Z artykułu dowiesz się
O tym, że w żwaczu krowy mlecznej powstaje codziennie 250-500 l metanu (CH4), a w ciągu roku 70-120 kg tego gazu, dyskutowaliśmy na łamach top bydło wielokrotnie. Także o tym, że metan jest jednym z tzw. gazów cieplarnianych i wraz z dwutlenkiem węgla (CO2) oraz tlenkiem azotu (NO2) przyczynia się do globalnego ocieplenia, powodowanego ich gromadzeniem się w atmosferze.
| Nie podlega żadnej dyskusji fakt, że metan produkowany przez krowy mleczne i bydło opasowe to nie najważniejsze źródło gazów cieplarnianych w atmosferze, bo znacznie więcej produkuje ich przemysł. Niemniej jednak udział zwierząt przeżuwających, w tym bydła, w światowej produkcji metanu jest na tyle znaczący, że każda skuteczna metoda ograniczania jego produkcji w żwaczu mogłaby także zmniejszyć zagrożenie globalnym ociepleniem i związanymi z nimi postępującymi zmianami klimatycznymi. |
Ograniczenie produkcji metanu w żwaczu mogłoby również poprawić bilans energii w organizmie krów, bo produkcja metanu w żwaczu krowy to dla niej strata energii, którą mogłaby przeznaczyć na pokrycie zapotrzebowania na produkcję mleka.
Nie podlega żadnej dyskusji fakt, że metan produkowany przez krowy mleczne i bydło opasowe to nie najważniejsze źródło gazów cieplarnianych w atmosferze, bo znacznie więcej produkuje ich przemysłSkoro metan powstaje w żwaczu, najwięcej możliwości ograniczenia emisji metanu w chowie krów mlecznych wiąże się ze zmianą ich żywienia. Według badań naukowych zakres zmniejszenia produkcji metanu metodami żywieniowymi może wynosić 20-25%.
Jedną z metod żywieniowych ograniczenia emisji metanu jest intensyfikacja żywienia krów przez zmianę składu dawki pokarmowej, tj. przez zwiększenie udziału pasz treściwych, a zmniejszenie udziału pasz objętościowych. Taka zmiana powoduje zmniejszenie pH płynu żwacza, a jak wynika z rys. 1. (poniżej), obniżenie pH płynu żwacza poniżej 5,5 może zmniejszać emisję metanu nawet o 20%. Niskie pH zmniejsza liczebność metanogenów, a więc mikroorganizmów wytwarzających metan w żwaczu.
Skutecznie obniża produkcję metanu także zwiększanie udziału pasz treściwych w dawce. Fermentacja skrobi powoduje powstawanie większej ilości kwasu propionowego w żwaczu, na co wykorzystywana jest część wodoru, który nie jest przekazywany do syntezy metanu.
Także zmiana w obrębie pasz objętościowych (rys. 1. – dobór pasz objętościowych), np. zastąpienie włóknistej kiszonki z traw mniej włóknistą kiszonką z kukurydzy, zmniejsza emisję metanu. Metody te, polegające na doborze pasz objętościowych (zamiana kiszonki z traw na kiszonkę z kukurydzy), chociaż skuteczne, nie mają jednak praktycznego znaczenia.
Wysoko wydajna krowa mleczna, pobierająca 28-30 kg suchej masy/dzień produkuje więcej metanu niż krowa nisko wydajna, pobierająca w granicach 18-20 kg suchej masy/dzień. Innymi słowy, krowa polska czerwona produkuje mniej metanu niż krowa rasy holsztyńsko-fryzyjskiej w tej samej fazie laktacji. Jeżeli jednak przeliczy się ilość metanu produkowanego na 1 litr mleka lub 1 kg białka mleka, to okaże się, że krowa wysoko wydajna produkuje znacznie mniej metanu niż krowa nisko wydajna.
Jednym ze sposobów ograniczania emisji metanu z chowu krów mlecznych może więc być intensyfikacja produkcji mleka, uzyskiwana przez doskonalenie genetyczne, jak i intensyfikację żywienia. Po prostu – więcej mleka to mniej metanu.
Doskonalenie genetyczne
W wielu ośrodkach naukowych trwają badania nad doskonaleniem genetycznym bydła, z uwzględnieniem możliwości ograniczania produkcji metanu w żwaczu. Bardzo prawdopodobne w przyszłości będzie uwzględnianie tej cechy w indeksach oceniających zwierzęta hodowlane, a w wyborze buhaja będziemy kierować się także jego skłonnością genetyczną do mniejszej produkcji metanu w żwaczu. I nie chodzi tutaj tylko o to, że jego córki produkują więcej mleka (mniej metanu na 1 l mleka), czy dłużej żyją, ale może i o to, że dziedziczą skłonność przewodu pokarmowego do mniejszej produkcji metanu.
Ogranicz brakowanie
Szkodliwy dla środowiska metan produkowany jest również w żwaczach młodzieży hodowlanej, a więc starszych cieląt oraz jałówek. Im większe jest brakowanie krów mlecznych w stadzie, tym więcej potrzeba w stadzie jałówek remontowych, a tym samym większa jest emisja metanu do środowiska. Ograniczenie brakowania krów, m.in. przez poprawę rozrodu, zdrowia krów, czy zdrowia racic, to nie tylko działanie zdecydowanie poprawiające dobrostan zwierząt, czy efektywność produkcji mleka, ale także działanie proekologiczne, przyczyniające się w znacznej mierze do zmniejszenia emisji metanu.
Mam mniej ketoz w stadzie, co poprawia wskaźniki rozrodu, dzięki czemu mniej krów brakuję z powodu jałowości, a to pozwala na zmniejszenie konieczności posiadania dodatkowych jałowic remontowych. A mniej jałowic, to mniej metanu emitowanego do środowiska.
W badaniach naukowcy wykazali, że zwiększenie zawartości suchej masy w kiszonce z kukurydzy (późniejszy zbiór materiału) powodowało zmniejszenie emisji metanu.
Poprawa wartości pokarmowej kiszonek, w tym zwiększenie strawności składników pokarmowych, powoduje zwiększenie stosunku zawartości węglowodanów niestrukturalnych do włókna, co zwiększa tempo fermentacji w żwaczu, a jednocześnie zwiększa ilość wodoru dostępnego w procesie powstawania metanu. Z tego powodu, jeżeli przeliczy się ilość metanu, powstającą ze zwiększonego pobrania suchej masy i zwiększonej strawności masy organicznej w żwaczu, poprawa wartości pokarmowej sprzyja emisji metanu.
Według naukowców zwiększenie jakości pasz objętościowych, w tym kiszonek, a także odpowiedni dobór pasz objętościowych w dawce pokarmowej mogą zmniejszyć produkcję CH4 o ok. 5% (w przeliczeniu na 1 litr mleka; patrz: rys. 1.).
Ilość metanu powstającego w żwaczu może obniżać także stosowanie dodatków tłuszczowych. Redukcja może w tym przypadku wynieść od 15% do nawet 20% (rys. 1.). Chociaż wyniki badań są ciągle zmienne, to tendencja do zmniejszania produkcji metanu w wyniku stosowania dodatków tłuszczu jest niepodważalna.
Podobnie jak w przypadku skrobi, namawianie hodowców do stosowania dodatków tłuszczowych, aby zmniejszyć emisję metanu, nie wydaje się dzisiaj realne. I bez tego, chociaż dodatki tłuszczowe są drogie, część naszych hodowców stosuje je do podniesienia efektywności rozrodu i zwiększenia wydajności produkcji mleka.
Bardzo duży potencjał w obniżaniu ilości metanu powstającego w żwaczu ma stosowanie dodatków paszowych, które zmieniając przebieg przemian w żwaczu, mogą zmniejszyć ilość produkowanego metanu. Wiele oczekuje się od dodatków paszowych zawierających wodorosty, probiotyki, czy tzw. fitoskładniki.
W badaniach belgijskich zastosowanie 3-NOP spowodowało zmniejszenie emisji metanu o 23-28%. Naukowcy podają też, że efekt zależy od dawki 3-NOP oraz zawartości NDF w dawce pokarmowej i jest tym większy, im więcej jest NDF w dawce. Proponowana dawka 3-NOP to 60 mg/kg s.m., co oznacza, że krowa pobierająca 25 kg s.m. powinna pobierać ok. 1,5 g 3-NOP.
Z kolei w niedawno opublikowanej pracy badano nie tylko wpływ 3-NOP na ilość metanu powstającego w żwaczu, ale też na wydajność i skład mleka. Dodatkowo brano pod uwagę wpływ dawki 3-NOP, porównując efekt dawek od 40 do 200 mg/kg s.m. W porównaniu z grupą kontrolną 3-NOP podany krowom w dawce 60 mg/kg s.m. zmniejszył emisję metanu o 26%, a w przeliczeniu na 1 kg mleka skorygowanego emisja zmniejszyła się o 29%.
W badaniach nad wielkością dawki najlepszy efekt redukcji emisji metanu dała dawka 150 mg/kg s.m. (36%). Zastosowanie dawki 60 mg/kg s.m. nie miało wpływu na pobranie paszy oraz wydajność produkcji mleka, natomiast zwiększyła się wydajność mleka skorygowanego, a także zawartość białka i tłuszczu w mleku oraz wydajność tłuszczu mleka.
Ponadto 3-NOP spowodował zmniejszenie lks o 37%. Wyniki tego, a także kilku innych doświadczeń, wskazują z jednej strony na duży potencjał w zmniejszaniu emisji metanu, a z drugiej udowadniają, że jest to dodatek nie tylko bezpieczny, ale mogący poprawić wyniki produkcyjne. W tym doświadczeniu 3-NOP podawany był krowom w TMR.
W 2021 r. FEEDAP (panel EFSA), zatwierdzający dodatki paszowe do stosowania w UE, zatwierdził preparat, który zawiera 3-NOP do bezpiecznego stosowania w dawkach dla krów mlecznych. Rekomendowana dawka preparatu to 100 mg 3-NOP/kg s.m. dawki. Jest bezpieczna dla krów, konsumentów mleka i dla środowiska [literatura u autora].
W odpowiedzi na to pytanie pomijam aspekt ochrony środowiska i naszej powinności pozostawienia planety w takim stanie, w jakim otrzymaliśmy ją od naszych przodków. Myślę tu raczej o tym, czy opłaca się to hodowcy krów mlecznych, w kontekście prowadzonej działalności gospodarczej.
Wyliczono, że zmniejszenie o 20% emisji metanu mogłoby pozwolić na zwiększenie przyrostów masy ciała bydła opasowego o 75 g/dzień. Z kolei zmniejszenie emisji metanu o 20% u krów mlecznych dostarczyłoby krowie energii na syntezę ok. 0,6 kg mleka/dzień. Zysk z tych wzrostów wydajności zwierząt mógłby częściowo pokryć koszty, wynikające ze stosowania metod ograniczania emisji metanu, np. koszty dodatków paszowych, w tym 3-NOP lub tłuszczów paszowych.
Przez ograniczenie powstawania metanu w żwaczu nie tylko zmniejszymy emisję gazów cieplarnianych, ale poprawimy efektywność żywienia krów mlecznych.
autor: prof. Zygmunt M. Kowalski, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie
Fot. Jajor, Sierszeńska
Najważniejsze tematy
