Nährstoffüberschüsse senken

So lassen sich Nährstoffüberschüsse senken

Zwei Schweine stehen an einem Futtertrog im Stall und fressen. — Über eine Optimierung der Futterrationen können die Stickstoff- und Phosphorausscheidungen erheblich gesenkt werden. Bild: Landpixel

In der Fütterung von Schweinen gibt es verschiedene Hebel, um Nährstoffüberschüsse zu senken und die Umwelt schützen. Der verminderten Rohproteinfütterung kommt hier die größte Bedeutung zu.

In der landwirtschaftlichen Tierhaltung entstehen Jahr für Jahr große Mengen nährstoffreicher Exkremente, die als Dünger auf die Felder verbracht werden. Der Gesetzgeber gibt zwar Grenzen vor, wie viel Stickstoff mit den tierischen Düngern maximal ausgebracht werden darf. Dennoch versickern nach wie vor große Mengen dieses Nährstoffs ungenutzt im Boden oder gehen gasförmig verloren und belasten damit Umwelt und Klima. Laut Thünen-Institut stammen 19 Prozent der landwirtschaftlichen Ammoniakemissionen aus der Schweinehaltung. Damit ist die Schweinehaltung nach der Rinderhaltung (43 %) der zweitgrößte Verursacher von Ammoniak. Außerdem gehen rund 10 Prozent der Gesamtemissionen der klimawirksamen Treibhausgase Methan und Lachgas auf das Konto der Schweinehaltung.

Traktor mit Güllefass und Schleppschläuchen von hinten auf einem Feld. Klick führt zu Großansicht in neuem Fenster. — Über die Ausbringung von Wirtschaftsdüngern werden Gase wie Ammoniak und Lachgas freigesetzt, die Umwelt und Klima schaden. Bild: Landpixel

Um die Umwelt- und Klimaprobleme in den Griff zu bekommen, hat Deutschland dieses Jahr erneut die Düngeverordnung verschärft. Hinzu kommen strenge EU-Vorgaben zur Minderung der Ammoniak-Emissionen. Landwirtinnen und Landwirte müssen also ab jetzt verstärkt dafür sorgen, die Nährstoffüberschüsse noch weiter zu reduzieren, wenn sie nicht Gefahr laufen möchten, den Tierbestand abzustocken oder zusätzliche Flächen für die Ausbringung der eigenen Wirtschaftsdünger zupachten zu müssen.

In der Schweinehaltung kann über die Fütterung einiges erreicht werden. Die wichtigsten Ziele und Ansätze sind

eine Verringerung der Rohproteinaufnahme (Stickstoff- und Phosphor-reduzierte Fütterungsverfahren),
eine Verschiebung der Stickstoffexkretion vom Harn zum Kot und
eine Absenkung des pH-Wertes von Urin und Kot.

Verringerung der Rohprotein- und Phosphoraufnahme

Über eine Absenkung des Rohproteingehalts im Futter können die Stickstoffausscheidungen von Schweinen deutlich reduziert werden. Untersuchungen der Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft haben gezeigt, dass eine Stickstoff (N)- und Phosphor (P)-reduzierte Fütterung von Mastschweinen sowohl zu niedrigeren Gesamt-Stickstoffgehalten als auch zu niedrigeren Ammonium-N-Gehalten in der Gülle führten. In Versuchen mit Mastschweinen in Bayern konnten mit einer stark rohproteinreduzierten Fütterung die Stickstoffausscheidungen um acht Prozent gesenkt werden. Ähnliche Versuche führte die Landwirtschaftskammer Niedersachsen durch. Dort reduzierten sich die Stickstoffausscheidungen durch die rohproteinverringerte Fütterung um vier Prozent.

Geringere Stickstoffausscheidungen sind in der Regel auch mit erheblich geringeren Ammoniakemissionen verbunden. Generell, so eine Metastudie aus dem Jahr 2018, kann davon ausgegangen werden, dass eine Rohproteinsenkung um einen Prozentpunkt zu einer Reduzierung der Ammoniakemissionen von etwa 11 Prozent führt.

Es hat sich zudem in beiden Untersuchungen gezeigt, dass durch die N- und P-reduzierte Fütterung auch die Phosphorausscheidungen deutlich verringert werden konnten. In den Versuchen der Landwirtschaftskammer Niedersachsen lagen die Phosphorausscheidungen der Schweine mit stark N- und P-reduzierte Fütterung um 19 Prozent niedriger als die derjenigen Schweine, die standardmäßig gefüttert wurden.

Zusätzlicher Nutzen: Verringerte Kosten, verbesserte Tiergesundheit

Sowohl die Untersuchung in Bayern als auch die in Niedersachsen zeigten, dass die Mast- und Aufzuchtleistung durch die Rohproteinsenkung nicht wesentlich beeinträchtigt wurden. Letztlich führt die Rohproteinsenkung damit also nicht nur zu einer bedeutenden Senkung der Nährstoffausscheidungen, sondern auch zu einer Kostenersparnis. Sie verbessert zudem die Stallluft für Mensch und Tier und kann sich letztlich durch geringere Stoffwechsel- und Leberbelastungen auch positiv auf die Tiergesundheit auswirken.

Was ist bei der N- und P-reduzierten Fütterung zu beachten?

Voraussetzung für eine N- und P-reduzierte Fütterung ist, dass die Effizienz der Nährstoffverwertung verbessert wird. Dies lässt sich dadurch erreichen, dass man einen Teil der Aminosäuren aus Futterproteinquellen (i. d. R. Sojaextraktionsschrot) gezielt durch freie, kristalline Aminosäuren austauscht. Wichtig ist, dass alle lebensnotwendigen Aminosäuren in ausreichenden Mengen auf dünndarmverdaulicher Basis enthalten sind. Auch der Bedarf an verdaulichem Phosphor muss gedeckt sein.

Um eine derartige Fütterung, nahe am tatsächlichen Bedarf der Tiere und ohne Sicherheitszuschläge, gewährleisten zu können, muss mehrphasig gefüttert werden. Nur so kann man den Nährstoffansprüchen der Schweine in allen Gewichtsbereichen gerecht werden. Außerdem sind genaue Kenntnisse über die Inhaltsstoffe der verwendeten Futtermittel erforderlich. Bei Eigenmischern besteht hier häufig das Problem, dass für die selbst erzeugten Futtermittel repräsentative Proben gezogen werden müssen. Auch für die zugekauften Futtermittel ist es erforderlich, genaue Angaben – am besten über die verdaulichen Inhaltsstoffe – einzuholen.

Bilanzierungshilfen

Für die korrekte Bilanzierung der Nährstoffausscheidungen in den Düngebilanzen nach Düngeverordnung gibt es Hilfestellungen. Basisinformationen gibt die Broschüre "Bilanzierung der Nährstoffausscheidungen landwirtschaftlicher Nutztiere" der DLG. In dem Merkblatt "Leitfaden zur nachvollziehbaren Umsetzung stark N-/P-reduzierter Fütterungsverfahren bei Schweinen" werden auch die Verfahren "stark und sehr stark N-/P-reduzierte Fütterung" berücksichtigt. Diese Empfehlungen richten sich sowohl an Mäster (inkl. Ebermast) als auch Sauenhalter und Ferkelaufzuchtbetriebe. Darüber hinaus gibt es noch ein Onlinetool von der Landwirtschaftskammer NRW, das Landwirtinnen und Landwirte bei der Nährstoffbilanzierung unterstützt.

Wie wirken zusätzliche Faserstoffe auf die Nährstoffausscheidungen?

Schwein zieht mit dem Maul Heu aus einem Raufutterspender. Klick führt zu Großansicht in neuem Fenster. — Zusätzliches Faserfutter ist gut für die Darmgesundheit und beschäftigt die Tiere nachhaltig. In Sachen Umwelt- und Klimaschutz gibt es allerdings Vor- und Nachteile. Bild: agrarfoto.com

Verschiedene Untersuchungen der letzten Jahre konnten zeigen, dass Faserstoffe eine positive Wirkung auf die Darmgesundheit und das Wohlbefinden von Schweinen haben. Daher raten Experten heute vielfach dazu, den Faserstoffgehalt der Futterration zu erhöhen und/oder faserreiches Beschäftigungsfutter zuzufüttern.

Aus Sicht des Umwelt- und Klimaschutzes hat die Faserstofffütterung Vor- und Nachteile. Negativ ist: Durch die erhöhte Aufnahme von Faserstoffen wird die Verdaulichkeit anderer Nährstoffe im Dickdarm verringert und damit die Stickstoffbilanz verschlechtert. Auf der anderen Seite wirken die bei der Fermentation von Faserstoffen im Dickdarm entstehenden kurzkettigen Fettsäuren jedoch pH-Wert-senkend, was dazu führt, dass insgesamt weniger des in der Gülle gebundenen ammoniakalischen Stickstoffs als flüchtiges Ammoniak verloren geht. Die Faserstofffütterung bringt aber auch in anderer Weise Vorteile mit sich. Denn durch die Verfütterung von Faserstoffen kommt es zu einer starken Vermehrung der Dickdarmflora. Dadurch wird mehr Stickstoff in Bakterienprotein umgewandelt, was zu einer Verschiebung der Stickstoffausscheidungen vom Harn zum Kot und damit letztlich zu einer Reduzierung der Ammoniakemissionen führt (siehe Infokasten).

Stickstoff aus dem Harn ist das Hauptproblem

Stickstoff, der über Harn ausgeschieden wird, wird über das Enzym Urease, welches im Kot enthalten ist, in Ammoniak und Kohlendioxid umgewandelt. Stickstoff im Kot wird hauptsächlich als Bakterienprotein ausgeschieden und ist dadurch weniger anfällig für den schnellen Abbau.

Mehr Faserstoffe, mehr Methan

Allerdings führen Fütterungsmaßnahmen, die die Kotmasse erhöhen – wie die zusätzliche Faserfütterung – auch zu einer verstärkten Methanbildung und wirken damit wieder negativ auf das Klima.

Eine Möglichkeit, dem entgegenzusteuern, könnte der Einsatz probiotischer Futterzusätze (Bacillus ssp.) sein. Diese haben neben den bekannten positiven Effekten auf die Tiergesundheit und die Leistung auch mindernden Einfluss auf die Freisetzung von Methan und Ammoniak. Ziel bei der Auswahl der Probiotika-Spezies sollte die Maximierung des Abbaus von Rohfaser im Darm sein. In der Folge wäre die Substratverfügbarkeit für weiteren mikrobiellen Abbau und damit Gasproduktion in der Gülle reduziert. Allerdings ist anzunehmen, dass die Methanproduktion auch durch den direkten Eintrag von organischer Substanz in die Gülle – also durch nicht gefressenes Raufutter, Einstreu etc. – ansteigt.