auf einen Blick
Eine besondere Rolle für die Beurteilung der Vergärbarkeit spielt das Nitrat. Nitrat kommt natürlicherweise in den Futterpflanzen vor und kann während der Silierung bis hin zum Ammoniak reduziert werden.
Probleme zu wenig Nitrat
- Nitrat setzt sich zu Nitrit um, welches bereits in geringen Mengen hemmend auf die unerwünschten Clostridien (Buttersäurebildner) wirkt
- das Problem tritt auf extensivem Grünland oder bei verminderter N-Düngung auf
Problem zu viel Nitrat
- Nitrat und daraus hervorgehende Stickstoffverbindungen erschweren die pH-Wert-Senkung
- Nitrat fördert das Wachstum unerwünschter Mikroorganismen, es kommt zu erhöhter Bildung von Essigsäure
- überhöhte Düngung oder klimatisch bedingte plötzliche Umsetzung bei Niederschlägen nach Trockenperioden führen zu Nitratüberschuss
Nitratgehalte typischer Futtermittel
| Nitratgehalt | Einschätzung (verbal) | typisch für die Futtermittel |
|---|---|---|
| <5 g je kg TM | niedrig | Leguminosen |
| 5 - 10 g je kg TM | mittel | Grüngetreide, Mais, moderat gedüngtes Gras |
| 10 - 20 g je kg TM | hoch | Zwischenfrüchte, Rübenblatt, stark N-versorgtes oder sehr junges Gras |
Ammonium-Stickstoff aus Düngemitteln wird im Boden umgesetzt zu Nitrat und hauptsächlich als solches von den Pflanzen aufgenommen und gespeichert. Die Pflanze wandelt es peu à peu um in Ammoniak und später in Verbindung mit Kohlehydraten zu Eiweiß-Bausteinen (Aminosäuren).
Probleme durch zu wenig Nitrat
(<0,5 g NO3 je kg TM, Extensivgrünland, Trockenheit)
Während des Nitratabbaus unter den anaeroben Bedingungen des Silostocks entsteht als Zwischenprodukt Nitrit. Bereits geringe Nitritkonzentrationen üben eine spezifische Hemmwirkung gegenüber Clostridien (Buttersäurebildner) aus und beeinflussen auf diese Art und Weise den Gärverlauf positiv. Ein Mindest-Nitratgehalt von 0,5 g Nitrat je kg TS (entsprechen 0,01 % Nitrat-N an der Trockenmasse) sollte daher bei allen Bemühungen zur Vermeidung überhöhter Nitratgehalte im Frischfutter (Forderung: <10 g N03 je kg TM) im Anwelkgut nicht unterschritten werden. In der Praxis kommt eine solche Situation mit einer gewissen Regelmäßigkeit vor allem auf sorptionsschwachem, ungedüngtem Extensivgrünland vor.
Buttersäuregärung in nitratarmen Futter
Dies Risiko tritt jedoch heute zunehmend auch in relativ trockenmassereichen Gras-, Leguminosen- und Getreide- Ganzpflanzensilagen auf, seit allgemein reduzierte Stickstoffdüngung zu geringeren Nitratgehalten im Futter geführt hat.
Bei ausreichenden Mengen von mehr als 4 bis 5 g Nitrat pro kg TM entstehen nach Kaiser und Weiß (2002) während der Silierung selbst stärker verschmutzten Futters ausreichende Konzentrationen an Nitrit sowie weiteren Abbauprodukten, die eine Fehlgärung durch Clostridien verhindern. Dieser Grenzwert wird jedoch in Deutschland vielerorts nicht mehr erreicht.
Probleme durch zu viel Nitrat (>10 g NO3 je kg TM, überhöhte Düngung, klimatisch bedingter Wachstumsschub)
Stickstoff in Form von Nitrat wird vom Gras meist schneller aufgenommen, als es weiterverarbeitet werden kann zu Eiweiß. Bei übermäßiger Düngung oder verhindertem Wachstum durch z. B. Kälte oder Lichtmangel (niedrige Photosyntheserate durch sehr wolkiges Wetter über einen langen Zeitraum), kann es so zu einer Anreicherung von Nitrat in der Pflanze kommen. Frostgeschädigte oder anderweitig gestresste Pflanzen nehmen Nitrat zwar auf, können es aber nur schlecht umsetzen. Eine Anreicherung wird auch oft beobachtet, wenn nach einer Periode mit Trockenheit Regen einsetzt und Nitrat den Pflanzen plötzlich im Überfluss zur Verfügung steht.
Beeinträchtigungen der Pflanze und der Silierung durch hohe Nitratgehalte:
- Es kommt zu einer Reduzierung des Zuckergehaltes da dieser beim intensivierten Umbau von Nitrat zu Eiweiß verbraucht wird
- Die gesteigerte Wachstumsrate zieht niedrigere Trockenmassegehalte nach sich
- In der Silage wird Nitrat zu Ammoniak umgebaut, der wiederum die Säureproduktion und damit die pH-Wert-Senkung verzögert
- Sowohl Nitrat selber als auch seine Abbauprodukte haben eine puffernde Wirkung und behindern damit die Fermentation
- Unerwünschte Bakterien wie Enterobakterien oder Clostridien zeigen ein übermäßiges Wachstum bei Nitratüberschuss. Sie produzieren sehr viel Essigsäure, so dass die Gärung von einer guten und schnellen, Milchsäure dominierten Fermentation in eine langsamere und weniger wünschenswerte, Essigsäure dominierte Fermentation abgleitet
Alle Bemühungen um gutes Silagemanagement, so auch der Einsatz von Siliermitteln zur schnellen pH-Wert-Senkung, helfen, den negativen Einfluss von überschüssigem Nitrat zu reduzieren. Die meisten Betriebe, die sich an die Düngeempfehlungen halten, werden keine Probleme mit hohen Nitratgehalten haben, vorausgesetzt die klimatischen Bedingungen ermöglichen ein stetiges Wachstum.
Entgegen der landläufigen Meinung werden hohe Ammoniakgehalte in Silagen in der Regel nicht durch eine übersteigerte Düngung hervorgerufen, sondern vor allem durch Schwächen im Silagemanagement wie späte Güllegabe, Verschmutzung mit Sand und Boden sowie langsame und ungleichmäßige Befüllung der Silos.
Auf der sicheren Seite ist man, wenn der Nitratgehalt des Siliergutes sich unterhalb der Marke von 1.000 ppm (0,1 % der TM) befindet. Eine Probe auf den Nitratgehalt macht nur unter folgenden Bedingungen Sinn:
- Probenahme früh morgens von der ganzen Pflanze (Stengel und Blätter ab Mähhöhe)
- schneller Transport zur Analyse, Ergebnis sollte am Abend vorliegen – der Nitratgehalt ändert sich schnell je nach Witterungsbedingung
- Gras in einer Papiertüte aufbewahren, nicht in Plastik