Das Thema der Methanproduktion (CH4) steht seit Jahrzehnten im Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses, wobei die Wiederkäuerproduktion im Mittelpunkt der Diskussion steht.
Was können wir also in der Milchwirtschaft tun, um die CH4-Produktion zu verringern?
Wir haben uns mit Dr. Sophie Parker-Norman, Leiterin der Abteilung F&E und Technik bei Volac International, unterhalten, um mehr über die Wissenschaft rund um die CH4-Produktion zu erfahren. Außerdem wollten wir wissen, wie wir die CH4-Produktion über die Ernährung steuern können.
Ein Blick in den Pansen
Ein besseres Verständnis der Pansenfunktion ist entscheidend, um die Herausforderung der CH4-Reduktion zu meistern. Ein biologisches Rätsel - die mikrobielle Population des Pansens besteht aus Bakterien, Protozoen, Pilzen und Archaeen. Sie ist so spezialisiert, dass sich einige Arten (Pansenprotozoen) gemeinsam mit der Kuh entwickelt haben.
Um die Größe dieser mikrobiellen Population zu verdeutlichen, hat der Pansen ein Fassungsvermögen von etwa 180 Litern und enthält über 20 Milliarden Mikroben in einem Teelöffel Pansensaft.
Wir wissen zwar immer noch nicht viel über ihre Aktivität, aber wir wissen, dass diese Mikrobenpopulation komplexes Pflanzenmaterial durch anaeroben Abbau schnell verdaut, um sowohl für die Mikroben als auch für die Wirtskuh Energie zu erzeugen. Dieses Power-Duo aus Kuh und Pansenmikroben ist besonders effektiv in Ländern wie dem Vereinigten Königreich, wo 65 % des Bodens nur für den Anbau von Gras geeignet sind. Die Landnutzung mit Hilfe von Wiederkäuern ermöglicht die Umwandlung von Grasland in eine Quelle für die menschliche Proteinnahrung.
Warum die Fokussierung auf Emissionen?
Während die Umweltauswirkungen der CH4-Emissionen aufgrund ihrer Wirkung als Treibhausgas (die Erwärmung ist etwa 24-mal stärker als bei Kohlendioxid) ein großes Problem darstellen, gibt es noch weitere Auswirkungen für die Milchviehhalter, die ebenfalls berücksichtigt werden müssen.a
Da die CH4-Produktion zwischen 2 und 12 % des Energieverlustes in der Nahrung ausmacht, könnte sie aufgrund einer schlechten Energieverwertung in der Nahrung größere Rentaabilitätsverluste bedeuten. Ein Energieverlust von 10 % bei einem Holstein entspricht einem Rückgang der Milchproduktion um etwa 5 kg.
In den nächsten fünf Jahren werden wir eine Verschärfung der Vorschriften für CH4-Emissionen beobachten. Sie ergeben sich aus einer Kombination von Verbrauchernachfrage, Politik sowie staatlicher Regulierung und sollten von allen als Chance gesehen werden, die Produktionseffizienz durch eine Vielzahl von Ansätzen zu verbessern.
Die wichtigsten Bestandteile
Wenn es um die Verringerung der CH4-Produktion geht, spielen die Futterbestandteile eine wichtige Rolle. Ein hoher Ballaststoffanteil in der Nahrung führt zu einer starken Wiederkäuung und CH4-Produktion. Die Verringerung eines Teils der Ballaststoffe kann einen großen Einfluss auf die CH4-Produktion pro Kuh haben. Eine Erhöhung des Verhältnisses von Kraftfutter zu Raufutter ist jedoch mit Vorsicht zu behandeln, um eine Pansenazidose zu vermeiden. Stattdessen sollten Alternativen wie Futterzusätze in Betracht gezogen werden, um das Fermentationsmuster ohne negative Folgen zu verändern.
Da eine erhöhte Durchflussrate auch ein Faktor für die Verringerung der CH4-Produktion ist, ist die Auswahl der Inhaltsstoffe zur Erhöhung der Propionat-Produktion eng damit gekoppelt. Normalerweise verbleiben Ballaststoffe 30-40 Stunden im Pansen. Durch die Aufnahme eines geringeren Anteils unverdaulicher Ballaststoffe in das Futter kann jedoch eine schnellere Durchflussrate erreicht werden. Auf diese Weise kommt es zu einer geringeren Fermentation und somit zu einer geringeren CH4-Produktion. Eine schnellere Durchflussrate bedeutet jedoch auch, dass die Pansenmikroben einen höheren Energiebedarf haben, um eine erhöhte Teilungsrate zur Aufrechterhaltung der Populationszahlen zu erreichen, sodass auch bei diesem Ansatz zur Vorsicht geraten wird.
Fütterung von Qualitätsfutter
Durch die Verbesserung der Fütterungseffizienz durch die Verfütterung von qualitativ hochwertigem Futter ist es möglich, die CH4-Produktion pro kg Milch deutlich zu senken. Zu den Schlüsselfaktoren, die es zu berücksichtigen gilt, gehören der Reifegrad bei der Ernte. Jüngeres Material liefert in der Regel eine bessere Qualität, ebenso wie eine gute Silierung und Lagerung, um die Konservierung von Nährstoffen zu maximieren.
Berücksichtigung der Vorteile von Futtermittelzusatzstoffen
In den letzten 10 Jahren gab es eine enorme Entwicklung bei der Verringerung von CH4 durch Futtermittelzusatzstoffe wie Knoblauchextrakte, ätherische Öle, aus Algen isolierte Verbindungen und das synthetische 3-Nitrooxypropanol. Zweifellos werden diese Stoffe in Zukunft weithin verfügbar sein und als Teil einer Ernährungsstrategie zur Reduzierung von CH4 eingesetzt werden.
Dr. Parker-Norman sagt “Meiner Meinung nach besteht der Erfolgsfaktor bei der Auswahl solcher Zusatzstoffe darin, sowohl eine CH4-Reduzierung als auch eine verbesserte Produktion anzustreben. Diese beiden Ziele zusammen werden die Einarbeitung von Zusatzstoffen wesentlich erleichtern und gleichzeitig die Einnahmen über den Futterkosten halten. Diese Zielvorgaben werden natürlich von den gesetzlichen Bestimmungen der einzelnen Länder bestimmt.”
Die Zukunft der CH4-Minderung
Um die Verringerung der CH4-Emissionen in den nächsten fünf Jahren wirklich voranzutreiben, ist es von entscheidender Bedeutung, dass wir die Effizienz der Produktion verbessern. Vor diesem Hintergrund müssen Ernährungswissenschaftler CH4-Emissionsvorhersagen in Futtermittelrezepturmodellen verwenden, um die CH4-Emissionen zu mindern.
Wissenschaftliche Fortschritte in unserem Verständnis der CH4-Reduzierung haben der Milchwirtschaft eine solide Grundlage für die Entwicklung erfolgreicher Anwendungen geliefert. Diese Entwicklung wird sich mit dem zunehmenden Verständnis nur weiter fortsetzen. Diese Kombination aus Wissenschaft und Anwendungen in der Ernährung wird die Milchproduktion in eine nachhaltige und produktive Zukunft führen.
Die vollständige Geschichte:
Um Dr. Sophie Parker-Normans vollständige Stellungnahme zum Thema CH4-Reduzierung zu hören, klicken Sie hier >>>