Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zur Silagequalität - Siliererfolg / Hygienestatus und Futterwert - auf Milchkuhbetrieben in Deutschland

Ziel der Dissertation war es, die bei der Fütterung laktierender und trockenstehender Milchkühe eingesetzten Gras- und Maissilagen bezüglich ihrer Inhaltsstoffe, Gärqualität und mikrobiologischer (mikrob.) Qualität für die unterschiedlichen Regionen Deutschlands zu beschreiben und Risikofaktoren für eine mangelhafte Silagequalität zu identifizieren. Im Rahmen des zugrundeliegenden bundesweiten Verbundprojektes zur „Tiergesundheit, Hygiene und Biosicherheit deutscher Milchkuhbetriebe - eine Prävalenzstudie (PraeRi)“ (Förderkennzeichen 2814HS006-008) wurden 253 Betriebe in der Region Nord (Niedersachsen, Schleswig-Holstein), 252 Betriebe in der Region Ost (Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern, Sachsen-Anhalt, Thüringen) und 260 Betriebe in der Region Süd (Bayern) besucht und Proben aller Silagen, die an laktierende und trockenstehende Kühe verfüttert wurden, entnommen. Weitere Daten zur Silierdauer, Lagerungsform, Abdeckung, zum Siliermitteleinsatz und zur Bauart der Fahrsiloanlagen wurden ebenfalls auf den Betrieben erhoben. Die Silageproben wurden zur Analyse der Energie- und Nährstoffgehalte, der Gärsäuren und der mikrob. Qualität an das Futtermittellabor LUFA Nord-West gesendet. Es wurde eine Deskription der auf dem Betrieb erfassten Daten sowie der Untersuchungsergebnisse der Silageproben vorgenommen. Für die Risikofaktorenanalyse wurden hypothesenbasiert Einflussgrößen ausgewählt und zunächst eine einfaktorielle Risikofaktorenanalyse mit der Betriebs-ID als ein zufälliger Effekt durchgeführt. Die Erstellung des mehrfaktoriellen Modells basierte auf der Berechnung eines Maximalmodells mit allen Einflussgrößen, an dem eine schrittweise Rückwärtsselektion jeweils der Variablen mit dem größten p-Wert bzw. mit der kleinsten Log-likelihood, vorgenommen wurde, bis nur noch Variablen mit p <0,15 im Modell waren. Da es sich bei fast allen Silageproben um Gras- und Maissilagen aus einem Fahrsilo handelte, wurden nur diese weiter ausgewertet. Höchstens die Hälfte aller untersuchten Grassilagen erreichte bei den einzelnen Energie- und Nährstoffgehalten die Zielwerte einer guten Silage. Deutlich mehr als die Hälfte (Nord: 84 %; Ost: 67 %; Süd: 72 %) hatte einen zu hohen Sandgehalt (≥ 2% der TS). Auch die Rohaschegehalte vieler Grassilagen (Nord: 66,6 %; Ost: 46,4 %; Süd: 55,7 %) lagen über dem Referenzbereich (<10 % der TS). In allen drei Regionen konnte bei einem hohen Rohaschegehalt und den 2. bzw. 3. Schnitt im Vergleich zum 1. Schnitt eine statistisch signifikant höhere Wahrscheinlichkeit für einen niedrigeren Nettoenergie-Laktation-Gehalt in Grassilagen ermittelt werden. Die Rohaschegehalte der Maissilagen war seltener zu hoch (Nord: 13,2 %; Ost: 16,1 %; Süd: 11,1 %), dennoch konnte auch hier ein statistisch signifikant erhöhtes Risiko für einen geringeren NEL-Gehalt durch einen erhöhten Rohaschegehalt festgestellt werden. Die Bewertung der Gärqualität erfolgte mit Hilfe des DLG-Gärfutterschlüssels, bei dem die Silagen je nach Butter , Essigsäuregehalt und pH-Wert bis zu 100 Punkten erhalten können. Bei der deskriptiven Statistik waren in allen Regionen deutlich mehr Grassilagen (24,9-44,7 %) von einer schlechten Gärqualität (0-71 Punkte) betroffen als Maissilagen (0-5 %). Bei der Risikofaktorenanalyse stellte sich in Nord und Ost ein signifikant erhöhtes Risiko für eine schlechte Gärqualität bei einem zu hohen Rohaschegehalt heraus. In Nord war außerdem bei Grassilagen, bei denen keine Siliermittel eingesetzt wurden, ein statistisch signifikant höheres Risiko für eine mangelhafte Gärqualität feststellbar. Bei den Untersuchungen zur mikrob. Qualität wiesen 70-80 % der Grassilagen und 50-70 % der Maissilagen eine sehr gute Qualität auf. Die Risikofaktorenanalyse ergab für Nord und Süd eine statistisch signifikant erhöhte Wahrscheinlichkeit für Mängel in der mikrob. Qualität bei Grassilagen mit einer Silierdauer < 6 Wochen. Bei den Maissilagen konnte nur in Ost ein statistisch signifikant erhöhtes Risiko für eine minderwertige mikrob. Qualität durch eine kurze Silierdauer festgestellt werden. ur Beschreibung der Situation der Milchkuhbetriebe im regionalen Vergleich fand außerdem eine Auswertung auf Betriebsebene statt. Zur Darstellung der mikrob. Qualität wurde der Anteil an Betrieben berechnet, die mind. eine verdorbene Gras- oder Maissilage (Qualitätsstufe 4) verfütterten. Dies traf in der Region Nord auf 40,9 %, in der Region Süd auf 30,2 % und in der Region Ost auf 22,5 % der besuchten Betriebe zu. Die Auswertung der Gärqualität zeigte, dass in Süd 48 %, in Nord 34,2 % und in Ost 23,4 % der Betriebe mind. eine Silage mit weniger als 72 Punkten des DLG-Gärfutterschlüssel aufwiesen. Es gab weniger Betriebe (7,9-24,7 %), bei denen der Energiegehalt der Silagen zu niedrig war (Gras- (< 5,6 MJ/kg TS) und Maissilagen (< 6,0 MJ/kg)). Dagegen hatten je Region mehr als die Hälfte, in der Region Nord sogar mehr als zwei Drittel der besuchten Betriebe mind. eine Silage mit einem erhöhten Rohaschegehalt (Gras >10 % der TS; Mais > 4,5 % der TS). Diese Auswertungen auf Betriebsebene lassen darauf schließen, dass nur wenige Betriebe ihre Milchkühe ausschließlich mit Silagen von hoher Qualität füttern können. Die Deskription zeigte deutliche Unterschiede hinsichtlich der Inhaltsstoffe sowie der Gär- und mikrobiologischen Qualität sowohl zwischen den Regionen als auch zwischen den einzelnen untersuchten Gras- und Maissilagen. Dies macht die Notwendigkeit einer Untersuchung jeder einzelnen Silage nicht nur auf die Energie- und Nährstoffgehalte, sondern auch auf die Gärqualität und die mikrobiologische Qualität für eine erfolgreiche Milchkuhfütterung deutlich. Es ist bekannt, dass sich eine herabgesetzte Qualität der Silagen negativ auf die Gesundheit von Milchkühen auswirkt. Somit geben die vorliegenden Ergebnisse einen Anstoß dafür, die Verbesserung der Silagequalität stärker in den Fokus zu rücken, um die Gesundheit der Milchkühe nachhaltig zu verbessern. Dazu sollte das Bewusstsein der Landwirte insbesondere hinsichtlich der Lagerung und der Notwendigkeit eines niedrigen Rohaschegehalts, gestärkt werden.

The aim of this thesis was to describe the quality of grass and maize silages used for feeding lactating and dry dairy cows with regard to their nutrient content, fermentation quality and microbiological quality for three different regions of Germany and to identify risk factors for defective silage qualities. Within the nationwide joint project on "Animal Health, Hygiene and Biosafety of German Dairy Cow Operations - a Prevalence Study (PraeRi)" (funding code 2814HS006-008), 253 farms in the region North (Lower Saxony, Schleswig-Holstein), 252 farms in the region East (Brandenburg, Mecklenburg-Western Pomerania, Saxony-Anhalt, Thuringia) and 260 farms in the region South (Bavaria) were visited and silage samples were taken of all silages which were fed to lactating and dry cows. Further data on ensiling duration, storage type, silage cover, use of silage additive and the design of the bunker silo were collected during the farm visit. The silage samples were sent to the LUFA Nord-West feed laboratory for analysis of the energy and nutrient content, fermentation acids and microbiological quality. A description of the collected data on silo management and the results of the feed laboratory was carried out. For the risk factor analysis, hypothesis-based influencing variables were selected and a univariate analysis of variance was conducted. The farm-id was included as a random effect. The creation of the final multi-factorial model was based on the calculation of a maximum model with all influencing variables, on which a step-by-step backward selection of the variables with the largest p-value or with the smallest log-likelihood was made until only variables with p < 0.15 remained in the model. As most of the silage samples were grass and maize silages from a bunker silo, only these were further evaluated. Only half of all the grass silages examined achieved the target values of a good silage for the individual energy and nutrient contents. Well over half of all grass silages (North: 84%; East: 67%; South: 72%) contained too much sand (≥ 2% of dry matter). The crude ash content of many grass silages (North: 66.6%; East: 46.4%; South: 55.7%) was above the limit value of 10% of dry matter. In all three study regions, a statistically significantly higher probability of a lower energy content in grass silage could be determined for a high crude ash content and a 2nd or 3rd cut compared to the 1st cut. Only a few maize silages (North: 13.2%; East: 16.1%; South: 11.1%) contained too much crude ash. However, a statistically significant increased risk of a lower energy content for all three regions could be determined by an increased crude ash content as well. The fermentation quality was assessed with the aid of the DLG fermentation feed key, in which the silages can receive up to 100 points depending on the butyric acid, acetic acid content and pH value. In the descriptive evaluation of this fermentation key, significantly more grass silages (24.9-44.7%) were affected by poor fermentation quality than maize silages (0-5%) in all regions. The risk factor analysis revealed a significantly increased risk of poor fermentation quality (0-71 points) in the regions North and East when the crude ash content was to high. In the region North, grass silages for which no ensiling additives were used were also found to have a statistically significantly higher risk of poor fermentation quality. In the microbiological tests, 70-80% of the grass silages and 50-70% of the maize silages showed a good, fault-free quality (quality level 1). The risk factor analyses showed a statistically significantly increased probability of deficiencies in the microbiological quality for grass silage with a short ensiling period (< 6 weeks) for the regions North and South. In the case of maize silages, a statistically significant increased risk of poor microbiological quality due to a short ensiling period was found only in the region East. In addition to the situation of silages in a regional comparison, analyses of the grass and maize silages were carried out at farm level. To illustrate the microbiological quality, the proportion of farms which fed at least one spoiled grass or maize silage (quality level 4) to their lactating and dry cows was calculated. This applied to 40.9% of the farms visited in region North, 30.2% in the region South and 22.5% in the region East. The evaluation of the fermentation quality at farm level showed that in the region South many farms (48%), in the region North 34.2% and in the region East the fewest farms (23.4%) had at least one silage with less than 72 points of the DLG fermentation feed key. There were less farms (7.9-24.7%) which had at least one silage with a low energy content (grass (<5.6 MJ/kg dry matter (DM)) and maize silages (<6.0 MJ/kg DM)). In contrast, more than half of the farms visited in each region, and even more than two thirds in the region North, had at least one silage with an increased crude ash content (grass >10% of DM; maize >4.5% of DM). These evaluations at farm level suggested that only a few farms could feed their lactating and dry cows solely with high quality silage. The description showed clear differences in terms of ingredients as well as fermentation and microbiological quality both between the regions and between the individual grass and maize silages. This clearly shows the necessity of an examination of each single silage not only for the energy and nutrient content, but also for the fermentation quality and the microbiological quality for a successful dairy cow feeding. It is common knowledge that a deficient quality of silages affects the health of dairy cows. Therefore, the presented results give reason to spotlight the quality of silages in the nearby future to enhance the health of dairy cows sustainably. For this purpose, the awareness of farmers regarding the storage and the need for a low raw ash content should be raised.

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