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Die Lagerung von Gülle und die damit verbundenen Gasemissionen sind ein wachsendes Problem in der Schweineindustrie und waren Gegenstand der jüngsten Änderungen des gesetzlichen Rahmens für die Schweinehaltung. Fütterungsstrategien sind eine Möglichkeit, dieses Problem bis zu einem gewissen Grad zu entschärfen, denn es hat sich gezeigt, dass die Art der im Futter enthaltenen Nährstoffe und die Art und Weise, wie diese Nährstoffe von den Tieren verwertet werden, die Zusammensetzung der Gülle und damit auch die damit verbundenen Gasemissionen verändern können.
Die wichtigsten Gase, die aus der Gülle freigesetzt werden, sind Ammoniak und Methan. Ammoniakemissionen entstehen bei der Umwandlung des ausgeschiedenen Stickstoffs in Ammoniak, Methanemissionen beim Abbau der organischen Substanz in der Gülle zu Kohlendioxid und Methan (Abb. 1 und 2).
Abbildung 1: Zyklus der Methanbildung (CH4) während der Güllelagerung.
Abbildung 2: Zyklus der Ammoniakbildung (NH3) während der Güllelagerung.
Unsere Forschungsgruppe hat mehrere Studien durchgeführt, um den Nährwert von faserhaltigen Nebenerzeugnissen zu bewerten, die im Mittelmeerraum weit verbreitet sind. Dabei wurde ihre Verwendung im Tierfutter mit Auswirkungen auf Gülle und Gasemissionen in Verbindung gebracht.
In diesem Artikel werden die wichtigsten Ergebnisse der Verwendung von Biertreber in der Tierernährung im Hinblick auf die Zusammensetzung der Gülle und die daraus resultierenden Gasemissionen vorgestellt. Treber, das wichtigste Nebenprodukt der Brauindustrie, ist eine potenzielle Proteinquelle (24-27 % Rohprotein) für Nutztiere. Für die Verwendung in der Schweinefütterung muss jedoch der Feuchtigkeitsgehalt reduziert werden, um die Haltbarkeit zu verlängern, den Transport zu erleichtern und die Verwendung in Futtermitteln zu ermöglichen. In dieser Studie wurden zwei Treberarten untersucht, die mit Hilfe verschiedener Energiequellen auf nachhaltige Weise dehydriert wurden:
- Treber, der mit Hilfe eines mit Biomasse befeuerten Kessels erzeugt wurde
- Treber, der mit Hilfe von Solarenergie erzeugt wurde
Die experimentellen Untersuchungen wurden in den Versuchsbetrieben von CITA-IVIA (Segorbe, Castellón, Spanien) durchgeführt. Es wurden fünf Versuchsfuttermittel formuliert: ein Basisfutter und vier Futtermittel, bei denen der Energieanteil des Basisfutters durch 150 bzw. 300 g/kg des jeweils benutzten Trebers ersetzt wurde. Dieses Futter wurde an 30 Schweine mit einem Gewicht von 59,9±3,66 kg (6 Tiere pro Futtermittel) verfüttert.
Foto 1: Schwein in spezieller Bucht, in der der Stoffwechsel untersucht wird
Der Versuchszeitraum bestand aus einer 14-tägigen Futterumstellung und einer 7-tägigen Phase, in der Kot- und Urinproben genommen wurden. Ab dem 9. Tag der Eingewöhnung wurden die Tiere in spezielle Buchten umgestallt, in denen der Stoffwechsel untersucht werden konnte (Foto 1). Die in den ersten vier Tagen gesammelten Exkremente, die Treber und das Futter wurden analysiert, um den Nährwert der Treber zu berechnen, während die in den letzten drei Tagen gesammelten Exkremente zur Herstellung von Kunstdünger verwendet wurden. Von der Gülle wurden Proben für die Analyse der chemischen Zusammensetzung entnommen, und mit Hilfe einer weiteren Probe wurden In-vitro-Tests durchgeführt, um die potentiellen Emissionen von Ammoniak (Foto 2) und Methan zu bestimmen.
Foto 2: Die Zusammensetzung der Gülle wurde analysiert und In-vitro-Tests wurden durchgeführt, um mögliche Ammoniak- und Methanemissionen zu bestimmen.
Die Versuchsfuttermittel mit Treber hatten einen höheren Fasergehalt, wobei der Ligningehalt besonders relevant war, sowie einen höheren Protein- und Bruttoenergiegehalt als das Basisfutter (Tab. 1).
Tabelle 1: Zusammensetzung der Versuchsfuttermittel (g/kg TS)
| Basisfutter | Treber (Biomasse) | Treber (Solarenergie) | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 150 | 300 | 150 | 300 | ||
| Rohprotein | 182 | 189 | 206 | 191 | 198 |
| NDF 1 | 86,8 | 147 | 211 | 155 | 220 |
| ADF2 | 27,9 | 50,7 | 72,9 | 52,8 | 76,8 |
| Lignin | 2,14 | 6,08 | 15,3 | 6,73 | 13,7 |
| Ballaststoffe gesamt | 118 | 200 | 255 | 194 | 252 |
| Bruttoenergie (MJ) | 17,9 | 18,5 | 19,1 | 18,4 | 18,7 |
1NDF: Neutraldetergenzienfaser mit hitzebeständiger Amylase und ohne Restasche
2ADF: Säuredetergenzienfaser ohne Restasche
Generell wurden keine Unterschiede zwischen den beiden verwendeten Treberarten hinsichtlich der Gülleeigenschaften oder der Emissionen festgestellt, weshalb die Ergebnisse für Treber nicht mehr differenziert dargestellt werden.
Zwischen den verwendeten Treberarten wurden keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der ausgeschiedenen Güllemenge festgestellt (Tab. 2). Die Stickstoffkonzentration und der pH-Wert der Gülle, zwei der Hauptfaktoren, die die Ammoniakemissionen beeinflussen, waren bei allen Futtermitteln ähnlich (Tab. 2). Die Ammoniakemissionen der Gülle nahmen jedoch mit der Zugabe von Treber ab (Tab. 2). Andere Studien, in denen faserhaltige Nebenprodukte in Futtermitteln eingesetzt wurden, deuten darauf hin, dass ein erhöhter Faseranteil im Futter die Ammoniakemissionen aus der Gülle verringern kann, da sich die Aktivität der Darmmikroorganismen bei löslichen Fasern ändert und die Verdaulichkeit von Nährstoffen wie beispielsweise Proteinen bei unlöslichen Fasern verringert wird. Dadurch erhöht sich die Stickstoffausscheidung über den Kot, verringert sich der Stickstoffgehalt im Urin und verlangsamt sich die Ammoniakbildung. Diese letzte Hypothese könnte in der Studie mit Treber zutreffen, da die Fasern größtenteils unlöslich sind und ihre Zugabe das Verhältnis von Stickstoff im Urin zu Stickstoff im Kot deutlich reduzierte (Tab. 3).
Tabelle 2: Ausscheidungen, Güllezusammensetzung und Emissionen.
| Basisfutter | 15 % Treber |
30 % Treber |
SEM1 | p-Wert2 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Ausgeschiedene Gülle (kg/d) | 2,38 | 2,33 | 2,58 | 0,202 | 0,540 |
| Organische Substanz (g/kg TS) | 735c | 816b | 854a | 3,55 | <0,001 |
| Ammoniumstickstoff gesamt (g/l) | 4,60 | 4,84 | 4,98 | 0,450 | 0,799 |
| Gesamtstickstoff nach Kjeldahl (g/l) | 9,45 | 10,6 | 10,3 | 0,570 | 0,277 |
| pH-Wert | 8,56 | 8,11 | 8,18 | 0,201 | 0,200 |
| g NH3 / kg Gülle | 2,43a | 1,96b | 1,62c | 0,102 | <0,001 |
| ml CH4 / g organische Substanz | 223 | 232 | 248 | 8,74 | 0,089 |
1Standardfehler des Mittelwerts
2Signifikanter Unterschied zwischen den Treberarten
a,b,cUnterschiedliche Buchstaben in derselben Zeile bedeuten einen statistischen Unterschied (p<0,05).
Tabelle 3: Einfluss von Art und Menge der Treberzugabe auf die Stickstoffbilanz (g/d).
| Basisfutter | 15 % Treber |
30 % Treber |
SEM1 | P-Wert2 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Aufgenommener N | 52,7b | 56,8b | 65,5a | 2,07 | <0,001 |
| Mit den Fäkalien ausgeschiedener N | 6,69c | 10,2b | 12,8a | 0,633 | <0,001 |
| Mit dem Urin ausgeschiedener N | 0,518 | 0,532 | 0,627 | 0,047 | 0,111 |
| Nicht ausgeschiedener N | 45,1b | 46,3b | 51,4a | 1,74 | 0,01 |
| N im Urin : N in Fäkalien | 0,134a | 0,070b | 0,068b | 0,009 | <0,001 |
1Standardfehler des Mittelwerts
2Signifikanter Unterschied zwischen den Treberarten
a,b,c Unterschiedliche Buchstaben in derselben Zeile bedeuten einen statistischen Unterschied (p<0,05).
Obwohl die Zugabe von Treber zu den Futtermitteln zu einer Erhöhung der Konzentration organischer Substanz in der Gülle führte, was zu einer erhöhten Aktivität methanogener Bakterien führen könnte, wurden keine signifikanten Unterschiede bei den potentiellen Methanemissionen festgestellt. Diese Ergebnisse könnten auf den höheren Anteil an unlöslichen Fasern im Treberfutter im Vergleich zum Basisfutter zurückzuführen sein, der einigen Studien zufolge die Aktivität der methanogenen Bakterien und damit die Methanproduktion bis zu einem gewissen Grad hemmen kann.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Beimischung von mit umweltfreundlichen Technologien getrocknetem Treber zum Schweinefutter die Nachhaltigkeit der Fütterung sowohl in ökonomischer als auch in ökologischer Hinsicht positiv beeinflussen kann, da es sich um eine kreislauforientierte Nutzung handelt, der Treber lokal verfügbar ist und er einen potenziellen Einfluss auf die Verringerung der Ammoniakemissionen aus der Gülle hat. Es ist wichtig zu wissen, wie hoch der maximale Anteil im Futter sein darf, damit dieses Nebenprodukt ohne negative Auswirkungen auf die Produktion und die Tiergesundheit verwendet werden kann.
