Vierzig Jahre Fortschritt in der Futtertechnik

Nov 20, 2023

Der Autor ist ein kürzlich pensionierter Professor und Agraringenieur der University of Wisconsin-Madison.

Anmerkung des Herausgebers: Kevin Shinners war während seiner 40-jährigen Karriere an der University of Wisconsin-Madison ein einflussreicher Sprecher, Erfinder und Forscher. Hier blickt er zurück und berichtet über die Veränderungen bei der Futterausrüstung, die im Laufe seiner Karriere stattgefunden haben, blickt aber auch in die Zukunft.

In vielerlei Hinsicht sind Heu- und Futtergeräte grundsätzlich dieselben geblieben wie zu Beginn meiner Karriere vor 40 Jahren, aber heute sind die Geräte ausgefeilter, intelligenter und produktiver. In den nächsten 40 Jahren werden Ingenieure weiterhin neue Maschinenformen verfolgen und Technologien übernehmen, um die Heu- und Futterernte noch effizienter und produktiver zu machen.

Schneiden und Konditionieren

Im Jahr 1981 hatten Schwader weniger als 80 PS und ein Aufbereiter und eine Kabine gehörten nicht einmal zur Standardausstattung. Heutige Schwader leisten mehr als 200 PS und können problemlos bis zu 20 Acres pro Stunde mähen. An Traktoren montierte Großflächenmäher bieten jetzt Schnittbreiten von mehr als 34 Fuß und können über 35 Hektar pro Stunde ernten – mehr als das Vierfache der typischen Produktivität eines Schwaders von 1981.

Lenksysteme an Traktoren und Schwadern haben dazu beigetragen, Ermüdungserscheinungen zu reduzieren und die Effizienz zu verbessern. Mäher-Aufbereiter sind gute Kandidaten für den autonomen Betrieb, daher könnten wir in Zukunft Flotten kleinerer, elektrisch angetriebener, autonomer Mäher-Aufbereiter sehen.

Die langsame, inkonsistente Trocknung frustriert die Heuproduzenten weiterhin. Trotz großer Entwicklungsanstrengungen ist es den Ingenieuren nie gelungen, wesentliche Verbesserungen bei Konditionierern und Heutrocknung zu erzielen. Die derzeitigen Entwicklungsbemühungen zur Verbesserung der Trocknungsraten sind begrenzt, sodass wir in naher Zukunft wahrscheinlich keine größeren Verbesserungen in diesem Bereich sehen werden.

Ernte und Lagerung

Feldhäcksler erfüllen immer noch die gleichen grundlegenden Maschinenfunktionen wie vor 40 Jahren, allerdings hat sich der Markt stark von Zugmaschinen zu selbstfahrenden Maschinen verlagert. Im Jahr 1981 gab es neun Hersteller von Pull-Typen, heute sind nur noch zwei Hersteller übrig. Selbstfahrende Erntemaschinen haben immens an Größe und Komplexität zugenommen. Die größte Maschine im Jahr 1981 hatte 325 PS und konnte sechs Reihen ernten. Aktuelle Maschinen leisten bis zu 1.000 PS und können bis zu 12 Reihen ernten.

Die Einführung des Kernel-Prozessors (KP) Ende der 1990er Jahre war eine bahnbrechende Entwicklung. Dieser Mechanismus steigerte die Stärkeverwertung durch Wiederkäuer und ermöglichte eine längere Schnittlänge, um die effektive Faser aus der Stover-Fraktion zu steigern. Es besteht kein Zweifel, dass die KP dazu beigetragen hat, den verstärkten Einsatz von Maissilage in der Milchration zu beschleunigen.

Feldhäcksler sind nicht nur größer, sondern auch ausgereifter geworden. Die Technologie der Nahinfrarot-Reflexionsspektroskopie (NIRS) liefert jetzt genaue Schätzungen des Feuchtigkeitsgehalts und der Futterbestandteile an Bord. In Kombination mit der Massenflussmessung sind Futterertragskarten möglich. Bakterielle Impfmittel können gezielt eingesetzt werden, um die Fermentation zu fördern. Sensoren und Steuerungen leiten nun den Maschinenweg und steuern den Auslauf so, dass er den Transporter gleichmäßig füllt. Keine dieser Technologien war 1981 auch nur annähernd möglich.

Da Feldhäcksler kontinuierlich entladen werden, wird die autonome Ernte durch die Notwendigkeit erschwert, sowohl den Mähdrescher als auch die kontinuierliche Flotte von Transportern zu verwalten, die außerdem über Straßen vom Feld zum Lager bewegt werden müssen. Derzeit wird eine verbesserte Faserverdauung durch fortschrittliche Verarbeitungssysteme untersucht, die die Art und Weise, wie Futter geerntet wird, grundlegend verändern könnte.

Im Jahr 1981 dominierte der Turmsilo die Art und Weise, wie wir siliertes Futter lagerten, und es gab erstaunliche 16 Hersteller, die Futtergebläse verkauften. Heute stehen viele Hochsilos als leere Denkmäler einer vergangenen Zeit da. Etagen- und Sacksilos dominieren aufgrund der höheren Produktivität beim Befüllen, niedrigeren Kapital- und Betriebskosten und weniger täglichen Belastungen. Diese Lagersysteme trugen dazu bei, die Einführung des Gesamtmischrationssystems (TMR) voranzutreiben, der vielleicht wichtigsten Änderung in der Milchernährung in den letzten 40 Jahren.

Ballenpressen

Im Jahr 1981 wurde das Ballenpressen von der kleinen Quaderballenpresse (SSB) dominiert. Große Rundballenpressen (LRB) begannen ihren Siegeszug und die großen Quaderballenpressen (LSB) wurden erst vor Kurzem eingeführt. Es kam zu einem starken Anstieg der LRB, da die Zahl der Hersteller loser Heustapelwagen auf fünf zurückging und die Zahl der LRB-Verkäufer auf 13 anstieg. Heute wird die SSB hauptsächlich für die Herstellung von Heu für den Pferde- und Exportmarkt sowie für die Herstellung loser Heustapelwagen verwendet Waggons sind verschwunden. Heutzutage wird Heu überwiegend mit dem LRB verpackt.

Netzfolien wurden in den 1990er Jahren weit verbreitet, und diese Entwicklung verbesserte die Produktivität erheblich und reduzierte Lagerverluste. Vorschneider ermöglichen jetzt eine Größenreduzierung beim Ballenpressen, was die Fütterung und das Mischen verbessert. Die meisten unserer Erntemaschinen sind größer geworden, aber überraschenderweise hat sich die Ballengröße von LRB überhaupt nicht verändert. Wir verwenden immer noch Ballen mit einer Breite von 4 bis 5 Fuß und einem Durchmesser von 4 bis 6 Fuß, also in denselben Größen, die vor 40 Jahren angeboten wurden. Die Ballengröße hat einen großen Einfluss auf die Kosten für das Sammeln, Lagern und Füttern von Heu, daher ist es möglich, dass neue LRB-Größen auf den Markt kommen.

Eine große Veränderung bei der Heuverpackung war die Einführung des LSB. Die Entwicklung des intermittierenden Feeders und des Doppelknoters waren bahnbrechende Technologien, die dazu beitrugen, diese Maschinen zu ermöglichen. Interessanterweise trug das Angebot kleinerer Ballengrößen – von ursprünglich 4x4 bis hin zu 3x4 oder 3x3 – zu einer stärkeren Nutzung des LSB bei. Dank der Dampfanwendung können Heuproduzenten in trockenen Regionen jetzt auch dann Ballen pressen, wenn kein Tau vorhanden ist.

Das Einwickeln und Fermentieren von Ballensilage war 1981 praktisch unbekannt. Heutzutage ist das Ballenpressen jedoch weit verbreitet, da die Produzenten den Wunsch hatten, die Zeit zwischen Schneiden und Ballenpressen zu verkürzen, und weil sie mit der langsamen Trocknung frustriert waren.

Das Non-Stop-Rundballenpressen ist seit Jahrzehnten ein heiliger Gral für Ballenpressenhersteller. Obwohl mittlerweile einige solcher Maschinen angeboten werden, sind sie noch nicht weit verbreitet. Die Automatisierung von Traktor-Anbaugeräten und zahlreiche Produktivitätsverbesserungen haben die Nachfrage nach einer Nonstop-Ballenpresse verringert. Selbstfahrende Maschinen eignen sich für den autonomen Betrieb, aber derzeit wird in den USA nur eine solche Ballenpresse angeboten. Das autonome Sammeln und Bereitstellen von Ballen könnte vor dem autonomen Ballenpressen häufiger eingesetzt werden.

Heuaufbereitung

Seitenschwader und Radschwader dominierten 1981 die Art und Weise, wie wir Heu zum Häckseln und Ballenpressen auftrugen. Obwohl Radschwader aufgrund ihrer geringen Kosten und Einfachheit nach wie vor beliebt sind, verlieren Seitenschwader an Bedeutung. Fusionen waren im Jahr 1981 noch nie vorgekommen, da sie für die Zugerntemaschinen mit geringer Kapazität, die den Häckselbetrieb dominierten, unnötig waren. Es wäre undenkbar gewesen, Schwaden zu produzieren, die 30, 60 oder 90 Fuß Material verfestigen, mit denen der Appetit heutiger großer selbstfahrender Erntemaschinen gestillt wird. Kreiselschwader und Heuwender, die erstmals in Europa entwickelt wurden, sind heute gängige Methoden zur Verbesserung der Trocknungsraten und Schwadernte.

Unterwegs verloren

Systeme, die 1981 in der Praxis waren, aber stark in Vergessenheit geraten sind, umfassen Luzerne-Dehy, Luzerne-Würfelung auf dem Feld, Ballentrocknung in der Scheune und Stapelwagen für loses Heu. Einige Technologien versprachen große Veränderungen – wie das Mazerations- und Mattenbildungssystem mit schneller Heutrocknung und das Probebine-System für Luzernesaft von International Harvester – konnten jedoch technische und wirtschaftliche Hürden nicht überwinden.

Technologie und Kosten

Elektrohydraulische Steuerungen, Motorlastmanagement, integrierte Feuchtigkeits- und Inhaltsstoffsensoren, Maschinenführung, Ertragskartierung und Impfmittelanwendung sind nur einige der Technologien, die die Ausrüstung produktiver, intelligenter und effizienter gemacht haben. Der Einsatz dieser Technologien ist ein Grund dafür, dass die Maschinenkosten stärker gestiegen sind als die Inflationsrate (Tabelle 1).

Die Kosten für Schwader und Feldhäcksler sind stärker gestiegen als die Inflationsrate, weil diese Maschinen so viel größer, leistungsstärker und produktiver sind. Interessanterweise liegen die Kosten für Traktoren, Schwader und Feldhäcksler inflationsbereinigt bei etwa 1.000 bis 1.200 US-Dollar pro PS, was im Jahr 2021 etwa dem gleichen Wert wie im Jahr 1981 entspricht.

Dieser Artikel erschien in der April/Mai-Ausgabe 2022 von Hay & Forage Grower auf den Seiten 10 und 11.

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