progetto era di confrontare, tra il 2008 ed il 2010 in un’azienda agricola mantenendo le medesime condizioni e le stesse superfici foraggere, due strategie per la produzione di latte; il sistema di pascolo (PC) completo con l’alimentazione in stalla (AS). Nel sistema di alimentazione in stalla con 15,8 ha di terreno agricolo (42,9 % GS, 18,3 % MS, 8,98% grano, 18,4 % mangime proteico, 5,8 % pascolo, 5,8 % superfici di compensazione ecologica) si sono tenute in un box 12 mucche HF e 12 mucche BS, nutrendole con una razione alimentare parzialmente mista, composta da MS, GS e PAF. Del foraggio concentrato era somministrato, se necessario, attraverso una stazione di alimentazione. Le mucche AS hanno prodotto per lattazione con 1094 kg di FS foraggio concentrato 9607 kg ECM e per lattazione standard 675,4 kg di grasso e proteine. Nel sistema a pascolo completo con 15,7 ha di terreno agricolo (TA) (87,2 % pascolo e terreni da fieno, 5,8 % grano, 1,0 % foraggio concentrato, 5,8 % superfici di compensazione ecologica) si sono tenute, a inizio lattazione da gennaio a marzo, 14 mucche FV e 14 mucche BS, successivamente, durante il periodo di vegetazione su un pascolo ad erba corta, suddivise su quattro parcelle. Il foraggio secco è stato raccolto durante l’estate dagli appezzamenti, ventilato nel box e distribuito ad libitum. Le mucche PC hanno prodotto per lattazione con 285 kg FS di foraggio concentrato 5681 kg ECM e per lattazione standard 434,9 kg di grasso e proteine. Il periodo di intervallo tra i parti ed il periodo fecondo (AS: 121,3 vs. PC: 85,0 giorni, P < 0,01) è risultato più breve per le mucche PC. La mandria AS ha prodotto 12717 kg ECM/ha TA/ anno, la mandria PC 10307 kg ECM/ha TA/anno. La maggiore produttività ed efficienza della mandria AS in confronto alla mandria PC è stata raggiunta attraverso una maggiore densità di energia nel foraggio ed un apporto maggiore di nutrienti dopo il parto.

Literatur Das Literaturverzeichnis ist beim Autor erhältlich.

Summary

Riassunto

Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Stallhaltung versus Weidehaltung – Futter, L eistungen und Effizienz | Nutztiere

Comparison of dairy farming systems: barn-keeping v pasture-based keeping – Feed, performance and efficiency The aim of this study was to compare barn-keeping (BK) to pasture-based-keeping (PK) systems in dairy farming. We established two herds which were kept under the same conditions and with an equal agricultural area (AA) on the same experimental farm from 2008 to 2010. The BK herd consisted of 12 Swiss Holstein-Friesian and 12 Brown Swiss cows which were kept in a free-stall barn and fed with a part-mixed ration composed of maize silage, grass silage and protein concentrate. They were allocated 15.8 ha AA [therefore 42.9 % grass silage, 18.3 % maize silage, 8.9 % cereals (energy concentrate), 18.4 % area for protein concentrate, 5.8 % pasture, 5.8 % extensive grassland (hay)]. The concentrate was fed by a concentrate dispenser according to the requirements of each individual cow. BK cows produced 9,607 kg of energy-corrected milk (ECM) per lactation and 675,4 kg of milk fat and protein per standard lactation having been fed 1,094 kg of air-dried concentrate. The PK herd consisted of 14 Swiss Fleckvieh and 14 Brown Swiss cows which were kept in a free-stall barn during winter time and on a semi-continuous pasture subdivided into four paddocks during the vegetation period. They were allocated 15.7 ha AA [therefore 87.2 % pasture and hay land, 5,8 % cereals, 1,0 % area for protein concentrate, 5,8 % extensive grassland (hay)]. Winter hay, harvested from the same pasture and later barn ventilated, were offered ad libitum in the indoor period after the calving. These cows produced 5,681 kg ECM per lactation and 434,9 kg milk fat and protein per standard lactation having been fed 285 kg of air-dried concentrate. The calving interval and the empty time of the PK cows (BK: 121,3 v. PK: 85,0 days, P<0,01) were shorter. The BK herd yielded 12,717 kg ECM/ha AA/year and the PK herd 10,307 kg ECM/AA/year. In conclusion, the productivity and the efficiency of the BK herd were higher compared to the PK herd due to the higher energy intake per kg feed and the higher nutrient intake postpartum. Key words: dairy-farming systems, barn feeding, pasture, productivity, efficiency.

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N u t z t i e r e

Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain

Aspekte zur Milchqualität und Saisonalität der Milchlieferungen Ueli Wyss1, Jürg Mauer1, Hansjörg Frey2, Thomas Reinhard3, André Bernet4 und Pius Hofstetter5 Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, 1725 Posieux 2 Berufsbildungszentrum Natur und Ernährung BBZN, 6276 Hohenrain 3 Schweizer Milchproduzenten SMP, 3000 Bern 4 Zentralschweizer Milchproduzenten ZMP, 6002 Luzern 5 Berufsbildungszentrum Natur und Ernährung BBZN, 6170 Schüpfheim Auskünfte: Ueli Wyss, E-Mail: ueli.wyss@alp.admin.ch, Tel. +41 26 40 77 214

Durch das Milchproduktionssystem beziehungsweise die Fütterung wird das Fettsäurenmuster der Milch beeinflusst (Foto: H.J. Frey, Berufsbildungszentrum Natur und Ernährung BBZN, Hohenrain)

Einleitung Im Projekt «Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain» wurden am Berufsbildungszentrum Natur und Ernährung (BBZN) in Hohenrain LU auf demselben Betrieb zwei Herden mit unterschiedlichen Milchproduktionssystemen von 2008 bis 2010 verglichen. Ein System war weidebetont mit einer saisonalen Abkalbung und einer restrikti-

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ven Kraftfutterfütterung. Beim zweiten System handelte es sich um eine Stallfütterung. Hier wurde eine Teil-Mischration aus Gras- und Maissilage verfüttert, die bedarfsgerecht mit Kraftfutter ergänzt wurde. In sieben Teilprojekten wurden verschiedene Aspekte untersucht. Im vorliegenden Bericht sollen Daten zur Milchqualität, im Speziellen das Fettsäurenmuster der Milch, sowie Überlegungen zum Milchanfall diskutiert werden.

Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Aspekte zur Milchqualität und Saisonalität der Milchlieferungen | Nutztiere

Zusammenfassung

Material und Methoden Detaillierte Angaben zum Projekt «Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain» sind bei Hofstetter et al. (2011) beschrieben. In monatlich gezogenen Tankmilchproben wurden die Keim- und Zellzahlen sowie der Fett- und Eiweissgehalt bestimmt. Im Jahr 2008 wurden während drei Perioden Tankmilchproben auf die käsereirelevanten Keimgruppen Gesamtkeimzahl, Buttersäurebakteriensporen, Propionsäurebakterien, salztolerante Keime, Enterokokken und aerobe psychrotrophe Keime untersucht. 2009 und 2010 wurden zweimal monatlich von jeder Herde eine Tankmilchprobe gefasst und auf die Gesamtkeimzahl sowie den Gehalt an Buttersäurebakteriensporen (MPN-Methode = Most Probable Number) untersucht. In allen drei Jahren wurde monatlich in Tankmilchproben, getrennt nach den beiden Milchproduktionssystemen, das Fettsäurenmuster bestimmt. Die Analyse wurde nach der Methode von Collomb und Bühler (2000) durchgeführt.

Resultate und Diskussion Milchmenge, Fett- und Eiweissgehalt Die durchschnittliche Milchproduktion betrug bei der Weideherde 5752 kg ECM und bei der Stallherde 8‘286 kg ECM pro Kuh und Jahr. Bedingt durch die saisonale Abkalbung nahm die durchschnittliche Milchmenge pro Kuh in der Weidegruppe während dem Jahr kontinuierlich ab. In der Stallgruppe, mit einer stärkeren Verteilung der Abkalbungen, war die durchschnittliche Milchproduktion über das Jahr stabiler, mit einer leichten Zunahme Ende des Sommers. Die Fett- und Eiweissgehalte nahmen in der Weidegruppe in allen drei Jahren zuerst ab und dann gegen Ende der Laktation wieder zu (Abb. 1a). Bei der 

4,5 4,0 3,5 3,0

Gehalte in %

5,0

Jan

Gehalte in %

4,0 3,5

5,0 Gehalte in %

Gehalte in %

5,0

4,5

3,0 a Weideherde

a Weideherde

Jan

Feb Mär Apr Mai Jun

4,5 4,0 3,5

b Stallherde 5,0

4,5 4,0 3,5

3,0 Jan Feb Mär Apr Mai Jun Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Fett 2008 Eiweiss 2008

b Stallherde

a Weideherde

Jul 3,0 Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mär Apr Mai Jun

Gehalte in %

5,0

In den Jahren 2008 bis 2010 wurden im Projekt «Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain» zwei unterschiedliche Milchproduktions systeme – weidebetontes System versus Stallfütterung mit Gras- und Maissilagen – verglichen. Im vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse zur Milchqualität und saisonaler Milchproduktion dargestellt. Die Fett- und Eiweissgehalte variierten in der Milch der Weideherde im Laufe des Jahres viel stärker als bei der Stallherde. Dies kann bei der Verarbeitung der Milch zu Problemen führen. Die durchschnittlichen Keimzahlen waren bei beiden Milchproduktionssystemen sehr ähnlich. Hingegen wies die Milch der Stallherde höhere Zellzahlen im Vergleich zur Weideherde auf. Die Untersuchungen der Buttersäurebakteriensporen zeigten, dass für die Produktion einer silofreien Milch eine strikte Trennung der Tiere, die mit Silage beziehungsweise ohne Silage gefüttert werden, wichtig ist. Durch das Milchproduktionssystem beziehungsweise die Fütterung wurde das Fettsäurenmuster der Milch beeinflusst. So wies die Milch der Weideherde weniger gesättigte und mehr einfach sowie mehrfach ungesättigte Fettsäuren auf. Im Speziellen konnten höheren Gehalte an CLA und Omega-3-Fettsäuren bei der Weideherde im Vergleich zur Stallherde festgestellt werden. Bei der Weideherde variierte die Milchproduktion im Laufe des Jahres sehr stark. Die höchsten Mengen wurden in den Monaten April und Mai abgeliefert. Bei der Stallherde war der Milchanfall über das ganze Jahr viel ausgeglichener.

Jul

Aug Sep

Okt Nov Dez

Jul

Aug Sep

Okt Nov Dez

b Stallherde

4,5 4,0 3,5

Jul 3,0 Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mär Apr Mai Jun

Fett 2009 Eiweiss 2009

Fett 2010 2008 EiweissFett 2010 Eiweiss 2008

Fett 2009 Eiweiss 2009

Fett 2010 Eiweiss 2010

4,5 1 | Fett- und Eiweissgehalte der Milch der Weide- und Stallherde. Abb. 4,0 3,5 3,0

Jan

Feb Mär Apr

Mai Jun

Jul

Aug Sep

Okt Nov Dez

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Nutztiere | Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Aspekte zur Milchqualität und Saisonalität der Milchlieferungen

Keimzahl

Zellzahl

Jahr

Weideherde

Stallherde

Weideherde

Stallherde

Median

2008

7500

6500

87 000

114 000

Minimum

2008

2000

3000

29 000

70 000

Maximum

2008

24 000

158 000

386 000

Median

2009

8000

5000

145 000

151 000

Minimum

2009

2000

3000

57 000

81 000

Maximum

2009

146 000

14 000

200 000

464 000

Median

2010

6000

4500

106 000

Minimum

2010

2000

50 000

54 000

Maximum

2010

8000

24 000

158 000

466 000

Weideherde

1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

Bakteriologische Qualität Die Gesamtkeimzahl lag in den meisten Fällen unter 10 000 KbE/ml Milch. Der Gehalt an Buttersäurebakteriensporen überschritt den Beanstandungsgrenzwert für silofreie Lieferantenmilch von 200 Sporen pro Liter Milch in beiden Produktionssystemen in den Jahren 2008 bis 2010 mehrmals (Weideherde 27-mal, Stallherde 43 mal von je 55 Proben). Die höchsten Werte wurden jeweils im Herbst beziehungsweise anfangs Winter festgestellt (Abb. 2). Dass die Milch der Weideherde teilweise auch hohe Sporengehalte aufwies, dürfte vor allem darauf zurückzuführen sein, dass alle Tiere im gleichen Melkstand gemolken wurden. Aus arbeitstechnischen Gründen wurden zuerst die Kühe der Stallherde und danach die Tiere der Weideherde gemolken. Es ist davon auszugehen, dass eine Verschleppung der Buttersäurebakteriensporen, einerseits durch das Stall- und Melkpersonal und andererseits durch die Tiere über den Warteraum und die Melkanlage stattfand. Wird hingegen die Limite für Silomilch von 1500 Sporen pro Liter Milch als Basis genommen, so liegen die meisten Werte von beiden Herden unter dieser Limite. Die Untersuchungen machen

Stallherde

27.02. 9.03. 25.03. 8.04. 22.04. 4.05. 26.05. 9.06. 25.06. 7.07. 23.07. 6.08. 26.08. 9.09. 23.09. 7.10. 27.10. 10.11. 26.11. 9.12.

Sporen pro Liter Milch

Stallgruppe waren die Fett- und Eiweissgehalte in der Tankmilch im Verlauf des Jahres konstanter (Abb. 1b). Die Milch der Kühe der Stallherde wies 2008 und 2010 im Durchschnitt einen um 0,3 %-Punkte höheren Fettgehalt im Vergleich zur Weideherde auf. 2009 war der Unterschied nur 0,1 %-Punkte. Die durchschnittlichen Eiweissgehalte waren in beiden Herden sehr ähnlich. Dass die Milch in der Spätlaktation deutliche Veränderungen gegenüber der durchschnittlichen Milchzusammensetzung aufweist ist bekannt (Kefford et al. 1995; Lucey 1996). Wird in eine Käserei nur Milch von saisonal abkalbenden Kühen abgeliefert, dann sind negative Auswirkungen auf die Verarbeitungstauglichkeit der Milch zu erwarten (Lucey 1996). Nach Schaeren et al. (2004) waren bis zu einem Anteil von 50 % an Milch von Kühen Ende Laktation in der Verarbeitungsmilch keine negativen Auswirkungen auf die Käsequalität festzustellen.

Keim- und Zellzahl Die Keim- und Zellzahl der untersuchten Milchproben sind aus Tabelle 1 ersichtlich. Der Beanstandungsgrenzwert der Keimzahl von 80 000 Keime/ml wurde einmal bei der Weideherde überschritten. Der Grenzwert von 350’000 Zellen/ml wurde insgesamt dreimal bei der Stallherde überschritten und zwar jeweils einmal pro Jahr im Sommer. Die durchschnittlichen Keimzahlen waren bei beiden Milchproduktionssystemen mit Ausnahme von 2009 sehr ähnlich. Hingegen wies die Milch der Stallherde in allen drei Jahren im Durchschnitt höhere Zellzahlen im Vergleich zur Weideherde auf (Tab. 1).

2.02. 16.03. 30.03. 15.04. 29.04. 11.05. 29.05. 10.06. 22.06. 6.07. 22.07. 3.08. 23.08. 6.09. 20.09. 20.09. 20.10. 1.11. 15.11. 1.12.

Tab. 1 | Keim- und Zellzahlen der Milch der Weide- und Stallherde

2009 Abb. 2 | Buttersäurebakteriensporengehalte in der Milch der Weide- und Stallherde.

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2010

Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Aspekte zur Milchqualität und Saisonalität der Milchlieferungen | Nutztiere

es deutlich, dass bei der silofreien Milchproduktion eine strikte Trennung der Tiere, die mit Silage beziehungsweise ohne Silage gefüttert werden, richtig und notwendig ist. Mit Ausnahme einer Probe bei den Propionsäurebakterien (290 KbE/ml) gaben die käsereirelevanten Keimgruppen – Propionsäurebakterien, salztolerante Keime, Enterokokken und aerobe psychrotrophe Keime – zu keinen Beanstandungen Anlass. Fettsäurenmuster Fett in der Kuhmilch enthält verschieden zusammengesetzte Fettsäuren (FS). Einige davon sollen sich positiv auf die Gesundheit der Menschen auswirken (Haug et al, 2007). Dazu gehören die mehrfach ungesättigten FS, Omega-3-FS und die konjugierten Linolsäuren (CLA). Die Milch der Weidekühe wies weniger gesättigte, besonders zwischen April und Oktober, im Vergleich zur Stallgruppe auf (Abb. 3a). Dafür konnten in dieser Milch mehr einfach und mehrfach ungesättigte Fettsäuren festgestellt werden.

g/100 g Fett

70,0

a Gesättigte Fettsäuren

65,0 60,0 55,0 50,0

g/100 g Fett

Jan Feb Mär Apr Mai Jun

4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

Jul

Aug Sep Okt Nov Dez

Jul

Aug Sep Okt Nov Dez

Jul

Aug Sep Okt Nov Dez

b Konjugierte Linolsäuren

Jan Feb Mär Apr Mai Jun

g/100 g Fett

Bei der Weidegruppe stieg die konjugierte Linolsäure (CLA) bis zum September in allen drei Jahren kontinuierlich von 0,5 bis zu 3,4 g pro 100 g Fett an (Abb. 3b). Bei der Stallgruppe betrugen die CLA-Gehalte durchschnittlich 0,6 g pro 100 g Fett und variierten nur zwischen 0,3 und 0,8 g während des ganzen Jahres. Die CLAGehalte bei der Weidegruppe sowie der Verlauf während der Weideperiode waren ähnlich wie die Gehalte, welche Collomb et al. (2008) bei Untersuchungen im Berggebiet gefunden haben. Die Ergebnisse decken sich auch mit Untersuchungen von White et al. (2001), die zeigten, dass weidebetonte Rationen im Vergleich mit einer Teilmischration zu höheren Gehalten an langkettigen ungesättigten FS und CLA in der Milch führten. Die Omega-3-Fettsäuren nahmen auch in allen drei Jahren bei der Weideherde von 1,3 auf 2,2 g pro 100 g Fett zu (Abb. 3c). Diese Werte waren im Sommer doppelt so hoch wie bei der Stallherde. Ähnliche Unterschiede bei den Omega-3-Fettsäuren konnten auch Martin et al. (2007) bei grasbetonten beziehungsweise maissilagereichen Rationen feststellen. Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung zeigen, dass Weidemilch das Fettsäurenmuster der Milch positiv beeinflusst. Doch die Gehalte an CLA und Omega3-Fettsäuren sind dennoch in der Milch zu gering und eine Auslobung der höheren Gehalte in der Weidemilch ist nach schweizerischem Recht nicht gestattet.

c Omega-3-Fettsäuren

Jan Feb Mär Apr Mai Jun Weideherde 2008 Weideherde 2010 Stallherde 2009

Weideherde 2009 Stallherde 2008 Stallherde 2010

Abb. 3 | Verlauf der gesättigten Fettsäuren, konjugierten Linolsäuren und Omega-3-Fettsäuren im Laufe des Jahres in der Milch der Weide- und Stallherde.

Saisonalität der Milcheinlieferungen Der Milchmarkt fordert möglichst ausgeglichene Milchlieferungen über das ganze Jahr. Doch in der Schweiz gibt es im Frühling nach wie vor eine deutliche Milch überversorgung und im Sommer ein Milchmengenloch (Frey und Bernet 2010). Bei der Weideherde war der Milchanfall entsprechend in den Monaten April und Mai am höchsten (Abb. 4). In den Monaten Dezember bis Februar wurde keine beziehungsweise nur wenig Milch produziert. Bei der Stallherde war der Milchanfall über das ganze Jahr viel ausgeglichener. Zudem wurde bei dieser Herde mit gezielter Belegung der Kühe versucht, die saisonal stark schwankenden Milchlieferungen der Weideherde auszugleichen. So konnte hier in den Monaten Mai bis Juli am wenigsten Milch und am meisten in den Monaten Dezember und Januar produziert werden. Da sich die Fütterung der Stallherde mit ausschliesslich konserviertem Futter nicht nach der Vegetationsperiode richtet, spielt es aus Sicht der Produktionskosten weniger eine Rolle, wann die meiste Milch produziert wird. Bei gezielter Milchproduktion besteht zudem die Möglichkeit, einen höheren Milchpreis zu erzielen. Die Milcheinlieferungen der Weideherde betrugen während den drei Projektjahren durchschnittlich 155 524 kg 

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Nutztiere | Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Aspekte zur Milchqualität und Saisonalität der Milchlieferungen

Weideherde

25 000

Stallherde

Milchmenge kg

20 000

15 000

10 000

5000

0 Jan

Feb

Mär

Apr

Mai

Jun

Jul

Aug

Sep

Okt

Nov

Dez

Abb. 4 | Saisonaler Verlauf der Milchlieferungen der Weide- und Stallherde (Durchschnittswerte von 2008 bis 2010).

pro Jahr. Während den Monaten Januar, Februar, Oktober, November und Dezember waren die Ablieferungen unter dem monatlichen Mittelwert, in den übrigen Monaten waren die Werte über dem monatlichen Mittelwert. Die Milcheinlieferungen der Stallherde betrugen durchschnittlich 182 655 kg pro Jahr. Vom Monatsmittel her gesehen ergaben sich bei dieser Herde Abweichungen von ± 5,28 %. Da die Milchverarbeiter grossen Wert auf eine ausgeglichene Milchlieferung legen, gilt es bei der weidebasierten Produktion dem Ausgleich der saisonalen Milchproduktion Rechnung zu tragen. Durch die unterschiedlichen Zeitpunkte der Überbeziehungsweise Unterlieferung gegenüber dem jeweiligen Monatsmittel, ist es theoretisch möglich die Milcheinlieferungen der beiden Herden auszugleichen. Um diesen Ausgleich zu erreichen, müssten die monatlichen Milchlieferungen der Weideherde mit den 4,5-fachen Milchmengen der Stallherde kombiniert werden. Es resultiert eine Jahresmilchmenge von 977 470 kg mit einer Abweichung von ± 2,65 %. Um diese geringen Abweichung von den monatlichen Milchlieferungen erreichen zu können, müssten theoretisch 18,2 % der Schweizer Milchproduzenten eine identische Weideherde und 81,8 % eine Stallherde halten. Es kann jedoch nicht davon ausgegangen werden, dass es in der Schweiz in Zukunft nur die beiden hier untersuchten Milchproduktionssysteme geben wird.

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Schlussfolgerungen ••Die Fett- und Eiweissgehalte der Milch der Weidegruppe variierten im Laufe des Jahres viel stärker als diejenige der Stallherde. Bei der Verarbeitung von grossen Anteilen von solcher Milch kann es daher Ende Jahr Probleme geben. ••Die Keim-, Zellzahl und bakteriologische Qualität der Milch beider Produktionssysteme war gut. ••Der Gehalt an Buttersäurebakteriensporen überschritt den Beanstandungsgrenzwert für silofreie Lieferantenmilch in beiden Produktionssystemen mehrmals. ••Die Milch der Weideherde wies weniger gesättigte, dafür mehr einfach und mehrfach ungesättigte Fettsäuren sowie im Speziellen mehr CLA und Omega3-Fettsäuren im Vergleich zur Stallherde auf. Die Werte sind jedoch zu gering, um dies ausloben zu können. ••Der Milchmarkt fordert möglichst ausgeglichene Milchlieferungen über das ganze Jahr. Um diesen Ausgleich zu erreichen, müssten die monatlichen Milchlieferungen der Weideherde mit den 4,5-fachen Milchmengen der Stallherde kombiniert werden. Eine marktgerechte saisonale Preisdifferenzierung macht n daher Sinn.

Confronto tra sistemi di produzione lattieri Hohenrain. Qualità del latte in relazione al periodo di consegna Tra il 2008 e il 2010, nell'ambito del progetto sul confronto tra sistemi di produzione del latte a Hohenrain, sono stati confrontati due sistemi di produzione di latte: il primo basato sulla pascolazione e il secondo sulla nutrizione in stalla con razione di erba e mais insilati. Il presente articolo ne riporta i risultati in termini di qualità e produzione stagionale del latte. Nel corso dell’anno si è riscontrato nel latte proveniente da mandrie al pascolo un contenuto in grasso e proteine molto più variabile rispetto a quello dell' altro gruppo. Queste variazioni possono generare problemi in fase di trasformazione del latte. Il numero di cellule era più elevato nel latte proveniente dalla stalla rispetto a quello del pascolo. Dalle analisi della flora batterica dell'acido butirrico è emerso che per produrre latte senza insilati è importante separare nettamente gli animali nutriti con questi ultimi dagli altri. Il profilo degli acidi grassi del latte è influenzato sia dal sistema di produzione, che dal foraggiamento. Quello proveniente da mandrie al pascolo presentava meno acidi grassi saturi e maggiormente acidi grassi mono o polinsaturi. In particolare, nel latte prodotto da mandrie al pascolo si sono riscontrati tenori più elevati di CLA e omega 3 rispetto a quelli rilevati nel latte proveniente dalla mandria afforaggiata in stalla. Per il sistema di produzione basato sul pascolo si è registrato un’importante variazione della produzione di latte nel corso dell'anno con picchi in aprile e maggio, mentre per quello afforaggiato in stalla la produzione è risultata molto più equilibrata.

Literatur ▪▪ Collomb M. & Bühler T., 2000. Analyse de la composition en acides gras de la graisse de lait. I. Optimisation et validation d’une méthode générale à haute résolution. Mitteilungen aus Lebensmitteluntersuchung und H ygiene 91, 306–332. ▪▪ Collomb M., Bisig W., Bütikofer U., Sieber R., Bregy M. & Etter L., 2008. Seasonal variation in the fatty acid composition of milk supplied to dairies in the mountain regions of Switzerland. Dairy Science and Technology 88, 631–647. ▪▪ Frey H.J. & Bernet A., 2010. Mehr Milch im Sommer, weniger im Frühling. Die Grüne 19, 9–12. ▪▪ Haug A., Hostmark A.T. & Harstad O.M., 2007. Bovine milk in human n utrition: a review. Lipids in Health and Disease 6, 25. ▪▪ Hofstetter P., Frey H.J., Petermann R., Gut W., Herzog L. & Kunz P., 2011. Vergleich der Milchproduktionssysteme Stallhaltung vs. Weidehaltung: Futter, Leistungen und Effizienz. Agrarforschung Schweiz 2 (9), 402–411

Summary

Riassunto

Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Aspekte zur Milchqualität und Saisonalität der Milchlieferungen | Nutztiere

System comparison milk production Hohenrain: milk quality and seasonal milk production In the years 2008 to 2010, in the project «System comparison milk production Hohenrain», two different milk production systems were compared: a pasture based system versus an indoor feeding system with a mix ration of grass and maize silage. In the present paper the results of milk quality and seasonal milk production were investigated. The fat and protein contents varied during the year much more in the milk of the pasture based herd than in the milk of the indoor herd. In milk processing, this can cause serious problems. The milk of the indoor herd showed higher total somatic cell counts than the milk of the pasture based herd. The investigations of the butyric acid bacteria spores showed that, for the production of hard cheese, a strict separation of the animals fed with or without silage is important. The milk production system and the feeding influenced the fatty acid composition of the milk. The milk of grazing cows had less saturated and more unsaturated fatty acids than the milk of cows fed with conserved forage. Especially higher contents of CLA and omega-3 fatty acids were analysed in the milk of grazing cows. In the pasture based system, the milk production varied strongly during the year. The highest quantities were delivered in April and May. In the indoor feeding system, the milk production was more balanced during the whole year. Key words: milk production systems, pasture, indoor feeding, milk quality, fatty acids.

▪▪ Martin B., Ferlay A., Graulet B., Nozière P. & Chilliard Y., 2007. Influence de l’alimentation de la vache laitière sur la composition en acides gras et en vitamines du lait. Tagungsband: Der besondere Wert graslandbasierter Milch, 18–30. ▪▪ Kefford B., Christian M.P., Sutherland B.J., Mayes J.J. & Grainger C., 1995. Seasonal influences on Cheddar cheese manufacture: influence of diet quality and stage of lactation. J. Dairy Res . 62, 529–537. ▪▪ Lucey J., 1996. Cheesemaking from grass based seasonal milk and problems associated with late-lactation milk. Journal of the Society of Dairy Technology 49, 59–64. ▪▪ Schaeren W., Sollberger H. & Münger A., 2004. Ein Mal Melken pro Tag: Milch- und Käsequalität. Agrarforschung 11 (7), 286–291. ▪▪ White S.L., Bertrand J.A., Wade M.R., Washburn S.P., Green J.T. & Jenkins T.C., 2001. Comparison of fatty acid content of milk from Jersey and Holstein cows consuming pasture or total mixed ration. Journal of Dairy Science 84, 2295–2301.

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N u t z t i e r e

Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain

Weide- oder Stallfütterung – was ist wirtschaftlicher? Christian Gazzarin1, Hans-Jörg Frey2, Remo Petermann3 und Markus Höltschi2 1 Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, 8356 Ettenhausen 2 Berufsbildungszentrum Natur und Ernährung BBZN, 6276 Hohenrain 3 Berufsbildungszentrum Natur und Ernährung BBZN, 6170 Schüpfheim Auskünfte: Christian Gazzarin, E-Mail: christian.gazzarin@art.admin.ch, Tel. +41 52 368 31 84

Die Weideherde führte zu deutlich besseren Einkommen und einem geringeren Arbeitszeitbedarf.

Die hohen Futterkosten (Futterkonservierung, Kraftfutter) bei der Stallherde konnten mit der höheren Milchleistung nicht wettgemacht werden.

Einleitung

Versuchsanlage und Vorgehen Im Projekt «Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain» konnten unter weitgehend homogenen Bedingungen beide Systeme, Stallhaltung und Vollweide, verglichen werden. Dazu wurden die Milchkühe des Gutsbetriebs des Bildungszentrums Natur und Ernährung in Hohenrain in zwei Gruppen unterteilt. Hinsichtlich Fläche und Betriebsmanagement hat die Versuchsanalage optimale Vergleichsbedingungen ermöglicht. Detaillierte Angaben zum Projekt sind in Hofstetter et al. (2011) enthalten. Während der dreijährigen Versuchsdauer (2008– 2010) erfolgte eine getrennte Buchhaltung für die beiden Herden, die alle Leistungen, Direktkosten und Strukturkosten im elektronischen Kassabuch Agro-Twin Cash (Version 1.70) erfasste. Innerhalb der Buchhaltung wurden die einzelnen Positionen der Betriebszweige so weit als möglich nach dem Verursacherprinzip den zwei

Um im zukünftigen Milchmarkt mit voraussichtlich weniger Grenzschutz bestehen zu können, müssen Milchproduktionsbetriebe ihre Kosten senken und in allen Bereichen effizienter werden. In der Schweiz zeichnen sich seit einigen Jahren zwei Strategien zur Kostensenkung und Effizienzsteigerung in der Milchproduktion ab: Die Stallhaltung mit überdurchschnittlichen Leistungen pro Kuh und intensiver Fütterung im Stall und die Vollweidehaltung mit einer hohen Milchleistung pro Hektare Weidefläche durch Vollweidesystem und saisonaler Abkalbung im Frühling. Um das wirtschaftliche Potenzial der beiden Produktionssysteme zu vergleichen, ist eine betriebliche Betrachtung notwendig, damit Schlussfolgerungen für die Praxis abgeleitet werden können.

418

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Produktionssystemen zugeteilt. Schliesslich wurde für beide Herden eine vollständige Kostenrechnung erstellt. Der Abschluss der Buchhaltung wurde durch die AGROTreuhand Sursee (LU) vorgenommen. Vollkostenrechnung Die Vollkostenrechnung basiert auf der Methode wie sie von IFCN (International Farm Comparison Network), EDF (European Dairy Farmers) und bisher auch von der Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART angewandt wird. Hierbei wird das System Milchproduktion mit allen Koppelprodukten (Schlachtvieh- und Zuchterlöse) bzw. -leistungen (Direktzahlungen) gesamthaft mit den entsprechenden Kosten- und Leistungspositionen erfasst. Die Ergebnisse werden dann mit der gesamten Milchproduktion ins Verhältnis gesetzt. Für die Simulation wird das IFCN-Simulationsmodell TIPICAL verwendet (Hemme 2000). Damit lassen sich die Kosten und Leistungen eines Milchproduktionssystems detailliert mit Hilfe eines Preis-Mengen-Gerüstes erfassen. Die damit erreichte transparente Darstellung ermöglicht so auch diverse Szenarien- und Variantenrechnungen. Zuteilung der Kosten und Leistungen Für die Berechnungen wurden die Versuchsergebnisse der Stall- und Weideherde je einem fiktiven Betrieb (Modellbetrieb) zugeordnet, was eine betriebliche Betrachtung ermöglicht. Die Betriebe – fortan mit dem Kürzel SH-24 (Stallherde mit rund 24 Kühen) und WH-28 (Weideherde mit rund 28 Kühen) bezeichnet – verfügen über eine Nutzfläche von je rund zwölf Hektaren (exkl. Ökoflächen), wobei die Stallherde darauf auch ein Teil des Kraftfutters (Energieausgleichsfutter) produziert. Die eigentliche Zuteilung erfolgte bereits weitgehend in der Buchhaltung. Für einzelne Kostenpositionen, insbesondere für Strukturkosten, musste der Aufteilungsschlüssel mittels diverser Kalkulationsprogramme über Standardwerte hergeleitet werden: Beim Gebäude errechneten sich die Investitionen auf Basis von korrigierten Preisen des ART-Preisbaukastens (Hilty et al. 2007). Die Berechnung erfolgte zweistufig über ein stalltypenbasiertes Kalkulationsprogramm (Gazzarin und Hilty 2002) und über das Simulationsmodell für Milchproduktionssysteme «PARK» (Gazzarin et al. 2004), in dem Futterlagerung, Sommerfütterung, Kuhtyp und Melksystem entsprechend berücksichtigt werden. Die Abschreibedauer wurde auf 35 Jahre festgelegt. Während für die Abschreibung und den Gebäudeunterhalt die berechnete Investition zugrundegelegt wird, errechnen sich die Kapitalkosten basierend auf einer fixen Verbindlichkeit von CHF 500 000.–, die gemäss den Investitionsunterschieden zugeteilt wurden (Stallherde 43 %, Weideherde 57 %).

Zusammenfassung

Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Weide- oder Stallfütterung – was ist w irtschaftlicher? | Nutztiere

Im «Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain» wurden zwei Milchviehherden während drei Jahren auf einer identischen Fläche in unterschiedlichen Produktionssystemen verglichen. Höhere Einzeltierleistung und intensive Stallfütterung kennzeichneten das System «Stallherde», während für die «Weideherde» eine Vollweide mit saisonaler Abkalbung unter arrondierten Bedingungen betrieben wurde. Eine wirtschaftliche Bewertung der beiden Systeme aufgrund der Versuchsdaten zeigt folgende Ergebnisse: Die Weideherde erreicht deutlich tiefere Fremdkosten und weist folglich trotz tieferem Milcherlös ein signifikant höheres Einkommen auf (+ CHF 12 000.–). Die Arbeitsverwertung («Stundenlohn») ist aufgrund des tieferen Arbeitseinsatzes je nach Variante rund doppelt so hoch wie bei der Stallherde. Die konsequente Reduktion wichtiger Fremdkostenpositionen (z. B. Kraftfutter, Silomais) wirkt sich günstiger auf das Einkommen aus, als der Fokus auf einen höheren Milcherlös mit Hilfe höherer Tierleistungen und intensiver Stallfütterung. Dies trifft insbesondere zu, wenn tiefere Milchpreise nicht durch tiefere Einkaufspreise für Kraftfutter oder Dienstleistungen (Lohnunternehmen) kompensiert werden können. Letztere variable Kostenpositionen belasten die Kosten der Stallherde erheblich und können nur durch eine Senkung der fixen Strukturkosten (Maschinen, Gebäude, Arbeit) mit Hilfe einer deutlichen Produktionsausdehnung kompensiert werden. Allerdings führt eine solche Produktionsausdehnung in der Regel wiederum zu Folgekosten. Unter gegebenen Wachstumsrestriktionen kann folglich mit einer Weidestrategie das Kostensenkungspotential rascher und mit weniger Risiko umgesetzt werden.

Die Quantifizierung der Arbeitszeit erfolgte einerseits über Messungen, sowohl aus dem Versuch als auch auf vergleichbaren Betrieben aus Arbeitskreisen, die dann in ein Kalkulationsprogramm integriert wurden. Andererseits liess sich die Arbeitszeit aufgrund der entsprechend vorhandenen technischen Ausstattung manuell mit Hilfe des Arbeitsvoranschlages (Stark et al. 2009) berechnen. Die unterschiedlichen Berechnungsansätze kamen zu einem identischen Arbeitszeitverhältnis von 53 % für die  Stallherde und 47 % für die Weideherde.

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Nutztiere | Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Weide- oder Stallfütterung – was ist w irtschaftlicher?

Die Maschinenkosten basieren auf dem bestehenden Maschinenpark, sowohl bei den fixen als auch bei den variablen Kosten. Die Abschreibungen sind gemessen an der Grösse des Gutsbetriebs eher unterdurchschnittlich, sodass er für die rund halb so grossen Modellbetriebe zu 100 % übernommen wurde. Für den Weidebetrieb wurden hingegen keine Ackerbaumaschinen zugeteilt. Die Allokation der variablen Maschinenkosten wie Unterhalt, Reparaturen und Treibstoffverbrauch ermittelte sich aufgrund der erhobenen Traktorstunden (Verhältnis 76 % für Stallherde und 24 % für Weideherde). Bei den Stromkosten erfolgte aufgrund der Heubelüftung eine Allokation von 30 % (Stallherde) und 70 % (Weideherde). Für die Berechnung der Landkosten (Pachtzinsen) gilt für beide Herden die Annahme von 50 % Pachtland à CHF 800.– je Hektare. Die übrige Hälfte wird zudem mit dem gleichen Betrag als Opportunitätskosten in die eigenen Strukturkosten eingerechnet. Die Zuteilung der Kontingentskosten basiert auf der effektiven Milchproduktion, während für Wasser und Aufzuchtkosten (Kälber) die Kuhzahl massgebend war. Die übrigen fixen allgemeinen Betriebskosten (Telefon, Weiterbildung, Versicherung etc.) wurden auf beiden Herden zu je 80 % zugeteilt. Bei den variablen Kosten sind die Kosten für das Ergänzungsfutter in der Ausgangsvariante bei der Stallherde so berechnet, dass mit den Verkaufserlösen der Ackerprodukte (Futterweizen und Körnermais) die Kosten für den Kraftfutterzukauf verbilligt wurden. Dafür sind die variablen Kosten dieser Ackerkulturen der Stallherde entsprechend belastet worden. Simulationen Als jährliche Erfolgsgrössen für den Vergleich dienen primär das Einkommen aus der Milch (Leistungen abzüglich Fremdkosten) sowie die effektive Arbeitsverwertung je Stunde (Leistungen abzüglich Selbstkosten ohne kalkulierte Arbeitskosten dividiert durch die Anzahl benötigte Arbeitsstunden). Mit Hilfe des Simulationsmodells TIPICAL werden basierend auf der Ausgangsvariante verschiedene Szenarien und Verfahren simuliert. Als wichtigste Einflussgrösse für das Einkommen gilt der Milchpreis. Dieser soll über einen Bereich von 40 bis 80 Rappen variiert und die Einkommensentwicklung entsprechend abgebildet werden. Die Kosten werden dabei der Einfachheit halber konstant gehalten. Im Weiteren werden der Ausgangsvariante zwei neue Verfahrensvarianten gegenübergestellt: ••Stallherde mit voller Auslastung der Nutzfläche (100 % Kraftfutterimport) ••Weideherde mit Silagefütterung

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Resultate Ausgangsvarianten (SH-24 / WH-28) Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse. Die ersten beiden Spalten (SH-24; WH-28) betreffen die Ausgangsvariante, auf die zuerst eingegangen wird. Die beiden Spalten rechts werden in den Folgekapiteln «Variante 1» und «Variante 2» besprochen. Bei den Leistungen erwirtschaftet die Stallherde insgesamt höhere Produkterlöse, was in erster Linie durch die höhere Milchproduktion bedingt ist. Mit fast vier Kühen weniger werden auf der gleichen Fläche 18 % mehr Milch produziert. Die Weideherde macht den tieferen Milcherlös aber durch höhere Nebenerlöse (Schlachtkühe, Kälber) und höheren Direktzahlungen (mehr Kühe) wieder mehr als wett und erreicht so eine um fast 2 Rappen höhere Gesamtleistung je Kilogramm Milch. Hinsichtlich der Direktkosten weist die Stallherde insbesondere beim Futterzukauf deutlich höhere Kosten auf, während sich die übrigen Kostenpositionen weniger stark unterscheiden. Diese liegen bei der Stallherde absolut betrachtet zwar oft höher, können aber durch die grössere Milchproduktion weitgehend wieder «verdünnt», das heisst auf die Menge verteilt werden. Grössere Differenzen sind bei den Strukturkosten auszumachen, vor allem was den Maschinenbereich betrifft (inkl. Lohnarbeiten). Hierbei stechen insbesondere die hohen Kosten für Lohnunternehmen ins Auge. Diese resultieren aus dem allgemein deutlich höheren Konservierungsaufwand, dem Silomais-Anbau und der Siloballenproduktion, deren Kosten alle einen hohen Anteil für Lohnunternehmen aufweisen. Dagegen hat die Weideherde aufgrund der silofreien Fütterung klar höhere Gebäudekosten und, daraus folgend, auch höhere Kapitalkosten – primär infolge des Dürrfutterlagers. Die Kostennachteile der Stallherde bei den Maschinen wiegt jedoch schwerer als der höhere Gebäudeaufwand für die Weideherde, sodass diese bei den fremden Strukturkosten mit gut 39 Rappen fast vier Rappen günstiger liegt als die Stallherde (rund 43 Rappen). Insgesamt resultiert bei den Fremdkosten ein Kostenvorteil für die Weideherde von knapp acht Rappen je Kilogramm Milch (69,6 Rappen zu 77,2 Rappen). Bei den eigenen Strukturkosten, insbesondere bei den Arbeitskosten produziert die Stallherde trotz der umfangreichen Konservierung und Stallfütterung leicht günstiger als die Weideherde, nämlich um 1,6 Rappen. Auch hier spielt wieder der Vedünnungseffekt eine Rolle, muss doch für die Stallherde knapp 300 Stunden mehr Arbeit aufgewendet werden. Im Weiteren ist der Kostenvorteil auch auf die maschinelle Rationalisierung mit dem Futtermischwagen zurückzuführen, die sich ent-

Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Weide- oder Stallfütterung – was ist w irtschaftlicher? | Nutztiere

Tab. 1 | Produzierte Milchmengen, Erlöse und Kosten der verschiedenen Varianten für die Stall- und Weideherde Ausgangsvarianten

Variante 1 Variante 2

SH-24

WH-28

SH-28

WH-28s

194,11

165,21

223,41

165,21

24,3

27,9

Milcherlös

64,2

60,8

64,7

60,8

Schlachtkuherlös

5,0

4,0

5,0

4,0

Kälbererlös weibl.

2,1

2,9

2,1

2,9

Kälbererlös männl.

2,7

5,1

2,7

5,1

Summe Produkterlöse

74,0

72,8

74,5

72,8

Produzierte Milchmenge (Tonnen / Jahr) Anzahl Kühe Erlöse (CHF / 100 kg Milch)

Direktzahlungen

15,5

18,6

14,3

18,6

Total Erlöse

89,5

91,4

88,9

91,4

SH–24

WH–28

SH–28

WH–28s

Direktkosten (CHF / 100 kg Milch) zugekauftes Kraftfutter Michprod.

7,2

3,3

9,9

2,6

zugekauftes Futter Milchprod. (exkl. KF)

2,0

1,4

2,0

1,4

Tierarzt und Medikamente

3,5

3,1

3,5

3,1

Besamung

1,4

Einstreu

0,7

0,6

0,7

0,6

Diverse Direktkosten + Sömmerungsgelder

1,8

2,2

1,7

2,2

Milchkontingentskosten

3,4

3,7

3,4

Tierzukauf

10,4

11,1

10,4

11,1

Total Direktkosten Tiere

30,4

26,7

33,4

26,0

Dünger

1,3

1,0

0,9

1,0

Saatgut

1,2

–

1,0

–

Pflanzenschutzmittel

0,5

0,0

0,3

0,0

Diverse

0,9

2,8

0,2

2,8

Total Direktkosten Futterproduktion

3,9

3,8

2,3

3,8

SH–24

WH–28

SH–28

WH–28s

Grundverbesserung Boden

Strukturkosten fremd (CHF/100 kg Milch)

0,0

Unterhalt Maschinen

2,4

0,9

2,4

0,9

Unterhalt Gebäude

1,2

2,0

1,2

1,5

Lohnunternehmer

11,8

0,9

11,7

3,0

Machinenmiete

2,1

0,4

2,1

0,4

Diesel

1,7

0,6

1,6

0,6

Strom

1,9

5,2

1,6

2,2

Wasser (Frischwasser/ Abwasser)

0,8

1,1

0,8

1,1

Steuern und Abgaben

0,1

gesetzliche Buchaltungsgebühr

0,0

Telefon etc.

0,8

0,9

0,7

0,9

Diverse Kosten

0,9

1,0

0,7

1,0

23,6

13,1

23,0

11,8

Total fremde Sachkosten

–

Pachtzins

Arbeitskosten (fremd)

2,4

2,9

2,1

2,9

Schuldzinsen

4,2

6,6

4,0

5,4

Total Faktorkosten (fremd)

6,6

9,5

6,1

8,3

sprechend bei den Maschinenkosten bemerkbar macht. Die Arbeitsproduktivität (kg Milch pro AKh) ist für beide Herden nahezu gleich hoch. Mit leicht höheren Leistungen und deutlich tieferen Fremdkosten lässt sich mit der Weideherde schliesslich ein höheres Einkommen erzielen als mit der Stallherde. Das Mehreinkommen liegt bei knapp CHF 12 000.–. Aufgrund des geringeren Arbeitszeitaufwandes wird mit der Weideherde zudem eine fast doppelt so hohe Arbeitsverwertung erzielt. Mehr Risiko mit der Stallherde Da der Milchpreis für das Ergebnis eine entscheidende Rolle spielt, soll dieser über einen Bereich von 40 bis 80 Rappen simuliert werden. Abbildung 1 zeigt das Einkommen in Abhängigkeit des Milchpreises. Je steiler die Kurve, desto eher ist das Ergebnis vom Milchpreis abhängig. Dabei ist ersichtlich, dass die Stallherde eine steilere Kurve aufweist und somit auch einem höheren Milchpreis-Risiko ausgesetzt ist. Milchpreise unter 60 Rappen können mit der Stallherde kaum noch verkraftet werden (das Einkommen sinkt unter null). Dagegen hat die Weideherde einen höheren Erlösanteil der Nebenprodukte (Kälber) und der Direktzahlungen und hat im Falle tiefer Milchpreise auch einen Diversifizierungsvorteil. Variante 1 «Auslastung der Nutzfläche» (SH-28) In der Ausgangsvariante wurde für die Stallherde mit rund 1,5 Hektaren eine eigene Kraftfutterproduktion vorgegeben. Damit stand weniger Hauptfutterfläche zur Verfügung. Nun sollen diese 1,5 Hektaren ebenfalls in Hauptfutterfläche umgewandelt werden. Das Verhältnis Grünland und Silomais wird dabei konstant gehalten. Damit verfügen beide Herden über eine nahezu identische Hauptfutterfläche und Kuhzahl. Die Ergebnisse der Stallherde werden dabei nur leicht verbessert. Auf der Leistungsseite wird der Mil- 

6,7

7,1

5,8

7,1

50 000

5,9

9,4

5,5

7,2

40 000

Total Abschreibungen

12,6

16,5

11,3

14,3

30 000

Total Fremdkosten

77,2

69,6

76,3

64,1

Land

2,4

2,9

2,1

2,9

Arbeit

36,8

38,4

33,5

39,0

Kapital

0,8

0,6

0,7

Total

-20 000

Unternehmergewinn

-28

-20

-24

-15

-30 000

23 963

35 978

28 206

45 019

-40 000

2553

2268

2670

2300

Arbeitsproduktivität (kg Milch/Akh)

Arbeitsverwertung (CHF/h)

7,9

13,2

9,2

17,1

Strukturkosten eigen (CHF/100 kg Milch)

Einkommen Milch (CHF/Jahr) Arbeitszeitaufwand (Akh/Jahr)

Einkommen / Jahr

Abschreibung Maschinen Abschreibung Gebäude

Weidehaltung

Stallhaltung

60 000

Abschreibungen

20 000 10 000 – -10 000

Rappen / kg Milch Abb. 1 | Einkommen in Abhängigkeit des Milchpreises.

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cherlös noch stärker gewichtet, während der Direktzahlungsanteil zurückgeht. Die Fremdkosten sinken nur leicht um 0,9 Rappen. Dies kann damit erklärt werden, dass die wichtigen Kostenpositionen wie Futterzukauf und Lohnarbeiten einen stark variablen Charakter aufweisen und der Grössenvorteil damit kaum ausgespielt werden kann. Entsprechende Kostenersparnisse resultieren einzig aus einer besseren Auslastung von Maschinen und Gebäuden, tieferen Arbeitskosten und tieferen Direktkosten bei der Futterproduktion, indem die hohen Kosten der eigenen Kraftfutterproduktion weggefallen sind. Dementsprechend verteuert haben sich jedoch die Kosten für den Kraftfutterzukauf. Das Einkommen kann so jährlich nur um knapp CHF 4300.– verbessert werden. Variante 2 «Silovariante für Weideherde» (WH-28s) Im Systemvergleich wurde neben einem unterschiedlichen Sommerfütterungssystem auch ein unterschiedliches Konservierungssystem vorgegeben (Weideherde mit Dürrfutterlager, Stallherde mit Siloballen). Grundsätzlich passt die reine Dürrfutterproduktion auch ideal in eine Vollweidestrategie und ermöglicht so über Qualitätsprodukte auch höhere Milchpreise. Dieser Preisvorteil war jedoch im vorliegenden Versuch nicht gegeben, weshalb im Folgenden ein Wechsel zur Silageproduktion kostenmässig simuliert wird. In der Variante 2 soll der Vergleich damit mit identischem Futterkonservierungssystem (beide mit Siloballen) betrachtet werden. Ausgehend vom konservierten Dürrfutter erfolgt bei der Weideherde (WH-28s) eine Umrechnung auf Siloballen. Davon ausgehend wurden die Gebäudekosten, die Lohnunternehmerkosten und die Kraftfutterkosten entsprechend angepasst. Die Ergebnisse bei identischer Silo-Futterkonservierung fallen noch deutlicher zugunsten der Weideherde aus. Da in beiden Fällen die Gebäude nicht abgeschrieben, sondern voll bewertet sind, ergeben sich bei der Weideherde deutliche Reduktionen bei den Gebäude- (Abschreibungen, Unterhalt) und Kapitalkosten. Ebenfalls deutlich tiefer liegen die Stromkosten. Dagegen steigen erwartungsgemäss die Lohnunternehmerkosten, die aber aufgrund des vergleichsweise geringen Konservierungsanteils immer noch auf einem bescheidenen Niveau liegen. Die Kostenreduktion im Vergleich zur Dürrfuttervariante liegt bei 5,5 Rappen (Fremdkosten), was schliesslich zu einem Einkommensplus von jährlich rund CHF 9000.– führt. Der Arbeitszeitaufwand ist bei der Weideherde aufgrund der etwas aufwändigeren Silagefütterung leicht gestiegen, sodass auch die Arbeitsproduktivität gesunken ist. Die Arbeitsverwertung ist jedoch infolge der tieferen Fremdkosten auf CHF 17,10 angestiegen und liegt damit fast doppelt so hoch als bei der Stallherde.

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Diskussion und Schlussfolgerungen Die Ergebnisse des Feldversuches bestätigen grundsätzlich frühere Simulationsrechnungen (Gazzarin et al. 2004, 2005). Hierbei zeigte sich, dass bei konstanter Fläche (als Vergleichsbasis) eine Stallfütterung mit der Weidefütterung einkommensmässig erst dann ebenbürtig ist, wenn deutlich mehr Milch pro Kuh produziert wird. Auch Höltschi (2010) zeigt in einem Quervergleich, dass Betriebe mit hoher Milchleistung pro Kuh und einer grossen Produktionsmenge Milch einen leicht tieferen Arbeitsverdienst aufweisen als Betriebe mit tieferer Milchleistung und kleineren Produktionsmenge. Im Hinblick auf den Versuch kann das signifikant tiefere Einkommen der Stallherde folgendermassen erklärt werden: Die Milchleistungsdifferenz von rund 2000 kg (5900 kg Weideherde zu 8000 kg Stallherde) ist angesichts des hohen Kostenumfelds in der Schweiz zu gering, um von einem Verdünnungseffekt zu profitieren. Bei einer Stallfütterung bräuchte es eine deutlich höhere Milchleistung je Kuh. Der hohe Anteil an variablen Kosten (Kraftfutter kosten, Lohnunternehmerkosten) bremsen die «Economy of scale» – mit anderen Worten: der Verdünnungseffekt kommt nur schwach zum Tragen. Stattdessen ist das Preisverhältnis zwischen Milch und zugekauftem Futter (und zugekauften Dienstleistungen) eine entscheidende Grösse für den Erfolg dieses Systems. Wenn Kraftfutterpreise und Dienstleistungspreise (für Arbeiten durch Dritte) nicht im gleichen Masse sinken wie der Milchpreis, ergeben sich entsprechend schlechtere Einkommen. Entsprechend grösser scheint der Zwang zur Produktionsausdehnung, um die fixen Strukturkosten im Gegenzug stärker zu senken. Dies ist aber aufgrund der beschränkten Verfügbarkeit von Flächen und erweiterten Lieferverträgen ebenfalls mit Kosten verbunden, die im ungünstigen Fall das Senken der Strukturkosten zumindest mittelfristig wieder zunichtemachen können. Eine konsequente Reduktion der Aufwandsmengen von teuren Positionen wie Futterzukauf, Maschinen, Arbeiten durch Dritte oder Gebäude (Futterlager) kann somit bei restriktiver Fläche einfacher und schneller realisiert werden. Der geringere Milcherlös wird durch die höheren Nebenprodukterlöse (Fleisch) oder die Direktzahlungen, vor allem aber durch die tieferen Selbstkosten mehr als aufgefangen. n

Confronto tra sistemi di produzione lattiera a Hohenrain Foraggiamento in stalla o pascolo – qual’è il sistema più economico? Nell'ambito di questo progetto si sono confrontate due mandrie tenute per tre anni su una superficie identica con sistemi di produzione diversi: 1) «mandria in stalla», caratterizzato da una prestazione del singolo animale più elevata e da un foraggiamento in stalla intensivo, 2) «mandria al pascolo», pascolo integrale con parto stagionale uniformato a fine inverno. Dalla valutazione economica sono emersi i seguenti risultati: la mandria al pascolo, nonostante una resa in latte inferiore, evidenzia costi terzi decisamente inferiori ed un reddito significativamente più elevato (+ CHF 12 000). Il minor carico di lavoro e la valorizzazione del lavoro (retribuzione oraria) è circa due volte superiore rispetto alla mandria foraggiata in stalla. La riduzione delle principali voci dei costi reali (p. es. alimenti concentrati, insilato di mais) influisce positivamente sul reddito rispetto a quello ottenuto da prestazioni dell'animale più elevate e da un foraggiamento intensivo in stalla. Questo è possibile quando il prezzo del latte non è compensato da una diminuzione dei prezzi degli alimenti concentrati o delle prestazioni (costi terzi). Tali costi variabili gravano molto su quelli della mandria in stalla e possono essere compensati soltanto mediante una riduzione di quelli strutturali fissi (macchine, edifici, lavoro) e con un importante aumento della produzione. Un simile incremento della produzione comporta generalmente costi correlati. Ponendo determinate limitazioni di crescita, la strategia di pascolo riduce i costi e sfrutta più rapidamente e con minori rischi il potenziale che ne scaturisce.

Literatur ▪▪ Gazzarin Ch. & Hilty R., 2002. Stallsysteme für Milchvieh – Vergleich der Bauinvestitionen. FAT-Bericht 586, Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, Ettenhausen. ▪▪ Gazzarin Ch. & Schick M., 2004. Milchproduktionssysteme für die Talregion – Vergleich von Wirtschaftlichkeit und Arbeitsbelastung. FAT-Bericht Nr. 608, Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, Ettenhausen. ▪▪ Gazzarin Ch., Ammann H., Schick M., Van Caenegem L. & Lips M., 2005. Milchproduktionssysteme in der Tal- und Hügelregion – was ist optimal für die Zukunft? FAT-Bericht Nr. 645, Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, Ettenhausen. ▪▪ Hemme et al., 2010. IFCN Dairy Report 2010, International Farm Comparison Network, IFCN Dairy Research Center, Kiel. ▪▪ Hemme T., 2000. Ein Konzept zur international vergleichenden Analyse von Politik- und Technikfolgen in der Landwirtschaft. Landbauforschung Völkenrode, Sonderheft 215. Braunschweig.

Summary

Riassunto

Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain: Weide- oder Stallfütterung – was ist w irtschaftlicher? | Nutztiere

Pasture feeding or cowshed feeding – which is more economical? In a «System comparison of milk production in Hohenrain» two dairy cattle herds on an identical land area were compared over three years in different production systems. Higher individual livestock yield and intensive cowshed feeding characterised the «cowshed herd» system, while the «pasture herd» was managed with permanent access to pasture and seasonal calving under largely homogenous conditions. An economic assessment of the two systems based on the trial data yielded the following results: the pasture herd incurred considerably lower external costs and consequently, despite lower milk revenue, returned a significantly higher income (+ CHF 12 000.–). Due to the lower labour input, work utilisation («hourly rate») was around twice as high as for the cowshed herd, depending on the variant. The consistent reduction of important external cost items (e.g. fodder concentrate, silage maize) affected income more favourably than the focus on higher milk revenue using increased livestock yields and intensive cowshed feeding. This is particularly true if lower milk prices cannot be offset by lower purchase prices for fodder concentrate or services (contractors). The latter variable cost items have a considerable impact on the costs of the cowshed herd and can only be compensated for by a reduction in fixed structural costs (machinery, buildings, labour), aided by a considerable expansion in production. As a rule, however, such an expansion in production incurs follow-up costs. Key words: milk production, production systems, system comparison, cost calculation, grazing, seasonal calving, indoor feeding.

▪▪ Hilty R., Van Caenegem L. & Herzog D., 2007. ART-Preisbaukasten 2007. Baukostensammlung für landwirtschaftliche Gebäude. Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon, Ettenhausen. ▪▪ Hofstetter P., Frey H.J., Petermann R., Gut W., Herzog L. & Kunz P., 2011. Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain. Futtergrundlage, Produktivität und Effizienz der Kühe. Agrarforschung Schweiz 2 (9) 402–411 ▪▪ Höltschi M. 2010. Kostenmanagement in der Milchproduktion – D enksport für Zukunftsbetriebe!, CH-Braunvieh Nr. 10. ▪▪ Stark R., Schick M. & Moriz C., 2009. ART-Arbeitsvoranschlag 2009: P lanungsinstrument zur Kalkulation des Personal- und Maschinenein satzes auf landwirtschaftlichen Betrieben. Software Version 2009. F orschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, Ettenhausen.

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P o r t r ä t

Hansjörg Frey im Reisefieber «San Francisco, Grand Canyon, Hollywood, Chicago, Manhattan.... Im Moment bin ich in Las Vegas» Die Stimme von Hansjörg Frey erreicht mich etwas ruckelig über das Internet-Telefon Skype. Nach vier Jahren intensiver Projektarbeit und Weiterbildung gönnt sich der 32-jährige Ingenieur Agronom SHL erstmals wieder Ferien. Für zwei volle Monate geniesst Hansjörg Frey das freie Herumreisen mit einem gemieteten Auto in den USA. Projekt Hohenrain Im September finden Abschlussveranstaltungen zum Projekt Hohenrain statt, da wird Hansjörg Frey natürlich wieder in der Schweiz zurück sein. Während vier Jahren hat er mit einer Gruppe von Forschenden zwei Milchproduktionssysteme auf dem Gutsbetrieb vom BBZN Hohenrain verglichen. Die zwei Herden – durchschnittlich 24 beziehungsweise 28 Kühe – die sich genetisch nicht stark unterschieden, wurden in unterschiedlichen Systemen gehalten: Eine Herde in einem Vollweidesystem mit saisonaler Abkalbung und die andere mit Stallfütterung und einer überdurchschnittlichen Milchleistung. Dabei wurden verschiedene Parameter untersucht wie Tiergesundheit, Milchzusammensetzung, betriebswirtschaftliches Potenzial und vieles mehr. Interessante Ergebnisse zeigte beispielsweise der Vergleich der Milchzusammensetzung beider Systeme: Während im Stallfütterungs system der Fettgehalt über das Jahr ungefähr stabil bleibt, sind die Schwankungen im weidebetonten System gross. Dies hat ebenfalls Auswirkungen auf den erzielten Milchpreis. (Wesentliche Resultate aus dem Projekt «Systemvergleich Milchproduktion Hohenrain» werden in mehreren Artikeln in diesem Heft präsentiert). Mit Feuereifer erzählt Hansjörg Frey vom Projekt, das er geleitet und auch zu grossen Teilen selber bearbeitet hat. Als Tierproduktionspezialist überhäuft er mich mit technischen Begriffen, so dass ganz vergessen geht, dass wir das Gespräch ja nicht im Luzernischen Hohenrain führen, sondern via Internetverbindung zwischen Freiburg und Las Vegas – als plötzlich aus dem Computerlautsprecher nur noch ein höllischer Lärm zu hören ist… «Im Hostel hat jemand den Staubsauger eingeschaltet, jetzt musste ich mit dem Laptop nach draussen gehen», entschuldigt sich Hansjörg Frey für die Störung. Leben in der Zentralschweiz Nach dem gedanklichen Abstecher in die Jugendherberge von Las Vegas geht das Gespräch rasch wieder zurück in die Zentralschweiz. «Ich sehe meine Zukunft in

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der Zentralschweiz.» Der Bauernsohn aus dem Kanton Aargau hat die landwirtschaftlichen Lehrjahre im Kanton Freiburg verbracht. Nach dem Berufsabschluss hat er einige Jahre als Betriebshelfer gearbeitet, bevor er von 2001 – 2004 an der Schweizerischen Hochschule für Landwirtschaft SHL in Zollikofen Tierproduktion mit Vertiefung Agrarwirtschaft sowie Unterricht und Beratung studierte. Nach einigen Jahren als Assistent an der SHL begann er ab 2007 das Milchprojekt Hohenrain zusammen mit den Projektpartnern aufzubauen. Die nächsten vier Jahre widmete er sich dieser Aufgabe, unterrichtete Teilzeit an der SHL und machte an der Hochschule Luzern nebenbei noch einen MBA-Abschluss. Nach den Abschlussveranstaltungen zum Projekt Hohenrain im Herbst wird sich Hansjörg Frey eine neue Anstellung suchen. Am liebsten etwas, wo er seine Fachwissen, die Projektleitungserfahrung und die neu erworbenen Managementkenntnisse anwenden kann und natürlich am liebsten in der Zentralschweiz. Ein neues Hobby «Es könnte schon sein, dass das Reisen sich zu einem neuen Hobby entwickelt. Jedenfalls will ich nach dem jetzigen Aufenthalt in Amerika später auch gerne mal die Ostküste der USA bereisen.» Im Übrigen macht Hansjörg Frey gerne Halbmarathonläufe oder bewegt sich mit Inline-Skates oder dem Bike in der freien Natur. Andrea Leuenberger-Minger, Redaktion Agrarforschung Schweiz, Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, 1725 Posieux

A k t u e l l

Neue Publikationen

Zink in der Schweinefütterung ALP aktuell

Zink in der Schweinefütterung Merkblatt für die Praxis

Nr. 40 | 2011

Autor Patrick Schlegel, Olivier Bloch, ALP

Patrick Schlegel Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP Tioleyre 4, Postfach 64 CH-1725 Posieux patrick.schlegel@alp.admin.ch Impressum Herausgeber: Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP www.agroscope.ch Redaktion: Gerhard Mangold, ALP Gestaltung: RMG Design, Fribourg Druck: Tanner Druck AG, Langnau im Emmental Copyright: Nachdruck, auch auszugsweise, bei Quellenangabe und Zustellung eines Belegexemplars an die Herausgeberin gestattet. ISSN 1660-7570

Zink (Zn) ist ein essenzielles Spurenelement für den Stoffwechsel, ein Schadstoff für die Umwelt und eine nicht erneuerbare Mineralstoffquelle zugleich. Seine Unentbehrlichkeit erklärt sich mit seiner strukturellen und physiologischen Rolle im Organismus. Eine Zinkverschmutzung des Bodens zeigt sich vor allem in Vergiftungserscheinungen bei Mikroorganismen und bestimmten Pﬂanzen. Ein 100 kg schweres Schwein weist etwa 2 bis 3 g Zn auf und die notwendige Zufuhr dieses Spurenelements beläuft sich auf einige mg/kg Futter. Durch die in der Schweinefütterung verwendeten Futtermittel lässt sich der Zinkbedarf jedoch nicht decken, folglich wird eine Zn-Zugabe empfohlen. Wie hoch die Bioverfügbarkeit von Zn im Futter ist, hängt in erster Linie vom Vorhandensein pﬂanzlicher

Phytate ab. Neue Erkenntnisse über den Antagonismus zwischen Phytat und Zn ermöglichen es, die Fütterungsempfehlungen für Zn in Abhängigkeit des vorgelegten Futtertyps zu präzisieren. Dieses Merkblatt ruft die wichtigsten Erkenntnisse hinsichtlich der Zn-Versorgung des Schweins in Erinnerung und quantiﬁziert die empfohlenen Mengen unter Berücksichtigung folgender Punkte: • Funktionen und Stoffwechsel von Zink • Zinkmangel und Zinktoleranz • Gehalt und Bioverfügbarkeit von Zn aus Futtermitteln • Einﬂuss von Phytasen auf die Bioverfügbarkeit von Zink • Aktualisierte Fütterungsempfehlungen für Zink beim Schwein

Schweizerische Eidgenossenschaft Confédération suisse Confederazione Svizzera Confederaziun svizra

Eidgenössisches Volkswirtschaftsdepartement EVD Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP

ALP gehört zur Einheit ALP-Haras

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ALP aktuell 40 Zink (Zn) ist ein essenzielles Spurenelement für den Stoffwechsel, ein Schadstoff für die Umwelt und eine nicht erneuerbare Mineralstoffquelle zugleich. Seine Unentbehrlichkeit erklärt sich mit seiner strukturellen und physiologischen Rolle im Organismus. Eine Zinkverschmutzung des Bodens zeigt sich vor allem in Vergiftungserscheinungen bei Mikroorganismen und bestimmten Pflanzen. Ein 100 kg schweres Schwein weist etwa 2 bis 3 g Zn auf und die notwendige Zufuhr dieses Spurenelements beläuft sich auf einige mg/kg Futter. Durch die in der Schweinefütterung verwendeten Futtermittel lässt sich der Zinkbedarf jedoch nicht decken, folglich wird eine Zn-Zugabempfohlen. Wie hoch die Bioverfügbarkeit von Zn im Futter ist, hängt in erster Linie vom Vorhandensein pflanzlicher Phytate ab. Neue Erkenntnisse über den Antagonismus zwischen Phytat und Zn ermöglichen es, die Fütterungsempfehlungen für Zn in Abhängigkeit des vorgelegten Futtertyps zu präzisieren. Dieses Merkblatt ruft die wichtigsten Erkenntnisse hinsichtlich der Zn-Versorgung des Schweins in Erinnerung und quantifiziert die empfohlenen Mengen unter Berücksichtigung folgender Punkte:

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••Funktionen und Stoffwechsel von Zink ••Zinkmangel und Zinktoleranz ••Gehalt und Bioverfügbarkeit von Zn aus Futtermitteln ••Einfluss von Phytasen auf die Bioverfügbarkeit von Zink ••Aktualisierte Fütterungsempfehlungen für Zink beim Schwein Patrick Schlegel, Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP

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Aktuell

Medienmitteilungen

www.agroscope.admin.ch/medienmitteilungen www.agroscope.admin.ch/medienmitteilungen 01.09.2011 / Agroscope Rekordhalterin im Weizenfeld Die Weizensorte Arina wird seit dreissig Jahren in der Schweiz angebaut. Dies ist aussergewöhnlich lang, denn viele Sorten werden nach wenigen Jahren durch Neuzüchtungen vom Markt verdrängt. Arina stammt aus der Zusammenarbeit der Forschungsanstalten Agroscope und der Firma Delley Samen und Pflanzen AG (DSP). Diese züchten laufend Weizen mit verbesserten Eigenschaften und legen damit den Grundstein für die Versorgung der Schweiz mit Brotgetreide.

30.08.2011 / ART und ETH Zürich Den Risiken der globalisierten Landwirtschaft begegnen Klimawandel, knapper werdende Ressourcen und Preisschwankungen auf dem Weltmarkt stellen die Land wirtschaft vor eine ungewisse Zukunft. Am Kongress der Europäischen Agrarökonomen (EAAE) wurden Forschungsergebnisse präsentiert, mit deren Hilfe Lösungsstrategien erarbeitet werden können.

15.08.2011 / ACW Neue Online-Daten zur Traubenreife bei Agroscope ACW Seit einigen Jahren bereits stellt die Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW auf der Internetseite www.agroscope.ch ihre Daten bezüglich Traubenreife allen zur Verfügung. Diese Ergebnisse interessieren eine breite Öffentlichkeit und vor allem die Winzer und Kellermeister. Seit diesem Jahr hat man die Präsentation der Ergebnisse verbessert: Die Daten aller Weinbau-Versuchsbetriebe von ACW, einschliesslich die der deutschsprachigen Schweiz, sind zusammengefasst worden. Zudem ist jetzt das Nachschlagen der Information in beiden Sprachen noch benutzerfreundlicher.

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12.08.2011 / SNG Equus Helveticus – Das vielseitige Pferdefestival Vom 15. – 18. September 2011 wird Avenches mit dem Pferdefestival Equus Helveticus voll im Zeichen des Pferdes stehen. An den «Schweizermeisterschaften der CH-Sportpferde» und an den Galopp- und Trabrennen wird Spitzensport geboten werden, während die «National FM» und die «Familientage» ein breites Publikum ansprechen. Es werden über 1000 Pferde und 20 000 Besucher in Avenches erwartet.

11.08.2011 / ACW 25 Jahre Verwirrungstechnik in der Schweiz 1986 wurde in der Schweiz das erste Präparat zugelassen, um Schadinsekten mittels Verwirrungstechnik zu bekämpfen. Bei dieser Methode werden die Männchen durch Ausbringen hoher Mengen an Sexuallockstoffen daran gehindert, ihre Weibchen richtig zu orten. Gemäss der Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW ist diese umweltfreundliche Bekämpfungsmethode auch nach einem Vierteljahrhundert wirksam. Heute werden rund 60 % der Schweizer Reben und über 50 % der Obstbaufläche mittels Verwirrungstechnik gegen die wichtigsten Insektenschädlinge geschützt. Mit diesem Flächenanteil ist die Schweiz weltweit führend.

Aktuell

Veranstaltungen

Internetlinks

Weidemanagement

September 2011

www.viel.weidemilch.ch Gut geführte Weiden sind hoch produktiv und wirtschaftlich. Auf der Webseite viel.weidemilch.ch kann das Weidemanagement von professionellen Weidebetrieben mit verfolgt werden.

15.09.2011 34. Informationstagung Agrarökonomie Agroscope Reckenholz-Tänikon ART Tänikon, Ettenhausen TG 15. – 18.09.2011 Equus helveticus Schweizerisches Nationalgestüt SNG Avenches 29.09.2011 ALP-Tagung 2011 Agroscope Liebefeld-Posieux ALP Posieux November 2011

Vor schau Oktober 2011 / Heft 10 Die Regenwürmer verbessern mit ihrer Tätigkeit die Bodenfruchtbarkeit. Um festzustellen, wie sich die Regenwurmpopulationen in Äckern mit und ohne Pflugeinsatz entwickeln, haben Forscherinnen und Forscher von Agroscope Reckenholz-Tänikon ART an zwei Standorten mehrjährige Erhebungen durchgeführt. (Foto: Gabriela Brändle ART)

•• Reduzierte Bodenbearbeitung schont die Regenwürmer, Werner Jossi et al. ART und BBZN Schüpfheim •• Freilandversuche mit gentechnisch verändertem Weizen mit Mehltauresistenz, Andrea Foetzki et al. ART ••15 Jahre Gesundheitsuntersuchungen von Bio-Getreidesaatgut an Agroscope ART, Irene Bänziger et al. ART •• Mikrobielle Rapsglanzkäferbekämpfung: Erste Erfahrungen aus der Schweiz, Stefan Kuske et al. ART

08. – 09.11.2011 Weiterbildungskurs für Baufachleute Agroscope Reckenholz-Tänikon ART Tänikon, Ettenhausen TG 16.11.2011 Überbetriebliche Kooperationen Agroscope Changins-Wädenswil ACW, Agroscope Reckenholz-Tänikon ART und Schweizerische Hochschule für Landwirtschaft SHL Inforama Rütti, Zollikofen 18.11.2011 Pflanzenschutztagung Gemüsebau 2011 Agroscope Changins-Wädenswil ACW ACW Wädenswil 26.11.2011 Swiss Breed Classic Schweizerisches Nationalgestüt SNG Avenches 28.11. – 02.12.2011 Winterbesuchswoche Agroscope Reckenholz-TänikonART Zürich-Reckenholz

•• ProfiGemüse CH – ein neues Netzwerk als integriertes Projekt von ProfiCrops, Ute Vogler und Robert Baur ACW •• Bedeutung und Verbreitung des neuen Biotyps-Nr: 1 der Grünen Salatlaus in der Deutschschweiz, Cornelia SauerKesper et al. ACW •• Siliermittel und aerobe Stabilität – Testergebnisse 2010, Ueli Wyss et al. ALP

Informationen: Informationen: www.agroscope.admin.ch/veranstaltungen www.agroscope.admin.ch/veranstaltungen

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Donnerstag, 29. September 2011

ALP-Tagung 2011

Für die diesjährige Tagung konnten wir Prof. Dr. M. Rodehutscord von der Universität Hohenheim, Deutschland, gewinnen, der zum Thema „ Aktuelle Aspekte zur Phosphorversorgung von Milchkühen “ referieren wird.

• Möglichkeiten zur Reduktion der Ammoniakemissionen durch Fütterungsmassnahmen bei der Milchkuh • Weiterentwicklung der Futtermitteldatenbank & Online-Tool zur Berechnung der Nährwerte von Einzelfuttermittel

Weitere Themen: • Welche Raufutterbeilage für Mastkälber? • Blähungen beim Rindvieh: Problematik, Prävention, Behandlung • Einfluss des Kaliumgehalts und der Zufütterung von anionischen Salzen in der Ration auf den Mineralstoffmetabolismus und den Säure-Basen-Haushalt der Milchkuh • Phosphor-Empfehlungen für die Milchkuh in der Schweiz • Umweltwirkungen der Milchproduktion

Ort: ALP, Konferenzsaal, Tioleyre 4, 1725 Posieux Anmeldung: bis 16.09.11 an AGRIDEA, Kurse, 8315 Lindau, kurse@agridea.ch www.agroscope.ch

Schweizerische Eidgenossenschaft Confédération suisse Confederazione Svizzera Confederaziun svizra

ENTWICKLUNG DER LANDWIRTSCHAFT UND DES LÄNDLICHEN RAU M S

ALP gehört zur Einheit ALP-Haras

AGrAr ForSchUNG Schweiz recherche AGroNomiqUe SUiSSe

Aktuelle Forschungsergebnisse für Beratung und Praxis: Agrarforschung Schweiz publiziert 10-mal im Jahr Forschungsergebnisse über Pflanzenbau, Nutztiere, Agrarwirtschaft, Landtechnik, Lebensmittel, Umwelt und Gesellschaft. Agrarforschung ist auch online verfügbar unter: www.agrarforschungschweiz.ch

NEU

Bestellen Sie jetzt Ihre Gratisausgabe! Name/Firma Agrarforschung Schweiz / Recherche Agronomique Suisse ist die zeitschrift der landwirtschaftlichen Forschung von Agroscope und ihren Partnern. Partner der zeitschrift sind das Bundesamt für Landwirtschaft, die Schweizerische hochschule für Landwirtschaft ShL, die Beratungszentralen AGriDeA, die eidgenössische Technische hochschule eTh zürich, Departement Agrarund Lebensmittelwissenschaften und Agroscope, die gleichzeitig herausgeberin der zeitschrift ist. Die zeitschrift erscheint auf Deutsch und Französisch. Sie richtet sich an Fachpersonen aus Forschung, industrie, Lehre, Beratung und Politik, an kantonale und eidgenössische Ämter und an weitere Fachinteressierte.

Vorname Strasse/Nr PLZ/Ort Beruf E-Mail Datum Unterschrift Talon einsenden an: Redaktion Agrarforschung Schweiz, Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, Postfach 64, 1725 Posieux Tel. +41 26 407 72 21, Fax +41 26 407 73 00 E-Mail: info@agrarforschungschweiz.ch | www.agrarforschungschweiz.ch

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