Szarvasmarhatartás Kevesebb metán a megfelelő takarmánnyal

A szarvasmarha-tenyésztést kritizálták metán-kibocsátása miatt. Mit tehetnek a gazdák a gáztermelés csökkentése érdekében?

A kérődzők évmilliók alatt alkalmazkodtak a cellulózfűfélék elfogyasztásához. A bendőben és a gazdaállatban mikrobiómák szimbiózisa alakult ki. Fajban gazdag mikrofauna (baktériumok) alakult ki a kérődzők elülső gyomrában, elsősorban a terjedelmes bendőben (teljes kifejlett tejelő teheneknél több mint 150 liter), amely enzimrendszerével két speciális szolgáltatást tesz lehetővé:

A cellulóz hasznosítása a hosszú glükózlánc speciális kötéseinek lebontásával. Csak a kérődzők bendőbaktériumai képesek lebontani a cellulózt és így felhasználhatóvá tenni a tej és a hús előállításához. Különösen olyan füves területeket használnak, amelyeket emberek vagy egygyomlású állatfajok nem használhatnak (abszolút állati takarmány).
A bendőbaktériumok enzimrendszerükkel képesek az összes nitrogéntartalmú vegyület (fehérjék és nem fehérje nitrogénvegyületek, NPN) ammóniára bontására. Ezt értékes baktériumfehérjévé szintetizálják, amely azután a vékonybélben aminosavak forrásaként elérhető.

Ebben az összefüggésben a szénhidrátok hatása is érdekes. Mivel az összes adaggal táplált szénhidrát (cellulóz, hemicellulózok, keményítő, fruktánok, cukor és mások) illékony zsírsavakká (elsősorban ecetsavvá, propionsavvá, vajsavvá) és szén-dioxidgá ( CO2), metán (CH4) és hidrogén (H2) lebomlik. A metán képződése elsősorban baktériumok (archaea) révén megy végbe.

Amit a tehenek választanak ki

Az illékony zsírsavak közvetlenül a bendő falán keresztül felszívódnak és a megfelelő szövetekbe kerülnek. A képződött gázokat a csomagtartóval választják ki (= a kérődző erdő gyomor-rendszerében képződött gázok kibocsátása a környezetbe).

A CO2 és a CH4 a környezetet szennyező üvegházhatású gázok közé tartozik. Meghatározzák a lábnyomot, amelyet CO2 ekvivalensek mutatnak. Ennek meghatározásához a következőket kell alkalmazni: CO 2 + CH 4 x 28 + N2O x 300 (IPCC-United Nations, 2013). A metán szennyezettségi szintje tehát 28-szor olyan erős, mint a szén-dioxidé. Gyakorlati körülmények között („farm gate balance”) a tejtermelés lábnyoma 0,6–1,4 CO2eq/tej tej között van, különféle állítások szerint. A mezőgazdaságban az üvegházhatást okozó gázok 25–40 százaléka az állattenyésztésből származik, elsősorban a szarvasmarhák és más kérődzők emésztési folyamatai révén. A Szövetségi Környezetvédelmi Ügynökség adatai szerint a mezőgazdaság részesedése az üvegházhatást okozó gázok teljes kibocsátásában 7,3 százalék (2017-es adatok).

A rostocki Oskar-Kellner-Institut mérései szerint a tehén metán kiválasztása évente 70 és 145 kg között van. Nagyobb tejhozam mellett (4000–10 000 kg/év) körülbelül 23 százalékkal nő. Tejenkilogrammonként azonban a kiválasztás felére csökken 30-15 g/kg tejre. A metán kiválasztódásával a tehén elveszíti energia hat-hét százalékát.

Nem lehet elkerülni, hogy kérődzőkkel történő táplálék előállításakor a metán kiválasztódjon. A gyepet viszont nem lehet kérődzők nélkül használni.

Nehéz felmérni, hogy a szarvasmarha-tenyésztésből származó csökkent metán-kibocsátás mennyiben csökkentené a globális szennyezést. A felmelegedett óceánokból vagy nagy lápterületekről, például a felolvasztott permafagyos talajokból származó metán kibocsátással összehasonlítva azonban az arány meglehetősen alacsony.

Enyhítési stratégiák

Milyen lehetőségek vannak a metán csökkentésére a tejtermelésben, és hol vannak a határok?

Teljesítmény növekedés: A növekvő teljesítmény mellett csökken a tej kilogrammonkénti metánmennyisége. Ezért regionális értelemben lehet a fejős tehenek számának növelése a teljesítmény növekedésével. Piatkowski és Jentsch (2012) becslései szerint a metánkibocsátás 800 000-ről 556 000 tonnára csökkent Németországban 1990 és 2010 között a megnövekedett tejhozam és a csökkenő tehénállomány miatt.

Regionális szabályozás szükséges a környezetszennyezés jelentős és fenntartható csökkentéséhez. Ez azt jelenti, hogy a készletek 1,5 GV/ha alatt vannak, és minden hígtrágya-turizmus megakadályozott. Minden intézkedés, amely a hatékony tejtermelés biztosítását szolgálja, a metán-kibocsátás csökkentését is biztosítja. Ide tartozik a jobb takarmány-hatékonyság (több mint 1,5 kg tej/a betáplált szárazanyag-kilogrammonként), a magasabb élettartam-hatékonyság (több mint 15 kg tej az élet napján), a hosszabb élettartam (legalább 3,5 laktáció), az alacsony szaporodási ráta és a készletszint alkalmazkodó fiatal marhacsordák.

A takarmány alacsonyabb aránya: Az erjesztésbiológiából ismert, hogy a metán körülbelül 70 százaléka ecetsavból származik. A fennmaradó 30 százalék szén-dioxidból és hidrogénből származik. Az emészthető tápanyagok kilogrammonként a következő mennyiségű metán keletkezik: nyersrost 43 g, N-mentes kivonatok 26 g, nyersfehérje 19 g, nyerszsír 5 g (Piatkowski és Jentsch, 2012). A „Különböző szénhidrátok bendőfiziológiai hatásai” táblázat azt mutatja, hogy a cellulózban gazdag adag, vagyis a takarmányban gazdag adag a legnagyobb mennyiségű ecetsavat és így a legnagyobb metánképződést eredményezi. Nagy szilárdságú adagokkal a propionsav kerül előtérbe, és csökken a metánképződés. Hogy mennyi durva takarmány marad az adagban, azt a szerkezeti hatékonyság követelményei határozzák meg. Ha a metán képződését csökkenteni kell az adagolással, akkor az irány mindig nagyobb teljesítményű. Csökken az abszolút állati takarmányok (gyepek) aránya, ami csak 60-65 százalék, éves körüli termelésünk körülbelül 10 000 kg tej. Ez az alacsonyabb, kb. 15 g metán/kg tej értékhez kapcsolódik.

Válogatott takarmány-adalékanyagok: Az illóolajok (terpének) hatóanyagcsoportja blokkolja az anaerob mikrobi bendőfermentációt, és ezáltal nemcsak az ammónia, hanem a metán képződését is csökkenti. A megfelelő készítmények mikrokapszulázottak, és az olajokat másodlagos növényi összetevőkkel (például timollal, vanillinnal, eugenollal) keverékben tartalmazzák. Egy olyan készítményről (Mootral, Ch. Stäuble, Svájc, 2018) számoltak be, amely fokhagymaporából és citrusfélék kivonataiból áll, és napi 10 g/állat dózissal állítólag 30% -kal csökkenti a metán kiválasztódását anélkül, hogy befolyásolná a tej ízét.

A szaponinoknak és a tanninoknak szintén segíteniük kell a metánképződés csökkentését. Várható, hogy a jövőben további hatékony anyagokat tesztelnek és fejlesztenek a kibocsátás csökkentése érdekében. Milyen mértékben lehet például oltással vagy más módszerekkel befolyásolni a metánképző mikrobákat, még várat magára. Más kérdés, hogy a metánképződés állatspecifikus különbségei mennyiben alkalmazhatók az állattenyésztésben azonos feltételek mellett.

Következtetés

Ha kérődzőkkel előállítják az ételt, a metán elkerülhetetlenül felszabadul. A regionális metáncsökkentés gyakorlati jelentőséggel bír. Különösen fontos az optimális tejhozam, a magas élettartam-hatékonyság, a hosszú élettartam és a magas takarmány-hatékonyság. A hektáronkénti állatállomány számát a rendelkezésre álló terület alapján nagyon különböző módon szabályozzák. A jövőben lehetséges lehet a metán-kibocsátás csökkentése takarmány-adalékanyagok, speciális oltások vagy tenyésztési intézkedések révén.