Züchtungskunde, 93, (1) S. 1-18, 2021, ISSN 0044-5401
© Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart
Scientific Articles
On-farm assessment of dairy cattle management sustainability: Resources and feeding
Anna Rauen1 ; S. Ebschke2 ; E. von Borell2 ; K.-H. Südekum1,* ; 1 Institute of Animal Science, University of Bonn, Endenicher Allee 15, D-53115 Bonn, Germany ; 2 Institute of Agricultural and Nutritional Sciences, Martin-Luther-University Halle-Wittenberg, Theodor-Lieser-Straße 11, D-06120 Halle (Saale), Germany * Email: ksue@itw.uni-bonn.de
Persistent rating by policy and consumers of on-farm management, nutrient use, and production and emission of greenhouse gases challenges agricultural production. Thus, models to assess and simplify the dynamic and complex workflow on agricultural farms are needed. This study had the overall objective to develop an animal module for the Excel-based software REPRO to calculate the environmental influences of cattle farming, which extends and completes the existing tool for crop production. It describes the sub-models of feeding, resources, emissions, energy balance, and animal welfare on cattle farms. This study illustrates the development and function of the sub-models of feeding, resources, and emissions, as well as their implementation on heterogeneous dairy farms in Germany. Indicator values were expressed per unit of edible protein, such that nutrient input was related to a standardised output of animal products. Nutrient flows within the system boundary ‘farm’ were considered. The evaluated data on ten dairy farms in Germany were in agreement with generally accepted values from the literature. Target values to rank the indicator on-farm values, which were created with respect to the rules of good agricultural practice and the given legal framework of the national government, demonstrated that there is potential to improve nutrient efficiency on farms and thus invest in ecological sustainability. Further, the animal module was able to identify critical points of dairy management. In conclusion, the addition of the animal module to the system REPRO is an improvement helping to describe agricultural sustainability as a whole and to assess the different agricultural production systems without creating new administrative barriers for farmers.
dairy feeding; greenhouse gas emissions; indicator; resource efficiency; sustainability assessment
Nachhaltigkeitsbewertung in der Milchkuhhaltung: Entwicklung eines indikatorenbasierten Systems zur Bewertung der Fütterung
Die Landwirtschaft wird aufgrund der Nutzung der natürlichen Produktionsgrundlagen in erster Linie hinsichtlich ihrer ökologischen Auswirkungen in den Fokus genommen. Es ist somit notwendig, Maßzahlen zu definieren, die eine objektive Aussage zum Zustand der Bewirtschaftung hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit auf landwirtschaftlichen Betrieben zulässt. Um die Bewertung milchkuhhaltender Betriebe gewährleisten zu können, wurde das vorliegende Modul entwickelt. Das REPRO-Tiermodul bildet die Themenkomplexe Ressourcen, Emissionen und Tiergerechtheit vereinfacht ab, ohne dabei die komplexen Wechselwirkungen innerhalb des landwirtschaftlichen Betriebs zu vernachlässigen. Dabei dient der landwirtschaftliche Betrieb als Systemgrenze. Zur Festlegung eines Bewertungsschemas wurde die ‚gute fachliche Praxis‘ zu Grunde gelegt.
Auf Grundlage der betriebsindividuellen Nährstoffaufnahmen erfolgt die Bestimmung der Ausscheidungen, die eine Hilfsgröße hinsichtlich der Berechnung gasförmiger N-Emissionen darstellen. Die aus der Verdauung stammende Methan-Emission wurde über Kenngrößen der Fütterung abgeleitet. Gleichzeitig erfolgte die Feststellung der tierischen Leistung. Anschließend fand die Erprobung auf zehn milchkuhhaltenden Betrieben in Deutschland statt. Die erfassten und errechneten Nährstoffaufnahmen und -ausscheidungen bestätigen experimentell ermittelte Literaturdaten. Für den Bereich der Fütterung wurden die Indikatoren N- und P-Effizienz sowie Methanemissionen definiert und mit der Größe produzierten essbaren Proteins ins Verhältnis gesetzt. Durch den Abgleich mit den leistungsbezogenen Standardwerten zur Nährstoffaufnahme konnte diese Maßzahl bewertet werden. Sie bietet dem Betriebsleiter die Möglichkeit zur Kontrolle des Ressourceneinsatzes und gegebenenfalls Optimierung der Fütterung. Die Beschreibung aussagekräftiger Indikatoren und Zielwerte stellt ein praktikables Werkzeug zum Erreichen einer Ressourcen schonenderen Landwirtschaft dar. Weiter können die erhobenen Daten zur Schwachstellenanalyse eingesetzt werden und somit als Beratungsinstrument dienen. Die langfristigen Auswirkungen der Anwendung eines solchen Modells auf die landwirtschaftliche Praxis und das Verbesserungspotential für den Schutz der natürlichen Ressourcen sind zu berücksichtigen, insbesondere wenn ein verpflichtender Nachweis einer nachhaltigen Bewirtschaftung erfolgen soll.
Milchkuhfütterung; Treibhausgasemissionen; Indikatoren; Ressourceneffizienz; Nachhaltigkeitsbewertung