Linda Peters

Untersuchungen zur Futteraufnahme und Futterselektion weidender Rinder unter Nutzung von n-Alkanen

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades doctor agriculturarum (Dr. agr.) vorgelegt der Naturwissenschaftlichen Fakultät III der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
verteidigt am 28.01.2008

Abstract
In den Weideperioden der Jahre 2004 und 2005 wurden acht Untersuchungen mit Rindern durchgeführt. Ausgehend von zwei verschiedenen Versuchsansätzen sollten Fragen zur Futteraufnahme und Futterselektion von Rindern auf der Weide sowie der Eignung und Genauigkeit der verwendeten Methode auf der Basis von n-Alkanen geklärt werden. N-Alkane als Bestandteile der pflanzlichen Wachsschicht der Futterpflanzen wurden als interne Marker verwendet. Daneben übernahmen, über einen Pansenbolus zugeführte n-Alkane, die Funktion eines externen Markers.
Es wurden jeweils vier Untersuchungen zur Bestimmung der Verdaulichkeiten der Rohnährstoffe und der Wiederfindungen des Markers innerhalb von Bilanzversuchen sowie unter Weidebedingungen zur Schätzung der Futteraufnahme realisiert. Weiterhin wurden die Alkangehalte einzelner Pflanzenarten ermittelt und methodische Aspekte näher betrachtet.
In den Futterproben wurden ungeradzahlige n-Alkane, vor allem im Bereich von 27 bis 33 C-Atomen in relevanten Konzentrationen nachgewiesen. Die ermittelten Wiederfindungen der ungeradzahligen n-Alkane lagen im Bereich von 63 bis 100 %. Es konnten in 2005 realistische Futteraufnahmehöhen im Bereich von 6,5 bis 13,5 kg T am Tag geschätzt werden. Die Untersuchung aus dem Jahr 2004 lieferte unrealistisch hohe Schätzwerte. Die Schätzung der botanischen Zusammensetzung des aufgenommenen Futters über einen Vergleich der Alkanmuster in Kot und Futter ergab große Differenzen zum tatsächlichen Bestand der Weideflächen.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass sich n-Alkane als Marker zur Schätzung der Futteraufnahme eignen. Die Auswahl der jeweiligen Markeralkane sollte sich an der Höhe der Konzentrationen im Futter und den gemessenen, futterspezifischen Wiederfindungen orientieren. Als Marker zur Schätzung der botanischen Zusammensetzung des aufgenommenen Weidefutters sowie der Verdaulichkeiten der Rohnährstoffe scheinen n-Alkane unter den gegebenen Bedingungen nicht geeignet zu sein.

In 2004 and 2005, eight experiments with cattle were conducted. The aim was to study intake of grazing cattle as well as selection. The suitability of n-alkanes, contained in the plant wax layer, as a marker (internal) in studies on heterogeneous pasture was studied as well. For dosing the external marker (artificial n-alkanes) intra-ruminal controlled-release devices (CRD) for cattle were used.
Four experiments were carried out indoors to determine digestibility of crude nutrients and faecal recovery of n-alkanes. Another four studies were conducted with animals grazing on pasture. Methodological aspects and the n-alkane content of several individual pasture species were also studied.
The n-alkane analysis of the pasture samples in each experiment showed odd-chain n-alkanes, especially C27 to C33, in relevant concentrations. The measured faecal recovery of the odd-chain n-alkanes ranged between 63 and 100%. In the year 2005 several n-alkanes led to meaningful estimate of feed intake ranged from 6.5 to 13.5 kg dry matter per day. The experiment conducted in 2004 yielded unrealistically high estimates. Estimations of the botanical composition of consumed pasture by comparing the alkane pattern of feed and faeces showed great differences to the botanical composition determined directly on pasture.
It was concluded that it is of crucial importance to know the specific faecal recovery of n-alkanes if the reliable estimate of feed intake of heterogeneous pasture with n-alkanes as marker is intended. The selection of a particular n-alkane should be based upon the concentration found in the feed and the specific faecal recovery measured in separate trials. Under present conditions n-alkanes were not suitable to estimate selective intake of individual plant species and digestibility of crude nutrients on a heterogeneous pasture.

Keywords:
n-Alkane, Marker, Rinder, Wiederkäuer, Futteraufnahme, Futterselektion, Verdaulichkeit

n-alkanes, marker, cattle, ruminants, intake, selection, botanical composition, digestibility

Online-Dokument im PDF-Format (1.239 KB) mit integrierter Gliederung.

Inhaltsverzeichnis
Titelblatt, Inhaltsverzeichnis, Tabellenverzeichnis, Verzeichbnis der Abbildungen, Verzeichnis der Abkürzungen (1-14)
1. Einleitung (15-16)
2. Literaturübersicht (17-36)
3. Fragestellungen (37-38)
4. Material und Methoden (39-62)
5. Ergebnisse (63-86)
6. Diskussion (87-108)
7. Zusammenfassung (109-112)
Summary (113-114)
Referenzen (115-130)
Tabellenanhang (131-179)