Metanproduktion från djur. Maria Åkerlind, Jan Bertilssons material

Transkript

1 Metanproduktion från djur Maria Åkerlind, Jan Bertilssons material

2 Kor har en unik förmåga att utnyttja gräs.. men bildning av växthusgaser är en oundviklig följd av fodrets omsättning

3 Bildning i av metan vanligt i syrefattiga miljöer Biogas = metan + koldioxid Bildas i olika biologiska processer som benämns jäsning, rötning, fermentering Exempel på var: Myrar, sjöbottnar, djurs o. insekters digestionssystem Exempel på antropogena källor: Risodling, Husdjur (växtätare)

4 Produktion av växthusgaser i Sverige 2006 (källa: Jordbruksverket) 67 milj ton CO 2 -ekvivalenter totalt Varav 8,2 från jordbruk 2,8 från djurens foderomsättning och gödsellagring

5 Växthusgaser bildas i olika delar av produktionskedjan Odling Skörd o lagring Transport N 2 O Djur CO 2 CH 4 CO 2 CH 4 Gödsel CO 2 CH 4 N 2 O

6 Emissionsfaktorer för beräkning av metan från husdjur (kg metan/djur/år) (använda vid beräkningar för officiell statistik) Mjölkkor dikor övriga nöt Får Häst Ren Get gris

7 Samband foderintag-metanproduktion

8 Metanproduktion från husdjurens foderomsättning (1000 ton, år källa: Naturvårdsverket) Nötkreatur Svin Fjäderfä Får Häst Ren

9 Utsläpp av metan från gödselhantering (1000 ton, år källa: Naturvårdsverket) t) Nötkr. Svin Får häst Fjäderfä

10 Utveckling av metanproduktionen från nötkreatur tons 100 s mjölkkor Dikor övr nöt year

11 Korrekta data är grundläggande gg

12 Klassisk respirationskammare för mätning av gaser i andningsluft från kor

13 Svavelhexaflorid (SF ) tekniken 13

14 Grainger m, fl, J Dairy Sci, 90:

15 Pågående svenska projekt finansierade av FORMAS, EkoForsk, FOMA, SLF Mätningar av metan i typiska svenska foderstater Grovfoder/kraftfoder Naturbeteshö Ärt/havre-ensilage Vall/spannmål Bete Majs (?) Närproducerat foder miljöpåverkan från foder och djur (Ingrid Strid) Samarbeten Canada Norge Danmark

16 Vad vill vi uppnå? Rimliga indata till LCA, rapportering etc. Vilka faktorer är viktiga? Underlag till rådgivning Beräkningsmodeller Modeller på djur-, gårds- och områdesnivå

17 Lite våmkemi 2 pyruvat + 2H 2 O 2 acetat + 2CO 2 + 8H 2 pyruvat + 8 H 2 propionat + 2H 2 O CO H CH H 2 O Med hjälp av metanogena bakterier (Arkeér)

18 Olika former av energi BRUTTO- SMÄLTBAR OMSÄTTBAR NETTO- ENERGI ENERGI ENERGI ENERGI GÖDSEL URIN + TARMGASER VÄRME

19 Smältbarhet Smältbart xx = Foder xx Träck xx

20 Metan från kor kan beräknas som % av smältbar energi (Lindgren, 1980) Metan (% av smb energi) = 15,7-0,030 *DCE -1,4 *L Där Smb energi kan beräknas från omsättbar energi DCE=smb-koeff för energi L=utfodringsnivån som multipel av underhållsbehov Mängden i kg beräknas från energiinnehållet i metan (55,65 MJ/kg metan)

21 NorFor The Nordic Feed Evaluation System börjar med metan från Jentsch CH4 (kj/dag) = 1,28 smält råprotein -0,31 smält råfett + 1,31 smält stärkelse +1,16 smält socker +2,40 smält NDF +1,86 smält mikrobrest CH4 (g/dag) g) = CH4 (kj/dag) /55,575 Jentsch et al, Archives of Animal Nutrition 61:10-19 CH 4 _ MJ _ Jentsch (1.28 td _ CPcorr 1.31 ( rd _ st codst ) 1.16 ( rd _ restcho rd _ FPF ) 2.40 ( rd _ NDF cod _ NDF ) 1.86 ( r _ mcp ) 0.31 td _ CFat 1835 ) 0.001

22 Tarmsmält NDF smält NDF

23 Tarmsmält råprotein

24 Tarmsmält råprotein Smält råprotein

25 Vad kan vi göra för att minska metanavgången Högre smältbarhet på fodret Mera kraftfoder Bättre vallfoder Högre utfodringsnivå Preparat Manipulering av mikrober i våmmen Fettillsats

26 Hur fungerar åtgärden praktiskt? Åtgärd Effekt/Djurpåverkan Mera kraftfoder (+) () % krf ger -1 kg metan /ko Hur bra är detta för djuren?

27 Hur fungerar åtgärden praktiskt? Åtgärd Effekt Bättre vallfoder + Högre andel propionsyra Korna kan äta mera vallfoder

28 Exarbete: Metanproduktion hos mjölkkor utfodrade med hög g andel grovfoder g Rebecca Danielsson SLU. Kungsängen Oktober 2008 Januari

29 Syfte Mäta hur mycket metan som produceras med hög andel grovfoder Hypotes: Utfodras kor med ett grovfoder av hög kvalitet bör skillnaden i mängden metan som produceras mellan foderstater med olika grovfoderandelar vara liten. 29

30 Material & metoder Tre olika behandlingar Låg (L) = 50 % Grovfoder 50% Kraftfoder Mellan (M) = 70 % Grovfoder 30% Kraftfoder Hög (H) = 90 % Grovfoder 10 % Kraftfoder Gräsensilage s av Timotej and Ängssvingel, ge 11.5MJ ME 30

31 Material & metoder Sex våmfistulerade SRB kor change-over försök våmvätskesamling analys av fettsyra sammansättningen 31

32

33 Resultat Metanproduktion Uppmätta och empiriska CH 4 värden Ellis, NDF g CH4/dag Uppmätta värden Ellis, ts-intag. t Ellis andel grf. Lindgren, smb & tsintag Mills, ts-intag & andel grf 50 Jentsch, Låg Medel Hög Behandling *P = , ingen skillnad mellan behandlingar. 33

34 Resultat Flyktiga fettsyror i vommen (VFA) Variabel Låg Medel Hög P värde VFA (mmol/liter) 121,1 121,8 120,5 0,87 Ättiksyra (Ä), % 58,2 59,1 58,9 0,58 Propionsyra (P), % 22,6 22,9 23,6 0,08 Smörsyra (S), % 11,9 a 10,7 b 10,0 c 0,0001 Andra syror, % Kvot (Ä + S)/P 3,19 3,11 3,02 0,07 Olika bokstäver (a c) i olika rader innebär skillnad mellan behandlingar(p<0.05) 34

35 Resultat Mjölkproduktion CH 4 produktion / kg ECM behandling medelvärde n L 11,8 a 23 M 13,8 b 24 H 15,5 c 24 Olika bokstäver (a c) i olika rader innebär skillnad mellan behandlingar(p<0.05) 05) 35

36 Diskussion & slutsatser Inga skillnader i CH 4 produktionen mellan behandling L och M. Liten skillnad i propionsyra proportioner beroende på hög kvalité på ensilaget. Utveckling av empiriska modeller 36

37 Hur fungerar åtgärden praktiskt? Åtgärd Effekt/Djurpåverkan Preparat/manipulering ++ Jonoforer (=antibiotika) fungerar, men är förbjudet i Europa Vi vill hålla nere antibiotika i svensk djurproduktion

38 Hur fungerar åtgärden praktiskt? Åtgärd Effekt/djurpåverkan Fettillsats (+) Begränsat utrymme (<5 % fett i fodret) Sänker k smältbarheten för fiber produktkvalitet

39 Fungerande åtgärder Åtgärd Effektiv produktion Effekt/djurpåverkan Kan sänka belastningen per kg produkt med >10 % Måste å förenas med förbättrad skötsel och utfodring

40 Beräknad metanemission vid olika mjölkavkastning k (g metan/kg mjölk) 15 14,3 13, kg ECM kg ECM kg ECM

41 Hur blir det om vi ska producera både mjölk och kött? Kanske bättre med större andel av köttet från mjölkrasdjur?

42 Varifrån kommer mjölkkornas foder? 90 % av fodret är odlat i Sverige 5% kommer från övriga EU 5% kommer från övriga världen. Importerat foder utgör alltså en liten del men lyfts fram i debatten på grund av dess negativa miljöpåverkan

43 Växthusgasutsläpp per kg ts vallfoder gram CO 2. Odling och tre olika lk skördesystem. Flysjö et al., gräsvall blandvall rundbal plansilo tornsilo

44 Växthusgasutsläpp för fodermedel t.o.m. foderfabriken (grovfoder per kg ts) 1200 per kg g CO2e Christel Cederberg Källa: Flysjö m fl SIK rapport 772

45 Ät Ärter, böner, lupiner etc.

46 Majs kan vara ett bra alternativ

47 Mindre andel gräsvallar

48 Mera klöver i vallen!

49 Kan laddas ner på kan/popularvetenskap/popvet -skrifter/faktaserier/faktajordbruk/

50 Mjölk är klimatsmart Beräkningar på olika dryckers näringstäthet i förhållande till mängd växthusgaser som produktionen står för. Detta index kallar vi NDCI (Nutrient Denstiy to Climate Impact) index. Mjölk är både nyttigt och klimatsmart. Smedman, A. m fl., Nutrient density of beverages in relation to climate impact. Food Nutr Res. 54: /fnr.v54i0.5170

51 Böcker som kan laddas ner från SLUs hemsida

52 Några nyttiga web-adresser t i i t/

53 Ägarna av NorFor F.M.B.A.