Bionit® Umweltaspekte Artikel 2

Untersuchungen zur Wirksamkeit von FENA®-MIN Futterzusätzen unter Praxisbedingungen in der Sauenzuchtanlage Nebelschütz, Kreis Kamenz

 

Prof. Dr. habil. H. Felkl; Zentrum für Landwirtschaft und Genossenschaftsschaftswesen an der TU Dresden

 

Diplomlandwirt W. Eichler, Geschäftsführer der Sauenzuchtanlage Nebelschütz

 

Anm.:  FENA®-MINist ein Warenzeichen der Süd-Chemie AG und bezeichnet den Futterzusatz Bentonit-Montmorillonit E558, der auch unter Bezeichnung BIONIT® vertrieben wird.

 

1. AufgabensteIlung

Fenamin-S enthält neben anderen wirksamen Verbindungen besonders aufbereitete, aktivierte montmorillonithaltige Tonmineralien, die eine sehr große Oberfläche mit hohem Adsorptionsvermögen sowie eine beachtliche Ionenaustauschkapazität besitzen.
Wie Institutsversuche, KTBL- und Praxistests zeigen, bewirken diese aktivierten Tonminerale Fütterungseffekte (Durchfallprophylaxe, Adsorption von Schadstoffen im Verdauungskanal, Begünstigung der Futterausnutzung über verlängerte Passagezeiten und Nahrungsbrei-Auflockerungen), positive Stallklimabeeinflussungen und erwünschte Veränderungen der technologischen Güllebeschaffenheit. So ist es verständlich, daß solche Futterzusatzstoffe dasbesondere Interesse großer Rinder-, Schweine- und Geflügelproduzenten finden. Das trifft auch für die Sauenzuchtanlage Nebelschütz mit 1900 Zuchtsauen und einer Tierkonzentration von insgesamt 11.000 Schweinen zu.

Im Zeitraum von 4.6. bis 19.7.1991 wurden deshalb Praxis- und Laboruntersuchungen mit folgenden Zielstellungen durchgeführt:

 

1.1Gelingt es über den Zusatz von 2 % Fenamin-S zum Trockenfutter den Ammoniakgehalt der Stallluft durch Adsorption an die 3-Schicht-Tonmineralien herabzusetzen und damitgünstigere Umweltbedingungen für säugende Sauen und Ferkel zu schaffen?

 

2.2 Lassen sich aus Gülleanalysen und Sedimentationsprüfungen Erklärungen für die in der Praxis festgestellten besseren Fließeigenschaften des Substrates und der günstigeren Stallklimaverhältnisse bei Fenaminzusätzen zum Futter ableiten?

 

2 Versuchsdurchführungen
Für die Untersuchungen wurden in der Sauenzuchtanlage Nebelschütz (Abb. 1) die Ställe Nr. 56, 57 und 58 ausgewählt, welche sich in Ausstattungsform, Futterdarbietungen und der Stallklimabeschaffenheit nicht unterschieden und jeweils 30 Abferkelplätze besitzen. Der Stall 56 ohne Fenaminzusätze diente als Kontrollgruppe. Den ferkelführenden Sauen im Stall 58 wurde 2 % Fenamin-S dem Trockenfutter zugesetzt. Der Gülletransport zum Hauptkanal wurde in beiden Ställen über Schleppschaufeln unterstützt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im Stall 57 mit ebenfalls 30 ferkelführenden Sauen wurde dem Futter gleichfalls 2 % Fenamin-S zugesetzt. Hier aber wurde auf den Schleppschaufeleinsatz verzichtet, so daß die Gülle allein über dem Staukanal dem Hauptkanal zugeführt wurde. Damit sollte das Gülleverhalten unter technologisch erschwerten, aber kostengünstigeren Bedingungen ebenso geprüft werden wie sich die daraus für Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und NH₃-Gehalt der Stallluft ergebenden Auswirkungen.
Die Stallklimadaten wurden für alle 3 Ställe nach einem einheitlichen Regime erfasst.
Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit wurden automatisch für den gesamten Versuchszeitraum erfaßt Die Feststellungen des Ammoniakgehaltes der Luft erfolgten mit dem Dräger-Gasspürgerät an Meßstellen, welche für die Stallluftverhältnisse repräsentativ sind. Weil für ungünstige gesundheitliche Wirkungen die NH₃-Höchstkonzentrationen entscheidend sind, wurden die Prüfungen vor Arbeitsbeginn (6 Uhr) nach dem Abschalten der Lüftungsanlagen wöchentlich zweimal durchgeführt (Dienstag und Freitag).
Zur Überprüfung des Nährstoffgehaltes und der Sedimentationseigenschaften der Schweinefrischgülle wurden aus dem Güllesammelbecken in zeitlich festgelegten Abständen Proben entnommen, um über die Annahmen des oberen, mittleren und unteren Beckeninhaltes Anhaltspunkte über bereits hier stattgefundene Sedimentationserscheinungen zu erhalten. Die Proben der einzelnen Phasen wurden nach geltenden Analysenvorschriften getrennt analysiert. Zum Vergleich mit den Werten im Versuchsabschnitt mit Fenamin-S wurden nach dem gleichen Prinzip Kontrollproben vor der Fenamin-Beifütterung, aber bei gleicher Rationszusammensetzung und Futterdarbietung untersucht. Die Analysen erstreckten sich auf die Gehalte an Trockensubstanz je kg Originalsubstanz sowie Rohasche, Rohfaser, Stickstoff, Phosphor und Kalium je kg TS.
Spätestens 3 Stunden nach der Probenahme wurden die Proben im Labor untersucht. Die Sedimentationsversuche erfolgten in großen, geeichten Meßzylindern, die im Kühlschrank bei Temperatur von 5°C aufbewahrt wurden, um den Praxisbedingungen Rechnung zu tragen und Gärungsprozesse im Zeitraum von 8 Tagen mit Meßintervallen von 12 Stunden zu unterbinden. Die Feststellungen erstreckten sich auf Bodenabsatz und Schwimmdeckenbildungen. Die Fütterung der Tiere vor und während der Versuchsanstellungen mit Fenamin-S-Zusätzen war gleich. Die Tabelle 1 veranschaulicht die je Tier und Tag eingesetzten Futterrationen und die darüber gegebene Deckung des Energie und Nährstoffbedarfes der Sauen, Absetzer und Jungschweine.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Versuchs- und Untersuchungsergebnisse
3.1 Stallklimamessungen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*       Neueinstallungen
**     Türen während der Nacht geöffnet

 

Beim Vergleich der technologisch völlig gleichen Ställe mit geringen Unterschieden bei Temperatur und relativen Luftfeuchte hat der Fenamin-S-Zusatz im gesamten Versuchsabschnitt eine Minderung des NH₃-Anteils in der Stallluft um 25 % im Vergleich zum Stall ohne Fenaminzusatz zum Futter bewirkt. Hervorzuheben ist, daß die Sauengruppe mit Fenaminzusatz in den ersten Tagen die ungünstigeren NH₃-Konzentrationen in der Stallluft besaß und sich die Meßergebnisse erst danach im Vergleich zu den Kontrollen deutlich verbessert haben, obwohl auch hier zwischen den Meßergebnissen relativ große, nicht zu erklärende Schwankungen gefunden wurden. (Abb. 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Das Ergebnis ist trotzdem bemerkenswert, weil unter insgesamt günstigen stallklimatischen Bedingungen dieser Befund zustande kam. Denn im Vergleich zur TGL 29084, den Empfehlungen des KTBL, sowie in den AEL-Berechnungs- und. Planungsunterlagen für die Luftführung in Viehställen wird ein VGas : VLuft -Verhältnis von < 30 ppm gefordert, und für Sauen mit Ferkeln gelten Lufttemperaturen von 19 –21°C bei einer relativen Luftfeuchte von 60 - 80 % als optimal.

 

Ein weiteres sehr überraschendes Resultat wurde beim Vergleich der Ställe 56 (Kontrolle) und 57 (Versuchsgruppe, Staukanalentmistung) erzielt:

 

Tabelle 3: Raumtemperatur, Luftfeuchte und NH₃-Konzentration der Lüfte

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die Güllebeseitigung mit der Schlepperschaufel aus dem Staukanal ist eine projektierte Maßnahme zur Verbesserung des Stallklimas. Dieses Prüfergebnis zeigt aber, daß auch bei der Güllelagerung im Staukanal in Kombination mit dem Zusatz von 2 % Fenamin zum Futter keine gravierenden Stallklimaverschlechterungen im Vergleich zu den Kontrollen beobachtet wurden. So hatte sich zwar die mittlere Stalltemperatur um 2,5°C erhöht, aber die NH₃ Konzentration in der Stallluft erhöhte sich nur um 9 % gegenüber dem Versuchsstall und blieb mit dem Mittelwert von 15,9 ppm im Optimalbereich, und dieser wurde nur am 12.6. geringfügig überschritten (31 ppm).
Wenn sich dieser Befund bei den geplanten Wiederholungen bestätigt, hätte das für die Anlage große ökonomische Auswirkungen. So könnten Kosten für Reparaturen, Arbeitsaufwand (1 AK) sowie Energie für den Schleppschaufelbetrieb eingespart werden und was wirtschaftlich ebenso bedeutsam ist, die Güllelagerfläche könnte um den Rauminhalt der Kanäle in der Anlage um etwa 1500 m³ erweitert werden. Diese würde voll bzw. wenigstens zeitweilig im Zusammenhang mit den Erfordernissen einer sachgemäßen und ökologischen Gülleausbringung nutzbar sein. Diese Überlegungen werden auch durch die Beobachtungen gestützt, wonach im Staukanal die Gülle homogen war, keine früher anzutreffende Phasentrennung auftraten und die etwa 10 cm hohe Schlammschicht im Kanal sich bei weiteren Durchgängen nicht erhöht.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Die Zusammensetzung der Frischgülle vor und während der Fenamin-S-Zusätze zum Futter Schweinefrischgülle ist meist ein recht inhomogenes Substrat mit relativ großen Trockensubstanz- und Nährstoffgehaltsschwankungen, und die Streuungen innerhalb der Meßreihen lassen statistisch gesicherte Ergebnisse kaum erwarten. Trotz dieser bekannten Zusammenhänge wurden in der beschriebenen Weise Analysen und Sedimentationsprüfungen durchgeführt, um die in der Praxis wiederholt gefundenen günstigen Fenamin-Wirkungen auf die Beschaffenheit der Gülle wenigstens tendenziell zu erfassen.
Die Frischgülle-Analysen verdeutlichen eine Trockensubstanzerhöhung aller Güllephasen nach Fenamin-Beifütterung. Wichtiger scheint vor allem der höhere TS-Gehalt des mittleren Beckeninhaltes im Vergleich zum Kontrollabschnitt, der mit den Beobachtungen im technologischen Prozess korrespondiert, daß die Gülle homogener ist und nicht mehr die vor den Versuchsumstellungen beobachtete deutliche Trennung von flüssigen und festen Exkrementen aufweist.
Der Gesamt-Stickstoffanteil der Gülle aus der Schweinezuchtanlage Nebelschütz ist relativ niedrig und erreicht die mittleren Konzentrationsangaben der KTBL (Zuchtsauen 98 g und Mastschweine 80 g N/kg TS) und des VDLUFA (Schweinegülle 85,5 g N/kg TS) nicht.
Trotzdem besaß die Frischgülle im Versuchsabschnitt einen um 40 % höheren N-Gehalt als im Kontrollzeitraum. Dieser Befund stimmt mit Ergebnissen von BECK und SCHUBERT (1991) überein, welche nach 2 % Fenaminzusatz zum Futter höhere TS-Werte im Dickdarm und Kot sowie auch höhere N-Gehalte im Harn und Kot fanden.

 

Während die Rohasche-, Rohfaser- und Phosphorgehalte erwartungsgemäß starken Schwankungen unterliegen, fäillt der erhöhte Kaliumanteil auf, der sich aus der Adsorptionsreihenfolge von Montmorillonit

Na < NH₄ < K < Mg < Ca < Ba < Al < Fe
erklären könnte.

 

In künftigen Untersuchungen sollten fraktionierte N-Bestimmungen, insbesondere Feststellungen zum Anteil von NH₃-N, einbezogen werden.

 

3.3 Zum Sedimentationsverhalten der Gülle

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Etwa 12 Stunden nach der Probenahme waren bei den Gülleansätzen der Kontroll- und Versuchsgruppen keine Schichtungen zu erkennen und beim zeitlichen Auftreten der Sedimentationserscheinungen unterschieden sich die Proben zunächst nicht. Im Verlauf der Feststellungen über einen Zeitraum von 8 Tagen ergaben sich jedoch einige bemerkenswerte Feststellungen:

• Beim Vergleich der oberen Beckeninhalte zeigte sich, daß die Gülle im Versuchsabschnitt mit Fenaminzusätzen zum Futter schneller eine stabile Schwimmdecke bei niedrigerem Bodenabsatz bildete als jene der Kontrollgruppe.
• Die schnellere und stabilere Sedimentation des Versuchsabschnittes trifft auch für den mittleren und unteren Beckeninhalt zu.
• Während der Bodenabsatz der Gülle bei der Fütterung ohne Fenaminzusätze im oberen und unteren Beckeninhalt fast durchgängig durch höhere Weite im Vergleich zum Versuchsabschnitt gekennzeichnet ist, trifft das für den mittleren und sicher sehr wesentlichen Beckeninhalt nicht zu. Dieser war durch einen etwas erhöhten Bodenabsatz bei eindeutig umfangreicherer Schwimmdecke gekennzeichnet.

 

Wenn sich in erweiterten Versuchsanstellungen diese Feststellungen bestätigen, könnte das im Zusammenhang mit der gleichmäßigeren Zusammensetzung der Gülle-Inhaltsstoffe wenigstens teilweise die günstigen technologischen Wirkungen von Fenaminzusätzen in der Praxis erklären.