Wie viele Nährstoffe produzieren Kühe bei verschiedenen Rationen? Welche Fütterungsstrategie reduziert Emissionen? Und wie kann die Zucht die Futtereffizienz steigern? Diese Fragen und mehr will die Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät der Universität Kiel im neuen Milchviehstall auf dem Versuchsbetrieb Karkendamm klären.
Der Liegeboxenlaufstall bietet Platz und Möglichkeiten, um Daten zu erheben und praktische Versuche durchzuführen.
Vier identische Stallabteile
Im Fokus der Forschung stehen Fragen zur Ernährung, Haltung und Zucht mit Blick auf das Nährstoffmanagement. Dr. Wolfgang Junge, bis September 2021 verantwortlich für wissenschaftliche Versuche in Karkendamm, und Prof. Georg Thaller, von der Abteilung Tierzucht, haben uns den Stall gezeigt.
Der Stall für 252 Kühe ist in vier Abteile aufgeteilt mit jeweils zwei Liegeboxenreihen für 63 Tiere. Die Fressgänge sind 4,70 m breit und die Laufgänge zwischen den Boxen 3,40 m. Die Tiefliegeboxen sind mit Stroh-Kalk-Gemisch eingestreut. Der 5,80 m breite Futtertisch liegt mittig im Stall. Bisher sind hier nur einfache Nackenrohre verbaut. Demnächst werden hier Wiegetröge installiert, um die Futteraufnahme der Einzeltiere zu erfassen.
Die Haltungseinrichtungen der vier Stallabteile sind identisch. „Die Gruppen müssen vergleichbar sein, um bei Versuchen einen Effekt der Haltung ausschließen zu können“, so Dr. Wolfgang Junge.
Eine Ausnahme bilden aktuell noch die Bodenbeläge in den Laufgängen: Ein Stallabteil ist mit einer Betonfläche mit Besenstrich versehen. In den anderen drei Gruppen sind die planbefestigten Laufgänge mit emissionsmindernden Gummibelägen ausgestattet. Die Längsrillen sollen die Oberfläche trocken halten, sowie Kot und Harn trennen, um Ammoniak-Emissionen zu reduzieren. Zudem soll der Gummibelag für Trittsicherheit sorgen.
Die Abkalbebuchten sind im alten Stallgebäude untergebracht. Das bereits vorhandene Melkzentrum mit einem 28er-Karussel und Warteraum erreichen die Kühe über einen unterkellerten Treibgang. Ein Drei-Wege-Selektionstor leitet die Kühe nach dem Melken in einen Selektionsbereich oder zurück in die Gruppen.
Die Tiererkennung erfolgt mit Sensoren am Bein, die auch die Aktivität der Kühe erfassen. Darüber hinaus sind ein Indoor-GPS-System und Kameras installiert, um automatisch zu ermitteln, wie die Kühe interagieren und welche sozialen Verhaltensmuster sie zeigen. Die Forscher wollen die Daten zum Verhalten, Leistung, Management und Zucht kombinieren und ein gesamtumfassendes Herdenmonitoring entwickeln.
Außerdem ist im Rahmen des Verbundprojekts InnoRind eine Umstrukturierung des Abkalbebereichs mit Separees und einer Video-Beobachtung des Verhaltens rund um die Abkalbung konkret geplant.
Güllemengen separat erfasst
Eine Besonderheit des Stalls liegt unter der Erde: Ein automatisiertes Güllesystem, das die Güllemenge der Gruppen separat erfassen kann.
Dazu enden die Abwurfschächte jeder Gruppe in separaten Vorgruben mit einem Tauchmotorrührwerk, das ab einer vorgegebenen Füllmenge startet. Eine hydraulische Hubkolbenpumpe pumpt dann den Grubeninhalt ab. Dabei erfasst ein magnetisch induktives Durchflussmessgerät hinter der Pumpe die jeweilige Güllemenge. Eine Technik, die auch bei Güllewagen oder der Abwassertechnik zum Einsatz kommt.
Zweimal pro Woche ziehen Mitarbeiter Gülleproben, um die Nährstoffe der jeweiligen Abteile zu untersuchen. In Zukunft sollen Nahinfrarot (NIR)-Sensoren die Gehalte von Stickstoff (N) und Phosphor (P) automatisch erfassen. Dies erfolgt im Rahmen des Projekts BeSt-SH, einem der digitalen Experimentierfelder, die das Landwirtschaftsministerium bundesweit gefördert hat.
Aus der Kombination der Nährstoffdaten und Güllemengen lassen sich so die ausgeschiedenen Nährstoffmengen der jeweiligen Gruppen ermitteln.
Die Wissenschaftler ergänzen diese Daten mit Informationen der Fütterung, der Milchproduktion sowie den Inhaltsstoffen der Milch, Futter- und Gülleanalyse. So wollen sie auch untersuchen, wie effizient Kühe die Nährstoffe bei verschiedenen Fütterungssystemen umsetzen.
Beispielsweise baut der landwirtschaftliche Betrieb Karkendamm seit drei Jahren Sojabohnen an und nutzt diese als Proteinfutter in der Milchviehration. In einem aktuellen Versuch verglichen Forscher die Fütterung von unbehandeltem Vollsoja und von behandeltem Soja (Thermodruckverfahren). Die Auswertungen dazu laufen noch. Auch die Möglichkeiten einer methanreduzierten Fütterung sollen in Karkendamm untersucht werden.
Zudem ist die Zucht ein Schwerpunkt der Forschung auf dem Betrieb. „Wir untersuchen alle Tiere genomisch. Wenn wir zukünftig die Futteraufnahme der Einzeltiere erfassen können, werden wir die Datengrundlage für eine Zucht auf Futtereffizienz unterstützen“, berichtet Prof. Thaller. Dazu ist Karkendamm an bundesweiten Projekten wie EmissionCow, OptiKuh oder InnoRind beteiligt.
Karkendamm ist einer von drei Versuchsbetrieben der Uni Kiel und muss als landwirtschaftlicher Betrieb für sich wirtschaftlich arbeiten. Die Versuche und Fördergelder kommen hinzu. In den neuen Stall hat der landwirtschaftliche Betrieb in Kooperation mit der Uni insgesamt 1,4 Mio. € investiert.
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Wie viele Nährstoffe produzieren Kühe bei verschiedenen Rationen? Welche Fütterungsstrategie reduziert Emissionen? Und wie kann die Zucht die Futtereffizienz steigern? Diese Fragen und mehr will die Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät der Universität Kiel im neuen Milchviehstall auf dem Versuchsbetrieb Karkendamm klären.
Der Liegeboxenlaufstall bietet Platz und Möglichkeiten, um Daten zu erheben und praktische Versuche durchzuführen.
Vier identische Stallabteile
Im Fokus der Forschung stehen Fragen zur Ernährung, Haltung und Zucht mit Blick auf das Nährstoffmanagement. Dr. Wolfgang Junge, bis September 2021 verantwortlich für wissenschaftliche Versuche in Karkendamm, und Prof. Georg Thaller, von der Abteilung Tierzucht, haben uns den Stall gezeigt.
Der Stall für 252 Kühe ist in vier Abteile aufgeteilt mit jeweils zwei Liegeboxenreihen für 63 Tiere. Die Fressgänge sind 4,70 m breit und die Laufgänge zwischen den Boxen 3,40 m. Die Tiefliegeboxen sind mit Stroh-Kalk-Gemisch eingestreut. Der 5,80 m breite Futtertisch liegt mittig im Stall. Bisher sind hier nur einfache Nackenrohre verbaut. Demnächst werden hier Wiegetröge installiert, um die Futteraufnahme der Einzeltiere zu erfassen.
Die Haltungseinrichtungen der vier Stallabteile sind identisch. „Die Gruppen müssen vergleichbar sein, um bei Versuchen einen Effekt der Haltung ausschließen zu können“, so Dr. Wolfgang Junge.
Eine Ausnahme bilden aktuell noch die Bodenbeläge in den Laufgängen: Ein Stallabteil ist mit einer Betonfläche mit Besenstrich versehen. In den anderen drei Gruppen sind die planbefestigten Laufgänge mit emissionsmindernden Gummibelägen ausgestattet. Die Längsrillen sollen die Oberfläche trocken halten, sowie Kot und Harn trennen, um Ammoniak-Emissionen zu reduzieren. Zudem soll der Gummibelag für Trittsicherheit sorgen.
Die Abkalbebuchten sind im alten Stallgebäude untergebracht. Das bereits vorhandene Melkzentrum mit einem 28er-Karussel und Warteraum erreichen die Kühe über einen unterkellerten Treibgang. Ein Drei-Wege-Selektionstor leitet die Kühe nach dem Melken in einen Selektionsbereich oder zurück in die Gruppen.
Die Tiererkennung erfolgt mit Sensoren am Bein, die auch die Aktivität der Kühe erfassen. Darüber hinaus sind ein Indoor-GPS-System und Kameras installiert, um automatisch zu ermitteln, wie die Kühe interagieren und welche sozialen Verhaltensmuster sie zeigen. Die Forscher wollen die Daten zum Verhalten, Leistung, Management und Zucht kombinieren und ein gesamtumfassendes Herdenmonitoring entwickeln.
Außerdem ist im Rahmen des Verbundprojekts InnoRind eine Umstrukturierung des Abkalbebereichs mit Separees und einer Video-Beobachtung des Verhaltens rund um die Abkalbung konkret geplant.
Güllemengen separat erfasst
Eine Besonderheit des Stalls liegt unter der Erde: Ein automatisiertes Güllesystem, das die Güllemenge der Gruppen separat erfassen kann.
Dazu enden die Abwurfschächte jeder Gruppe in separaten Vorgruben mit einem Tauchmotorrührwerk, das ab einer vorgegebenen Füllmenge startet. Eine hydraulische Hubkolbenpumpe pumpt dann den Grubeninhalt ab. Dabei erfasst ein magnetisch induktives Durchflussmessgerät hinter der Pumpe die jeweilige Güllemenge. Eine Technik, die auch bei Güllewagen oder der Abwassertechnik zum Einsatz kommt.
Zweimal pro Woche ziehen Mitarbeiter Gülleproben, um die Nährstoffe der jeweiligen Abteile zu untersuchen. In Zukunft sollen Nahinfrarot (NIR)-Sensoren die Gehalte von Stickstoff (N) und Phosphor (P) automatisch erfassen. Dies erfolgt im Rahmen des Projekts BeSt-SH, einem der digitalen Experimentierfelder, die das Landwirtschaftsministerium bundesweit gefördert hat.
Aus der Kombination der Nährstoffdaten und Güllemengen lassen sich so die ausgeschiedenen Nährstoffmengen der jeweiligen Gruppen ermitteln.
Die Wissenschaftler ergänzen diese Daten mit Informationen der Fütterung, der Milchproduktion sowie den Inhaltsstoffen der Milch, Futter- und Gülleanalyse. So wollen sie auch untersuchen, wie effizient Kühe die Nährstoffe bei verschiedenen Fütterungssystemen umsetzen.
Beispielsweise baut der landwirtschaftliche Betrieb Karkendamm seit drei Jahren Sojabohnen an und nutzt diese als Proteinfutter in der Milchviehration. In einem aktuellen Versuch verglichen Forscher die Fütterung von unbehandeltem Vollsoja und von behandeltem Soja (Thermodruckverfahren). Die Auswertungen dazu laufen noch. Auch die Möglichkeiten einer methanreduzierten Fütterung sollen in Karkendamm untersucht werden.
Zudem ist die Zucht ein Schwerpunkt der Forschung auf dem Betrieb. „Wir untersuchen alle Tiere genomisch. Wenn wir zukünftig die Futteraufnahme der Einzeltiere erfassen können, werden wir die Datengrundlage für eine Zucht auf Futtereffizienz unterstützen“, berichtet Prof. Thaller. Dazu ist Karkendamm an bundesweiten Projekten wie EmissionCow, OptiKuh oder InnoRind beteiligt.
Karkendamm ist einer von drei Versuchsbetrieben der Uni Kiel und muss als landwirtschaftlicher Betrieb für sich wirtschaftlich arbeiten. Die Versuche und Fördergelder kommen hinzu. In den neuen Stall hat der landwirtschaftliche Betrieb in Kooperation mit der Uni insgesamt 1,4 Mio. € investiert.
