Creșterea bovinelor Mai puțin metan cu hrana potrivită

Creșterea bovinelor a fost criticată pentru emisiile sale de metan. Ce pot face fermierii pentru a reduce producția de gaz?

Peste milioane de ani rumegătoarele s-au adaptat la ingerarea ierburilor celulozice. S-a dezvoltat o simbioză a unui microbiom în rumen și în animalul gazdă. O microfaună bogată în specii (bacterii) s-a dezvoltat în stomacurile anterioare ale rumegătoarelor, în primul rând în rumenul voluminos (la vacile de lapte crescute complet are mai mult de 150 l), care, cu sistemul său enzimatic, permite două servicii speciale:

Utilizarea celulozei prin descompunerea legăturilor speciale din lanțul lung de glucoză. Doar bacteriile din rumeni ale rumegătoarelor sunt capabile să descompună celuloza și, astfel, să o facă utilizabilă pentru producția de lapte și carne. În special, se utilizează zone de iarbă care nu pot fi utilizate de oameni sau de specii de animale monogastrice (furaje absolute pentru animale).
Bacteriile din rumen cu sistemul lor enzimatic sunt capabile să descompună toți compușii care conțin azot (proteine și compuși azotici neproteici, NPN) în amoniac. Aceasta este sintetizată în proteine bacteriene valoroase, care este apoi disponibilă în intestinul subțire ca sursă de aminoacizi.

În acest context, efectul glucidelor este de asemenea de interes. Deoarece toți carbohidrații hrăniți cu rația (celuloză, hemiceluloză, amidon, fructani, zahăr și alții) sunt transformați în acizi grași volatili (în principal acid acetic, acid propionic, acid butiric) și gaze dioxid de carbon ( CO2), metanul (CH4) și hidrogenul (H2) sunt degradate. Formarea metanului are loc în primul rând prin bacterii (archaea).

Ce excreta vacile

Acizii grași volatili sunt absorbiți direct prin peretele rumenului și transportați către țesuturile corespunzătoare. Gazele formate sunt excretate odată cu trunchiul (= eliberarea gazelor formate în sistemul forestomach al rumegătorului în mediu).

CO2 și CH4 se numără printre gazele cu efect de seră care poluează mediul. Ele determină amprenta, care este prezentată în echivalenți de CO2. Pentru a determina acest lucru, se aplică următoarele: CO 2 + CH 4 x 28 + N2O x 300 (IPCC-Națiunile Unite, 2013). Prin urmare, nivelul de poluare al metanului este de 28 de ori mai puternic decât cel al dioxidului de carbon. În condiții practice („echilibru la poarta fermei”), amprenta pentru producția de lapte este cuprinsă între 0,6 și 1,4 CO2eq per kg de lapte, conform diferitelor afirmații. 25-40% din gazele cu efect de seră din agricultură provin din creșterea animalelor, în principal prin procesele digestive ale bovinelor și ale altor rumegătoare. Conform cifrelor Agenției Federale de Mediu, ponderea agriculturii în totalul emisiilor de gaze cu efect de seră este de 7,3 la sută (date din 2017).

Excreția de metan a unei vaci pe an este între 70 și 145 kg, conform măsurătorilor efectuate de Oskar-Kellner-Institut din Rostock. Cu cât producția de lapte este mai mare (4.000-10.000 kg/an), crește cu aproximativ 23%. Cu toate acestea, pe kg de lapte, excreția este redusă la jumătate de la 30 la 15 g/kg de lapte. Odată cu excreția metanului, vaca își pierde șase până la șapte la sută din energie.

Nu se poate evita ca metanul să fie excretat atunci când alimentele sunt produse cu rumegătoare. Pajiștile, pe de altă parte, nu pot fi utilizate fără rumegătoare.

Este dificil de evaluat în ce măsură reducerea emisiilor de metan de la creșterea bovinelor ar reduce poluarea globală. Cu toate acestea, o comparație cu eliberarea de metan din oceanele încălzite sau zone mari de mlaștină, de exemplu solurile de permafrost decongelate, face ca proporția să pară destul de scăzută.

Strategii de atenuare

Ce posibilități există pentru a reduce metanul în creșterea laptelui și care sunt limitele?

Creșterea performanței: Odată cu creșterea producției, cantitatea de metan pe kg de lapte scade. De aceea poate avea sens regional creșterea numărului de vaci de lapte pe măsură ce performanța crește. Potrivit estimărilor Piatkowski și Jentsch (2012), emisiile de metan au scăzut de la 800.000 la 556.000 t în Germania între 1990 și 2010 datorită creșterii producției de lapte și a scăderii efectivelor de vaci.

Sunt necesare reglementări regionale pentru a reduce semnificativ și durabil poluarea mediului. Aceasta înseamnă că stocurile sunt limitate la mai puțin de 1,5 GV/ha și că este împiedicat orice turism de nămol. Toate măsurile care servesc pentru a asigura o producție eficientă de lapte asigură, de asemenea, reducerea emisiilor de metan. Acestea includ o eficiență mai bună a hranei (mai mult de 1,5 kg de lapte pe kg de substanță uscată hrănită), o eficiență mai mare a vieții (mai mult de 15 kg de lapte pe zi de viață), o durată de viață mai lungă (cel puțin 3,5 lactații), o rată redusă de reproducere și niveluri de stoc adaptate turme de vite tinere.

Proporție mai mică de furaje: Din biologia fermentației se știe că aproximativ 70% din metan provine din acid acetic. Restul de 30 la sută provine din dioxid de carbon și hidrogen. Se produc următoarele cantități de metan pe kilogram de nutrienți digerabili: fibre brute 43 g, extracte fără N 26 g, proteine brute 19 g, grăsimi brute 5 g (Piatkowski și Jentsch, 2012). Tabelul „Efectele fiziologice ale rumenului diferiților carbohidrați” arată că o rație bogată în celuloză, adică o rație bogată în furaje, produce cea mai mare cantitate de acid acetic și deci cea mai mare cantitate de metan. Cu rații de înaltă rezistență, acidul propionic iese în prim plan și formarea de metan scade. Cât de mult furaj brut rămâne în rație este determinat de cerințele de eficacitate structurală. Dacă formarea de metan trebuie redusă prin rație, direcția este întotdeauna mai mare. Proporția hranei pentru animale absolute (pajiști) este redusă, care este de numai 60 până la 65 la sută, cu o producție anuală de aproximativ 10.000 kg lapte în condițiile noastre. Acest lucru este legat de valorile mai mici de aproximativ 15 g metan pe kg de lapte.

Aditivi furajeri selectați: Grupa de ingrediente active a uleiurilor esențiale (terpene) blochează fermentația anaerobă a rumenului microbian și, prin urmare, nu numai că reduce formarea de amoniac, ci și formarea de metan. Preparatele corespunzătoare sunt microîncapsulate și conțin uleiurile într-un amestec cu ingrediente vegetale secundare (de exemplu timol, vanilină, eugenol). Se raportează un preparat (Mootral, Ch. Stäuble, Elveția, 2018), care constă din pudră de usturoi și extracte din citrice și cu o doză zilnică de 10 g/animal se presupune că reduce excreția de metan cu 30% fără a afecta gustul laptelui.

Saponinele și taninurile ar trebui, de asemenea, să contribuie la reducerea formării de metan. Este de așteptat ca în viitor să fie testate și dezvoltate alte substanțe eficiente pentru reducerea emisiilor. În ce măsură este posibil, de exemplu, să influențăm microbii care formează metan prin vaccinare sau alte metode, rămâne de văzut. O altă întrebare este în ce măsură diferențele individuale ale animalelor în formarea metanului pot fi utilizate la reproducerea animalelor în aceleași condiții.

Concluzie

Dacă alimentele sunt produse cu rumegătoare, metanul este eliberat inevitabil. Posibilitățile de reducere a metanului la nivel regional au o importanță practică. Un randament optim de lapte, o eficiență ridicată a duratei de viață, o durată lungă de viață și o eficiență ridicată a hranei sunt de o importanță deosebită. Numărul de animale pe hectar va fi reglementat la suprafața disponibilă în moduri foarte diferite. În viitor, ar putea fi posibilă reducerea emisiilor de metan prin aditivi furajeri, vaccinări speciale sau prin măsuri de reproducere.