Meak, Pramol: Biochemische Charakterisierung von Pflanzen unterschiedlicher Nutzungsintensität zur Ableitung von Parametern für die Ermittlung des energetischen Futterwertes

34

Kapitel 4. Ergebnisse

4.1 Charakteristik der Pflanzenbestände

4.1.1 Abiotische Faktoren

Aus den Analysen der Bodenproben kann festgestellt werden, daß sowohl hinsichtlich des Stickstoff- und Humusgehaltes als auch des Phosphor- Kalium- und Magnesiumgehaltes keine gerichteten Unterschiede vorlagen und die Versorgung der Pflanzen mit diesen Elementen ausreichend war (Vgl. KAISER, 1998).

Die Witterungsverläufe während der 3 Versuchsjahre weisen dagegen deutliche Unterschiede auf, so daß die Wachstumsbedingungen für die Grünlandbestände hinsichtlich der Witterung unterschiedlich waren.

Im Jahr 1996 lagen die Temperaturen und die Niederschläge mit 6,8 °C und 438,2 mm deutlich unter dem langjährigen Mittel (8,6 °C bzw. 572 mm; s. Abb. 8) am Standort Blumberg. Der Jahresbeginn und das Jahresende waren besonders durch geringe Niederschläge und Temperaturen gekennzeichnet. Während der Vegetationszeit (außer Juni) übertrafen die Niederschläge den Durchschnittswert, so daß für das Wachstum der Pflanzen relativ günstige Bedingungen herrschten. Der Beginn der Vegetationsperiode wird sehr spät mit dem 5.4. angegeben.

Das Jahr 1997 (s. Abb. 9) lag mit einer Jahresdurchschnittstemperatur von 8,7 °C im Durchschnitt, jedoch betrugen die Niederschläge 448,4 mm und entsprachen denen des Vorjahres. Allerdings unterlagen die Niederschläge sehr starken monatlichen Schwankungen mit extrem geringen Werten in den Monaten Januar, März, Juni, September und November und extrem hohen im Februar und Juli. Diese stark schwankenden Regenfälle hatten einen unterschiedlichen Einfluß auf das Pflanzenwachstum im Verlaufe des Erntejahres. Der Beginn der Vegetationsperiode wird mit dem 20.2. angegeben.

Von den drei Versuchsjahren waren die Durchschnittstemperaturen mit 9,2 °C und die Niederschläge mit 539,8 mm im Jahre 1998 (s. Abb. 10) am höchsten. Auffällig ist, daß besonders im ersten Halbjahr eine deutliche Temperatursteigerung gegenüber dem langjährigen Mittel zu verzeichnen war und die 2. Jahreshälfte eher unter den Durchschnittstemperaturen lag. Die Regenfälle waren wie im Vorjahr durch große monatliche Schwankungen gekennzeichnet, wobei die Monate Februar und Mai extrem trocken waren und besonders starke Regenfälle im Monat Oktober mit 20 % der Jahresniederschlagsmenge fielen. Durch die geringen Niederschlagsmengen und die deutlich erhöhten Temperaturen im Mai wurde das Wachstum der Pflanzen unterbrochen. Als Vegetationsbeginn wird der 9.2. angegeben.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß die Wachstumsbedingungen für die Pflanzen in den drei Versuchsjahren 1996 bis 1998 sehr unterschiedlich waren. Dabei sind besonders die sehr verschiedenen Zeiten für den Vegetationsbeginn hervorzuheben, nämlich 5. April; 20. Februar und 9. Februar für die Jahre 1996-1998. Daher ist bei etwa gleichem ersten Erntetermin das Pflanzenalter in den Jahren 97 und 98 deutlich höher als im Jahre 96, was mit einem höheren Reifegrad verbunden ist.


35

Abbildung 8: Durchschnittliche Tagestemperaturen und monatliche Niederschlagsmengen (Summe) am Versuchsstandort Blumberg 1996

Abbildung 9: Durchschnittliche Tagestemperaturen und monatliche Niederschlagsmengen (Summe) am Versuchsstandort Blumberg 1997


36

Abbildung 10: Durchschnittliche Tagestemperaturen und monatliche Niederschlagsmengen (Summe) am Versuchsstandort Blumberg 1998

4.1.2 Dynamik der Bestandsentwicklung

Die wichtigsten Pflanzenarten auf den untersuchten Grünlandbeständen waren Wiesenrispe, Deutsches Weidelgras, Rotschwingel, Wiesenlieschgras, Glatthafer, Rohrschwingel und Weißklee. Die Aufteilung der Hauptbestandsbildner auf die 3 untersuchten Flächen ist in Tabelle 9 dargestellt.

Tabelle 9: Aufteilung der Hauptbestandsbildner auf den Grünlandflächen über die Versuchsdauer

Fläche 5

Fläche 6

Fläche 7

Wiesenrispe*

Wiesenlieschgras*

Rohrschwingel*

Weißklee

Deutsches Weidelgras

Deutsches Weidelgras

Deutsches Weidelgras

Wiesenrispe

Weißklee

Rotschwingel

Glatthafer

 

 

Weißklee

 

* dominierende Pflanzenart mit einem Ertragsanteil von ge 80%

Über die Dynamik der Bestandsentwicklung, Pflanzenzusammensetzung, Bedeckungsgrad, Ertragsanteile informieren die Abbildungen (A1-A3) und Anhangstabellen (A1-A5) im Anhang. Die durchschnittliche Verteilung nach Gräsern, Weißklee und Kräutern auf den Beständen bei den unterschiedlichen Nutzungsarten zeigt Abbildung 11. Eine nähere Charakteristik ist in Kaiser (1998) gegeben.

Es kann festgestellt werden, daß sich alle Bestände im Verlaufe der drei Versuchsjahre stark verändert haben. Unabhängig von der ursprünglichen Pflanzenzusammensetzung führte die fehlende N-Düngung (Variante B und C) zu einem Anstieg des Leguminosenanteils. Bei der intensiven Nutzung (Variante A) ergaben sich zwischen dem ersten und zweiten Schnitt große Unterschiede in der Gräserzusammensetzung. Besonders deutlich wurde das auf Fläche 5 festgestellt.


37

Abbildung 11: Ertragsanteile (%) der Gräser, Weißklee und Kräuter (1996-98)


38

4.1.3 Die chemische Zusammensetzung der Pflanzenbestände

4.1.3.1 Rohnährstoffgehalte der Bestände

Aus den ursprünglich 50 zur Verfügung stehenden Pflanzenbeständen wurden für die statistische Auswertung 6 Bestände (5C2.96, 5B1.98, 5C2.98, 6B2.96, 7C2.97 und 7B2.98) eliminiert. Die analysierten Rohaschegehalte lagen mit 16-30 % der TS (Normalwerte: 6-10 %) zu hoch und wirkten sich verfälschend auf die Zusammensetzung der organischen Substanz aus. Die Ursache für die hohen Werte waren Sandauswürfe durch Maulwürfe. Ausgewählte Rohnährstoffgehalte der Pflanzenbestände sind in Tabelle 10 zusammengefasst.

Tabelle 10: Rohnährstoffgehalte der Pflanzenbestände in den 1. und 2. Aufwüchsen

Einflussfaktoren

Rohnährstoffgehalt in g/kg TS

Schnitt

 

 

n

OS

XA

XP

XF

 

Signifikanz:

 

 

*

*

**

n. s.

 

Jahr:

96

7

905b

95a

126ab

278

 

 

97

9

891a

109b

142b

265

 

 

98

8

910b

90a

111a

276

 

Signifikanz:

 

 

n. s.

n. s.

*

n. s.

1.

Fläche:

5

8

898

102

141b

266

 

 

6

9

903

97

129b

275

 

 

7

7

904

96

109a

277

 

Signifikanz:

 

 

**

**

***

***

 

Nutzung:

A

8

899a

101b

157b

261a

 

 

B

7

892a

108b

145b

249a

 

 

C

9

913b

87a

77a

308b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Signifikanz:

 

 

n. s.

n. s.

**

n. s.

 

Jahr:

96

5

880

120

116a

249

 

 

97

8

890

110

152b

241

 

 

98

7

889

111

119a

252

 

Signifikanz:

 

 

*

*

*

n. s.

2.

Fläche:

5

7

888ab

112ab

141b

246

 

 

6

8

897b

103a

132ab

245

 

 

7

5

874a

126b

114a

251

 

Signifikanz:

 

 

n. s.

n. s.

*

n. s.

 

Nutzung:

A

8

896

104

137b

241

 

 

B

8

882

118

130ab

251

 

 

C

6

881

119

121a

251

Signifikanz im F-Test (alpha < 0,05; bei Signifikanz folgt LSD-Test). Unterschiedliche Buchstaben innerhalb einer Spalte pro Faktor sind signifikant: * alpha < 0,05; ** alpha < 0,01; ***alpha < 0,001. n. s.: nicht signifikant. OS: Organische Substanz; XA: Rohasche; XP: Rohprotein; XF: Rohfaser.

Beim ersten Aufwuchs variiert der Rohproteingehalt sehr stark zwischen 49...191 g/kg TS. Die Variationsbreite des Rohfasergehaltes liegt zwischen 219...326 g/kg TS (s. Anhangstabelle 17).

Die unabhängige Variable "Jahr" spiegelt im Wesentlichen den Einfluss der Witterung und die Veränderung der Pflanzenzusammensetzung der Bestände wider. Unter der Auswirkung der Witterung gibt es fast keine Veränderung des Rohfasergehaltes. Eine


39

signifikante Veränderung des Rohproteingehaltes wird hier zwischen dem zweiten und dritten Versuchsjahr festgestellt.

Die Variable "Fläche" entspricht dem Einfluß der Bestandszusammensetzung. Die Hauptbestandsbildner der Flächen 5 und 6 waren Wiesenrispe, Deutsches Weidelgras, Wiesenlieschgras, die als Gräser guter Futterqualität eingeschätzt werden. Fläche 7 war ein fast reiner Rohrschwingelbestand. Rohrschwingel wird als Gras mittlerer Futterqualität eingestuft.

Obwohl die drei Flächen eine unterschiedliche Zusammensetzung aufwiesen, gab es keinen Einfluß auf den Rohfasergehalt. Die Auswirkung der Fläche ist nur auf den Rohproteingehalt zu sehen. Dieser Gehalt ist bei Fläche 7 signifikant am niedrigsten.

Die Bestimmung des Reifegrades der Bestände erfolgte im Rahmen der Bonitur zur Ernte. Die Reifegrade innerhalb eines Bestandes waren nicht immer einheitlich und wiesen z.T. erhebliche Variationsbreiten auf (Vgl. Tab. 11). Hinsichtlich der Nutzungsart ist allerdings eine deutliche Tendenz zu erkennen. Die Bestände der Nutzung A hatten einen durchschnittlichen Reifegrad von 2,1, die Nutzung B von 2,4 und Nutzung C wies mit durchschnittlich 4,5 einen deutlich höheren Reifegrad auf. So steht die Variable "Nutzung" zum ersten Schnitt in einem engen Zusammenhang zum Pflanzenalter.

Die Varianten A und B haben die gleiche Nutzungsfrequenz. Unterschiede gab es hinsichtlich der N-Versorgung (B ohne N-Düngung). Keine signifikanten Unterschiede wurden zwischen der Nutzung A und B in den Rohnährstoffgehalten festgestellt.

Extreme Veränderungen der Rohnährstoffgehalte zeigt der erste Aufwuchs der naturschutzorientierten Nutzung (C1). Bei dieser Variante ist der Rohproteingehalt ca. 50 % niedriger und der Rohfasergehalt signifikant höher als in den Varianten A und B.

Die Variationsbreite der Nährstoffgehalte ist im 2. Aufwuchs ebenfalls groß: Rohprotein: 73...186 g/kg TS und Rohfaser: 216...267 g/kg TS (s. Anhangstabelle 17), aber im Vergleich zum ersten Aufwuchs geringer.

Der Rohproteingehalt der Bestände wurde am stärksten durch Stickstoffdüngung beeinflusst. Die N-gedüngte Variante A hat erwartungsgemäß den höchsten Rohproteingehalt. Allerdings übt die Bestandszusammensetzung ebenfalls einen Einfluss auf den Rohproteingehalt aus. Die Veränderung des Verhältnisses von Gräsern zu Leguminosen auf nicht gedüngte (N-Düngung) Fläche kann diese Senkung des Rohproteingehaltes zum Teil kompensieren.

Insgesamt ist die Wirkung der Nutzung beim zweiten Aufwuchs nicht so deutlich wie beim ersten Aufwuchs. Der Rohproteingehalt des zweiten Aufwuchses der naturschutzorientierten Nutzung (C2) ist mit dem Rohproteingehalt der Variante A und B (2. Schnitt) vergleichbar.

Der Rohfasergehalt ist beim zweiten Schnitt signifikant geringer als beim ersten Schnitt der naturschutzorientierten Nutzung.


40

Tabelle 11: Entwicklungsstadium (Reife) und Wuchshöhe (Höhe, cm) der Hauptbestandsbildner zum Schnittzeitpunkt


41

4.1.3.2 Faserbestandteile der Pflanzenbestände

Die Tabellen 12 und 13 fassen die Faserbestandteile aller Bestände zusammen, Tabelle 12 zeigt die Detergenzienfaser nach Van Soest und die Ligninfraktionen ADL, lösliches Lignin und Gesamtlignin. Tabelle 13 zeigt die Ergebnisse der Analytik der Hemicellulosebestandteile Xylose und Arabinose sowie der phenolischen Säuren.

Beim ersten Aufwuchs variiert der ADL-Gehalt zwischen 20...61 g/kg TS (s. Anhangstabelle 18).

Die Wirkung der Versuchsjahre auf die Faserfraktionen (ADF, ADL) ist beim ersten Aufwuchs kaum zu erkennen.

Die unterschiedliche Bestandszusammensetzung (Fläche) hat keine Wirkung auf die Faserfraktionen (NDF, ADF und ADL). Sie sind extrem von der Nutzung beeinflußt. Beim verspäteten 1. Schnitt der naturschutzorientierten Nutzung C1 ist der Gehalt von diesen Faserbestandteilen signifikant höher als bei intensiver Nutzung A1 und B1.

Besonders starke Veränderungen zeigen sich im Gehalt an den Ligninfraktionen in Abhängigkeit von der Nutzung zum ersten Schnitt. Beim spät geschnittenen 1. Aufwuchs C1 steigt der Gehalt von ADL deutlich an, d. h., mit zunehmendem Alter nimmt dieser Gehalt deutlich zu. Die Nutzung C weist einen um das Doppelte erhöhten ADL-Gehalt auf.

Beim zweiten Aufwuchs ist die Variationsbreite der gemessenen Parameter niedriger als zum ersten Schnitt, aber die Variationsbreite für ADL liegt zwischen 26...78 g/kg TS (s. Anhangstabelle 19) höher als beim ersten Schnitt.

Die unterschiedliche Bestandszusammensetzung zeigt auch bei diesem Aufwuchs beinahe keine Wirkung auf die Faserbestandteile. Der Gehalt an Faserbestandteilen ist hier geringer als beim ersten Aufwuchs, aber der ADL-Gehalt höher.

Die Nutzungsintensität hat auch beim zweiten Aufwuchs eine bedeutende Wirkung auf die Veränderung der Faserbestandteile. Mit geringer Nutzungsintensität steigt der ADL-Gehalt stark an. Dieser Gehalt ist bei C2 30 % höher als bei A2. Es wurde nicht erwartet, daß der ADF- bzw. ADL-Gehalt bei Variante B2 höher als bei C2 liegt.

In der Tabelle 12 sind die Ligninfraktionen ADL, welches im Wesentlichen dem Kernlignin entspricht, säurelösliches Lignin und die Summe aus beiden, das Gesamtlignin dargestellt.

Der ADL-Anteil aus Gesamtlignin liegt zwischen 16 und 59 %. Die Variationsbreite vom löslichen und Gesamt-Lignin schwanken beim ersten Aufwuchs zwischen 38...126 g/kg TS und 80...150 g/kg TS (s. Anhangstabelle 18).

Die gegensätzliche Tendenz ist für das säurelösliche Lignin zu verzeichnen. Der Gehalt an Gesamtlignin ist relativ ausgeglichen und weist in der Nutzungsart B die höchsten Gehalte auf. Das resultiert aus dem deutlich höheren Gehalt an löslichem Lignin in dieser Nutzungsart.

Durch die Nutzungsintensität wurde der Gehalt an löslichem Lignin stark beeinflusst. Mit zunehmendem Alter und geringer Nutzungshäufigkeit sinkt dieser Gehalt ab. Der Gehalt an Gesamtlignin war dagegen nur wenig unterschiedlich.

Beim zweiten Aufwuchs variieren der Gehalt an löslichem und Gesamtlignin zwischen 50...110 g/kg TS und 79...147 g/kg TS (s. Anhangstabelle 19). Für das lösliche Lignin ist die Variationsbreite etwas enger. Keine Unterschiede bestehen für das Gesamtlignin.

Der lösliche Lignin-Gehalt wurde durch die Bestandszusammensetzung beeinflußt. Bei Fläche 7 ist dieser Gehalt signifikant geringer als bei Fläche 5 und 6.

Beim ersten Aufwuchs variiert der Hemicellulose- und Cellulose-Gehalt zwischen 131...297g/kg TS und 218...313 g/kg TS (s. Anhangstabelle 18).


42

Der Gehalt an Hemicellulosen ist zwischen den drei Versuchsjahren signifikant unterschiedlich feststellbar. Dieser Gehalt liegt beim zweiten Jahr geringer als beim ersten und dritten Jahr.

Die unterschiedliche Bestandszusammensetzung (Fläche) hat keine Wirkung auf den Gehalt von Hemicellulosen bzw. Cellulose. Deutliche Auswirkung auf die beiden Zellwandbestandteile hat die Nutzungsintensität. Beim spät geschnittenen 1. Aufwuchs C1 ist der Cellulosegehalt signifikant höher als bei Nutzung A1 und B1. Der Hemicellulosegehalt ist von A1 und C1 beinahe gleich und signifikant höher als der von B1.

Beim zweiten Aufwuchs liegt Variationsbreite für Hemicellulosen bzw. Cellulose zwischen 102...250 g/kg TS bzw. 217...277 g/kg TS (s. Anhangstabelle 19).

Im Vergleich mit dem ersten Aufwuchs ist der Hemicellulose- und Cellulose-Gehalt im zweiten Aufwuchs geringer.

Der Hemicellulosegehalt ist im zweiten Versuchsjahr signifikant geringer als im ersten und dritten Jahr. Auch beim zweiten Aufwuchs zeigt die Nutzungsintensität die stärkste Wirkung auf den Hemicellulose- und Cellulosegehalt, aber nicht so stark wie beim ersten Schnitt. Es wird nicht erwartet, daß die intensive Nutzung A2 den höchsten Anteil an Hemicellulosen hat.


43

Tabelle 12: Zellwandbestandteile der Pflanzenbestände in den 1. und 2. Aufwüchsen

Einflussfaktoren

Zellwandbestandteile in g/kg TS

Schnitt

 

 

n

NDF

Hemi.

ADF

Cellul.

ADL

Lignin1

ges.Lign

 

Signifikanz:

 

 

**

***

n. s.

n. s.

n. s.

***

***

 

Jahr:

96

7

576b

269c

307

274

33

97b

129b

 

 

97

9

499a

200a

299

262

37

68a

105a

 

 

98

8

537b

232b

306

274

32

59a

92a

 

Signifikanz:

 

 

n. s.

n. s.

n. s.

n. s.

n. s.

n. s.

n. s.

1.

Fläche:

5

8

524

227

296

264

33

77

110

 

 

6

9

547

240

307

272

35

74

109

 

 

7

7

542

233

309

275

34

73

107

 

Signifikanz:

 

 

***

***

***

***

***

***

*

 

Nutzung:

A

8

531b

247b

284a

259a

24a

79b

103a

 

 

B

7

488a

209a

279a

254a

24a

91c

116b

 

 

C

9

593c

245b

349b

297b

52b

55a

107ab

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Signifikanz:

 

 

n. s.

*

*

*

**

***

***

 

Jahr:

96

5

512

228b

291b

251ab

33a

102b

135b

 

 

97

8

474

184a

288a

241a

50b

73a

123b

 

 

98

7

506

217b

293c

257b

32a

59a

92a

 

Signifikanz:

 

 

n. s.

n. s.

**

n. s.

n. s.

*

n. s.

2.

Fläche:

5

7

483

197

282a

249

37

81b

118

 

 

6

8

495

213

282a

244

39

86b

125

 

 

7

5

515

219

308b

255

40

67a

107

 

Signifikanz:

 

 

n. s.

**

**

**

**

*

n. s.

 

Nutzung:

A

8

494

228b

268a

238a

28a

84b

113

 

 

B

6

497

196a

314c

254b

48b

69a

116

 

 

C

6

502

206ab

290b

257b

40b

82ab

121

Signifikanz im F-Test (á < 0,05; bei Signifikanz folgt LSD-Test). Unterschiedliche Buchstaben innerhalb einer Spalte pro Faktor sind signifikant: * á < 0,05; ** á < 0,01; *** á < 0,001; NDF: Neutral-Detergentien-Faser; ADF: Säure-Detergentien-Faser; ADL: Säure-Detergentien-Lignin; 1 = säurelösliches Lignin; ges. Lign: Gesamtlignin; Hemi.: Hemicellulosen; Cellul.: Cellulose.

Xylose und Arabinose sind Hauptbestandteile der Hemicellulosen. Der Xylose- und Arabinose-Gehalt schwankt beim ersten Schnitt zwischen 84...159 g/kg TS und 23...39 g/kg TS (s. Anhangstabelle 20).

Abhängigkeiten zu den geprüften Variablen ergeben sich nicht in der gleichen eindeutigen Tendenz wie für die Faserkomponenten.

Die Bestandszusammensetzung zeigt einen signifikanten Einfluß auf den Xyloseanteil in % Hemicellulosen. Dieser Gehalt ist bei Fläche 7 signifikant höher als bei Fläche 5 und 6. Bei Fläche 7 wurde auch eine geringe Steigerung des Xylose:Arabinose Verhältnisses im Vergleich mit Fläche 5 und 6 festgestellt. Auch das Xylose:Arabinose Verhältnis der Variante C steigt nur gering an im Vergleich mit Variante A und B. Das ist eine Erhöhung um 26 %.


44

Tabelle 13: Zellwandkohlenhydratmonomere (ZWK) und phenolische Säuren der Pflanzenbestände in den 1. und 2. Aufwüchsen

Einflussfaktoren

 

Schnitt

 

 

n

Xyl

Ara

Xyl:Ara

Xyl in %

n

pCA

FA

pCA:FA

 

 

 

 

g/kg TS

 

Hemi.

 

g/kg TS

 

 

Signifikanz:

 

 

*

*

n. s.

*

 

n. s.

n. s.

n. s.

 

Jahr:

96

6

145b

37c

3,95

54a

-

-

-

-

 

 

97

9

119a

27a

4,38

60b

9

1,9

2,5

0,76

 

 

98

8

136b

32b

4,31

59ab

8

2,2

2,9

0,81

 

Signifikanz:

 

 

n. s.

n. s.

*

*

 

*

n. s.

*

1.

Fläche:

5

8

127

32

3,97a

57a

5

1,5a

2,5

0,63a

 

 

6

8

133

33

4,10a

56a

6

2,4b

2,7

0,90b

 

 

7

7

140

31

4,57b

61b

6

2,3b

2,8

0,83b

 

Signifikanz:

 

 

**

n. s.

**

n. s.

 

n. s.

**

*

 

Nutzung:

A

7

135ab

34

3,95a

55

6

2,3

3,3c

0,70a

 

 

B

7

120a

31

3,94a

59

5

1,9

2,7b

0,72a

 

 

C

9

145b

31

4,76b

60

6

2,0

2,0a

0,94b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Signifikanz:

 

 

**

**

n. s.

*

 

n. s.

n. s.

n. s.

 

Jahr:

96

4

126b

37b

3,38

53ab

-

-

-

-

 

 

97

8

97a

26a

3,74

52a

8

1,2

1,8

0,67

 

 

98

7

122b

36b

3,42

56b

7

1,7

2,5

0,68

 

Signifikanz:

 

 

**

n. s.

*

**

 

**

*

**

2.

Fläche:

5

7

104a

33

3,24a

52a

5

1,1a

1,9a

0,57a

 

 

6

7

115ab

36

3,28a

52a

6

1,5b

2,4b

0,64a

 

 

7

5

125b

32

4,02b

57b

4

1,8b

2,2ab

0,82b

 

Signifikanz:

 

 

*

**

n. s.

n. s.

 

*

**

n. s.

 

Nutzung:

A

8

120b

34b

3,59

53

6

1,7b

2,5b

0,67

 

 

B

6

107a

29a

3,79

54

5

1,2a

1,9a

0,64

 

 

 

5

118b

37b

3,16

54

4

155ab

212ab

0,72

Signifikanz im F-Test (á < 0,05; bei Signifikanz folgt LSD-Test). Unterschiedliche Buchstaben innerhalb einer Spalte pro Faktor sind signifikant: * á < 0,05; ** á < 0,01; *** á < 0,001. - keine Daten; Xyl: Xylose; Ara: Arabinose; Hemi.: Hemicellulosen; pCA: p-Cumarsäure; FA: Ferulasäure.

Die Variationsbreite der Xylose- und Arabinose-Gehalte liegt beim zweiten Schnitt zwischen 52...139 g/kg TS und 12...45 g/kg TS (s. Anhangstabelle 21).

Der Xylosegehalt liegt im zweiten Schnitt niedriger als im ersten Schnitt. Die Nutzungsintensität scheint hier eine stärkere Wirkung auf den Gehalt von Arabinose als von Xylose zu haben.

In der Tendenz haben Xylose und Arabinose die gleichen Einflussfaktoren wie die Rohnährstoffe bzw. Faserfraktionen, z. T. war der Jahreseinfluss bzw. die Auswirkung der Bestandszusammensetzung auf die beiden Bestandteile signifikant unterschiedlich. Aber die Auswirkung von der Nutzung auf Xylose und Arabinose war nicht so stark wie auf den Gehalt von Rohnährstoffen bzw. Faserfraktionen (Vgl. Tab. 10, 12 und 13).


45

P-Cumarsäure (pCA) und Ferulasäure (FA) sind Nichtkern-Ligninkomponenten und stellen eine Quervernetzung zwischen Lignin und den Zellwandkohlenhydraten her.

Beim ersten Aufwuchs schwanken der p-Cumarsäure- und Ferulasäure-Gehalt zwischen 0,6...3,6 (g/kg TS) und 1,3...3,8 (g/kg TS) und zum 2. Schnitt zwischen 0,5...2,3 (g/kg TS) und 1,0...3,1 (g/kg TS) (s. Anhangstabelle 20 u. 21). Auch hier ist die Schwankungsbreite im 2. Aufwuchs enger.

Der in der Literatur beschriebene Zusammenhang zwischen Pflanzenreife und pCA:FA Verhältnis ist für den ersten Aufwuchs gegeben; die Nutzung C zeigt höhere Werte als A und B.

Die Pflanzenzusammensetzung der Bestände hat auch Einfluss auf den Gehalt von p-Cumarsäure. Der Gehalt auf Fläche 5 ist statistisch gesichert niedriger als auf Flächen 6 und 7. Die Variable "Jahr" hat keinen gerichteten Einfluss auf die Gehalte an phenolischen Säuren.

Nach diesen Ergebnissen ist festzustellen, daß die Variablen "Jahr" und "Flächen" (Bestands-zusammensetzung) bei den geprüften Beständen nur einen geringen Einfluss auf die chemische Zusammensetzung haben. Das Nutzungsregime, welches in engem Zusammenhang mit der Pflanzenreife steht, wirkte sich stark auf die Zusammensetzung der analysierten Rohnährstoffe, Faserbestandteile und Hemicellulosemonomere sowie die phenolischen Säuren aus. Besonders große Unterschiede bestehen zwischen Nutzungsart und dem ADL-Gehalt, die zwischen den Nutzungen A und B bzw. C über 100 % betragen. Im 2. Schnitt sind die Differenzen, wenn vorhanden, wesentlich geringer ausgeprägt.

4.2 In vivo Verdaulichkeit der ausgewählten Rohnährstoffe und der Zellwandbestandteile der Bestände

Bei Betrachtung der Einzelwerte der Verdaulichkeitsuntersuchungen ergeben sich Werte der Verdaulichkeit der OS zwischen 53,8...81,4 % (Schnitt 1) und zwischen 60,4...78,6 % (Schnitt 2) (s. Anhangstabelle 22 u. 23). Insgesamt 12 % der Proben weisen eine Verdaulichkeit der OS von < 60 % auf, diese Proben stammen alle aus dem ersten Schnitt der extensiven Nutzung C (Vgl. Anhangstabelle 22).

Die in vivo Verdaulichkeit der ausgewählten Rohnährstoffe und der Zellwandbestandteile sind in Tabelle 14 zusammengefasst.


46

Tabelle 14: In vivo Verdaulichkeit der Rohnährstoffe und der Zellwandbestandteile

Einflussfaktoren

in vivo-Verdaulichkeit in % TS

Schnitt

 

 

n

VQOS

VQXP

VQXF

n

VQNDF

VQADF

VQADL

 

Signifikanz:

 

 

*

**

**

 

n. s.

n. s.

u. v.

 

Jahr:

96

7

72,4b

62,8b

75,0b

6

73,1

69,4

-23,7

 

 

97

9

70,9ab

64,9b

72,8b

9

70,0

67,7

-21,7

 

 

98

8

68,6a

53,6a

67,9a

8

67,2

65,3

-33,6

 

Signifikanz:

 

 

**

**

**

 

*

*

u. v.

1.

Fläche:

5

8

71,6b

65,2b

73,8b

7

73,1b

70,8b

-37,3

 

 

6

9

71,6b

60,6b

73,2b

9

70,9b

68,4b

-19,4

 

 

7

7

68,7a

55,5a

68,6a

7

66,3a

63,2a

-22,4

 

Signifikanz:

 

 

***

***

***

 

***

***

u. v.

 

Nutzung:

A

8

75,8b

71,1b

79,8b

8

77,2b

74,4b

-45,5

 

 

B

7

76,2b

68,2b

79,6b

6

76,8b

74,8b

-33,5

 

 

C

9

60,0a

41,9a

56,1a

9

56,3a

53,1a

-0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Signifikanz:

 

 

*

n. s.

**

 

**

**

u. v.

 

Jahr:

96

5

70,9b

60,1

74,0b

5

71,0b

68,2b

-20,7

 

 

97

8

66,5a

62,1

65,9a

8

59,0a

52,6a

-37,5

 

 

98

5

68,0ab

54,7

67,8ab

5

65,0b

62,7b

-28,8

 

Signifikanz:

 

 

n. s.

**

n. s.

 

n. s.

n. s.

u. v.

2.

Fläche:

5

7

70,1

64,7b

70,4

7

65,4

62,1

-31,2

 

 

6

7

69,9

62,8b

70,2

7

66,2

61,5

-26,1

 

 

7

4

65,4

49,4a

67,2

4

63,4

59,9

-29,7

 

Signifikanz:

 

 

*

n. s.

*

 

*

*

u. v.

 

Nutzung:

A

8

71,7b

65,2

73,5b

8

69,6b

66,1b

-41,7

 

 

B

6

67,0a

57,8

66,9a

6

65,2ab

60,8ab

-21,7

 

 

C

4

66,7a

53,9

67,4ab

4

60,3a

56,6a

-23,6

Signifikanz im F-Test (alpha < 0,05; bei Signifikanz folgt LSD-Test); unterschiedliche Buchstaben innerhalb einer Spalte pro Faktor sind signifikant: * alpha < 0,05; ** alpha < 0,01; alpha < 0,001; n. s. : nicht signifikant. u. v.: unverdaulich. VQOS: Verdaulichkeitsquotient der organischen Substanz; VQXP: Verdaulichkeitsquotient des Rohproteins; VQXF: Verdaulichkeitsquotient der Rohfaser; VQNDF: Verdaulichkeitsquotient der Neutral-Detergentien-Faser; VQADF: Verdaulichkeitsquotient der Säure-Detergentien-Faser; VQADL: Verdaulichkeitsquotient des Säure-Detergentien-Lignins.

Alle geprüften Faktoren haben beim 1. Schnitt einen Einfluß auf die Verdaulichkeit. Das ist unerwartet, da die chemische Zusammensetzung der Bestände diese deutlichen Differenzen nicht zeigte.

Die größten Unterschiede bestehen in Abhängigkeit von der Nutzung (p < 0,001). Die Verdaulichkeit der OS ist bei Var. C1 um 21 %, die Rohproteinverdaulichkeit um 41 % und die Verdaulichkeit der Faserfraktion um 30 % geringer als bei A1 und B1.

In Abhängigkeit von der Bestandszusammensetzung zeigt die Fläche 7 (Rohrschwingel als Hauptbestandsbildner) geringere Verdaulichkeiten für alle geprüften Parameter als die Flächen 5 und 6.

Auch der Jahreseinfluss ist signifikant mit den geringsten Werten im Jahr 1998. Es ist zu beachten, daß in diesem Jahr die Durchschnittstemperaturen am höchsten waren, besonders


47

war im ersten Halbjahr eine deutliche Temperatursteigerung zu verzeichnen. Außerdem waren die Monate Februar und Mai extrem trocken. Als Vegetationsbeginn wurde der 09. Februar angegeben. Das war wesentlich früher als im Jahr 1996 (05. April) und im Jahr 1997 (20. Februar) etwa gleichzeitig.

Auf Grund der größeren Ausgeglichenheit hinsichtlich der Reifegrade sind die Unterschiede im zweiten Aufwuchs nicht so deutlich.

Die Nutzungsregimes haben einen stärksten Einfluss auf die Futterwertmerkmale als die anderen geprüften Faktoren (Jahr und Bestandszusammensetzung). Besonders die verspätete Nutzung der ersten Aufwüchse (naturschutzorientierte Nutzung) führte zur geringsten Verdaulichkeit.

Um zu sehen, ob sich die Verdaulichkeit der Faser ähnlich verhält wie die Verdaulichkeit der organischen Substanz, berechneten wir die Korrelation zwischen der in vivo Verdaulichkeit von ADF und der Verdaulichkeit der organischen Substanz.

Die Abbildung 12 zeigt die Ergebnisse als positive Korrelation zwischen in vivo Verdaulichkeit der organischen Substanz und dem Abbau von ADF.

Es ergibt sich eine enge Korrelation zwischen den beiden Parametern bei der Probengesamtheit. Die beste Korrelation liegt beim 1. Aufwuchs und bei der intensiven Nutzung A. Am schwächsten ist die Korrelation zwischen den beiden Verdaulichkeiten bei extensiver Nutzung C.


48

Abbildung 12: Regression der in vivo Verdaulichkeit der OS zur ADF-Verdaulichkeit bei der Probengesamtheit und in Abhängigkeit vom Schnitt und der Nutzung


49

4.3 Beziehungen zwischen der chemischen Zusammensetzung der Zellwandkohlenhydrate und den Verdaulichkeiten der organischen Substanz

Da die Verdaulichkeit der OS besonders von der chemischen Zusammensetzung der Zellwandkohlenhydrate abhängt, wurden die Korrelationskoeffienten zwischen der in vivo Verdaulichkeit der organischen Substanz und verschiedener Parameter der Zellwand berechnet. Der Ansatzpunkt für diese Berechnung war es zu prüfen, welche Zellwandbestandteile im engsten Zusammenhang zur in vivo Verdaulichkeit stehen.

Alle Berechnungen erfolgten sowohl für die Probengesamtheit als auch getrennt nach dem ersten und zweiten Schnitt bzw. nach der Nutzungsvariante (A, B und C). Die Ergebnisse sind in den Abbildungen 12 und 13 und in den Tabellen 15 bis 20 zusammengefasst.

Neben den in der Literatur ausführlich beschriebenen Korrelationen (Rohfaser, Detergenzienfaser, Lignifizierungsgrad: SMITH et al., 1970; SÜDEKUM et al., 1990; FALES et al., 1991) wurden die Gehalte an Hemicellulosemonomeren, das Xyl:Ara- Verhältnis, das lösliche Lignin und Gesamtlignin (Summe aus ADL und löslichem Lignin) in die Berechnungen einbezogen.

Die Auswahl der angeführten Parameter erfolgte aus der Erkenntnis, daß diese in enger Beziehung zum Grad der Inkrustierung der Pflanzen stehen müssen. Lignin ist der Hauptfaktor, der die Verdaulichkeit von Futterpflanzen reduziert. p-Cumarsäure und Ferulasäure stellen die Quervernetzung zwischen Lignin und den Zellwandkohlenhydraten her. Hohe Gehalte sind daher ein Hinweis auf einen hohen Vernetzungsgrad, der die Verdaulichkeit verringert. Das Xylose:Arabinose Verhältnis spiegelt den Reifegrad der Gräser wider. Ein hohes Xylose:Arabinose Verhältnis charakterisiert reife Futterpflanzen mit niedriger Verdaulichkeit.

Einfache lineare und nichtlineare (quadratische) Regressionsgleichungen zu einzelnen Parametern als auch multiple (lineare und quadratische) Regressionsgleichungen von verschiedenen Kombinationen der Faserparameter wurden in die Berechnungen einbezogen.

Die Regressionsgleichungen für die Gesamtheit der Pflanzenbestände sind in Abbildung 12 und in den Tabellen 15 und 16 dargestellt.

Die Abbildung 12 veranschaulicht die einfachen linearen Regressionsgleichungen zwischen der Verdaulichkeit, der organischen Substanz und der ausgewählten Zellwandbestandteile.

Im Vergleich zwischen linearen und quadratischen Funktionen der Regression ergaben die quadratischen Funktionen in der Regel keine engere Korrelation als die linearen Funktionen.

Wie die Abbildung 13 veranschaulicht, besteht eine enge negative Korrelation zwischen der Verdaulichkeit der OS und ADF, ADL bzw. dem Verhältnis von ADL:Gesamtlignin. Der Rohfasergehalt hat eine schwächere negative Korrelation und ist mit adj.R² = 0,43 unerwartet niedrig. Eine enge Korrelation für den Lignifizierungsgrad konnte bei den vorliegenden Ergebnissen nicht nachgewiesen werden. Die größte Streuung hat das Xyl:Ara Verhältnis und ergibt eine schlechte negative Korrelation zur Verdaulichkeit der OS.


50

Abbildung 13: Regression der Verdaulichkeit der OS zu verschiedenen Zellwandbestandteilen (Probengesamtheit)

Weiterhin zeigt die Tabelle 15 die einfachen linearen und nichtlinearen Regressionen zwischen der Verdaulichkeit der OS und den Zellwandbestandteilen.

Es besteht keine Korrelation zwischen Xylose und der Verdaulichkeit der OS für die lineare Funktion und eine schwache Korrelation für die quadratische Funktion. Die anderen Zellwandkohlenhydratmonomere (Arabinose, pCA und FA) ergeben keine Korrelation zur in vivo Verdaulichkeit der OS (nicht dargestellt). Das säurelösliche Lignin erreicht nur eine


51

schwache Korrelation, das Verhältnis vom säurelöslichen Lignin:ADL hat jedoch eine engere Korrelation zur Verdaulichkeit.

Tabelle 15: Einfache lineare und nichtlineare Regression: der Zusammenhang zwischen der in vivo Verdaulichkeit der OS und den Zellwandbestandteilen

lineare Funktion

adj.

Signifik.

n

quadratiische Funktion

adj.

Signifik.

n

Y = VQOS =

 

 

 

Y = VQOS =

 

 

 

Herkömmliche Faserkomponente:

112,09 - 0,16 XF

0,43

***

42

90,49 - 0,0003 XF²

0,44

***

42

100,71 - 0,06 NDF

0,22

**

42

85,74 - 0,00006 NDF²

0,24

**

42

120,17 - 0,17 ADF

0,64

***

42

94,34 - 0,0003 ADF²

0,64

***

42

83,84 - 0,39 ADL

0,60

***

42

96,84 - 1,07 ADL - 0,01 ADL²

0,64

***

42

Hemicellulosebestandteile:

79,62 - 0,09 Xylose

0,06

n. s.

40

35,40 + 0,72 Xylose - 0,004 Xylose²

0,20

**

40

90,09 - 5,26 (Xyl:Ara)

0,24

**

40

79,78 - 0,65 (Xyl:Ara)²

0,25

**

40

Lignifizierungsgrad und das säurelösliche Lignin:

80,43 - 151,93
ADL:NDF

0,35

***

42

-

-

-

42

84,62 - 122,70
ADL:ADF

0,42

***

42

101,78 - 319,05 ADL:ADF - 952,49 (ADL:ADF)²

0,47

***

42

56,29 + 0,18
lösli. Lign

0,31

***

40

-

-

-

-

58,39 + 4,61
lösli. Lign:ADL

0,64

***

40

53,35 + 9,39
lösli. Lign:ADL
- 0,89
(lösli. Lignin:ADL)²

0,69

***

40

84,82 - 45,68
ADL:Gesamtlignin

0,68

***

40

-

-

-

-

- keine Korrelation; ** p < 0,01; *** p < 0,001; XF: Rohfaser; NDF: Neutrag-Detergentien-Faser; ADF: Säure-Detergentien-Faser; ADL: Säure-Detergentien-Lignin; Lignifizierungsgrad (ADL:NDF bzw. ADL:ADF); lösli. Lign: säurelösliches Lignin; VQOS: Verdaulichkeitsquotient der organischen Substanz.

Bei der multiplen Regression wurde die Beziehung zwischen der in vivo Verdaulichkeit der OS und der Kombination von ADL und herkömmlichen Faserkomponenten sowie von ADL und Hemicellulose- und phenolischen Monomeren und auch die Kombination von Lignifizierungsgrad und Xylose u. a. geprüft (Tabelle 16).

Die multiplen Regressionen ergaben engere Korrelationen als die einfachen. Die quadratische Funktion zeigt keine Verbesserung im Vergleich zur linearen.


52

ADL erreicht mit Rohfaser sowie mit ADF eine stärkere und sichere Beziehung zur in vivo Verdaulichkeit als die einfachen Regressionen. Ebenfalls eine enge Korrelation zur Verdaulichkeit haben auch die Kombinationen von ADL und Xylose sowie Xylose und Lignifizierungsgrad. Die Kombinationen von phenolischen Monomeren erreichen schwächere Korrelationen zur Verdaulichkeit im Vergleich mit der Kombination von ADL und herkömmlicher Faserkomponente. Bemerkenswert ist, daß die engste Beziehung zur Verdaulichkeit bestehen, wo die Regressionsgleichung ADL enthält.

Nach diesen Ergebnissen kann abgeleitet werden, daß die Kombination von zwei verschiedenen Zellwandbestandteilen eine sicherere und engere Korrelation zur Verdaulichkeit der OS erreicht als einzelne Zellwandbestandteile (einfache Regression). ADL bzw. Gesamtlignin sind der Schlüssel für diese geeignete Kombination.


53

Tabelle 16: Multiple lineare und nichtlineare Regression: der Zusammenhang zwischen der in vivo Verdaulichkeit der OS und der Zellwandbestandteile

lineare Funktion

adj.R²

Signifik.

n

quadratische Funktion

adj.R²

Signifik

n

Y = VQOS =

 

 

 

Y = VQOS =

 

 

 

Die Kombination von ADL und herkömmlicher Faserkomponente:

107,30 - 0,30 ADL - 0,10 XF

0,75

***

42

93,62 - 0,30 ADL - 0,0002 XF²

0,74

***

42

109,20 - 0,21 ADL - 0,11 ADF

0,74

***

42

101,90-0,74 ADL+0,006 ADL² -0,0002 ADF²

0,75

***

42

Die Kombination von ADL und Hemicellulosemonomeren sowie phenolischen Säuren:

99,64 - 0,41 ADL - 0,13 Xylose

0,78

***

40

107,03 - 0,87 ADL + 0,005 ADL² - 0,11 Xylose

0,79

***

40

92,58 - 0,33 ADL - 2,79 Xyl:Ara

0,67

***

40

100,82 - 1,05 ADL + 0,008 ADL² - 0,36 Xyl:Ara

0,72

***

40

88,03 - 0,31 ADL - 9,93 pCA:FA

0,64

***

30

-

-

-

-

Die Kombination von Lignifizierungsgrad und Xylose:

111,73 - 0,19 Xylose - 162,26 ADL:ADF

0,76

***

40

-

-

-

-

111,26 - 0,21 Xylose - 227,55 ADL:NDF

0,76

***

40

117,37 - 0,19 Xylose -
444,60 ADL:NDF +
1225,78 (ADL:NDF)²

0,78

***

40

Die Kombination von phenolischen Säuren, Xylose und löslichem Lignin:

57,17 + 10,07 FA - 7,03 pCA

0,42

***

30

53,71 + 8,49 FA - 1,42 pCA²

0,39

***

30

74,35 + 10,29 FA - 0,26 Xylose

0,69

***

30

61,15 + 9,79 FA - 0,001 Xylose²

0,71

***

30

44,07 + 4,52 FA + 0,21 lösli. Lign

0,51

***

30

49,20 + 0,91 FA² + 0,21 lösli. Lign

0,51

***

30

- keine Korrelation; *** p < 0,001; XF: Rohfaser; NDF: Neutrag-Detergentien-Faser; ADF: Säure-Detergentien-Faser; ADL: Säure-Detergentien-Lignin; Lignifizierungsgrad (ADL:NDF bzw. ADL:ADF); lösli. Lign: säurelösliches Lignin; pCA: p-Cumarsäure; FA: Ferulasäure; VQOS: Verdaulichkeitsquotient der organischen Substanz.


54

Die Datensätze wurden auch getrennt nach dem 1. und 2. Schnitt auf die Beziehung zur Verdaulichkeit der OS geprüft. Dabei ergaben sich die in Abbildung 13 und in den Tabellen 17 und 18 dargestellten Ergebnisse.

Die Abbildung 14 veranschaulicht die einfachen linearen Regressionen zwischen der Verdaulichkeit der OS und der ausgewählten Zellwandbestandteile aus dem 1. Schnitt.

Sehr enge Korrelationen für nahezu alle geprüften Parameter finden sich im 1. Schnitt. Die selbst ausgewählten Zellwandbestandteile erbrachten keine Steigerung der Korrelation im Vergleich zu den herkömmlichen Faserparametern. Die engste Korrelation besteht für die ADF bzw. ADL. Der Lignifizierungsgrad definiert als ADL:ADF ergab keine Steigerung der Korrelation. Der höchste Korrelationskoeffizient wurde für ADL:Gesamtlignin Verhältnis berechnet. Der Rohfasergehalt erreicht beim 1. Schnitt eine schwächere Korrelation zur in vivo Verdaulichkeit der OS als ADF bzw. ADL, ist aber im Vergleich zur Probengesamtheit enger.

Alle geprüften Parameter haben im 1. Schnitt deutlich engere Korrelationen als die aus der Probengesamtheit.


55

Abbildung 14: Regression der Verdaulichkeit der OS zu Zellwandbestandteilen, 1. Schnitt

Die Tabelle 17 fasst die einfache lineare Regression zwischen der Verdaulichkeit der OS und den Zellwandbestandteilen im 1. und 2. Schnitt zusammen.

Der Rohfasergehalt sowie ADF und ADL erreichen im 2. Schnitt eine sehr schwache Korrelation zur Verdaulichkeit der OS. Xylose, FA und das Verhältnis vom pCA:FA haben eine schwache Korrelation im 1. Schnitt und im 2. Schnitt keine Korrelation.

Insgesamt zeigt das Material aus dem 2. Schnitt wesentlich geringere bzw. keine Korrelation.


56

Tabelle 17: Einfache lineare Regression: der Zusammenhang zwischen der in vivo Verdaulichkeit der OS und der Zellwandbestandteile

Gleichung,
1. Schnitt

adj.

Signifik.

n

Gleichung,
2. Schnitt

adj.

Signifik.

n

Y = VQOS =

 

 

 

Y = VQOS =

 

 

 

Herkömmliche Faserkomponente:

134,71 - 0,24 XF

0,75

***

24

107,56 - 0,16 XF

0,12

n. s.

18

116,49 - 0,09 NDF

0,40

**

24

-

-

-

-

134,12 - 0,21 ADF

0,82

***

24

112,32 - 0,15 ADF

0,49

**

18

89,71 - 0,56 ADL

0,81

***

24

76,79 - 0,19 ADL

0,37

**

18

Hemicellulosemonomeren und phenolische Säuren:

100,92 - 0,24 Xylose

0,32

**

23

-

-

-

-

111,10 - 9,72 Xyl:Ara

0,53

***

23

-

-

-

-

52,76 + 6,25 FA

0,22

*

17

-

-

-

-

83,51 - 17,78 pCA:FA

0,22

*

17

-

-

-

-

Lignifizierungsgrad und das säurelösliche Lignin:

89,92 - 309,95
ADL:NDF

0,60

***

24

75,26 - 75,91 ADL:NDF

0,27

*

18

93,77 - 212,62
ADL:ADF

0,64

***

24

77,92 - 64,39 ADL:ADF

0,30

*

18

52,20 + 0,25
lösli. Lign

0,46

**

23

-

-

-

-

56,83 + 5,25
lösli.Lign:ADL

0,73

***

23

62,32 + 2,88
lösli.Lign:ADL

0,37

**

17

88,32 - 54,55
ADL:Gesamtlignin

0,81

***

23

77,76 - 26,46
ADL:Gesamtlignin

0,39

**

17

- keine Korrelation; * p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001; XF: Rohfaser; NDF: Neutrag-Detergentien-Faser; ADF: Säure-Detergentien-Faser; ADL: Säure-Detergentien-Lignin; Lignifizierungsgrad (ADL:NDF bzw. ADL:ADF); lösli. Lign: säurelösliches Lignin; pCA: p-Cumarsäure; FA: Ferulasäure. VQOS: Verdaulichkeitsquotient der organischen Substanz.

Die multiple lineare Regression zwischen der Verdaulichkeit der OS und der Zellwandbestandteile ist für den 1. und 2. Schnitt in Tabelle 18 dargestellt.

Die multiple Regression ergibt in jedem Falle eine engere Korrelation als die einfache Regression. Der 1. Schnitt hat für alle geprüften Parameter einen wesentlich höheren Korrelationskoeffizienten als der 2. Schnitt.

Die beste Korrelation zur Verdaulichkeit hat die Kombination von ADL und XF sowie FA und Xylose beim 1. Schnitt.


57

Tabelle 18: Multiple lineare Regression: der Zusammenhang zwischen der in vivo Verdaulichkeit der OS und der Zellwandbestandteile

Gleichung,
1. Schnitt

adj.

Signifik.

n

Gleichung,
2. Schnitt

adj.

Signifik.

n

Y = VQOS =

 

 

 

Y = VQOS =

 

 

 

Die Kombination von ADL und herkömmlicher Faserkomponente:

115,81 - 0,35 ADL - 0,12 XF

0,90

***

24

104,50 - 0,18 ADL -
0,12 XF

0,43

n. s.

18

116,78 - 0,29 ADL -0,12 ADF

0,88

***

24

105,91 - 0,06 ADL -
0,12 ADF

0,47

n. s.

18

Die Kombination von ADL und Hemicellulosemonomeren sowie phenolischen Säuren:

103,10 - 0,48 ADL -0,12 Xylose

0,89

***

23

92,42 - 0,29 ADL -
0,11 Xylose

0,49

n. s.

17

103,15 - 0,43 ADL -4,27 Xyl:Ara

0,87

***

23

76,64 - 0,19 ADL -
0,12 Xyl:Ara

0,35

n. s.

17

91,24 - 0,48 ADL - 6,27 pCA:FA

0,78

***

17

82,54 - 0,17 ADL -
10,75 pCA:FA

0,49

n. s.

13

Die Kombination vom Lignifizierungsgrad und Xylose:

115,32 - 0,19 Xylose -
186,53 ADL:ADF

0,86

***

23

99,73 - 0,14 Xylose -
115,64 ADL:ADF

0,46

**

17

117,23 - 0,22 Xylose -
228,53 ADL:NDF

0,89

***

23

102,73 - 0,19 Xylose -
167,91 ADL:NDF

0,52

**

17

Die Kombination von phenolischen Säuren, Xylose und dem säurelöslichen Lignin:

55,04 + 11,05 FA -
7,18 pCA

0,45

**

17

61,56 + 7,46 FA -
6,44 pCA

0,14

n. s.

13

84,88 + 9,51 FA -
0,32 Xylose

0,90

***

17

64,88 + 5,03 FA -
0,07 Xylose

0,13

n. s.

13

36,56 + 5,14 FA +
0,31 lösl.Lign

0,77

***

17

60,65 + 2,64 FA +
0,03 lösl.Lign

0,13

n. s.

13

n. s.: nicht signifikant; ** p < 0,01; *** p < 0,001; XF: Rohfaser; NDF: Neutrag-Detergentien-Faser; ADF: Säure-Detergentien-Faser; ADL: Säure-Detergentien-Lignin; Lignifizierungsgrad (ADL:NDF bzw. ADL:ADF); lösli. Lign: säurelösliches Lignin; pCA: p-Cumarsäure; FA: Ferulasäure; VQOS: Verdaulichkeitsquotient der organischen Substanz.

Die Daten wurden auch nach der Nutzungsvariante (Variante A, B und C) auf einfache und multiple Regression für die Beziehung zur Verdaulichkeit geprüft (Tabelle 19 und 20).

Die Ergebnisse sind sehr stark von der Nutzungsvariante abhängig.

Wie die Tabelle 19 zeigt, besteht keine Korrelation zwischen allen geprüften Parametern und der Verdaulichkeit der OS für die intensive Nutzung A.

Für die ungedüngte Nutzungsvariante B gab es unterschiedliche Ergebnisse. Von den herkömmlichen Faserkomponenten hat nur ADF bzw. ADL eine Korrelation zur Verdaulichkeit mit adj.R² von 0,50 bzw. 0,60. Für den Lignifizierungsgrad konnte auch hier


58

keine enge Korrelation nachgewiesen werden. Jedoch erreicht das Verhältnis von ADL:Gesamtlignin bei dieser Nutzung die engste Korrelation zur Verdaulichkeit.

Für die extensive Nutzung C besteht doch die Beziehung zwischen dem Rohfasergehalt bzw. dem Xylose:Arabinose Verhältnis und der Verdaulichkeit (Vgl. mit B keine Korrelation), aber nicht so stark wie erwartet. Insgesamt ist die Korrelation bei der Nutzung C schlechter als bei B.

Tabelle 19: Einfache lineare Regression: der Zusammenhang zwischen der in vivo Verdaulichkeit der OS und den Zellwandbestandteilen

Nutzung A

Nutzung B

Nutzung C

Gleichung

adj.

Signif.

n

Gleichung

adj.

Signif.

n

Gleichung

adj.R²

Signif.

n

Y = VQOS =

 

 

 

Y = VQOS =

 

 

 

Y = VQOS =

 

 

 

Herkömmliche Faserkomponente:

75,85 - 0,01 XF

0,07

n. s.

16

102,31 - 0,12 XF

0,04

n. s.

13

94,91 - 0,11 XF

0,43

**

13

60,01 + 0,03 NDF

0,01

n. s.

16

77,80 - 0,01 NDF

0,08

n. s.

13

97,53 - 0,06 NDF

0,47

**

13

82,96 - 0,03 ADF

0,05

n. s.

16

130,96 - 0,20 ADF

0,50

**

13

105,27 - 0,13 ADF

0,59

**

13

82,79 - 0,34 ADL

0,05

n. s.

16

81,71 - 0,26 ADL

0,60

**

13

82,30 - 0,41 ADL

0,37

*

13

Das Verhältnis von Xylose:Arabinose:

82,42 - 2,42 Xyl:Ara

0,09

n. s.

15

76,31 - 1,11 Xyl:Ara

0,09

n. s.

13

74,16 - 2,99 Xyl:Ara

0,40

*

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lignifizierungsgrad und das säurelösliche Lignin:

82,30 - 163,39 ADL:NDF

0,08

n. s.

16

80,15 - 105,03 ADL:NDF

0,44

**

13

67,22 - 57,03 ADL:NDF

0,05

n. s.

13

79,25 - 55,71 ADL:ADF

0,01

n. s.

16

82,90 - 86,36 ADL:ADF

0,53

**

13

73,23 - 74,59 ADL:ADF

0,01

n. s.

13

70,12 + 0,04 lösli. Lignin

0,03

n. s.

15

57,59 + 0,18 lösli. Lignin

0,57

**

13

54,79 + 0,10 lösli. Lignin

0,28

*

12

81,43 - 30,68 ADL:ges. Lign

0,11

n. s.

15

84,64 - 39,11 ADL:ges. Lign

0,80

***

13

70,91 - 21,38 ADL:ges. Lign

0,30

*

12

n. s.: nicht signifikant; * á < 0,05; ** á < 0,01; *** á < 0,001; XF: Rohfaser; NDF: Neutrag-Detergentien-Faser; ADF: Säure-Detergentien-Faser; ADL: Säure-Detergentien-Lignin; Lignifizierungsgrad (ADL:NDF bzw. ADL:ADF); lösli. Lignin: säurelösliches Lignin; ges. Lign: Gesamtlignin; Xyl: Xylose; Ara: Arabinose; pCA: p-Cumarsäure; FA: Ferulasäure; VQOS: Verdaulichkeitsquotient der organischen Substanz.


59

In Tabelle 20 sind die multiplen linearen Regressionen zwischen der Verdaulichkeit, der organischen Substanz und den Zellwandbestandteilen nach der Nutzungsvariante dargestellt.

Für die Nutzung A erbrachte die Kombination von zwei Parametern keine Steigerung der Beziehung zur Verdaulichkeit.

Insgesamt ergibt die Kombination von zwei Zellwandbestandteilen für die Nutzungsvariante B eine engere Korrelation zur Verdaulichkeit im Vergleich mit dem einfachen Parameter (einfache lineare Regression), aber diese Korrelation ist nicht so stark wie bei der Probengesamtheit und beim 1. Schnitt.

Für die extensive Nutzung C ergibt die multiple lineare Regression keine besseren Ergebnisse im Vergleich mit der einfachen linearen Regression.

Es kann abgeleitet werden, daß das ADL:Gesamtlignin- Verhältnis als geeignetste Parameter für die Korrelation zur Verdaulichkeit bei Nutzungsvariante B (einfache lineare Regression) ist. Für die Beziehung zur Verdaulichkeit ist ADF der beste Parameter für Nutzungsvariante C. Der geeignetste Parameter sowohl für die intensive als auch für die extensive Nutzung kann nicht abgeleitet werden.

Die geprüften multiplen Korrelationen sind bei B enger als bei anderen Nutzungsvarianten.


60

Tabelle 20: Multiple lineare Regression: der Zusammenhang zwischen der in vivo Verdaulichkeit der OS und den Zellwandbestandteilen

Nutzung A

Nutzung B

Nutzung C

Gleichung

adj.

Signif

n

Gleichung

adj.

Signif

n

Gleichung

adj.R²

Signif

n

Y = VQOS =

 

 

 

Y = VQOS =

 

 

 

Y = VQOS =

 

 

 

Die Kombination von ADL und herkömmlichen Faserkomponenten:

98,70 - 0,44 ADL - 0,05 XF

0,02

n. s.

16

110,69 - 0,26 ADL - 0,12 XF

0,69

n. s.

13

100,15 - 0,28 ADL - 0,08 XF

0,57

n. s.

13

102,23 -
0,42 ADL - 0,06 ADF

0,05

n. s.

16

105,68 -
0,18 ADL - 0,09 ADF

0,62

n. s.

13

105,94 -
0,21 ADL - 0,10 ADF

0,64

n. s.

13

Die Kombination von ADL und Hemicellulosemonomeren sowie phenolischen Säuren:

109,25 -
0,59 ADL - 0,16 Xylose

0,22

n. s.

15

92,21 -
0,33 ADL - 0,08 Xylose

0,62

n. s.

13

86,58 -
0,29 ADL - 0,08 Xylose

0,45

*

12

96,51 -
0,42 ADL - 3,19 Xyl:Ara

0,24

n. s.

15

71,44 -
0,28 ADL + 2,85 Xyl:Ara

0,59

n. s.

13

78,75 -
0,13 ADL - 2,54 Xyl:Ara

0,40

n. s.

12

93,64 -
0,40 ADL - 14,69 pCA:FA

0,08

n. s.

12

81,65 -
0,24 ADL - 2,06 pCA:FA

0,54

n. s.

10

77,10 -
0,24 ADL - 4,47 pCA:FA

0,04

n. s.

8

Die Kombination vom Lignifizierungsgrad und Xylose sowie von pCA:

125,17 - 394,06 ADL:NDF - 0,25 Xylose

0,38

*

15

100,91 -173,13 ADL:NDF - 0,14 Xylose

0,54

n. s.

13

95,20 - 168,75 ADL:NDF - 0,14 Xylose

0,46

*

12

129,09 - 197,56 ADL:ADF - 0,25 Xylose

0,31

*

15

99,38 -122,76 ADL:ADF - 0,11 Xylose

0,60

n. s.

13

94,55 - 115,48 ADL:ADF - 0,12 Xylose

0,38

*

12

96,83 - 290,44 ADL:NDF - 4,26 pCA

0,10

n. s.

12

88,78 - 139,82 ADL:NDF - 4,03 pCA

0,39

n. s.

10

64,23 -
6,29 ADL:NDF - 1,66 pCA

0,18

n. s.

8

92,62 - 124,04 ADL:ADF - 3,76 pCA

0,01

n. s.

12

93,50 - 116,42 ADL:ADF - 4,59 pCA

0,54

n. s.

10

65,82 - 13,17 ADL:ADF - 1,73 pCA

0,18

n. s.

8

Die Kombination von phenolischen Säuren, Xylose und vom säurelöslichen Lignin:

86,33 + 6,70 FA - 0,27 Xylose

0,17

n. s.

12

76,35 +
16,38 FA - 0,42 Xylose

0,55

*

10

71,18 + 5,46 FA - 0,16 Xylose

0,32

n. s.

8

70,29 + 0,51 FA + 0,02 lösli.Lign

0,22

n. s.

12

46,54 +
3,47 FA -
0,24 lösli.Lign

0,76

**

10

58,60 - 1,52 FA + 0,09 lösli.Lign

0,14

n. s.

8

n. s.: nicht signifikant; * á < 0,05; ** á < 0,01; XF: Rohfaser; NDF: Neutrag-Detergentien-Faser; ADF: Säure-Detergentien-Faser; ADL: Säure-Detergentien-Lignin; Lignifizierungsgrad (ADL:NDF bzw. ADL:ADF); lösli. Lign: säurelösliches Lignin; Xyl: Xylose; Ara: Arabinose; pCA: p-Cumarsäure; FA: Ferulasäure; VQOS: Verdaulichkeitsquotient der organischen Substanz.


61

Die Nutzungsvariante A wies im Verlauf der 3 Versuchsjahre trotz vergleichbaren Erntetermins (vgl. Anhangstabelle 15) teilweise große Unterschiede im Reifegrad der Pflanzen auf (vgl. Tab. 11). So betrug die Variationsbreite für die Verdaulichkeit der organischen Substanz 66,8 - 80,8% und die ADF - Gehalte lagen zwischen 243 und 310 g/kg TS (vgl. Anhangstabelle 20). Im Vergleich zu unseren Messdaten weist die DLG-Futterwerttabelle für Wiese bei intensiver Nutzung im 1. bzw. 2. Schnitt Verdaulichkeitswerte von 68 - 79% bzw. 64 - 76% auf und die Rohfasergehalte werden mit 190 - 315 g/kg TS bzw. 200 - 310 g/kg TS angegeben (DLG-Futterwerttabellen, 1997).

Ein Beispiel der geringen Korrelation zwischen der in vivo Verdaulichkeit der organischen Substanz und dem Fasergehalt (ADF) zeigt die Abbildung 15. Eine enge Korrelation besteht zwischen der in vivo Verdaulichkeit der organischen Substanz und der ADF-Verdaulichkeit für die intensive Nutzung A (s. Abb. 12).

Abbildung 15: Regression der Verdaulichkeit der OS zu ADF, Var. A

Die Trennung nach erstem und zweitem Schnitt (Abbildung 16) zeigt, daß die Ursache für die fehlende Korrelation die Proben des 2. Aufwuchses sind.

Abbildung 16: Regression der Verdaulichkeit der OS zu ADF, Var. A (1. und 2. Aufwuchs)


62

Das Entwicklungsstadium der Pflanzen ist bei umweltorientierter Nutzung B identisch wie bei der Nutzung A, die Pflanzen befinden sich meist vor der Blüte. Die Verdaulichkeit der OS ist bei der Nutzung B vergleichbar mit der bei der Nutzung A, die Variationsbreite schwankt zwischen 60,4 und 81,4 % TS (s. Anhangstabelle 20).

Die Beziehung zwischen den Zellwandbestandteilen und der Verdaulichkeit der OS ist bei der Nutzung B sehr variabel. Der geeignetste Parameter (einfache Regression) ist das ADL:Gesamtlignin- Verhältnis. Generell ist der Zusammenhang zwischen der Verdaulichkeit und der Kombination zweier Parameter (multiple Regression) bei dieser Variante enger. Die geeignetste Kombination ist das lösliche Lignin und FA.

Bei der extensiven Nutzung C handelt es sich um die Bestände mit unterschiedlicher Pflanzenreife innerhalb einer Bestandsprobe (von sehr jungen Pflanzen bis Gelbreife). Die in vivo Verdaulichkeit der OS schwankt bei dieser Nutzung zwischen 53,8 und 75,1 in % TS (s. Anhangstabelle 20). Auch bezogen auf in vivo Verdaulichkeit der OS ist die Korrelation zu Zellwandbestandteilen bei der Nutzung C sehr unterschiedlich. Der geeignetste Parameter ist ADF bei dieser Nutzung. Bei der multiplen Regression ist die Beziehung zweier Parameter zur Verdaulichkeit nicht enger zu erkennen.

4.4 Der Abbau im Pansen und in vitro-Untersuchungen

Die als Alternativen zum Verdauungsversuch angewendeten in vitro Methoden beruhen im Wesentlichen auf der Messung des Abbaus der Nährstoffe im Pansen. Zur Prüfung, ob das vorliegende Pflanzenmaterial eine enge Korrelation zwischen der Verdaulichkeit der organischen Substanz im Gesamttrakt und im Pansen aufweist, wurde der Abbau der TS und Faserbestandteile im Pansen mittels Nylonbeutel-Technik bestimmt.

Weiterhin wurde die HFT-Gasbildung gemessen, der Verlauf der Gasbildung erfasst und der unlösliche Rest aus der HFT-Messung qualitativ gemessen. Um die Abbaudynamik für die Proben erfassen zu können, wird die Gasbildung als Zeitverlauf bestimmt. Da die Gasbildung direkt mit dem Abbau der Rohnährstoffe in Verbindung steht, spiegelt der Kurvenverlauf der gebildeten Gasmenge die Geschwindigkeit des Abbaus und die Abbaudynamik wider. Die Gasbildung aus HFT (Gb) steht in einer engen Beziehung zur Verdaulichkeit der Rohnährstoffe und damit auch zum energetischen Futterwert von Grünlandbeständen. Die Gasbildung (Gb) wird in der HFT-Gleichung für die Energieschätzung verwendet.

Auch die Daten der Cellulasemethode (KAISER, 1998) wurden in diese Berechnung einbezogen.


63

4.4.1 Der TS-Verlust und der Abbau der Zellwandbestandteile im Pansen

Der 24 h TS-Verlust und der 24 h Abbau der Zellwandbestandteile im Pansen ist in den Tabellen 21 und 22 zusammengefasst.

Die Tabelle 21 fasst den TS-Verlust und den Abbau von herkömmlichen Faserkomponenten sowie dem säurelöslichen Lignin und Gesamtlignin im Pansen zusammen.

Wie bei der in vivo Verdaulichkeit hat die Nutzung eine extreme Wirkung auf den TS-Verlust im Pansen. Der TS-Verlust ist beim 1. Schnitt der Nutzung C am niedrigsten, er liegt ca. 28% geringer als beim 1. Schnitt der Nutzung A bzw. B.

Die Wirkung der Nutzung auf den TS-Verlust ist beim 2. Schnitt nicht so stark wie beim 1. Schnitt. Die Bestandszusammensetzung zeigt aber einen stärkeren Einfluß auf den TS-Verlust als beim 1. Schnitt. Der TS-Verlust ist bei Fläche 7 ca. 13 % geringer als bei Fläche 5.

Der ADF-Abbau im Pansen wird beim 1. Schnitt von allen geprüften Faktoren beeinflusst, am stärksten ist die Wirkung der Nutzungsintensität. Der Abbau von ADF ist bei der Nutzung C1 ca. 56 % niedriger als bei A1 bzw. B1.

Beim 2. Schnitt hat nur die Nutzung signifikante Wirkung auf den ADF-Abbau.

Auch die Wirkung der Nutzungsintensität auf den Abbau vom gesamten Lignin ist sehr stark. Sie liegt beim 1. Schnitt der Nutzung C ca. 52 % signifikant niedriger als bei anderen Nutzungen.


64

Tabelle 21: TS-Verlust und Abbau der Zellwandbestandteile im Pansen nach 24 h Inkubation

Einflussfaktoren

Abbau im Pansen in %

Schnitt

 

n

TS-Verl.

n

NDF

ADF

ADL

n

Lignin1

ges. Lignin

 

Signifikanz:

 

*

 

n. s.

**

*

 

**

**

 

Jahr: 96

7

60,8ab

7

44,7

43,2b

11,9b

6

78,0b

61,9c

 

97

9

62,0b

8

43,3

43,8b

6,6b

9

64,9b

47,1b

 

98

8

59,3a

8

45,3

35,0a

-2,9a

8

55,6a

37,2a

 

Signifikanz:

 

**

 

n. s.

**

n. s.

 

n. s.

n. s.

1.

Fläche: 5

8

61,5b

8

44,4

40,4b

0,6

8

64,0

46,7

 

6

9

62,3b

8

47,3

45,3b

5,8

8

68,1

49,8

 

7

7

58,3a

7

41,6

36,3a

9,3

7

66,3

49,7

 

Signifikanz:

 

***

 

n. s.

***

n. s.

 

***

***

 

Nutzung: A

8

67,4b

7

-

50,7b

0,5

7

75,8b

57,7b

 

B

7

66,6b

7

-

49,0b

7,3

7

75,4b

60,2b

 

C

9

48,1a

9

-

22,2a

7,8

9

47,2a

28,3a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Signifikanz:

 

*

 

n. s.

n. s.

n. s.

 

**

**

 

Jahr: 96

5

59,7a

5

49,6

40,4

16,7

3

76,5c

66,3b

 

97

8

61,9b

8

47,7

35,6

1,9

8

68,4b

41,9a

 

98

7

60,4a

7

40,7

40,7

1,8

7

60,8a

40,0a

 

Signifikanz:

 

**

 

n. s.

n. s.

n. s.

 

**

n. s.

2.

Fläche: 5

7

64,1c

7

44,3

40,2

-1,7

7

71,1b

47,2

 

6

8

62,1b

8

47,0

37,7

13,8

6

73,1b

57,9

 

7

5

55,9a

5

46,6

37,8

8,3

5

61,6a

43,0

 

Signifikanz:

 

*

 

n. s.

**

n. s.

 

**

**

 

Nutzung: A

8

63,8b

8

44,8

45,7b

8,6

7

72,5b

57,5b

 

B

6

56,9a

6

49,9

32,4a

3,6

6

62,6a

38,9a

 

C

6

61,3a

6

43,2

38,7a

8,2

5

70,6ab

51,7b

Signifikanz im F-Test (á < 0,05; bei Signifikanz folgt LSD-Test); unterschiedliche Buchstaben innerhalb einer Spalte sind signifikant: *á < 0,05; ** á < 0,01; *** á < 0,001; TS-Verl.: TS-Verlust im Pansen; NDF: Neutral-Detergentien-Faser; ADF: Säure-Detergentien-Faser; ADL: Säure-Detergentien-Lignin; 1 = säurelösliches Lignin; ges. Lignin: Gesamtlignin.

In Tabelle 22 ist der Abbau von den Hemicellulosemonomeren Xylose und Arabinose sowie von phenolischen Säuren und FA dargestellt.

Geringer als der ADF-Abbau im Pansen ist der Xylose-Abbau.

Alle geprüften Haupteffekte haben einen Einfluß auf den Xylose-Abbau im Pansen. Die Nutzung scheint einen stärkeren Einfluss auf den Hemicellulosemonomere-Abbau im Pansen als die anderen Einflussfaktoren, besonders beim 1. Schnitt zu haben. Der Abbau von beiden Hemicellulosebestandteilen ist bei extensiver Nutzung C1 am geringsten. Der Abbau von Xylose liegt bei der Nutzungsvariante C1 signifikant 50 % niedriger als bei A1.

Beim zweiten Schnitt scheint die Wirkung der Nutzungsintensität auf die Abbaubarkeit schwächer.


65

Beim ersten Aufwuchs zeigen alle geprüften Haupteffekte keine Wirkung auf den pCA-Abbau im Pansen. Beim zweiten Aufwuchs hat nur die unterschiedliche Artenzusammensetzung einen Einfluß auf den pCA-Abbau. Auf die beiden Schnitte hat die Nutzungsintensität nur eine deutliche Wirkung auf den FA-Abbau, er liegt bei der Nutzung C1 am niedrigsten.

Nach diesen Ergebnissen ist festzustellen, daß der Abbau von Zellwandbestandteilen besonders von der Nutzungsintensität beeinflußt ist. Außer ADL ist der Xylose-Abbau im Pansen am niedrigsten.

Tabelle 22: Der Abbau der Zellwandkohlenhydratmonomere im Pansen

Einflussfaktoren

Abbau im Pansen in %

Schnitt

 

 

n

Xylose

Arabinose

n

pCA

FA

 

Signifikanz:

 

 

*

n. s.

 

n. s.

n. s.

 

Jahr:

96

6

38,4b

70,4

-

-

-

 

 

97

8

30,3ab

66,8

9

42,8

73,2

 

 

98

8

28,0a

64,3

8

36,0

71,2

 

Signifikanz:

 

 

**

**

 

n. s.

*

1.

Fläche:

5

8

33,6b

66,1b

5

34,7

69,2a

 

 

6

8

36,4b

71,5c

6

43,5

75,2b

 

 

7

6

26,7a

64,0a

6

39,9

72,3ab

 

Signifikanz:

 

 

***

***

 

n. s.

***

 

Nutzung:

A

6

40,0b

72,5b

6

47,4

79,1b

 

 

B

7

35,9b

73,2b

5

34,5

76,1b

 

 

C

9

20,7a

55,9a

6

36,3

61,4a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Signifikanz:

 

 

*

n. s.

 

n. s.

n. s.

 

Jahr:

96

3

35,8b

64,2

-

-

-

 

 

97

8

28,8a

65,2

8

36,6

71,9

 

 

98

7

29,1ab

63,7

7

32,8

72,0

 

Signifikanz:

 

 

n. s.

*

 

*

n. s.

2.

Fläche:

5

7

32,0

65,9ab

5

34,4ab

73,1

 

 

6

6

29,1

67,2b

6

23,9a

70,9

 

 

7

5

32,7

60,0a

4

45,8b

72,0

 

Signifikanz:

 

 

*

n. s.

 

n. s.

*

 

Nutzung:

A

7

35,3b

66,9

6

33,4

73,1ab

 

 

B

6

28,0a

61,8

5

41,3

76,8b

 

 

C

5

30,5ab

64,4

4

29,4

66,0a

Signifikanz im F-Test (á < 0,05; bei Signifikanz folgt LSD-Test); Unterschiedliche Buchstaben innerhalb einer Spalte pro Faktor sind signifikant: * á < 0,05; ** á < 0,01; *** á < 0,001. n. s.: nicht signifikant; pCA: p-Cumarsäure; FA: Ferulasäure.

Tabelle 23 zeigt den prozentualen Anteil des ADF-Abbaus im Pansen an der in vivo Verdaulichkeit von ADF.

Der Anteil des ADF-Abbaus im Pansen liegt zwischen 51...69 % der in vivo Verdaulichkeit. Das bedeutet, daß der unterschiedliche Anteil (der nicht im Pansen abgebaut wurde) im weiteren Verdauungstrakt teilweise abgebaut wird.

Für den relativen Abbau von ADF im Pansen spielen die Faktoren Jahr und Fläche keine besondere Rolle, aber die Nutzung und der Schnitt haben einen signifikanten Einfluss. Der


66

Anteil des Abbaus der ADF-Fraktion im Pansen variiert besonders stark nach der Nutzungsintensität. Der ADF-Abbau bei der Nutzung C beträgt im Pansen nur 50 % der in vivo Verdaulichkeit von ADF. Damit ist sie signifikant um 26 % geringer als bei der Nutzung A.

Tabelle 23: Der ADF-Abbau im Pansen in % zur ADF-Verdaulichkeit (in vivo)

 

 

in %

Probengesamtheit:

 

61 ± 13,97

 

 

 

Signifikanzniveau:

 

n. s.

Jahr:

1996

59 ± 14,60

 

1997

65 ± 12,41

 

1998

58 ± 15,10

Signifikanzniveau:

 

n. s.

Fläche:

5

60 ± 17,30

 

6

64 ± 10,51

 

7

60 ± 11,85

Signifikanzniveau:

 

***

Nutzung:

A

69b ± 6,84

 

B

62ab ± 10,44

 

C

51a ± 17,56

Signifikanzniveau:

 

*

Schnitt:

1

58a ± 16,11

 

2

65b ± 9,96

Unterschiedliche Buchstaben innerhalb einer Spalte pro Faktor sind signifikant:* alpha < 0,05; ** alpha < 0,01; *** alpha < 0,001 (LSD- und T-Test). n. s.: nicht signifikant; ADF: Säure-Detergentien-Faser.

Der Abbau und in vivo Verdaulichkeit von ADF sind von der Nutzung stark abhängig, sie liegt bei der Nutzung C am geringsten. Bei der Nutzung A und B ist der Differenzwert zwischen dem Abbau und der Verdaulichkeit von ADF deutlich geringer. Die Abhängigkeit vom Schnitt ist nicht so stark wie bei der Nutzung. Die in vivo Verdaulichkeit von ADF liegt beim 2. Schnitt geringer als beim 1. Schnitt. Der ADF-Abbau im Pansen im prozentualen Anteil der in vivo Verdaulichkeit liegt dagegen beim 2. Schnitt höher.

Die Abbildung 17 zeigt die Beziehung zwischen der in vivo Verdaulichkeit von ADF bzw. TS und dessen Abbau im Pansen. Für die TS besteht eine engere Korrelation zwischen dem Abbau im Pansen und der in vivo Verdaulichkeit, diese ist für den ADF-Abbau nicht gegeben. Wie der ADF-Abbau im Pansen der Nutzung C1 (Fläche 5) im Jahre 1998 aufwies, liegt der Abbau 43% unter der in vivo Verdaulichkeit von ADF bei der gleichen Nutzung.


67

Abbildung 17: Regression des Abbaus im Pansen zur in vivo Verdaulichkeit (TS, ADF) für die Probengesamtheit

Die Abbildung 18 zeigt die Korrelation zwischen der in vivo Verdaulichkeit der OS und dem ADF- Abbau im Pansen für die Probengesamtheit sowie in Abhängigkeit von Schnitt und Nutzung. Eine enge Korrelation besteht für die Probengesamtheit und den 1. Schnitt. In Abhängigkeit von der Nutzungsintensität liegt für die Nutzung A der Korrelationskoeffizient unerwartet niedrig mit r2 = 0,34. Das steht im Widerspruch zur Korrelation der Verdaulichkeit der OS und von ADF für den Gesamttrakt. In diesem Falle beträgt der Korrelationskoeffizient für die Nutzung A 0,89 (vgl. Abb. 5). Im Prinzip besteht dieser Unterschied auch für die beiden anderen Nutzungsvarianten und den 2. Schnitt.


68

Abbildung 18: In vivo Verdaulichkeit der OS und der ADF-Abbau im Pansen


69

4.4.2 Gasbildung und unlösliche Reste nach HFT-Inkubation, enzymlösbare und enzymunlösbare organische Substanz

Die Ergebnisse der in vitro Untersuchungen, Gasbildung, der unlösliche Rest aus der HFT-Inkubation, die Cellulaselöslichkeit sowie die enzymunlösbare organische Substanz (EuLOS) werden in Tabelle 24 zusammengefasst. Die Einzelwerte der Untersuchungen sind in Anhangstabelle 23 und 24 dargestellt.

Die netto Gasbildung schwankt beim ersten Aufwuchs zwischen 36...57 ml und beim zweiten Aufwuchs zwischen 40...52 ml.

Alle in vitro-Parameter zeigen im Wesentlichen die gleichen Zusammenhänge wie die geprüften Parameter der chemischen Zusammensetzung. Den größten Einfluss auf die Werte hat die Nutzung im ersten Schnitt. Das entspricht der Erwartung, da diese Methoden als Standardmethoden zur Schätzung des Futterwertes angewendet werden. Die netto Gasbildung ist bei der Nutzung C1 am niedrigsten.

Tabelle 24: In vitro-Parameter aus der HFT- und Cellulasemethode

Einflussfaktoren

in vitro-Parameter

Schnitt

 

 

n

Gb

n

unl. Rest

n

ELOS

EuLOS

 

 

 

 

ml

 

%

 

%

 

Signifikanz:

 

 

n. s.

 

n. s.

 

***

*

 

Jahr:

96

7

48,6

-

-

7

69,0b

29,0a

 

 

97

9

49,6

9

22,0

9

69,1b

31,2ab

 

 

98

8

49,6

8

25,0

8

53,2a

33,4b

 

Signifikanz:

 

 

**

 

n. s.

 

n. s.

**

1.

Fläche:

5

8

47,9a

5

22,8

8

63,2

30,2a

 

 

6

9

50,5b

6

22,4

9

64,1

30,3a

 

 

7

7

49,4ab

6

25,3

7

63,9

33,1b

 

Signifikanz:

 

 

***

 

***

 

***

***

 

Nutzung:

A

8

53,1b

6

17,1a

8

69,9b

24,0a

 

 

B

7

54,2b

5

16,4a

7

72,6b

24,0a

 

 

C

9

40,6a

6

37,0b

9

48,7a

45,6b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Signifikanz:

 

 

n. s.

 

n. s.

 

***

n. s.

 

Jahr:

96

5

45,7

-

-

5

68,2b

28,1

 

 

97

8

45,7

8

21,9

8

66,9b

29,3

 

 

98

7

47,2

7

23,6

5

51,4a

33,4

 

Signifikanz:

 

 

n. s.

 

n. s.

 

*

*

2.

Fläche:

5

7

45,8

5

20,0

7

63,5ab

28,9ab

 

 

6

8

48,0

6

24,2

7

64,9b

28,5a

 

 

7

5

44,8

4

24,1

4

58,1a

33,4b

 

Signifikanz:

 

 

**

 

n. s.

 

n. s.

n. s.

 

Nutzung:

A

8

49,4b

6

21,2

8

65,4

27,9

 

 

B

6

45,1a

5

24,1

6

61,4

30,8

 

 

C

6

44,0a

4

22,9

4

59,7

32,2

Signifikanz im F-Test (á < 0,05; bei Signifikanz folgt LSD-Test); unterschiedliche Buchstaben innerhalb einer Spalte pro Faktor sind signifikant: * á < 0,05; ** á < 0,01; *** á < 0,001; Gb: netto Gasbildung aus HFT; unl. Rest: der unlösliche Rest aus HFT; EuLOS = (G x 1000) / TS; G: Glühverlust aus der ELOS-Bestimmung.


70

Die Verläufe der Gasbildungskurve in Abhängigkeit vom Jahr, von der Pflanzen-zusammensetzung bzw. Nutzungsintensität sind in Abbildung 19 zusammengestellt.

Der Verlauf der Kurven in Abhängigkeit vom Jahreseinfluss ist identisch. Von der Bestandszusammensetzung verläuft die Kurve der Fläche 6 am steilsten und erreicht auch nach 24 Stunden die höchsten Werte. Die Gasbildung ist bei Fläche 5 in den ersten 8 Stunden höher als bei Fläche 7. Die 24 Stunden Werte sind jedoch identisch.

Die Gasbildungskurve nach der Nutzungsintensität zeigt die deutlichsten Unterschiede. Die Nutzung A und B zeigen nahezu identischen Kurvenverlauf mit einer etwas höheren Gasbildung am Inkubationsende für die Nutzung A. Der Verlauf der Kurve ist bei extensiver Nutzung C vom Beginn an wesentlich flacher, so daß nach 24 stündiger Inkubation ein Unterschied von etwa 8 ml auftritt. Auch bei der Gruppierung A + B verläuft sie viel schneller als bei der Nutzung C.


71

Abbildung 19: Gasbildung (HFT) in Abhängigkeit vom Jahr, Fläche und Nutzung


72

Der unlösliche Rest aus der HFT-Inkubation sagt einerseits etwas über den unverdaulichen Rest und auch andererseits über die Bakterienmenge aus. Die Einzelwerte sind in Anhangstabelle 23 und 24 zusammengefasst.

Der unlösliche Rest nach der HFT schwankt zwischen 11...40 % beim 1. Schnitt und beim 2. Schnitt zwischen 15...29 % (s. Anhangstabellen 26-27).

Die Nutzungsintensität (beim ersten Aufwuchs) hat eine extreme Wirkung auf den unlöslichen Rest aus der HFT, die anderen geprüften Faktoren haben keine Wirkung. Der unlösliche Rest liegt bei der Nutzung C1 54 % signifikant höher als bei A1 bzw. B1 (s. Tabelle 24).

Die Einzelwerte der enzymlösbaren (ELOS) bzw. enzymunlösbaren (EuLOS) organischen Substanz sind in den Anhangstabellen 23 und 24 zusammengefasst.

Die enzymlösbare organische Substanz weist beim ersten Schnitt eine Variationsbreite zwischen 367...974 g/kg TS (EuLOS: 180-488 g/kg TS) und beim zweiten Schnitt eine Variationsbreite zwischen 500...745 g/kg TS (EuLOS: 230-372) auf.

Ähnlich wie bei der HFT-Inkubation zeigt die Nutzung eine extreme Wirkung auf enzymlösbare bzw. enzymunlösbare organische Substanz beim ersten Aufwuchs. ELOS ist bei der Nutzung C1 am geringsten und entsprechend EuLOS am höchsten. ELOS bzw. EuLOS liegen bei C1 ca. 30 % signifikant niedriger bzw. 47 % signifikant höher als bei A1 und B1. Beim 2. Schnitt hat die Nutzungsintensität keinen Einfluss auf ELOS und EuLOS.

Die Wirkung der Nutzung (beim 1. Schnitt) auf den löslichen Rest aus der HFT bzw. aus der Cellulase-Methode ist stärker als auf der netto Gasbildung bzw. enzymlösbaren organischen Substanz.

4.4.3 Beziehungen zwischen den in vitro-Parametern und den Verdaulichkeiten der organischen Substanz

Die Abbildungen 20 bis 22 und die Tabelle 25 fassen die Beziehung zwischen den geprüften Parametern und der Verdaulichkeit der OS zusammen.

Die Abbildung 20 veranschaulicht die Korrelation zwischen der Verdaulichkeit der OS und der Parameter aus der HFT und Cellulasemethode für die Probengesamtheit.

Ein interessantes Ergebnis ist, daß die erfassten unlöslichen Reste sowohl aus der Gasbildung als auch aus der Cellulasemethode eine wesentlich engere Korrelation zur in vivo Verdaulichkeit zeigen als die Gasbildung und ELOS-Werte. Ein Vergleich der beiden in vitro Methoden für die Probengesamtheit zeigt für die HFT-Werte eine engere Korrelation als für die ELOS-Daten.


73

Abbildung 20: Regression der Verdaulichkeit der OS zu verschiedenen in vitro-Parametern (Probengesamtheit)

Die getrennte Auswertung des Datenmaterials nach dem Schnitt bzw. nach der Nutzungsvariante zeigt ähnliche Zusammenhänge zur Verdaulichkeit der organischen Substanz wie die ausgewählten geprüften Faserparameter. Jedoch liegen die Werte der Korrelation bei den in vitro Daten höher.

Die Abbildung 21 und 22 fasst die Korrelation zwischen der Verdaulichkeit der OS und der in vitro-Parameter für den 1. und 2. Schnitt zusammen.

Beim ersten Schnitt liegt die Korrelation zwischen den geprüften Parametern und der Verdaulichkeit der OS am engsten, besonders für die unlöslichen Reste aus den beiden in vitro-Methoden.

Eine wesentliche geringere Korrelation zur Verdaulichkeit der OS erreichen alle geprüften in vitro-Parameter für den 2. Schnitt.


74

Abbildung 21: Regression der Verdaulichkeit der OS zu in vitro-Parametern, 1. Schnitt


75

Abbildung 22: Regression der Verdaulichkeit der OS zu in vitro-Parametern, 2. Schnitt

Die Tabelle 25 zeigt die Korrelation zwischen der Verdaulichkeit der OS und den Parametern aus der HFT- und Cellulasemethode für die Nutzungsvariante A, B und C.

Für die intensive Nutzung A haben alle geprüften in vitro-Parameter nur schwache Korrelation zur Verdaulichkeit.

Die engste Korrelation hat die Nutzungsvariante B, wobei der unlösliche Rest aus den beiden Methoden die beste Korrelation zur Verdaulichkeit erreicht.

Für die extensive Nutzung C hat nur ELOS eine engere Korrelation zur Verdaulichkeit als B. Alle anderen Parameter erreichen eine schwächere Korrelation.


76

Tabelle 25: Der Zusammenhang zwischen der in vivo Verdaulichkeit der OS und der in vitro-Parametern

Var. A

Var. B

Var. C

Gleichung

adj.

Signif

n

Gleichung

adj.

Signif

n

Gleichung

adj.

Signif

n

48,97 +
0,48 Gb


0,03


n. s.


16

27,66 +
0,89 Gb


0,65


**


13

24,86 +
0,90 Gb


0,15


n. s.


13

85,45 - 0,66 unl.Rest


0,43


*


12

93,95 -1,16 unl.Rest


0,82


***


10

72,82 - 0,37 unl.Rest


0,54


*


8

57,69 +
0,02 ELOS


0,22


*


16

48,54 +
0,03 ELOS


0,45


**


13

41,42 +
0,04 ELOS


0,56


**


13

88,38 -
0,06 EuLOS


0,38


**


16

103,30 -
0,12 EuLOS


0,86


***


13

85,34 -
0,06 EuLOS


0,75


***


13

* á < 0,05; ** á < 0,01; *** á < 0,001; Gb: Gasbildung aus HFT; unl.Rest: der unlösliche Rest aus HFT; ELOS: Enzymlösbare organische Substanz; EuLOS: Enzymunlösbare organische Substanz.

4.5 Bestimmung des energetischen Futterwertes nach verschiedenen Schätzmethoden und Vergleich der Verfahren

Die gemessene bzw. berechnete umsetzbare Energie (ME) nach der Formel auf Basis der Rohnährstoffe und in vitro Methoden (HFT und Cellulase) ist in Anhangstabelle 16 dargestellt.

Die auf das eigene Probenmaterial angewendeten Schätzgleichungen sind von der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie (GfE, 1998) empfohlen worden. Bei der Rohnährstoffgleichung (XF) wurde für die ersten Aufwüchse die Gleichung “Frischgras, 1. Schnitt“, für die zweiten Aufwüchse die Gleichung “Frischgras, Folgeschnitte“ verwendet.

Die Gleichung auf der Basis der ELOS ist inzwischen von der GfE zurückgezogen worden und entspricht nicht mehr der offiziellen Empfehlung. Zusätzlich wurden hier noch zwei Gleichungen auf Basis der EuLOS verwendet (WEISSBACH et al., 1996: EuLOS96; GfE, WEISSBACH et al., 1999: EuLOS99).

Als Maß für die Genauigkeit der in vitro Methoden für die analysierten Pflanzenbestände wurden das Bestimmtheitsmaß, der Standardfehler, der Differenzwert zum in vivo Wert, dessen Standardabweichung und das Signifikanzniveau ermittelt.

Es wurden die Daten nach der Probengesamtheit, der Nutzungsart und dem Schnitt sowie nach der Höhe der Verdaulichkeit der OS (VQOS < 60 % und > 60 %) ausgewertet. Die Anzahl der Proben erlaubte es nicht, eine Trennung innerhalb der Nutzungsvarianten nach 1. und 2. Schnitt vorzunehmen. Die Ergebnisse der Analytik sind in den Tabellen 26 und 27 dargestellt.

Die Tabelle 26 fasst das Bestimmtheitsmaß und den Standardfehler zwischen gemessenem und berechnetem umsetzbaren Energiewert zusammen.


77

Für die Probengesamtheit ist das Bestimmtheitsmaß für die EuLOS Gleichungen am höchsten. Es ergibt das gleiche Bestimmtheitsmaß für die Rohnährstoff- und HFT-Formel.

Bei der Trennung der Daten nach 1. und 2. Schnitt besteht eine enge Korrelation für alle angewendeten Schätzformeln, jedoch nur beim 1. Schnitt. Insgesamt erbrachte der 2. Schnitt unzufriedenstellende Ergebnisse für alle Schätzgleichungen.

Bei der Einteilung der Daten nach der Nutzungsvariante A, B und C ergeben sich schwache Korrelationen für alle angewendeten Gleichungen bei der Nutzung A. Für die Nutzung B und C erzielten die EuLOS-Gleichungen die besten Korrelationen zu in vivo-ME-Messwerten.

Bei der Trennung der Daten nach der Höhe der Verdaulichkeit korreliert die errechnete umsetzbare Energie bei VQOS > 60 % enger als bei VQOS < 60 %. Bei VQOS < 60 % ergibt für Formel auf Basis der Rohnährstoffgehalte eine engere Korrelation als HFT-, ELOS- und EuLOS96-Formel. Die EuLOS99-Gleichung erreicht hier eine engere Korrelation als die anderen Gleichungen.

Die HFT- und XF-Gleichungen erzielten ein ähnliches Bestimmtheitsmaß bei VQOS > 60 %. Die besten Korrelationen haben wiederum die EuLOS-Gleicungen bei diesem Verdaulichkeitsniveau.

In allen geprüften Fällen erreichen die EuLOS-Formeln eine engere Korrelation als die anderen Schätzformeln (Ausnahme bei VQOS < 60 % für EuLOS96).

Tabelle 26: Bestimmtheitsmaß (adj.R²) und Standardfehler (Sy.x) der Regressionsgleichungen zwischen in vivo-Meßwert und Schätzwert für die umsetzbare Energie (MJ/kg TS)

ME XF: geschätzte Umsetzbare Energie nach Rohnährstoffgleichungen; ME HFT: geschätzte Umsetzbare Energie nach HFT-Formel; ME ELOS: geschätzte Umsetzbare Energie nach ELOS-Gleichung; ME EuLOS96: geschätzte Umsetzbare Energie nach EuLOS-Gleichung von 1996; ME EuLOS99: geschätzte Umsetzbare Energie nach EuLOS-Gleichung von 1999.


78

Berücksichtigen wir die Standardfehler, so liegen sie für alle geprüften Fälle jedoch bei der Gleichung auf Basis der Rohnährstoffgehalte am geringsten. Die Schätzfehler sind bei der ELOS-Gleichung am höchsten.

Der geringste Schätzfehler für die EuLOS-Gleichungen ist beim 1. Schnitt und bei der Nutzung B.

In Tabelle 27 sind die Differenzwerte zwischen der gemessenen und geschätzten umsetzbaren Energie sowie die Standardabweichung der Differenzen dargestellt.

Betrachtet man die Differenzwerte der in vitro Verfahren zu den in vivo-Messungen für die Probengesamtheit, so sind die Abweichungen vom in vivo Wert beim HFT und der EuLOS-Gleichung (EuLOS96) am niedrigsten. Erwartungsgemäß wies die Rohnährstoffgleichung die höchsten Abweichungen auf.

Die Aufteilung nach Schnitt und Nutzung ergab für die verschiedenen Methoden schwankende Abweichungen. Uneinheitlich sind die Abweichungen beim ersten und zweiten Schnitt. Die geringste Abweichung im ersten Schnitt hat die HFT-Gleichung und im 2. Schnitt die EuLOS-Gleichung.

Unter der Wirkung der Nutzungsintensität traten die geringsten Abweichungen für alle Methoden bei der Nutzung A und B auf. Es zeigt sich deutlich, daß die Gleichung XF bei der extensiven Nutzungsvariante C die größte Abweichung aufweist.

Bei der Trennung der Daten nach der Höhe der Verdaulichkeit (VQOS > 60 % ,VQOS < 60 %) erreichen die Schätzverfahren HFT und EuLOS das beste Ergebnis. Für alle angewendeten Gleichungen ist die Abweichung geringer bei VQOS > 60 % als bei VQOS < 60 %. Die Differenzen zum in vivo Wert sind in jedem Fall statistisch gesichert (Ausnahme bei VQOS < 60%).


79

Tabelle 27: Differenzen zwischen Energieschätzwert und -messwert (MJ ME/kg TS)

* alpha < 0,05; ** alpha < 0,01; *** alpha < 0,001; ME XF: geschätzte Umsetzbare Energie nach Rohnährstoffgleichungen; ME HFT: geschätzte Umsetzbare Energie nach HFT-Formel; ME ELOS: geschätzte Umsetzbare Energie nach ELOS-Formel; ME EuLOS96: geschätzte Umsetzbare Energie nach EuLOS-Gleichung von 1996; ME EuLOS99: geschätzte Umsetzbare Energie nach EuLOS-Gleichung von 1999.

4.6 Beziehungen zwischen gemessenen in vitro-Parametern und der in vivo-umsetzbaren Energie

Den Zusammenhang zwischen der in vivo-umsetzbaren Energie und der in vitro-Parameter fassen die Abbildungen 23 bis 25 und die Tabelle 28 zusammen.

Die Abbildung 23 veranschaulicht die Korrelation zwischen der in vivo-umsetzbaren Energie und der in vitro-Parameter aus HFT und Cellulasemethode für die Probengesamtheit.

Ähnlich wie bei der in vivo-Verdaulichkeit ist die Beziehung zwischen der in vivo-umsetzbaren Energie und dem unlöslichen Rest aus HFT bzw. aus der Cellulasemethode am engsten. Die Gasbildung hat eine engere Korrelation zur umsetzbaren Energie als ELOS.


80

Abbildung 23: Regression der in vivo-ME zu in vitro-Parametern (Probengesamtheit)

Die Abbildungen 24 und 25 veranschaulichen die Korrelation zwischen der umsetzbaren Energie und der in vitro-Parameter für den 1. und 2. Schnitt.

Alle geprüften in vitro-Parameter haben eine engere Korrelation zur umsetzbaren Energie beim 1. Schnitt als beim 2. Schnitt. Am besten geeignet für die Korrelation ist der unlösliche Rest aus HFT und der Cellulasemethode beim 1. Schnitt. Beim 2. Schnitt ist die Korrelation für jeden Parameter ungeeignet.

Beim 1. und 2. Schnitt korreliert die in vivo-ME mit der Gasbildung aus HFT enger als mit den ELOS-Werten.


81

Abbildung 24: Regression der in vivo-ME zu in vitro-Parametern, 1. Aufwuchs


82

Abbildung 25: Regression der in vivo-ME zu in vitro-Parametern, 2. Aufwuchs

Die Tabelle 28 zeigt die Korrelation zwischen der umsetzbaren Energie und der in vitro-Parameter in Abhängigkeit von der Nutzungsintensität.

Bei der Trennung der Daten nach der Nutzungsvariante (A, B, C) war die Korrelation zwischen der in vivo-umsetzbaren Energie und den Parametern aus HFT bzw. der EuLOS-Werte bei der Nutzung B am engsten.

Zusammenfassend sind der unlösliche Rest aus der HFT- und Cellulasemethode die geeignetsten Parameter für die Korrelation zur in vivo-umsetzbaren Energie.


83

Tabelle 28: Der Zusammenhang zwischen der in vivo-umsetzbaren Energie (ME) und der in vitro-Parameter in Abhängigkeit von der Nutzungsvariante

Var. A

Var. B

Var. C

Gleichung

adj.

Sig-nif.

n

Gleichung

adj.

Signif.

n

Gleichung

adj.

Signif.

n

y = ME =

 

 

 

Y = ME =

 

 

 

y = ME =

 

 

 

5,56 +
0,09 Gb


0,10


n. s.


16

3,38 +

0,13 Gb


0,72


***


13

2,76 +
0,14 Gb


0,18


n. s.


13

11,76 -
0,09 unl.Rest


0,36


*


12

12,55 -
0,15 unl.Rest


0,72


**


10

10,24 -
0,06 unl.Rest


0,55


*


8

7,79 +
0,004 ELOS


0,23


*


16

6,75 +
0,004 ELOS


0,38


*


13

5,27 +
0,006 ELOS


0,64


**


13

12,47 -
0,009 EuLOS


0,45


**


16

14,07 -
0,02 EuLOS


0,85


***


13

11,57 -
0,008 EuLOS


0,66


***


13

n.s.: nicht signifikant; * á < 0,05; ** á < 0,01; *** á < 0,001; Gb: Gasbildung aus HFT; unl.Rest: der unlöliche Rest aus HFT; ELOS: Enzymlösliche organische Substanz; EuLOS: Enzymunlösliche organische Substanz.

4.7 Charakteristik der Einzelpflanzen

4.7.1 Chemische Zusammensetzung der Einzelpflanzen

Die bestandsbildenden Einzelpflanzen wurden in den Versuchsjahren 1997 und 1998 gewonnen. Da die Pflanzen zur Ernte auf einer Fläche z.T. unterschiedliche Reifegrade hatten, bemühten wir uns, eine repräsentative Probe des Bestandes zu gewinnen.

Es wurde für alle Einzelpflanzen, ausgenommen Deutsches Weidelgras, eine gleichmäßige Verteilung der Pflanzen nach Nutzungsart und Schnitt erreicht (s. Tabelle 29). Somit entspricht die Charakteristik der Einzelpflanzen, mit der Ausnahme Deutsches Weidelgras, dem gesamten Nutzungsspektrum. Die Ursache für die fehlenden Daten für Deutsches Weidelgras bei der Nutzung C ist der starke Rückgang des Ertragsanteils bei dieser Nutzung.


84

Tabelle 29: Charakterisierte Einzelpflanzen aus den Beständen und Verteilung nach Fläche, Nutzung und Schnitt

Pflanzenart

Vorkommen
Fläche

Nutzung

Schnitt

 

5

6

7

A

B

C

1.

2.

Deutsches Weidelgras; Lolium perenne

X

x

x

n 8

n 8

n 2

n 8

n 10

Wiesenrispe; Poa pratensis

X

x

 

7

7

6

10

10

Rotschwingel; Festuca rubra

X

 

 

4

3

4

5

6

Wiesenlieschgras; Phleum pratense

 

x

 

3

4

4

5

6

Rohrschwingel; Festuca arundinacea

 

 

x

4

4

4

6

6

Glatthafer; Arrhenatherum elatius

 

x

 

2

3

4

4

5

Weißklee; Trifolium repens

X

x

x

4

12

12

13

15

n : Anzahl von Proben

Die Variationsbreite der Rohnährstoffgehalte sowie die Faserkomponenten sind innerhalb und zwischen den Pflanzenarten groß. Die chemische Zusammensetzung der Einzelpflanzen und deren Mittelwerte sowie die Schwankungsbreite sind in Tabellen 30 bis 33 und in Anhangstabellen 25 bis 36 veranschaulicht.

Die Steigerung der Faser und Senkung des Rohproteins bei den Einzelpflanzen sind unterschiedlich ausgeprägt. Die Größe der Veränderung ist ein Maß für die Qualitätseinbuße im Verlauf der Reife der Pflanzen bzw. in Abhängigkeit von der Nutzungsintensität (s. Anhangstabellen 28 bis 34).

Die Tabelle 30 zeigt die Rohnährstoffgehalte der Einzelgräser und Weißklee.

Ohne Berücksichtigung vom Deutschem Weidelgras (ungleichmäßige Verteilung der Nutzung) hat Wiesenrispe beim ersten Aufwuchs innerhalb der Gräserarten den höchsten mittleren Gehalt an Rohprotein, gefolgt von Rotschwingel und Wiesenlieschgras. Den geringsten Rohproteingehalt und höchsten Fasergehalt haben Rohrschwingel und Glatthafer.

Den geringsten Rohproteingehalt beim 2. Schnitt wiesen Glatthafer, Rohrschwingel und Wiesenlieschgras auf. Die Unterschiede zu den anderen Pflanzenarten sind signifikant.

Ein starker Abfall des Proteingehaltes ist bei extensiver Nutzung C zu bemerken, besonders beim 1. Schnitt. Bei Glatthafer nahm der Rohproteingehalt von A1 auf C1 um 68 % ab, bei Rohrschwingel um 58 % und bei Wiesenlieschgras um 54 % (Anhangstabelle 25-31).

Wie die Anhangstabellen 33 bis 39 Rohnährstoffgehalte der Einzelgräser und Weißklee zeigen, steigt der Rohfasergehalt innerhalb eines Grases von der Nutzung A zu C, besonders beim ersten Aufwuchs, stark an. Bei den Gräsern ist diese Steigerung bei Glatthafer (der Rohfasergehalt liegt bei C1 um 19 % höher als bei A1) am höchsten. Der Gehalt an Rohfaser der Einzelpflanzen ist beim zweiten Aufwuchs niedriger als beim ersten Aufwuchs.

Die in der Literatur beschriebene chemische Zusammensetzung (Rohprotein- und Rohfasergehalt) entspricht unseren Ergebnissen (Vgl. 2.1.3.). Im Vergleich mit DLG-Tabellen haben Wiesenlieschgras und Glatthafer niedrigere Rohproteingehalte und höhere Rohfasergehalte als bei unseren Untersuchungen.


85

Tabelle 30: Rohnährstoffgehalte der Einzelgräser und Weißklee (Hauptbestandsbildner)

Signifikanz im F-Test (á < 0,05; bei Signifikanz folgt LSD-Test); Unterschiedliche Buchstaben innerhalb einer Spalte sind signifikant, p < 0,05; OS: Organische Substanz; XP: Rohprotein; XF: Rohfaser.

Die Tabelle 31 fasst den Gehalt von herkömmlichen Faserkomponenten sowie vom säurelöslichen Lignin und Gesamtlignin zusammen.

Beim ersten Aufwuchs ergaben sich für ADL keine signifikanten Unterschiede zwischen den untersuchten Gräsern. Den höchsten ADF-Gehalt haben Rotschwingel und Glatthafer.

Mit Ausnahme von Deutschem Weidelgras ist beim zweiten Aufwuchs der ADF-Gehalt der Gräser niedriger als beim ersten Aufwuchs. Der ADL-Gehalt von Wiesenlieschgras und Glatthafer ist hier höher als beim ersten Schnitt.

ADF und ADL schwanken innerhalb und zwischen den Pflanzenarten besonders unter der Wirkung der Nutzungsintensität stark (s. Anhangstabelle 25 bis 31).

Der Gehalt an ADF bzw. ADL steigt von intensiver Nutzung A auf extensiver Nutzung C stark an, am deutlichen ist er beim 1. Schnitt. Bei Glatthafer nahm der ADF-Gehalt von Nutzungsvariante A1 auf C1 um 24 % zu, bei Wiesenlieschgras und Wiesenrispe um 17 %. Noch stärker ist die Steigerung des ADL-Gehaltes von der Nutzung A auf C (beim 1. Schnitt). Bei Glatthafer ist dieser Gehalt bei C1 62 % (bei Wiesenlieschgras 60 %) höher als bei A1.

Beim ersten Aufwuchs ist das lösliche Lignin von Glatthafer signifikant niedriger als bei anderen Gräserarten. Den höchsten Gehalt vom säurelöslichen Lignin hat Wiesenrispe beim zweiten Aufwuchs.


86

Tabelle 31: Zellwandbestandteile von Gräsern und Weißklee (Hauptbestandsbildner)

Signifikanz im F-Test (á < 0,05; bei Signifikanz folgt LSD-Test); Unterschiedliche Buchstaben innerhalb einer Spalte sind signifikant, p < 0,05; NDF: Neutral-Detergentien-Faser; ADF: Säure-Detergentien-Faser; ADL: Säure-Detergentien-Lignin; 1 = säurelösliches Lignin; ges. Lign: Gesamtlignin (= ADL + säurelösliches Lignin).

Der Effekt von der Pflanzenart, Nutzung bzw. vom Schnitt auf die Hemicellulosebestandteile Xylose und Arabinose ist nicht so deutlich wie auf die herkömmlichen Faserkomponenten (s. Tabelle 32 und Anhangstabelle 32 bis 36).

Beim ersten Aufwuchs gibt es keine deutlichen Unterschiede für den Xylose- bzw. Arabinose-Gehalt zwischen den Gräserarten. Aber die Ermittlung des Xyl:Ara- Verhältnisses zeigt deutlicher den höchsten Wert für Glatthafer. Beim zweiten Aufwuchs hat Rohrschwingel und Glatthafer den höchsten Xyloseanteil (s. Tabelle 32). Etwas geringeren Gehalt an Xylose haben Wiesenrispe, Rotschwingel und Glatthafer beim zweiten Schnitt im Vergleich mit dem ersten Schnitt.

Die Abhängigkeit des Gehaltes der Hemicellulosemonomeren von der Nutzungsintensität ist in den Anhangstabellen 35 bis 39 dargestellt.

Die Steigerung des Xylosegehaltes von der Nutzung A zu C beim ersten Schnitt ist nicht so stark wie die Steigerung des Xylose:Arabinose Verhältnisses. Zum Beispiel bei Wiesenrispe ist der Gehalt an Xylose bei C1 nur 5 % höher als bei A1, aber das Xylose:Arabinose Verhältnis liegt 22 % höher als bei A1.


87

Tabelle 32: Kohlenhydratmonomere der Einzelgräser und Weißklee (Hauptbestandsbildner)

Signifikanz im F-Test (á < 0,05; bei Signifikanz folgt LSD-Test); Unterschiedliche Buchstaben innerhalb einer Spalte sind signifikant, p < 0,05; Hemi.: Hemicellulosen; Cellul.: Cellulose; Xyl: Xylose; Ara: Arabinose.

Auf Grund der geringen Daten von pCA und FA der Einzelpflanzen wurde hier die Probengesamtheit (nicht getrennt nach 1. und 2. Schnitt) statistisch ausgewertet (s. Tabelle 33).

Den höchsten pCA-Gehalt weist Glatthafer auf. Auch die Ermittlung des pCA:FA- Verhältnisses zeigt den höchsten Wert für Glatthafer. Wiesenlieschgras hat den geringsten Gehalt an pCA bzw. FA innerhalb der Gräser.


88

Tabelle 33: Phenolische Säuren von Gräsern und Weißklee (Hauptbestandsbildner)

Jahr

Schnitt

Einflußfaktoren

in g/kg TS

 

 

Pflanzenart:

n

pCA

FA

pCA:FA

 

 

Deutsches Weidelgras

2

-

-

-

1997

1.

Wiesenrispe

5

2,0bc

3,4c

0,61b

und

und

Rotschwingel

4

2,7cd

3,3c

0,83bc

1998

2.

Wiesenlieschgras

3

1,6b

2,1b

0,75b

 

 

Rohrschwingel

3

2,6c

3,2c

0,85bc

 

 

Glatthafer

3

3,2d

3,3c

1,04c

 

 

Weißklee

7

0,2a

0,7a

0,27a

Signifikanz im F-Test (á < 0,05; bei Signifikanz folgt LSD-Test); Unterschiedliche Buchstaben innerhalb einer Spalte sind signifikant, p < 0,05; pCA: p-Cumarsäure; FA: Ferulasäure.

Die chemische Zusammensetzung von Weißklee ist anders als die von den Gräsern (s. Tabelle 30 bis 33).

Weißklee ist ein wichtiger Faktor, der die chemische Zusammensetzung von Pflanzenbeständen beeinflussen kann. Beim ersten Aufwuchs hat Weißklee 37-60 % höheren Rohproteingehalt und 26-41 % geringeren Rohfasergehalt im Vergleich zu den Gräsern (s. Tabelle 30). Diese Unterschiede sind beim zweiten Schnitt etwas geringer.

Der Gehalt an ADL liegt bei Weißklee deutlich höher als bei den Gräsern. Dieser Gehalt ist beim ersten Aufwuchs 19-45 % höher als bei den Gräsern und beim zweiten Aufwuchs 46-72 % höher (s. Tabelle 31). Wie die Tabelle 32 zeigt, enthält Weißklee viel geringeren Hemicellulose- bzw. Cellulosegehalt als Gräser. Damit ist der Gehalt an Xylose bzw. das Xylose:Arabinose Verhältnis viel niedriger als bei den Gräsern. Ebenso hat Weißklee einen extrem geringeren Gehalt an pCA bzw. FA im Vergleich zu den Gräsern (s. Tabelle 33 und Anhangstabelle 35 bis 39).

Das bedeutet, daß auf Beständen mit erhöhtem Kleeanteil, z.T. bis 50 % Ertragsanteil (s. Anhangstabelle 5), die chemischen Eigenschaften des Klees die Zusammensetzung der Bestände deutlich beeinflusst. Die bei Gräsern deutlich ausgeprägten Zusammenhänge zwischen der Nutzung und der Faserkomponenten wird dadurch verwischt.

Die Anhangstabelle 31 fasst die Schwankungsbreite und die mittleren Werte der Rohnährstoffgehalte sowie der herkömmlichen Faserkomponenten von Weißklee zusammen. Die Schwankungsbreite und die mittleren Werte der Hemicellulosemonomeren- sowie phenolischen Säuren-Gehalte von Weißklee sind in Anhangstabelle 36 dargestellt.

Die Wirkung der Nutzungsintensität auf die Faserkomponenten von Weißklee ist stärker als von den Gräsern zu verzeichnen. Für den ersten Schnitt liegt der Gehalt an ADL bei extensiver Nutzung C 62 % höher als bei intensiver Nutzung A.

Der gesamte ADF-Gehalt von Weißklee ist bei der Nutzungsvariante C1 33 % höher als bei A1.

Insgesamt kann zusammengefasst werden, daß die Veränderungen der Gehaltswerte bei den Einzelpflanzen in Abhängigkeit von den Aufwuchsbedingungen unterschiedlich ausgeprägt sind. Die stärkste Schwankungsbreite der chemischen Zusammensetzung hat Weißklee, mit signifikant höheren Rohproteingehalten und signifikant niedrigeren Fasergehalten als die


89

Gräser. Die phenolischen Monomeren und auch Xylose- und Arabinose- Gehalte sind signifikant niedriger.

Starke Qualitätseinbußen mit der Reife zeigen Glatthafer und Wiesenrispe sowie Wiesenlieschgras. Bei diesen Pflanzen unterliegen die Gehaltswerte den stärksten Schwankungen. Glatthafer hat insgesamt einen niedrigen Rohprotein- und hohen Fasergehalt und wird als weniger wertvolles Gras eingestuft. Wiesenrispe als wertvolles Futtergras mit hohem Rohprotein und geringem Fasergehalt bei intensiver Nutzung unterliegt starken Qualitätseinbußen bei Extensivierung.

Bei den anderen Pflanzen sind die Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung in Abhängigkeit von der Nutzung geringer, was auf eine verminderte Qualitätseinbuße bei geringerer Nutzungsintensität hindeutet.

4.7.2 Die netto Gasbildung und der unlösliche Rest nach HFT und die in vitro umsetzbare Energie der Einzelpflanzen

Um den Effekt der Pflanzenart auf die Qualität der Bestände zu erfassen, wurden die Einzelpflanzen nicht nur chemisch charakterisiert sondern auch die Gasbildung im HFT gemessen.

Aus den analysierten Rohnährstoffgehalten sowie der Netto Gasbildung wurde der Energiegehalt geschätzt. Die Ergebnisse sind in und Anhangstabellen 32 bis 36 zusammengefasst.

Die Netto Gasbildung schwankt innerhalb und zwischen den Pflanzenarten.

Die Tabelle 34 zeigt, dass die Netto Gasbildung zwischen 1. und 2. Schnitt für die einzelnen Gräser eine unterschiedliche Tendenz aufweist. Eine höhere Gasbildung im 1. Schnitt haben Wiesenlieschgras und Rohrschwingel (ohne Berücksichtigung von Deutschem Weidelgras). Die geringste Gasbildung haben Wiesenrispe und Rotschwingel.

Auch Wiesenlieschgras und Rohrschwingel haben eine höhere Gasbildung im 2. Schnitt. Die geringste Gasbildung hat Glatthafer.

Der unlösliche Rest schwankt innerhalb und zwischen den Pflanzenarten, ist jedoch im 1. Schnitt größer als im 2. Schnitt.

Rotschwingel hat den höchsten unlöslichen Rest im 1. Schnitt. Rotschwingel hat im 2. Schnitt den unlöslichen Rest 23 % niedriger als im 1. Schnitt. Glatthafer hat den höchsten unlöslichen Rest im 2. Schnitt.

Die Gasbildung und der unlösliche Rest variieren sehr stark nach der Nutzungsintensität (s. Anhangstabelle 35 bis 39).

Bei Glatthafer liegt die Gasbildung von A1 33 % höher als von C1 und hat um 63 % geringere unlösliche Reste als C1. Bei Wiesenrispe ist die Gasbildung von A1 30 % höher als von C1, die unlöslichen Reste sind um 50 % geringer als von C1.

Die errechnete umsetzbare Energie nach der XF- und HFT-Formel variiert innerhalb und zwischen Pflanzenarten. Der Energiewert nach der XF-Formel ist größer als der aus der HFT-Formel. Die Schwankungsbreite ist bei der HFT-Formel größer.

Wiesenrispe und Wiesenlieschgras haben sowohl beim 1. Schnitt als auch beim 2. Schnitt einen höheren Energiegehalt als die anderen Gräser (ohne Berücksichtigung von Deutschem Weidelgras). Nach der HFT-Gleichung haben Rohrschwingel und Glatthafer einen geringen Energiegehalt, bei Rohrschwingel ist er am geringsten.


90

Die Schwankungsbreite der geschätzten umsetzbaren Energie der Einzelpflanzen ist unter der Nutzungsintensität sehr groß (s. Anhangstabellen 35 bis 39).

Bei Glatthafer bzw. Wiesenrispe ist der Energiegehalt (nach der HFT-Gleichung) bei der Nutzungsvariante A1 40 bzw. 24 % höher als bei C1. Aber die gleichen Gräserarten haben bei A1 nur 11 % bzw. 7 % höheren Energiegehalt als bei C1 (nach der XF-Gleichung).

Die Gasbildung bei Weißklee entspricht etwa der der Gräser, aber der unlösliche Rest liegt bei Weißklee viel niedriger als bei den Gräsern (s. Tabelle 34). Beim 1. Schnitt hat Weißklee ca. 6 % höhere Gasbildung als die Gräser und entsprechend 46 % geringeren unlöslichen Rest.

Die Schwankungsbreite der Gasbildung nach der Nutzungsintensität ist nicht so stark wie bei den Gräsern (s. Anhangstabelle 39). Die mittlere Gasbildung liegt bei der Nutzungsvariante A1 14 % höher als bei C1.

Die Variationsbreite des unlöslichen Restes von Weißklee schwankt sehr stark nach der Nutzung. Der unlösliche Rest liegt bei extensiver Nutzung C1 55 % höher als bei A1.

Weißklee hat den höchsten errechneten Energiegehalt mit 10,7 MJ ME/kg TS (11,5 MJ ME/kg TS nach XF-Gleichung) beim 1. Schnitt und 10,3 MJ ME/kg TS (10,7 MJ ME/kg TS nach XF-Gleichung) beim 2. Schnitt.

Die Variationsbreite des Energiegehaltes von Weißklee schwankt nach der Nutzung nicht so stark wie bei den Gräsern. Der Energiegehalt nach HFT-Formel liegt bei der Nutzungsvariante A1 16 % höher als bei C1.

Rohrschwingel liegt zwischen 71 und 98 % bzw. zwischen 54 und 95 % des Bestandes der Fläche 7 beim 1. bzw. 2. Schnitt und hat um ca. 9 % bzw. um ca. 2 % geringeren Energiegehalt als der Bestand 7 (Berechnung nach der HFT-Formel).

Die Energiewerte der Einzelgräser sind niedriger als die Energiewerte der Bestände bei Fläche 5 und 6 , da die Bestände Weißklee (höherer Energiegehalt) enthalten.


91

Tabelle 34: In vitro-Parameter und die geschätzte umsetzbare Energie (ME) von Gräsern und Weißklee (Hauptbestandsbildner)

Signifikanz im F-Test (á < 0,05; bei Signifikanz folgt LSD-Test); Unterschiedliche Buchstaben innerhalb einer Spalte sind signifikant, p < 0,05; unl. Rest: unlöslicher Rest aus HFT; Gb: Gasbildung aus HFT; ME XF: geschätzte umsetzbare Energie nach den Rohnährstoffgleichungen; ME HFT: geschätzte umsetzbare Energie nach HFT-Formel.

4.7.3 Beziehung zwischen der geschätzten umsetzbaren Energie nach der HFT und der chemischen Zusammensetzung der Zellwandkohlenhydrate der Einzelpflanzen

Mit den berechneten Energiegehalten der Einzelpflanzen leiteten wir Regressionsberechnungen parallel zu den Berechnungen der Bestände ab.

Die Tabelle 35 zeigt die Ergebnisse dieser Berechnungen für die Gesamtheit der Einzelpflanzen (ohne Weißklee).

Von den herkömmlichen Faserkomponenten zeigen ADF und ADL die engsten Beziehungen zum Energiegehalt. Das Xylose:Arabinose Verhältnis zeigt für die meisten Pflanzen eine enge Korrelation. Als Maß der Lignifizierung ist der Quotient aus ADL und Gesamtlignin höher korreliert als das ADL:ADF Verhältnis.


92

Multiple lineare Regressionen unter Einbeziehung der Hemicellulosemonomeren ergeben signifikante Zusammenhänge, die einen höheren Korrelationskoeffizienten haben als die geprüften Einzelparameter.

Tabelle 35: Einfache und multiple lineare Regression der Gesamtheit der Einzelpflanzen (ohne Weißklee): der Zusammenhang zwischen geschätzter ME und Zellwandbestandteilen

lineare Funktion

adj.R²

Signifikanz

n

y = ME (HFT) =

 

 

 

Einfache lineare Regression

Herkömmliche Faserkomponenten:

 

 

 

16,42 - 0,026 XF

0,39

***

81

18,55 - 0,016 NDF

0,45

***

81

17,12 - 0,026 ADF

0,53

***

81

11,42 - 0,074 ADL

0,52

***

81

Hemicellulosemonomeren:

 

 

 

14,46 - 0,038 Xylose

0,42

***

49

13,46 - 1,06 Xylose:Arabinose

0,61

***

49

Ligninkomponenten:

 

 

 

4,90 + 0,048 lösl. Lignin

0,55

***

49

Lignifizierungsgrad:

 

 

 

11,49 - 23,71 ADL:ADF

0,35

***

81

11,53 - 8,98 ADL:Gesamtlignin

0,66

***

49

Multiple lineare Regression

Herkömmliche Faserkomponenten:

 

 

 

14,39 - 0,013 XF - 0,055 ADL

0,57

***

81

15,26 - 0,016 ADF - 0,042 ADL

0,61

***

81

Hemicellulosemonomeren und Lignifizierung:

 

 

 

11,12 - 0,04 ADL - 1,30 :FA

0,47

n. s.

20

13,22 - 0,042 ADL - 0,68 Xyl:Ara

0,71

***

49

14,82 - 0,028 Xyl - 17,74 ADL:ADF

0,60

***

49

13,78 - 0,020 Xyl - 0,056 ADL

0,65

***

49

Weiterhin wurden die entsprechenden Regressionen für die Gesamtheit der Einzelpflanzen mit Weißklee berechnet, um zu prüfen, welchen Einfluss Weißklee auf die Beziehung zur umsetzbaren Energie hat.

Die Ergebnisse der Regressionsberechnungen sind in Tabelle 36 dargestellt.

Der Weißklee-Anteil hat einen deutlichen Einfluss auf die Korrelation zwischen der geschätzten umsetzbaren Energie und den Zellwandbestandteilen.


93

Für die Gesamtheit der Einzelpflanzen mit Weißklee hat ADL keine Korrelation zur geschätzten umsetzbaren Energie (Vgl. Einzelpflanzen ohne Weißklee mit adj.R² = 0,52, s. Tabelle 35). Mit Weißklee konnte ebenso keine Korrelation für den Lignifizierungsgrad nachgewiesen werden (Vgl. ohne Weißklee mit adj.R² = 0,35).

Tabelle 36: Einfache und multiple lineare Regression der Gesamtheit der Einzelpflanzen (mit Weißklee): der Zusammenhang zwischen geschätzter ME und Zellwandbestandteilen

lineare Funktion

adj.R²

Signifikanz

n

y = ME (HFT) =

 

 

 

Einfache lineare Regression

Herkömmliche Faserkomponenten:

 

 

 

13,66 - 0,02 XF

0,44

***

109

12,57 - 0,006 NDF

0,42

***

109

15,36 - 0,02 ADF

0,60

***

109

9,69 - 0,004 ADL

0,004

n. s.

109

Hemicellulosemonomeren:

 

 

 

11,12 - 0,02 Xylose

0,25

***

56

11,92 - 0,72 Xylose:Arabinose

0,50

***

56

Ligninkomponenten:

 

 

 

4,98 + 0,05 säurelösliches Lignin

0,52

***

56

Lignifizierungsgrad:

 

 

 

9,13 - 3,06 ADL:ADF

0,04

*

109

10,94 - 6,03 ADL:Gesamtlignin

0,35

***

56

Multiple lineare Regression

Herkömmliche Faserkomponenten:

 

 

 

14,72 - 0,02 XF - 0,02 ADL

0,52

***

109

15,46 - 0,02 ADF - 0,003 ADL

0,60

***

109

Hemicellulosemonomeren und Lignifizierung:

11,21 - 0,01 ADL - 2,57 :FA

0,43

***

27

13,25 - 0,03 ADL - 0,79 Xyl:Ara

0,69

***

56

14,66 - 0,03 Xyl - 14,56 ADL:ADF

0,55

***

56

13,94 - 0,02 Xyl - 0,04 ADL

0,62

***

56

* p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001; XF: Rohfaser; NDF: Neutrag-Detergentien-Faser; ADF: Säure-Detergentien-Faser; ADL: Säure-Detergentien-Lignin; ADL:ADF: Lignifizierungsgrad; säurelösl. Lignin: säurelösliches Lignin; Xyl: Xylose; Ara: Arabinose; FA: Ferulasäure; ME (HFT): geschätzte Umsetzbare Energie nach HFT-Formel.


94

Die für die einzelnen Pflanzenspezies durchgeführten Regressionsberechnungen ergaben uneinheitliche Korrelationen. Die Probenzahlen waren teilweise nicht ausreichend.

Die Regressionsberechnungen getrennt nach erstem und zweitem Aufwuchs bzw. nach Nutzungsintensität ergaben keine engeren Korrelationen als für die Gesamtheit der Einzelpflanzen (nicht dargestellt).

Die ausgewählten Regressionsberechnungen für die einzelnen Pflanzenarten sind in Tabelle 37 veranschaulicht.

Für Glatthafer und Weißklee besteht eine engere Korrelation zwischen ADF und dem Energiegehalt. Die engste Korrelation besteht für ADL, Xyl:Ara- und ADL:Gesamtlignin Verhältnis bei Deutschem Weidelgras, allerdings ist die Verteilung der Pflanzen auf der Nutzungsvariante ungleichmäßig (wenige Daten auf der Nutzung C, s. Tabelle 29).

Ohne Berücksichtigung von Deutschem Weidelgras liegt die beste Korrelation für ADL bei Wiesenlieschgras vor.

Für Wiesenlieschgras besteht die engste Korrelation zwischen dem Verhältnis von Xyl:Ara bzw. von ADL:Gesamtlignin und dem Energiegehalt (HFT). Da nur eine geringe Datenanzahl (n = 5) vorliegt, ist die Beurteilung nicht möglich.


95

Tabelle 37: Einfache lineare Regression der Einzelpflanzen: der Zusammenhang zwischen geschätzter ME und Zellwandbestandteilen

lineare Funktion

adj.R²

Signifikanz

n

Pflanzenart

Y = ME (HFT) =

 

 

 

 

20,02 - 0,04 ADF

0,50

***

18

Deutsches Weidelgras

12,71 - 0,11 ADL

0,85

***

18

 

16,01 - 1,65 Xyl:Ara

0,91

***

11

 

12,81 - 13,55
ADL:Gesamtlignin

0,90

***

11

 

16,58 - 0,02 ADF

0,60

***

20

Wiesenrispe

11,47 - 0,07 ADL

0,56

***

20

 

13,55 - 1,13 Xyl:Ara

0,59

***

12

 

11,71 - 9,73
ADL:Gesamtlignin

0,60

**

12

 

16,07 - 0,02 ADF

0,53

**

11

Rotschwingel

10,62 - 0,06 ADL

0,44

*

11

 

13,04 - 0,90 Xyl:Ara

0,24

n. s.

9

 

11,08 - 7,62
ADL:Gesamtlignin

0,63

**

9

 

18,14 - 0,03 ADF

0,33

*

11

Wiesenlieschgras

12,85 - 0,09 ADL

0,86

***

11

 

14,52 - 1,43 Xyl:Ara

0,80

*

5

 

13,95 - 13,78
ADL:Gesamtlignin

0,84

*

5

 

13,00 - 0,01 ADF

0,14

n. s.

12

Rohrschwingel

10,95 - 0,09 ADL

0,65

***

12

 

Xyl:Ara

-

-

6

 

10,87 - 9,16
ADL:Gesamtlignin

0,71

*

6

 

20,04 - 0,03 ADF

0,78

***

9

Glatthafer

11,54 - 0,08 ADL

0,48

*

9

 

12,73 - 0,93 Xyl:Ara

0,65

*

6

 

11,03 - 7,60 Xyl:Ara

0,36

n. s.

6

 

13,58 - 0,01 ADF

0,80

***

28

Weißklee

11,72 - 0,02 ADL

0,32

**

28

 

11,48 - 0,98 Xyl:Ara

0,69

*

7

 

11,46 - 3,62
ADL:Gesamtlignin

0,14

n. s.

7

 


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Thu Nov 7 15:07:23 2002