Winterwicken als Vorfrucht zu Mais und als Silage für Schweine

Hintergrund und Zielsetzung

Ziel des geplanten Vorhabens war die Bewertung verschiedener Wickenarten für den Ackerbau und die Fütterung als Ganzpflanze in Norddeutschland.

Es existiert eine große Bandbreite an verschiedenen Wickenarten, die als Kultur- und Wildpflanzen weltweit unter unterschiedlichen Bedingungen wachsen und sowohl als wertvolles Fruchtfolgeglied in Reinsaat und im Gemenge als auch als Bestandteil von Grünland zu finden sind. Sie werden als Gründünger, zur Gewinnung der Samen als Futter- oder Nahrungsmittel sowie als Heu, Silage oder Weide auch als Ganzpflanze in der Fütterung verschiedener Nutztierarten eingesetzt. Wicken haben unter anderem durch die Möglichkeit der Stickstofffixierung und die gute Durchwurzelungsfähigkeit einen hohen ackerbaulichen Wert. Sie sind gute Vorfrüchte und Zwischenfrüchte und vermögen die Biodiversität zu steigern. Dadurch sind sie nicht nur im Ökologischen Landbau von Interesse. Der Einsatz von Winterwicken als Winterzwischenfrucht mit Nutzung als Gründüngung oder Futter ist aus pflanzenbaulicher Sicht attraktiv, weil die Standortansprüche der Wicke gering sind, durch die Bodenbedeckung über Winter der Acker vor Erosion geschützt ist und die N₂-Fixierung der Winterwicken den Vorfruchtwert deutlich verbessern kann. Mit der Integration von legumen Winterzwischenfrüchten in die Fruchtfolge kann eine Optimierung der Fruchtfolge erfolgen. Der von legumen Winterzwischenfrüchten fixierte Stickstoff kann zu einem hohen Anteil bereits von der Folgekultur wiederverwertet werden. Gleichzeitig wird die Gefahr der Verlagerung von Stickstoff in das Grundwasser vermieden, da die Folgekulturen den freiwerdenden Stickstoff sehr gut aufnehmen können. Zudem gelingt die Etablierung von Winterzwischenfrüchten meist sehr gut. Nach der Ernte der Hauptkultur verbleibt eine ausreichende Spanne für die Bodenbearbeitung und der dadurch mögliche spätere Bestelltermin gewährleistet eine gute Wasserversorgung, sodass Winterzwischenfrüchte deutlich besser etabliert werden können als die als Stoppelsaaten angebauten Sommerzwischenfrüchte. Da die legumen Winterzwischenfrüchte zusätzliche Futterfläche liefern, könnte andererseits die Anbaudauer von einem mehrjährigen auf einen überjährigen Kleegrasanbau verringert werden. Damit kann von der Fruchtfolgegestaltung mehrmals in der Fruchtfolge eine legume Vorfrucht angebaut werden, wovon die Folgefrucht profitiert. Insgesamt kann in einem solchen Anbausystem die N-Verwertung in der gesamten Fruchtfolge gesteigert werden.

Wicken sind aufgrund ihres hohen Proteingehaltes nicht nur als Samen interessant für die Fütterung von Nutztieren, auch als Ganzpflanze liefern sie viel Rohprotein. Die negativen Effekte bei Verfütterung der Samen an Monogastrier, die aus den antinutritiven Inhaltsstoffen (ANF) resultieren, könnten bei Nutzung der Ganzpflanze in den Hintergrund treten, da diese vorrangig in den Samen lokalisiert sind. Durch Silierung von Winterwickenganzpflanzen könnten zudem eventuell vorhandene ANF reduziert werden. Die Nutzung von Ganzpflanzenprodukten aus Wicken kann daher einen Beitrag zur Verbesserung der Proteinversorgung monogastrischer Nutztiere leisten. Allerdings müssen sowohl die Proteinqualitäten (Aminosäurenzusammensetzung und Verdaulichkeit) als auch die sekundären Pflanzeninhaltsstoffe Beachtung finden, um den Wert dieser Futtermittel in der Fütterung einschätzen zu können. Ein weiterer Vorteil der Nutzung von Wicken als Ganzpflanze liegt in den zu erwartenden erhöhten Riboflavingehalten. Da Riboflavin in den meisten getreidebasierten Rationen für Monogastrier im Mangel vorliegt und Grünaufwüchse von Leguminosen für hohe Riboflavingehalte bekannt sind, ist zu prüfen, ob Grünschnitte oder Silagen von verschiedenen Wickenarten zur Riboflavinversorgung monogastrischer Nutztiere beitragen können.

In dem Projekt sollten verschiedene Wickenarten auf ihre Eignung für den Anbau in Norddeutschland, ihre Vorfruchtwirkung im Mais und ihre Eignung als proteinreiches, Riboflavin lieferndes Futtermittel geprüft werden.

Vorgehensweise

In einem dreijährigen Feldversuch wurde untersucht, welche Vorfruchtwirkung verschiedene Wickenarten und -sorten in Reinsaat und im Gemenge mit Getreide auf die Ertragsleistung von Silomais haben. In einem weiteren Versuch wurde ermittelt, wie sich die Gehalte wertgebender und antinutritiver Inhaltsstoffe in Wicken in Reinsaat im Wachstumsverlauf verändern. Gleichzeitig wurden diese Aufwüchse für Untersuchungen zur Prüfung der Silierfähigkeit der Ganzpflanze im Labormaßstab genutzt. Es wurden Empfehlungen zur Wahl der Wickenart und Schnittzeitpunkten im Hinblick auf die Nutzung der Ganzpflanze als Futtermittel für Monogastrier erarbeitet anhand der Ergebnisse der agronomischen Bewertung sowie der Analysen zum Futterwert (wertgebende und antinutritive Inhaltsstoffe, Energie und Verdaulichkeit) der Ganzpflanze als Grünschnitt und Silage erarbeitet. Mit Hilfe von Fütterungsversuchen mit Mastschweinen wurden zudem die Akzeptanz und die erzielbaren tierischen Leistungen in einem Akzeptanzversuch im ersten Jahr und einem Leistungsversuch im zweiten und dritten Jahr am Thünen-Institut geprüft. Ergänzend wurde an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg die praecaecale Verdaulichkeit der Nährstoffe aus den Wickensilagen an Mastschweinen bestimmt.

Ergebnisse

Vorfruchtwirkung

Der Anbau aller drei geprüften Wickenarten in Norddeutschland ist möglich. Die geprüften Sorten der Art V. sativa hatten, obwohl sie als besonders winterhart beworben wurden, allerdings das größte Auswinterungsrisiko. Die höchsten Biomasseerträge lieferte die V. pannonica, die allerdings die geringsten N-Gehalte aufwies. Die V. sativa erreichte die höchsten N-Gehalte und hatte dadurch trotz geringerer Biomasseerträge einen guten Vorfruchtwert. Obwohl der Vorfruchtwert bei den Reinsaatvarianten höher war als bei den Gemengevarianten ist der Anbau im Gemenge aufgrund der besseren Unkrautunterdrückung und des geringeren Auswinterungsrisikos zu empfehlen. Sowohl die Gründüngung als auch die Ernte für die Nutzung als Raufutter sollte so frühzeitig erfolgen, dass die Maisaussaat nicht gefährdet wird.

Inhaltsstoffe und Silierung

Bei einer Futternutzung der Wickenpflanzen ist eine frühe Ernte hinsichtlich der Futterqualität zu empfehlen, da im Wachstumsverlauf bei allen Arten der Gesamtaminosäurengehalt bei steigendem Rohfasergehalt sinkt. Die V. sativa weist nur sehr gering steigende Rohfasergehalte im Wachstumsverlauf auf, was für den Futterwert später geernteten Pflanzenmaterials vorteilig ist. Die in dieser Art mit Beginn der Hülsenentwicklung ansteigenden Gehalte an antinutritiv wirkenden sekundären Pflanzeninhaltsstoffe sind im Vergleich zu den Gehalten in den reifen Samen sehr gering und können durch Silierung erfolgreich abgebaut werden. Die Silierung aller drei Wickenarten ist möglich und führt vor allem in frühen Entwicklungsstadien (bis zur Blüte) zu einer erfolgreichen Konservierung der Aminosäuren und des Riboflavins. Eine Ernte vor der Blüte und eine Silierung mit einem Silierhilfsmittel werden empfohlen.

Wickenganzpflanzensilage in der Fütterung

In den Fütterungsversuchen wurden Ganzpflanzensilagen aus den drei Wickenarten geprüft, die in der Blüte bzw. zu Beginn der Hülsenentwicklung geerntet wurden. Generell zeigten sich die Wickensilagen als attraktives aminosäurenlieferndes Raufutter für die Mastschweinefütterung, dessen Vorlage bei Fütterung einer N-reduzierten Ration zu einer Verkürzung der Mastdauer und einer damit einhergehenden Kraftfuttereinsparung führt. Dabei wurden keine negativen Effekte auf die Qualität der Schlachtkörper und des Fleisches beobachtet.

Die Gesamttraktverdaulichkeiten der Rohnährstoffe, Aminosäuren und Energie der drei Wicken-Ganzpflanzensilagen wurden ermittelt. Das Rohprotein war zu 55 % in der V. pannonica, zu 65 % in der V. villosa und zu 70 % in der V. sativa verdaulich. Eine ähnliche Abstufung wurde für die Verdaulichkeit des Lysins bestimmt: 59 % in der V. pannonica, 62 % in der V. villosa und 76 % in der V. sativa. Für eine verbesserte Futterwertbestimmung wäre vor allem bei den Aminosäuren die Ermittlung der praecaecalen Nährstoffverdaulichkeit relevant, die in diesem Projekt aufgrund methodischer Probleme nicht erfolgreich war, sodass hier weitergehende Arbeiten im Bereich der Verdaulichkeitsbestimmung im Tierversuch und im Labor wichtig sind.

Es konnte zudem gezeigt werden, dass die Vorlage von Wickensilage als Raufutter im Auslauf zu einer gesteigerten Auslaufnutzung sowie einem gesteigerten natürlichen Nahrungssuchverhalten führte. Die Möglichkeit, natürliche Verhaltensweisen auszuleben ist ein Teil des Tierwohls, das demnach hier gesteigert werden kann.

Fazit

Die Wicke eignet sich abhängig von der eingesetzten Art als abfrierende oder beerntbare Winterzwischenfrucht und der Aufwuchs kann vor allem vor der Hülsenentwicklung als Ganzpflanzensilage aufbereitet und in der Mastschweinefütterung eingesetzt werden.