Ograniczyć produkcję metanu przez krowy
Proces tworzenia metanu jest nieunikniony, jednak producenci mleka muszą dostosowywać się do weryfikacji potrzeb odbiorców surowca, tak by sprostać oczekiwaniu konsumentów zarówno pod względem jakościowym produktu jak i jego wpływu na środowisko naturalne. Za chwilę okazać się bowiem może, że emisja metanu stanie się jedną z najistotniejszych w tej kwestii i dlatego warto wcześniej podjąć działania przygotowujące do szybko postępujących zamian. Jak zrobiła to na przykład Australia, w której produkcja jagnięciny i wołowiny stanowi istotny sektor gospodarki. W Australii od wielu już lat stosowane są szczepionki antymetanogenne, którymi kilkakrotnie szczepi się przeżuwacze. Bo to właśnie one są głównym producentem metanu pochodzącego z przewodu pokarmowego.
Istotny udział produkcji zwierzęcej w produkcji gazów cieplarnianych
Hodowla zwierząt jest odpowiedzialna za 18% światowych emisji gazu cieplarnianych podchodzących z działalności człowieka. Jest to więcej, niż procentowy udział transportu, który odpowiedzialny jest za 14 % globalnych emisji. Większość z tych 18% stanowią emisje podtlenku azotu oraz metanu pochodzące z nawozu zwierzęcego, emisje metanu z procesów trawiennych zwierząt (tzw. proces metanogenezy) oraz z podtlenku azotu z nawozów mineralnych stosowanych w uprawach roślin paszowych.
– Dlaczego krowa produkuje metan? Bo jest przeżuwaczem, a metan powstaje w żwaczu w efekcie procesu metanogenezy, który prowadzą mikroorganizmy zasiedlające żwacz, głównie metanogeny w symbiozie z pierwotniakami. Warto przy tym pamiętać, że pojemność żwacza (według różnych źródeł) wynosi od 160 do 240 litrów co oznacza, że mieści się w nim 545 puszek Coca-Coli lub 1 wanna wody. Jednym słowem jest to jedna wielka komora fermentacyjna. Jak bardzo wielka? Otóż, liczba bakterii w łyżce płynu żwacza przewyższa liczbę ludzi na ziemi. I gdyby nie ten fakt, to żadna krowa nie mogłaby dobrze wykorzystać pasz objętościowych – tłumaczy prof. Adam Cieślak. – Mikroorganizmy pomagają krowie wykorzystać energię zawartą w paszach objętościowych. Zakłada się że, 60-70% pokrycia energetycznego u krów pochodzi z lotnych kwasów tłuszczowych (głównym jest kwas octowy). Na drodze przemian kwasu octowego powstaje wodór, który zakwasza środowisko żwacza. Naturalnym procesem jest połączenie przez mikroorganizmy zwane metanogenami - dwutlenku węgla z wodorem. Każdego dnia krowa może wyprodukować 800 litrów wodoru, który redukowany jest w żwaczu redukowany do około 200 litrów metanu. Wodór wykorzystywany więc w żwaczu do syntezy lotnych kwasów tłuszczowych (33%), syntezy komórek bakteryjnych (12%), oraz procesu metanogenzy( 48%). Na wielkość produkcji metanu wpływają przede wszystkim intensywność przemian zachodzących w organizmie i kierunek produkcji.
Potwierdzono jednak, że im więcej mleka wyprodukuje krowa, tym mniejsza jest produkcja metanu. I to jest klucz do tego, aby wpływać na ograniczenie emisji tego gazu.
Potwierdzono jednak, że im więcej mleka wyprodukuje krowa, tym mniejsza jest produkcja metanu. I to jest klucz do tego, aby wpływać na ograniczenie emisji tego gazu.
Jak zmniejszyć ilość produkowanego przez krowy metanu?
Oszacowano, że starty spowodowane procesem metanogenezy wynoszą od 2 do 12% energii brutto pobranej paszy. Wielkość strat metanu zależy od intensywności przemian zachodzących w organizmie zwierzęcia, kierunku produkcji oraz rodzaju skarmianej paszy. Jakie zatem możemy podjąć działania by zmniejszyć produkcję metanu u naszych krów?
– Najbardziej efektywnym i ekonomicznym sposobem ograniczenia emisji metanu jest stosowanie pasz o wysokiej wartości pokarmowej, a tym samym wysokiej strawności – przekonuje prof. Adam Cieślak. – Stosowanie bardzo dobrej jakości pasz objętościowych o umiarkowanej zawartości włókna może finalnie przyczynić się obniżenia emisji metanu. Wyższa strawność pasz objętościowych wiąże się co prawda ze zwiększoną produkcja metanu, ale także poprawia wykorzystanie pasz podnosząc efekty produkcyjne.
Badania pokazały, że wartość pokarmowa kiszonki z kukurydzy, jak i jej rodzaj może mieć duży wpływ na ilość produkowanego metanu. Kiszonka z kukurydzy, w porównaniu z sianokiszonką z traw znacznie ogranicza emisję metanu od krów, co jest efektem większego udziału skrobi w dawce pokarmowej i jej wpływu na mikroorganizmy żwacza
-
Zachęcam, do tego, aby dokładać wszelkich starań do jakości pasz objętościowych, gdyż jest to jedna z istotnych metod ograniczenia emisji metanu – przekonuje prof. Adam Cieślak
-
Wbrew pozorom, krowy nie produkują najwięcej metanu w przeliczeniu na kilogram masy ciała - bo tylko 0,46 litra . Zdecydowanie więcej produkuje owca - 0,75 litra
Kolejnym, żywieniowym sposobem ograniczenia emisji metanu jest zmniejszenie stosunku pasz objętościowych do treściwych u wysoko wydajnych krów.
– Potrzeby energetyczne takich zwierząt musimy pokrywać poprzez zwiększony udział pasz treściwych, których przemiany prowadzą do tego, że powstaje więcej kwasu priopionowego, niż kwasu octowego. Kwas propionowy produkuje mniej wodoru, a zatem będzie mniej substratu do powstawania metanu.
W zmniejszeniu ilość wydzielanego metanu można wykorzystać także produkty metabolizmy bakteryjnego. Za potencjalne inhibitory procesu metnogenezy w żwaczu uznaje się obecnie związki bioaktywne pochodzenia roślinnego takie jak: saponiny, taniny, garbniki, flawonoidy związki siarkoograniczne i olejki eteryczne. Mechanizm ich działania polega na modulacji fermentacji w żwaczu poprzez zmiany w proporcji poszczególnych rodzajów mikroorganizmów. Innymi dodatkami, których zastosowanie obniża emisję metanu są np. drożdże oraz tłuszcz stosowany zarówno w formie chronionej jak i niechronionej.
Coraz częściej stosowane są także komercyjne dodatki, bazujące na chemicznych inhibitorach procesu tworzenia się metanu w żwaczu. Mogą one ograniczyć emisje metanu nawet o 30%.
– Obok przynoszących szybkie efekty metod żywieniowych istnieją też inne, długoterminowe rozwiązania zmierzające do ograniczenia emisji metanu, jak na przykład stosowanie materiałów ściółkowych absorbujących azot, lub selekcja genetyczna, którą obecnie zajmują się obecnie naukowcy z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.
- Krowa o masie ciała wynoszącej 500 kg, pobierająca 18 kg suchej masy dziennie i produkująca ok. 30 kg mleka wydala 500 l metanu dziennie.
Żywieniowe metody ograniczenia emisji metanu
- Żywienie pasami o wysokiej wartości pokarmowej
- Zmniejszenie stosunku pasz objętościowych do treściwych
- Wykorzystanie metabolizmu bakteryjnego
- Stosowanie kiszonek, jako źródła probiotycznych mikroorganizmów
- Zastosowanie kwasów organicznych (fumaran, jabłaczan)
- Stosowanie ekstraktów roślinnych
- Zastosowanie dodatków drożdży
- Zastosowanie olejów roślinnych
- Immunizacja szczepionkami antymetanogennymi
- Stosowanie kwasu laurynowego i mirystylowego
- Wykorzystanie dodatków chemicznych
Beata Dąbrowska
Zdjęcia: Beata Dąbrowska
Zdjęcia: Beata Dąbrowska
