Protein- und Phosphorabsenkung im Schweinefutter – wie weit geht es?

Die Absenkung der Protein- und Phosphorgehalte im Futter gehört zur guten fachlichen Praxis der Schweinefütterung. Protein- und Phosphorabsenkung bedeutet dabei nicht, weniger Proteinversorgung oder Phosphorversorgung als notwendig, sondern die bedarfsgerechte Zufuhr von dünndarmverdaulichen Aminosäuren ohne wesentliche Proteinüberschüsse beziehungsweise die bedarfsgerechte Zufuhr an verdaulichem Phosphor unter Vermeidung von Phosphorüberschüssen. Voraussetzung für die optimale Umsetzung stickstoff- und phosphorreduzierter Fütterungsstrategien ist einerseits die Kenntnis des Aminosäure- beziehungsweise Phosphorbedarfs für die jeweiligen tierischen Leistungsanforderungen. Sie werden an Hand wissenschaftlicher Exaktversuche abgeleitet und ständig angepasst. Andererseits müssen die Inhaltsstoffe der Futtermittel durch eine Futteruntersuchung zur gezielten Rationsgestaltung bekannt sein.

Vorteile abgesenkter Protein- und Phosphorgehalte

Für die Schweine: Bessere Verdauungsleistung und Energie- beziehungsweise Nährstoffverwertung mit weniger Stoffwechsel- und Organbelastungen. Höhere Futtereffizienz und mehr Tierwohl gehen Hand in Hand.
Für den Landwirt: Einsparen an teuren Futterrohstoffen, weniger Futteraufwand beziehungsweise bessere Futterverwertung, Senkung der Futterkosten. Niedrigere Futterkosten bedeuten gleichzeitig weniger Umweltbelastungen.
Für die Welt beziehungsweise Umwelt: Weniger Stickstoff- und Phosphoremissionen aus der Tierhaltung, weniger Importfutterbedarf. Die Schweinefleischerzeugung wird so „heimischer“ und nachhaltiger.

Es gibt keinen Grund für Extrazulagen zu den allgemein anerkannten, offiziellen Versorgungsempfehlungen. Andererseits müssen die Aminosäure- und Phosphorgehalte in den verwendeten Futtermitteln bekannt sein. Dafür wurden im Rahmen der „Bayerischen Eiweißinitiative“ preiswerte Schnellanalyseverfahren wie "webFuLab", "AminoNIR", "RFA") für alle gängigen Schweinefuttermittel zum Beispiel für Getreide sowie Soja- und Rapsprodukte entwickelt beziehungsweise für zahlreiche „neue“ Futtermittel (heimische Eiweißfutter, Nebenprodukte) der Futterwert ermittelt. Die Bewertung der für das Schwein verfügbaren Aminosäuren aus dem Futtereiweiß erfolgt immer mehr auf der Basis der „standardisierten praecaecalen Aminosäureverdaulichkeit“ beziehungsweise des Phosphors auf Basis des „verdaulichen Phosphors“.

Physiologische Grenzen der Protein- und Phosphorabsenkung

Da das Schwein keinen Protein- sondern einen Aminosäurebedarf hat, kann der Rohproteingehalt im Futter im Prinzip so weit abgesenkt werden, bis die erstlimitierende Aminosäure das ist meist Lysin die Proteinsynthese und damit das Wachstum begrenzt. Man legt also unter Absenkung des Rohproteingehaltes zum Beispiel übers Mineralfutter oder Ergänzungsfutter so lange die fehlenden Mengen an den im Handel erhältlichen essentiellen Aminosäuren Lysin, Methionin, Threonin, Tryptophan, Valin nach physiologischem Bedarf und in der richtigen Relation zu Lysin zu bis eine weitere Aminosäure (nicht) in den Mangel kommt. Damit ist die Grenze der Proteinabsenkung erreicht.

Das Schwein braucht weitere, auch nichtessentielle Aminosäuren, wenn man das Proteinansatzvermögen ausschöpfen will. Unter Praxisbedingungen gilt als untere Proteingrenze eine Lysinkonzentration von 7 Prozent im Rohprotein des Futters oder vereinfacht: Pro Gramm Lysin werden 14 Gramm Rohprotein im Futter benötigt.
Folglich sind in der Ferkelfütterung mit 12 Gramm Lysin pro kg Ferkelfutter I etwa 168 Gramm Rohprotein notwendig, in der Endmast ab 100 Kilogramm Lebendmasse mit 7 Gramm Lysin pro Kilogramm Endmastfutter etwa 98 Gramm Rohprotein.

Bei Beachtung aller Aminosäuren in der Ration und ausschließlicher Verwendung von Rohstoffen mit sehr hoher Aminosäurekonzentration und -verfügbarkeit wären zum Beispiel Anfangsmastrationen mit 12 bis 13 Prozent Rohprotein und Endmastrationen mit 10 bis11 Prozent Rohprotein möglich.
Beim Phosphor hat man sich bis auf weiteres nach Phytasezulage auf eine obere Phosphorverdaulichkeit von 65 Prozent geeinigt. Darüber kommt man bei den üblichen Schweinerationen mit vorwiegend pflanzlichen Komponenten kaum hinaus beziehungsweise es werden die modernen hochwirksamen Phytaseprodukte auf diese Phosphorverdaulichkeit oft „runterdosiert“. Folglich gelten pro Gramm verdaulichen Phosphor 1,5 Gramm Bruttophosphor als untere Grenze. Im Ferkelfutter I werden so 3,3 Gramm verdaulicher Phosphor beziehungsweise etwa 5 Gramm Bruttophosphor mindestens benötigt. Im Endmastfutter passen zu 2,0 Gramm verdaulichen Phosphor ca. 3 Gramm Bruttophosphor.

Praktische Grenzen der Protein- und Phosphorabsenkung und die Umweltwirkungen

Proteinabsenkung

Jede Absenkung des Rohproteingehaltes im mittleren Mastfutter um 1 Prozentpunkt (10 Gramm je Kilogramm Futter) senkt den Stickstoffaustrag über die Gülle um 10 Prozent. Sie hat also eine gewaltige Hebelwirkung bei der Stickstoffeinsparung siehe auch nachfolgende Abbildung. Warum wird dann über die stickstoffreduzierte Fütterung nicht mehr an Rohprotein gespart? Oder stößt die Fütterungspraxis an Grenzen? - Ja!
Grundsätzlich wird der Rohproteingehalt und Stickstoffaustrag gesenkt:

Durch Zulage freier Aminosäuren – je mehr Lysin und weitere Aminosäuren, desto besser funktioniert es, der Spareffekt ist dreimal so hoch als bei der Phasenfütterung allein. Allerdings sind freie Aminosäuren zumindest zeitweise sehr teuer, insbesondere Methionin, Tryptophan und Valin und rechnen sich gegenüber Sojaeiweiß nicht oder sie sind nicht verfügbar oder das Futter verliert durch die Säurezulagen an Schmackhaftigkeit.
Durch Verwendung hochwertigerer Eiweißträger mit höheren Aminosäuregehalten insgesamt beziehungsweise auch im Rohprotein. Positiv wirken hier die tierischen Eiweißträger wie Magermilchpulver und Fischmehl und als bester pflanzlicher Vertreter Kartoffeleiweiß mit mehr als 7,5 Prozent Lysin im Rohprotein – sie sind knapp und viel zu teuer. Niedrigere Aminosäuregehalte und Aminosäurekonzentrationen haben alle heimischen Eiweißfutter inklusive der Nebenprodukte aus der Lebensmittelverarbeitung oder der Energiegewinnung. Man braucht also für die gleiche Aminosäureversorgung mehr Eiweiß und landet unvermeidbar auf einem höheren Rohproteingehalt in der Ration. Nebenproduktverwertende Betriebe haben hier innerbetrieblich einen Stickstoff- und auch Phosphornachteil. Bezüglich der regionalen oder weltweiten Kreislaufwirtschaft ist die Verfütterung von wertvollen, eiweißhaltigen und mineralstoffreichen Futterrohstoffen, die sowieso da sind, nur von Vorteil.
Durch Eiweißfuttermittel mit höherer „Biologischer Wertigkeit“. Sie haben mehr von den für den Proteinansatz wichtigen Aminosäuren. Mängel haben zum Beispiel die heimischen Leguminosen an Methionin oder Maisprodukte an Tryptophan – hier muss also durch Kombination mit besseren Eiweißträgern und/oder freien Aminosäuren nachgebessert werden.
Mit Futtermitteln mit höherer Dünndarmverdaulichkeit der Aminosäuren. Nicht perfekt ist hier zum Beispiel Rapextraktionsschrot mit einer Lysinverdaulichkeit von nur 70 Prozent im Gegensatz zu Sojaextraktionsschrot mit 88 Prozent. Ähnlich niedrige Werte haben auch übertrocknete Nebenprodukte.
Durch die Verwendung von Futtergetreide mit niedrigen Rohproteingehalten und hoher Aminosäuredichte. Da 60 bis 70 Prozent des Futterweißes von Getreide kommen, kann eine wirksame Proteinabsenkung im Schweinefutter nur durch die Verbesserung der Futtergetreidequalität (keine Bäckersorten, keine Spätdüngung, Beachtung der fütterungsrelevanten Inhaltsstoffe in der Pflanzenzucht) erreicht werden. Wie soll man im Schnitt der Schweinerationen unter 150 Gramm Rohprotein kommen, wenn im spätgedüngten Qualitätsgetreide schon 130 Gramm Rohprotein je Kilogramm enthalten sind? Die Absenkung der Rohproteingehalte im Getreide, sowohl bei Konsum- als auch bei Futtergetreide wäre der Schlüssel zu 20 bis 30 Prozent weniger Stickstoffverbrauch und -austrag.

Fazit für die Schweinemast
In der Praxis stößt die Rohproteinabsenkung der Mastrationen bedingt durch die Aminosäureschwächen in den vorhandenen Futterrohstoffen mehr oder weniger schnell und stark und unvermeidbar an Grenzen. Andere Hindernisse wie Vorhalten mit Aminosäuren oder Eiweiß (mehr Fleisch?), technische und arbeitswirtschaftliche Grenzen (Phasenfütterung, Futteraufbereitung), eingeschränkte Verfügbarkeit von höherwertigen Eiweißträgern lassen sich mittelfristig abstellen. Nichtsdestotrotz, es wurde in den letzten 20 Jahren schon Einiges an Eiweißeinsparung erreicht. Damals hatten die mittleren Mastrationen 185 Gramm Rohprotein je kg Futter (etwa 5 Kilogramm Stickstoffusscheidung pro Mastschwein bei 850 Gramm täglichen Zunahmen) enthalten, heute 165 Gramm Rohprotein je kg Futter (etwa 4,2 Gramm Stickstoffausscheidung pro Mastschwein). Das Nahziel wären 150 Gramm Rohprotein je Kilogrann im mittleren Mastfutter. Erreicht werden bei extremen Maisrationen mit etwa 10 Prozent Soja 48 unter 140 Gramm Rohprotein je kg Futter. Anzumerken ist dass, der Bereich der aktuell gültigen Standardnährstoffausscheidungen (gelber Bereich in der folgenden Abbildung) in der Düngeverordnung durch die orange Spanne der Grafik ersetzt wird. Genau in der Mitte (Stern in der Abbildung) läge die „bayerische“ Mastration bei 850 Gramm täglichen Zunahmen. Es wird jedem Betrieb dringend empfohlen, die mittleren Rohprotein- und Phosphorgehalte seines Mastfutters oder noch besser die eigene Stickstoff- und Phosphorbilanz zu berechnen beziehungsweise berechnen zu lassen. Für die Betriebe mit Teilnahme am LKV-Stärken/Schwächen-Profil ist dieser Service der Ringberater dabei - bis hin zur Gesamtschau „betrieblicher Nährstoffkreislauf“.

Stickstoffausscheidung pro Tier in der Schweinemast in Abhängigkeit vom mittleren Rohproteingehalt des Mastfutters. (Basis: 30-120 Kilogramm Lebendmasse und 850 Gramm tägliche Zunahmen)

Fazit für die Ferkelerzeugung
Für die Zuchtsauenrationen gelten dieselben „Bremsen“ der Rohproteinabsenkung wie bei den Mastschweinen oben beschrieben. Zusätzlich verursachen hier die meisten Rohfaserträger zum Beispiel Kleien, Trockenschnitzel usw. mit relativ geringer Aminosäurekonzentration und -verdaulichkeit und viel Phosphor in der Schale „Druck“. In der praktischen Zuchtsauenfütterung wurde in den letzten 20 Jahren Vieles verbessert Damals enthielt das mittlere Zuchtsauen- und Ferkelfutter je Kilogramm 175 Gramm Rohprotein, heute 159 Gramm. Damit fallen im Jahr 2015 bei 24 aufgezogenen Ferkeln pro Sau und Jahr etwa 36 Kilogramm Stickstoffausscheidungen an. Der Wert liegt am positiven Ende der alten, viel zu engen Faustzahlenspanne (gelber Bereich in nachfolgender Abbildung) zur Düngeverordnung und in der Mitte der neuen DLG-Ausscheidungsvorschläge (oranger Bereich in der Grafik) im Entwurf zur neuen Düngeverordnung.

Stickstoffausscheidung in der Ferkelerzeugung pro Tier in Abhängigkeit vom mittleren Rohproteingehalt aus Zuchtsauen- und Ferkelfutter (Basis: 24 aufgezogene Ferkel pro Sau und Jahr).

Phosphorabsenkung

Auch für die Phosphorbilanz macht jedes zehntel Gramm Phosphor weniger im Futter etwa 10 Prozent weniger Güllephosphor aus. Unnötige Übergehalte im Schweinefutter sind deswegen „grob“ fahrlässig. Kritische Phasen sind die Endmast und die tragenden Sauen. Die Absenkung der Phosphorgehalte der praktischen Rationen stößt dann an ihre Grenzen, wenn

keine, nicht genügend, weniger stabile oder wirksame Phytase eingesetzt wird zum Herauslösen des phytingebundenen Phosphors aus den pflanzlichen Futtermitteln. Ohne Phytase kann mit einer Phosphorverdaulichkeit in der Ration von etwa 30 bis 40 Prozent gerechnet werden, mit Phytase von 65 Prozent. Man braucht also für die gleiche Phosphorversorgung mehr Phosphor im Futter, der dann in der Umwelt landet.
Komponenten eingesetzt werden, mit hohen Phosphorehalten. Dazu zählen die meisten Nebenprodukte wie zum Beispiel auch Rapsextraktionsschrot oder Mineralfutter mit unsinnigen Phosphorkonzentrationen.
Komponenten mit geringer Phosphorverdaulichkeit verwendet werden, wie Kleien, Extraktionsschrote usw. oder die Eigenphytasewirkung zum Beispiel beim Trocknen Schroten zerstört wurde. So liegt die Phosphorverdaulichkeit von Körnermais bei 15 Prozent, die von CCM bei 50 Prozent.
nativ etwa 4 Gramm Phosphor je kg Futter in Getreide/Sojarationen auch ohne Phosphor im Mineralfutter enthalten sind oder ballaststoffbringende Rohfaserträger wie Getreidenachprodukte, Extraktionsschrote, Malzkeime usw. die Phosphorgehalte der Schweinerationen nach oben treiben.

Fazit zur Schweinmast
Auch hier wurden die Phosphorspannen im Datenkatalog der neuen Düngeverordnung stark abgesenkt, weil die Rationen bezüglich Phosphoreinsparung stark verbessert wurden. In folgender Grafik ist der bisherige Bereich gelb, der neue orange dargestellt.
Pro bayerisches Durchschnittsmastschwein fallen heute etwa 0,7 Kilogramm phosphorausscheidung an, 1990 waren das etwa 0,9 Kilogramm.

Phosphorausscheidung pro Tier in der Schweinemast in Abhängigkeit vom mittleren Phosphorgehalt des Mastfutters. (Basis: 30-120 Kilogramm Lebendmasse und 850 Gramm tägliche Zunahmen)

Fazit für die Ferkelerzeugung
Auch in der Ferkelerzeugung wurden die Phosphorspannen im Datenkatalog der neuen Düngeverordnung stark abgesenkt. Wie auch in der Schweinemast ist in nachfolgender Grafik ist der bisherige Bereich gelb, der neue orange dargestellt. Pro Zuchtsau mit Ferkel fallen heute rund 7,3 Kilogramm Phosphorausscheidung an, im Jahr 1990 waren es 7,8 Kilogramm. Allerdings liegt Bayern in der Grafik mehr im linken, phosphorlastigen Bereich der Spanne, weil die Rationen noch zu viel Phosphor enthalten. Hier besteht dringend Absenkungsbedarf!

Schemagrafik

Zusammenfassung

Die Rohprotein- und Phosphorgehalte im Schweinefutter lassen sich aus Sicht des Schweines sehr weit absenken. Allerdings stehen dem Erreichen der unteren Grenzwerte viele praktische Hindernisse im Weg.

Hausgemachte, wenn immer noch Sicherheitszuschläge zu den offiziellen Versorgungsempfehlungen gemacht werden oder die Wirkung von freien Aminosäuren und Phytase angezweifelt wird oder nicht auf die Erzeugung und Lieferung von Futterqualität geachtet wird.
Rohstoffbedingte, wenn bessere Aminosäurelieferanten oder Phosphorträger nicht zur Verfügung stehen.
Ökonomische, wenn hochwertigere Futter- und Fütterungsstrategien der Wirtschaftlichkeit entgegenstehen
Ökologische, wenn bei derzeitigem Eiweißfutterangebot „heimisch“ gefüttert werden soll.

Um unter den einzelbetrieblichen Gegebenheiten das Maximum an Stickstoff- und Phosphorreduzierung zu erreichen, sind Futteruntersuchungen unerlässlich. Nur so lassen sich Rationen ohne Übergehalte konzipieren und eine Abstimmung der Tierhaltung auf das Futteraufkommen und die benötigte Güllefläche erreichen - der Weg zur nachhaltigen Kreislaufwirtschaft. Schweinehaltende Betriebe sollten diesbezüglich ihren Berater nach dem Stärken-/Schwächen-Profil der Fütterung fragen.