Говедовъдство По-малко метан с правилното хранене

Говедовъдството е критикувано заради емисиите на метан. Какво могат да направят фермерите, за да намалят производството на газ?

В продължение на милиони години преживните животни са се приспособили да поглъщат целулозни треви. Развива се симбиоза на микробиом в търбуха и животното гостоприемник. В предната част на стомаха на преживните животни се е развила богата на видове микрофауна (бактерии), предимно в обемния търбух (при пълноценни млечни крави съдържа повече от 150 л), която със своята ензимна система дава възможност за две специални услуги:

Използването на целулоза чрез разрушаване на специалните връзки в дългата глюкозна верига. Само бактериите от преживни животни в преживните животни са способни да разграждат целулозата и по този начин да я направят използваема за производството на мляко и месо. По-специално се използват тревни площи, които не могат да се използват от хора или моногастрични животински видове (абсолютна храна за животни).
Бактериите на търбуха с тяхната ензимна система са способни да разграждат всички азотсъдържащи съединения (протеини и непротеинови азотни съединения, NPN) до амоняк. Това се синтезира в ценен бактериален протеин, който след това се предлага в тънките черва като източник на аминокиселини.

В този контекст ефектът от въглехидратите също представлява интерес. Тъй като всички въглехидрати, хранени с дажбата (целулоза, хемицелулоза, нишесте, фруктани, захар и други) се превръщат в летливи мастни киселини (предимно оцетна киселина, пропионова киселина, маслена киселина), а газовете въглероден диоксид ( CO2), метанът (CH4) и водородът (H2) се разграждат. Образуването на метан се осъществява предимно чрез бактерии (археи).

Какво отделят кравите

Летливите мастни киселини се абсорбират директно през стената на рубца и се транспортират до съответните тъкани. Образуваните газове се екскретират с багажника (= отделяне на газовете, образувани в системата на горския апарат на преживните животни в околната среда).

CO2 и CH4 са сред парниковите газове, които замърсяват околната среда. Те определят отпечатъка, който е показан в CO2 еквиваленти. За да се определи това, се прилага следното: CO 2 + CH 4 x 28 + N2O x 300 (IPCC-United Nations, 2013). Следователно нивото на замърсяване на метана е 28 пъти по-силно от това на въглеродния диоксид. При практически условия („баланс на фермата“) отпечатъкът за производство на мляко е между 0,6 и 1,4 CO2eq на кг мляко, според различни изявления. 25 до 40 процента от парниковите газове в селското стопанство идват от животновъдството, главно чрез храносмилателните процеси на говеда и други преживни животни. Според данни на Федералната агенция за околната среда делът на селското стопанство в общите емисии на парникови газове е 7,3% (данни от 2017 г.).

Според измерванията на Института Оскар-Келнер в Росток, отделянето на метан от крава е между 70 и 145 кг. Колкото по-висока е млечността (4000 до 10 000 кг/година), тя се увеличава с около 23 процента. На килограм мляко обаче екскрецията се намалява наполовина от 30 на 15 g/kg мляко. С отделянето на метан кравата губи шест до седем процента от енергията си.

Не може да се избегне, че метанът се отделя, когато храната се произвежда с преживни животни. Пасищата, от друга страна, не могат да се използват без преживни животни.

Трудно е да се оцени до каква степен намалените емисии на метан от животновъдството биха намалили глобалното замърсяване. Въпреки това, сравнението с изпускането на метан от затоплените океани или големи блатни зони, например размразени вечни замръзнали почви, прави делът доста нисък.

Смекчаващи стратегии

Какви са възможностите за намаляване на метана в млекопроизводството и къде са границите?

Увеличение на производителността: С увеличаване на производството количеството метан на кг мляко намалява. Следователно може да има регионален смисъл да се увеличава броят на млечните крави с увеличаване на производителността. Според изчисленията на Piatkowski and Jentsch (2012), емисиите на метан са намалели от 800 000 на 556 000 t в Германия между 1990 и 2010 г. поради увеличен млечен добив и намаляване на стадата крави.

Регионалните разпоредби са необходими за значително и устойчиво намаляване на замърсяването на околната среда. Това означава, че запасите са ограничени до по-малко от 1,5 GV/ha и е предотвратен всякакъв туризъм с суспензия. Всички мерки, които служат за осигуряване на ефективно производство на мляко, също осигуряват намалени емисии на метан. Те включват по-добра ефективност на фуража (повече от 1,5 кг мляко на килограм суха храна), по-висока ефективност на живота (повече от 15 кг мляко на ден от живота), по-дълъг полезен живот (поне 3,5 лактации), ниска скорост на възпроизводство и запаси адаптирани стада от млади говеда.

Долна част от грубите фуражи: От биологията на ферментацията е известно, че около 70% от метана идва от оцетна киселина. Останалите 30 процента идват от въглероден диоксид и водород. Следните количества метан се получават на килограм смилаеми хранителни вещества: сурови фибри 43 g, екстракти без N 26 g, сурови протеини 19 g, сурови мазнини 5 g (Piatkowski and Jentsch, 2012). Таблицата „Физиологични ефекти на рубея на различни въглехидрати“ показва, че дажба, богата на целулоза, т.е. дажба, богата на фураж, произвежда най-голямо количество оцетна киселина и по този начин най-голямо количество метан. При дажбите с висока якост пропионовата киселина излиза на преден план и образуването на метан намалява. Колко едър фураж остава в дажбата се определя от изискванията за структурна ефективност. Ако образуването на метан трябва да бъде намалено чрез дажбата, посоката винаги е по-висока. Делът на абсолютната храна за животни (пасища) е намален, което е само 60 до 65 процента с годишно производство около 10 000 кг мляко при нашите условия. Това е свързано с по-ниските стойности от около 15 g метан на kg мляко.

Избрани фуражни добавки: Групата на активните съставки от етерични масла (терпени) блокира анаеробната микробна ферментация на търбуха и по този начин не само намалява образуването на амоняк, но и образуването на метан. Съответните препарати са микрокапсулирани и съдържат маслата в смес с вторични растителни съставки (например тимол, ванилин, евгенол). Съобщава се за препарат (Mootral, Ch. Stäuble, Швейцария, 2018), който се състои от чесън на прах и екстракти от цитрусови плодове и с дневна доза от 10 g/животно е предназначен да намали отделянето на метан с 30 процента, без да влияе на вкуса на млякото.

Смята се също, че сапонините и танините спомагат за намаляване на образуването на метан. Очаква се в бъдеще да бъдат тествани и разработени допълнителни ефективни вещества за намаляване на емисиите. До каква степен е възможно, например, да се повлияе на микробите, произвеждащи метан чрез ваксинация или други методи, предстои да разберем. Друг е въпросът до каква степен специфичните за животните разлики в образуването на метан могат да се използват в животновъдството при същите условия.

Заключение

Ако храната се произвежда с преживни животни, неминуемо се отделя метан. Възможностите за регионално намаляване на метана са от практическо значение. Оптималният млечен добив, висока ефективност на живота, дълъг експлоатационен живот и висока ефективност на фуража са от особено значение. Броят на добитъка на хектар ще се регулира според наличната площ в много различни региони. Възможно е в бъдеще да се намалят емисиите на метан чрез фуражни добавки, специални ваксинации или чрез развъдни мерки.