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Untersuchungen zur Entwicklung der Pflanzenbestände sowie der Lebendmasse von Kälbern auf Mutterkuhweiden im Bundesland

Brandenburg

- Ergebnisse eines Weideversuches mit Mutterkühen im Landkreis Havelland, bei Berlin -

Giebelhausen, H., Priebe, R., *) Lepetit, D. und Richter, K.

Humboldt-Universität zu Berlin, Landwirtschaftlich-Gärtnerische Fakultät, Institut für Pflanzenbauwissenschaften, Fachgebiet Acker- und Pflanzenbau, Arbeitsgruppe Grünland

und Futterbau

*) Landesamt für Verbraucherschutz, Landwirtschaft und Flurneuordnung

des Landes Brandenburg, Referat Ackerbau und Grünland, Paulinenaue

Versuchs- und Demonstrationsbetrieb des Deutschen Grünlandverbandes e.V.

Vortrag zur Sommerschule vom 2. bis 13. Juni 2008 in Karakol, Kirgistan

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Gliederung

1. Zielstellung

2. Material und Methoden

2.1 Boden sowie Klima- und Witterungsverhältnisse am Versuchsstandort

2.2 Versuchsanlage und -durchführung

3. Ausgewählte Ergebnisse

3.1 Botanische Zusammensetzung der Grünlandpflanzenbestände

3.2 Ertragsentwicklung der Grünlandbestände und der Lebendmasse der Kälber

4. Zusammenfassung

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1. Zielstellung des Weideversuches

Erarbeitung von Beiträgen zur nachhaltigen Bewirtschaftung von Mutterkuhweiden im Bundesland Brandenburg mit den Schwerpunkten:

• Lenkung der Narbenzusammensetzung durch Tierbesatz, Nachsaat und Düngung (Bewirtschaftungsintensität),

• Untersuchungen zum Nährstoffkreislauf im System „Boden-Pflanze-Tier“,

• Einfluss des Futterangebotes auf die Futterselektion der Mutterkühe,

• Wirkung unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität auf den TM-Ertrag der Grünlandpflanzenbestände sowie die Lebendmassezunahmen der Kälber ,

• Ableitung von Maßnahmen zur Verbesserung des Weidemanagements von Mähstandweiden mit Mutterkühen auf Standorten mit Vorsommer- und Sommertrockenheit.

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2. Material und Methoden

2.1 Boden, Klima und Witterung des Versuchsstandortes sowie Zusammensetzung der Weidenarbe

• Heterogener Niederungsstandort mit Grundwassereinfluss Bodenarten: Sand, lehmiger Sand bis flachgründiges Niedermoor

• Jahresniederschlag im Untersuchungsgebiet 502 mm, Jahresmitteltemperatur 9,2 °C

Niederschlagsversorgung von April bis September, ab 1995 bis 2006 (12 Jahre)

trocken / unzureichend: 7 Jahre (58 %); 1996 bis 2000, 2003, 2006,normal / befriedigend: 3 Jahre (25 %); 2001, 2004, 2005,feucht / gut: 2 Jahre (17 %); 1995, 2002.

• Grundwasserstand: im Frühjahr ~ 20 bis 40 cm; im Sommer bis ~ 90 bis über 120 cm unter Flur

• Hauptbestandsbildner der Rinderweide zu Versuchsbeginn im Jahr 1995

trockene bis gut feuchte Teilbereiche: Wiesenrispe, Rotschwingel, Quecke, Glatthafer, Knaulgras, etwas Weißklee, Wiesenkerbel, Kriechender Hahnenfuß, Löwenzahn

feuchte bis sehr nasse Teilbereiche: Wiesenfuchsschwanz, Rohrglanzgras, Rohrschwingel, Gemeine Rispe, Schlank-Segge, Schwaden-Spezies,

Rasenschmiele, Wiesenplatterbse, Hahnenfuß- und

Knötericharten

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2.2 Versuchsanlage und -durchführung

• Versuchsbeginn im Frühjahr 1995 mit drei Versuchskoppeln,

• Bei extensiver, semi-extensiver, intensiver Bewirtschaftung,

• Mutterkuhrasse: Fleckvieh, Anpaarung von Limousin- bzw. Fleckviehbullen.

Tabelle 1: Stufen der Bewirtschaftungsintensität des Weideversuches

Stufen / Koppel Besatzstärke

GV/ha***

Bewirtschaftung

Nachsaat* Düngung

a1, extensiv

8,0 ha

0,8 - 1,0 ohne ohne

a2, semi-extensiv

14,4 ha

1,1 - 1,4 mit PK-Düngung

(26/80** kg/ha)

a3, intensiv

16,2 ha

1,8 - 2,2 mit NPK-Düngung

(120/26/80 kg/ha)

*) 18 kg/ha Deutsches Weidelgras und 2 kg/ha Weißklee im April 1995

**) Reinnährstoffmengen, ***) 1 GV = 1 Rind mit 500 bis 550 kg Lebendgewicht

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Prüfmerkmale

- Botanische Zusammensetzung der Grünlandpflanzenbestände; Erfassung der Pflanzenbestände mit der Methode der Ertragsanteilschätzung von Klapp/Stählin auf 26 Dauerquadraten (je 100 m2),

- Bodennährstoffgehalt: Bestimmung nach den VDLUFA-Standardmethoden Deutschlands,

- Futterselektion der Mutterkühe in Abhängigkeit vom Alter des Futters und der Entfernung zur Tränke, Bestimmung mit dem Selektionsindex (SI) nach Hodgson (1990): SI = Arten im aufgenommenen Futter : Arten im Bestand vor der Beweidung,

Wert > 1 = positive Selektion; Wert = 1 neutral; Wert < 1 = Art wird weniger gern aufgenommen,

- Ertragsermittlung der Mähteilflächen durch Probemahd (mind. 5 x je 2 m2 je Koppel bei Berücksichtigung von 5 % unvermeidbarer Verluste),

- Weidefutterverzehr: Unterstellung von 10 kg TM-Verzehr je Großvieh-Vollweidetag,

- TM -Ertrag/ha: Futterverzehr der Rinder in der Weideperiode plus Ertrag gemähter Koppelteilflächen, der als Heu konserviert wurde,

- Lebendmasse der Tiere: Ermittelt durch Wägung beim Auf- und Abtrieb der Tiere,

- Tägliche Lebendmassezunahme der Kälber: Absetzgewicht minus Geburtsgewicht : Anzahl der Weidetage.

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1996 1999 2003 20060

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Ertragsanteile (%)

SonstigeTaraxacum officinaleCirsium arvenseAlopecurus pratensisFestuca arundinaceaFestuca rubraElymus repensPoa trivialisPoa pratensisTrifolium repensLolium perenne

Abbildung 1: Bestandsentwicklung auf der Weideteilfläche der extensiv bewirtschafteten Koppel, ohne Nachsaat. Ebereschenhof 1996 bis 2006

3. Ergebnisse

3.1 Bestandsentwicklung der Grünlandpflanzenbestände ohne Nachsaat

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1996 1999 2003 20060

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Ertragsanteile (%)

SonstigeRanunculus repensCarex-SpeziesTrifolium repensElymus repensDeschampsia cespitosaPoa trivialisPoa pratensisGlyceria maximaAlopecurus pratensisPhalaris arundinacea

Abbildung 2: Bestandsentwicklung auf der Mähteilfläche der semi-extensiv bewirtschafteten Koppel, ohne Nachsaat. Ebereschenhof 1996 bis 2006

Bestandsentwicklung der Grünlandpflanzenbestände ohne Nachsaat

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1996 1999 2003 20060

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Ertragsanteile (%)

SonstigeTaraxacum officinaleCirsium arvenseAlopecurus pratensisFestuca arundinaceaFestuca rubraElymus repensPoa trivialisPoa pratensisTrifolium repensLolium perenne

Abbildung 3: Bestandsentwicklung auf der Weideteilfläche der semi-extensiv bewirtschafteten Koppel, mit Nachsaat. Ebereschenhof 1996 bis 2006

Bestandsentwicklung der Grünlandpflanzenbestände mit Nachsaat

10

1996 1999 2003 20060

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Ertragsanteile (%)

SonstigeTaraxacum officinaleCirsium arvenseAlopecurus pratensisFestuca arundinaceaFestuca rubraElymus repensPoa trivialisPoa pratensisTrifolium repensLolium perenne

Abbildung 4: Bestandsentwicklung auf der Weideteilfläche der intensiv bewirtschafteten Koppel mit Nachsaat. Ebereschenhof 1996 bis 2006

Bestandsentwicklung der Grünlandpflanzenbestände mit Nachsaat

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Tabelle 2: Weide- und Mahdertrag (dt TM/ha) von Mähstandweiden mit Mutterkühen in Abhängigkeit von der Bewirtschaftungsintensität. Ebereschenhof 1995 bis 2005

Jahr Bewirtschaftungsintensität

extensiv semi-extensiv intensiv

Weide Mahd gesamt Weide Mahd gesamt Weide Mahd gesamt

1995 36 33 69 28 28 56 43 22 65

1996 36 20 56 27 31 58 39 41 80

1997 36 22 58 30 40 70 43 40 83

1998 34 18 52 28 36 64 45 49 94

1999 36 14 50 29 33 62 47 51 98

2000 35 20 55 31 37 68 44 51 95

2001 37 24 61 30 32 62 49 36 85

2002 26 22 48 32 32 64 49 44 93

2003 18 10 28 20 23 43 33 29 62

2004 30 25 55 32 35 67 50 42 92

2005 30 22 52 30 34 64 45 42 87

Mittel

%

32

21

53

62

29

33

62

73

44

41

85

100

3.2 TM - Erträge des Grünlandes und Leistungen der Kälber / Absetzer

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Tabelle 3: Lebendmasse (LM, in kg) und tägliche Lebendmassezunahme (t LMZ, in g) der Kälber auf Mutterkuhweiden in Abhängigkeit von der Bewirtschaftungsintensität.

Ebereschenhof 1995 bis 2005

Jahr Bewirtschaftungsintensität

extensiv semi-extensiv intensiv

LM t LMZ LM t LMZ LM t LMZ

1995 163 1182 206 1323 167 1068

1996 207 1312 213 1497 185 1300

1997 198 1338 166 1285 160 1270

1998 221 1442 225 1266 172 1073

1999 194 1328 159 1187 180 1239

2000 195 1505 225 1301 211 1350

2001 231 1390 212 1218 194 1116

2002 198 1436 200 1597 207 1076

2003 157 1066 155 1089 129 853

2004 124 1096 128 1350 145 1229

2005 187 1169 174 969 150 939

Mittel % (LM) % (t LMZ)

190 114

1281 112

188 107

1287 113

175 100

1141 100

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4. Zusammenfassung

• Nachsaaten von Deutschem Weidelgras und Weißklee sowie (N-)PK-Düngung verbessern die Narbenzusammensetzung und die Ertragsfähigkeit des Grünlandes.

• Durch bedarfsabhängige Nachmahd ist die Ausbreitung unerwünschter Pflanzenarten in den Weidenarben einzuschränken. Auf den feuchten Mähteilflächen der untersuchten Koppeln sind Bestandsverbesserungen durch entzugsorientierte Ersatzdüngung mit (Stickstoff), Phosphor und Kalium sowie eine frühere Nutzung anzustreben.

• Mit dem Futter der untersuchten Mähstandweiden können von der Extensiv-Koppel bis 0,8, von der semi-extensiv bewirtschafteten Koppel bis 1,4 und von der Intensiv-Koppel bis 1,8 GV ha-1 (1 GV = 1 Mutterkuh plus Nachzucht) ganzjährig versorgt werden.

• Geringere Besatzstärken (0,8 bis 1,4 GV/ha) bieten den Tieren größere Chancen zur Futterselektion, so dass in Stressperioden bessere Bedingungen für die Mutterkühe bestehen und höhere tägliche Zunahmen bei den Kälber erreicht werden können.

• Mähstandweide mit Mutterkühen trägt zur Entwicklung nutzungswürdiger Grünlandpflanzenbestände auf zur Trockenheit neigenden Grünlandstandorten im Bundesland Brandenburg bei; sie verbindet die Erzeugung von wertvollem Rindfleisch mit der Pflege der Kulturlandschaft.

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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Für die Diskussion: Weitere Ergebnisse des Weideversuches Untersuchungen zum Nährstoffkreislauf im System „Boden-Pflanze-Tier“

Phosphor Kalium Stufen (Koppel)

Jahr

Weideteilfläche Mähteilfläche Weideteilfläche Mähteilfläche extensiv a1

1995*

0,4

10,6

0,4

10,6

2001 1,1 0,8 35,4 18,8

semi-ext. a2

1995 5,1 20,0 5,1 20,0

2001 1,7 3,2 46,9 35,5

intensiv a3

1995 6,1 26,0 6,1 26,0

2001 2,5 3,3 41,8 43,1

Tabelle 1: Gehalte an Phosphor und Kalium (mg/100 g lufttrockener Boden) bis 10 cm Bodentiefe von Mähstandweiden bei unterschiedlicher Bewirtschaftungsin-tensität. (Giebelhausen et al., 2004; verändert)

*) Einheitliche Beprobung der Versuchskoppel a1

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Tabelle 2: Modell-Kalkulation zur Stickstoffbilanz der Versuchskoppeln „semi-extensiv“ und „intensiv“ für die Weide- und Mähteilflächen, in kg/ha. (Milimonka et al., 2004)

Parameter Weideteilflächen Mähteilflächen semi-

extensiv

intensiv semi-extensiv

intensiv

1 Exkrement-N (potentiell verfügbar)

50 100 5 10

2 N-Düngung 0 120 0 120 3 N-Fixierung 60 35 20 10 4 Deposition 20 20 20 20 5 Input 130 275 45 160

N-Entzug mit dem Aufwuchs

6 TM-Ertrag (dt/ha) 58 82 72 82 7 Nt-Gehalt (%) 2,6 2,7 2,3 2,5 8 Werbungsverluste % / 25 25 Weidereste % 25 10 9 Output 113 199 124 154

10 Saldo 17 76 - 79 6

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Tabelle 3: Selektionsindices der Pflanzenbestände im Frühjahr bei Beweidung mit Mutterkühen in Abhängigkeit vom Alter des Futters, Mittelwerte der Jahre 2003 und 2004. (Kremer et al., 2005; verändert)

Faktorstufe junges Futter altes Futter

Fraktion

Gräser 0,88 1,01

Weißklee 1,83 1,64

Kräuter 1,48 1,12

Futterselektion von Mutterkühen auf einer intensiv bewirtschafteten Mähstandweide

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Tabelle 4: Selektionsindices der Pflanzenbestände im Herbst bei Beweidung mit Mutterkühen in Abhängigkeit vom Alter des Futters, Mittelwerte der Jahre 2003 und 2004. (Kremer et al., 2005; verändert)

Faktorstufen junges Futter altes Futter

Fraktion

Gräser 0,99 1,26

Weißklee 1,04 1,01

Kräuter 1,02 1,26

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Tabelle 5: Wahrscheinliche Klimaänderungen in EuropaPrognosen der Klimaänderungen in Europa (Quelle: Intergovermental Panel on Climate Change (IPCC) Summery Report) bis 2050. zit.: Otte, U. (2008)

Temperaturänderung (° C) Sommer Winter

Nord 1 - 2 2 - 4

Mitte 1,5 - 2,5 1,5 - 3

Süd 2 - 3 1 - 2

Niederschlagsänderung (mm) Sommer Winter

Nord + 20 bis - 20 + 10 bis + 30

Mitte + 10 bis - 40 0 bis + 30

Süd 0 bis - 50 - 10 bis + 10

Bodenfeuchtigkeitsänderung Sommer Winter

Nord gering feuchter

Mitte etwas trockener feuchter

Süd deutlich trockener gering

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Thesen und Aspekte zur Anpassung der Grünland- und Futterwirtschaft an sich verändernde Klimaverhältnisse in Deutschland und (Mittel-) Europa

Aufbau nationaler und internationaler Beobachtungsnetzwerke zur Erfassung von Ver-änderungen in Grünlandpflanzenbeständen in Abhängigkeit von Standort und Bewirt-schaftung zur Sicherung der Multifunktionalität des Grünlandes (Futterversorgung, biotischer und abiotischer Ressourcenschutz, Biodiversität, Bodenfruchtbarkeit …),

Sicherung einer ausreichenden Wasser- und Nährstoffversorgung bei standortangepasster Nutzung; Nachsaat lückiger Grünlandbestände mit trockenstresstoleranteren Arten wie Knaulgras, Glatthafer, W. Trespe, Rohrschwingel, Luzerne … zur Verbesserung ihrer Ertragsstabilität,

Entwicklung von Systemen zur besseren Rückhaltung von Winterniederschlägen sowie ihres Einsatzes in Wasser sparenden Be- und/oder Entwässerungsanlagen,

Züchtung von C3-Futterpflanzen mit größerer Wurzelleistung und besserer Ausnutzung von Wasser und Nährstoffen sowie schnellerem Nachwuchs (Blattbildung) nach Trockenperioden bzw. einer Nutzung,

Selektion von Futterpflanzen mit größerer Toleranz gegenüber Krankheiten und Schädlingen sowie Trockenstress,

Senkung der Futter- und Nährstoffverluste bei der Ernte, Konservierung, Lagerung sowie des Futtereinsatzes,

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Erhöhung der Frischfuttereinsatzes im Stall und des Weideganges von Wiederkäuern in der Vegetationsperiode; Vermeidung von selektiver Unter- und Überbeweidung des Grünlandes,

Verbesserung des Herden- und Weidemanagements beim Weidegang von Rindern,

Anlage stabiler Winterfuttervorräte und ausreichender Futterreserven auch durch eine differenzierte Anbauerweiterung von C4-Pflanzen (Mais, Hirsearten …) sowie von Luzerne / Luzernegras-Gemengen auf dem Ackerland,

Züchtung von (Rinder-) Nutztierrassen mit besserer Ausnutzung faserreicher Futterstoffe, größerer Toleranz gegenüber Hitze- und Kälteeinflüssen, auf hohe Fruchtbarkeit und Lebensleistung sowie Fitness (auch Laufleistung für den Weidegang),

Bereitstellung und kostengünstiger Einsatz von Technik und Hilfsmitteln zur Futterernte, Konservierung, Lagerung sowie den verlustarmen Einsatz von Futterstoffen,

Ausbau und Intensivierung der betriebswirtschaftlichen-, tierzüchterischen- und futterwirt-schaftlichen Beratung der Agrarbetriebe,

Sicherung der Ressourcen zur Verstärkung der Grundlagen- und angewandten Forschung im Agrarsektor sowie der interdisziplinären und internationalen Zusammenarbeit.