Pflanzlicher Futterzusatz senkt Emissionen aus Rinderhaltung

Bei der Rinderhaltung werden große Mengen Ammoniak und Lachgas freigesetzt, die die Umwelt schädigen und zum Klimawandel beitragen. Doch Weidenblätter als natürlicher Futterzusatz könnten diese Stickstoffemissionen senken und die Tierhaltung künftig nachhaltiger machen, wie ein Experiment belegt. Demnach senkt Weidenlaub im Rinderfutter die Stickstoffemissionen um bis zu 81 Prozent, indem es die Verdauung der Tiere sowie die mikrobielle Zersetzung ihrer Ausscheidungen im Boden verändert. Möglich macht dies ein Zusammenspiel verschiedener Inhaltsstoffe in den Weidenpflanzen.

Ammoniak (NH₃) und Lachgas (N₂O) sind zwei gasförmige Stickstoffverbindungen, die der Umwelt und dem Klima schaden. Ammoniak gelangt aus der Luft in die Böden, versauert diese und sorgt für eine Überdüngung der Ökosysteme mit Stickstoff. Lachgas schädigt die Ozonschicht der Atmosphäre und hat eine Treibhauswirkung für das Klima. Es wirkt dabei aber etwa 300-mal stärker als CO₂ und verbleibt nach der Freisetzung mit rund 150 Jahren deutlich länger in der Atmosphäre.

Die größte Quelle beider Gase ist die globale Landwirtschaft, die die Stickstoffverbindungen in großen Mengen freisetzt. Ein erheblicher Teil dieser Emissionen – etwa ein Viertel – entsteht dabei direkt auf der Weide – durch Bodenbakterien, die den stickstoffhaltigen Dung und Urin von Wiederkäuern wie Rindern, Schafen und Ziegen zersetzen. Dabei entstehen Ammoniak, Nitrit, Nitrat und Lachgas. Diese Tierausscheidungen lassen sich aber weder vermeiden noch mit vertretbarem Aufwand beseitigen.

Mit Weidenlaub gegen Stickstoff im Rinderurin

Ein Team um Carolin Müller-Kiedrowski vom Forschungsinstitut für Nutztierbiologie (FBN) in Dummerstorf hat daher nun untersucht, ob sich die Stickstoffemissionen aus der Weidehaltung auch auf andere Weise senken lassen. Dafür mischten die Forschenden ein bekanntes Naturheilmittel unter das Rinderfutter: Weidenlaub. Aus früheren Studien ist bekannt, dass Pflanzeninhaltsstoffe dieser Blätter, sogenannte Tannine, den tierischen Stickstoff-Stoffwechsel verändern, weswegen Weidenlaub in Neuseeland auch als Futtermittel für Wiederkäuer verwendet wird. Weidenblätter enthalten jedoch auch Salicylate wie Salicin, Tremulacin und Salicortin – pflanzliche Vorläufermoleküle der schmerzlindernden Salicylsäure. Müller-Kiedrowski und ihre Kollegen haben nun in einer Versuchsreihe mit acht Kälbern überprüft, ob und wie stark auch die Weiden-Salicylate in die Verdauung sowie den Stickstoff- und Harnstoff-Stoffwechsel von Rindern eingreifen.

Dabei zeigte sich: Werden Rinder neben Gras und Kraftfutter mit Weidenlaub statt mit Luzerne-Heu zugefüttert, enthalten ihre Harnausscheidungen deutlich weniger Harnstoff. Zwar enthält der Urin dann stattdessen mehr Hippursäure, die Salicylate im Rinderpipi hemmen jedoch offenbar den bakteriellen Umbau von Harnstoff und Hippursäure zu Ammoniak. Zudem wirkt Hippursäure hemmend auf den mikrobiellen Umbau von Stickstoffverbindungen zu Lachgas, wie das Team feststellte. In mit Erde vermischten Urinproben von den Rindern fanden Müller-Kiedrowski und ihr Team dadurch unterm Strich 14 Prozent weniger Ammoniak und sogar 81 Prozent weniger Lachgas als in Proben unter Kontrollfütterung ohne Weidenlaub.

In Dung-, Harn-, Magen- und Blutproben sowie Ausdünstungen der Tiere fand das Team zudem nach Weidenfütterung andere Zusammensetzungen von Stickstoffverbindungen – weitere Hinweise auf veränderte Stoffwechselprozesse. Als Nebeneffekt stießen die Rinder zudem pro Kilogramm Körpergewicht acht Prozent weniger des potenten Treibhausgases Methan (CH₄) aus. Hinweise auf eine durch das Weidenlaub veränderte Wachstumsrate oder Nährstoffversorgung der Rinder fanden die Forschenden dagegen keine. Dafür gab es Hinweise auf eine leicht verbesserte Bodenstruktur mit verstärkter Humifizierung und reduzierter Nitratbildung auf den Weiden.

Weidenblätter als Futterzusatz auch in Deutschland?

Diese Ergebnisse legen nahe, dass Weidenblätter als Futterzusatz die Stickstoffemissionen der Nutztierhaltung effektiv senken und zugleich den Boden schützen können, ohne den Weidetieren zu schaden. Die beobachteten verdauungsregulierenden, emissionsmindernden und bodenfördernden Effekte der Weidenblätter gehen jedoch nicht allein auf die Salicylate zurück, sondern auf ein Zusammenspiel mit weiteren Inhaltsstoffen im Weidenlaub, vor allem Tanninen und Phenolen, wie Müller-Kiedrowski und ihre Kollegen feststellten.

Die Befunde eröffnen nun auch hierzulande eine potenzielle Nutzung der schnell wachsenden Weiden zur Tierernährung. Bisher werden die Gehölze in Deutschland vor allem als Lieferant von Holzschnitzeln für Heizkraftwerke oder in Agroforstsystemen eingesetzt, um die Biodiversität von Ackerflächen zu verbessern und Felder zu schützen. „Weidenlaub ist ein lokal verfügbarer, nachwachsender Rohstoff, der sich auch als natürlicher Futterzusatz besonders für die Weidehaltung eignet“, schließt Seniorautor Björn Kuhla vom FBN.

Auch andere Baumblätter könnten wirken

Folgestudien sollen dafür nun klären, ob die im Experiment beobachteten Effekte auch unter realen Haltungsbedingungen auf der Weide statt im Versuchsraum auftreten. Denn je nach Weidenpflanzenart, Bodentyp, Mikroklima und Mikrobiom im Boden sowie Fressverhalten der Rinder, könnte das Weidenlaub im Tierkörper und nachfolgend in deren Ausscheidungen unterschiedlich gut wirken. Das Team um Müller-Kiedrowski untersucht zudem, ob sich neben Weiden möglicherweise auch andere salicylathaltige Laubarten als Futterzusatz eignen, zum Beispiel Pappeln. Sollten sich die Effekte bestätigen, könnten die Gehölze künftig gezielt auf den Rinderweiden angepflanzt werden und direkt vor Ort als Futterquelle dienen. Das würde die Stickstoffemissionen auf nachhaltige Weise reduzieren und zugleich das lokale Mikroklima und die Biodiversität verbessern.

Quelle: Forschungsinstitut für Nutztierbiologie (FBN); Fachartikel: Agriculture, Ecosystems & Environment, doi: 10.1016/j.agee.2025.109671

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