Der Methanausstoß von Rindern wird auf vielen Ebenen der gesellschaftlichen und politischen Diskussion thematisiert. Die Strategien zur Reduktion des ausgestoßenen Methans sind vielfältig und reichen von optimierter Rationsgestaltung bis hin zum Einsatz von Futterzusatzstoffen. In allen Optionen ist jedoch die Herausforderung inbegriffen, den Effekt der einen oder anderen Strategie sichtbar zu machen, um ein gewisses Vertrauen in die Vorgehensweise zu entwickeln.
Genau dies war das Ziel des kürzlich beendeten Versuches in der Rinderhaltung am Lehr- und Versuchszentrum (LVZ) Futterkamp. Die Ergebnisse werden im Folgenden vorgestellt.
Versuchsaufbau
Im LVZ Futterkamp werden von der Landwirtschaftskammer Erprobungen zur Fütterung von Kühen in zwei Tiergruppen zu jeweils 36 Tieren durchgeführt. Hierbei fungiert eine Gruppe als Kontrolle und dient als Vergleichsgrundlage für die Versuchsgruppe. Die Gruppen wurden so besetzt, dass die Gruppenmittelwerte des Laktationstages, der Laktationsnummer und Milchleistung ausgeglichen waren (Tabelle). Insgesamt wurden Daten von 63 Tieren in der Kontrolle und 54 Tieren in der Versuchsgruppe gesammelt. Für einen Versuchszeitraum von 180 Tagen wurde in der Versuchsgruppe des LVZ Futterkamp der Futtermittelzusatzstoff 3-NOP (Bovaer, DSM Firmenich) eingesetzt, der zuvor in das Mineralfutter eingemischt wurde. Abseits des 3-NOP waren Aufstallung, Management und Rationsgestaltung in beiden Gruppen identisch. Gefüttert wurde eine Voll-TMR über Wiegetröge, gemolken zweimal täglich im Side-by-Side-Melkstand.
Datenerfassung
Während der Erprobung wurden einige der routinemäßig anfallenden Daten wie Futteraufnahme (tierindividuell, Wiegetrog), Milchleistung (täglich), Milchqualität (zweimal wöchentlich), Körpergewicht und Body Condition Score (BCS-Kameras) sowie das Wiederkauen erhoben. Zusätzlich wurden regelmäßig Futterproben genommen und im Labor auf Trockenmasse, Inhaltsstoffe und Energiegehalt untersucht.
Neben den Routinedaten wurde zudem an 121 Tagen das Methan gemessen. Dazu wurde je Gruppe ein Laser-Methan-Detektor (LMD) über einem der Wiegetröge befestigt und die ausgestoßene Methanmenge während der Futteraufnahme gemessen. Der LMD misst dabei entlang eines Laserpfades die ausgeatmete Methanmenge und gibt zwei Messwerte pro Sekunde aus. Über die zeitlich passenden Daten der Wiegetröge konnten die LMD-Messwerte im Anschluss zugeordnet werden, sodass die Messungen tierindividuell erfolgten. Für die Auswertungen wurden alle Messungen verworfen, die kürzer als 4 min waren. Messungen mit ausreichender Dauer wurden in Methanprofile zusammengefasst. Insgesamt konnten 1.615 Methanprofile für die Kontrollgruppe und 1.754 für die Versuchsgruppe ausgewertet werden. Zusätzlich wurden der Methanausstoß der Kühe über eine Schätzformel nach Niu et al. (2018) sowie der zu erwartende Effekt von 3-NOP nach Kebreab et al. (2022) geschätzt. Die nach Niu et al. (2018) geschätzten Methanausstöße wurden im Anschluss um den geschätzten Effekt des 3-NOP korrigiert.
Ergebnisse
Die beschreibende Statistik der Routinedaten zeigt auf, dass sich die beiden Gruppen in allen betrachteten Daten auf einem sehr ähnlichen Niveau befinden. Dies spiegelt sich auch in den Ergebnissen des statistischen Modells wider. Die Abbildungen 1 und 2 verdeutlichen, dass es in den beiden Gruppen keine statistisch signifikanten Unterschiede in den Merkmalen Futter- und NDF-Aufnahme, dem BCS sowie dem Wiederkauen gibt. Auch die tägliche Milchmenge, ECM und Milchfett- beziehungsweise Milcheiweißgehalt zeigten keinerlei Unterschiede.
Aus den Methanmessungen wurden hingegen eindeutige Unterschiede ersichtlich. Die Versuchsgruppe stieß anhand der LMD-Messungen 16,3 % weniger Methan aus. Der geschätzte Effekt der eingesetzten Dosis 3-NOP lag bei rund 23 %. Die modellbasierten Gruppenvergleiche weisen sowohl für die Messungen als auch die korrigierten Schätzwerte signifikante Unterschiede auf (Abbildung 3). In Abbildung 3 wird weiterhin deutlich, dass sich die Effekte von 3-NOP nicht abbilden lassen, wenn der Methanausstoß nach Schätzformeln (zum Beispiel nach Niu et al. 2018) berechnet wird. Exemplarisch dargestellt sind hier die Schätzwerte für beide Gruppen, die sich nicht unterscheiden.
Zusammenfassung
Insgesamt hatte der Einsatz von 3-NOP keinen Einfluss auf die beobachteten Merkmale zu Futteraufnahme, Leistung und Gesundheit (hier: Wiederkauen). Der Effekt von 3-NOP konnte auf verschiedene Arten deutlich und sichtbar gemacht werden, da sowohl die Messwerte als auch die geschätzten Effekte anhand der in der Ration verfügbaren Dosis 3-NOP deutliche Unterschiede aufwiesen. Nichtsdestotrotz gibt es zwischen den gemessenen und geschätzten Methanausstößen deutliche Unterschiede, die der Messmethode anzulasten sind. Der LMD ist weniger für den Dauereinsatz als für punktuelle Messungen geeignet, da der ursprüngliche Zweck die Entdeckung von Undichtigkeiten in Gasleitungen ist.
Dennoch wurden LMD bereits in einigen Studien zum Methanausstoß des Rindes eingesetzt und waren in der Lage, Unterschiede zu verdeutlichen, auch wenn die gemessenen Methanmengen nicht notwendigerweise denen der Literatur entsprechen. Weiterhin wurde innerhalb des hier beschriebenen Versuchs erkannt, dass die Zusammensetzung des Mineralfutters, das als Grundlage für die 3-NOP-Verabreichung genutzt wird, einen Einfluss haben kann. Die Standardmischung am LVZ Futterkamp ist reich an Magnesiumoxid, das sich auf die verfügbare Dosis 3-NOP auswirkte. Folglich konnten in Laboranalysen zur Wiederauffindbarkeit des 3-NOP nur 32,6 mg statt 68 mg 3-NOP/kg Trockenmasse gefunden werden.
Fazit
Wie zu erwarten hatte der Einsatz von 3-NOP keinen Einfluss auf wichtige Merkmale wie Futteraufnahme und Milchleistung. Der Effekt auf den Methanausstoß wurde jedoch sehr deutlich und konnte mithilfe von Messungen und Schätzungen verdeutlicht werden. Entscheidend für den vollumfänglichen Effekt der erwünschten Dosis ist jedoch die Zusammensetzung des Futtermittels, in das das 3-NOP eingemischt wird.
