Internationell forskning söker sätt att minska nötkreaturens metanutsläpp

En gemensam fråga för hela livsmedelssektorn är att producera livsmedel för mänskligheten med allt mindre klimatutsläpp. Finlands regering har som mål att Finland ska vara klimatneutralt senast 2035. Inom EU är motsvarande mål år 2050. Av den globala produktionen av växthusgaser kommer ca 30 % från livsmedelsproduktionkedjan och 17 % från husdjursproduktionen. I enlighet med Paris’ klimatavtal beslöts att klimatuppvärmningen ska begränsas till 1,5 grader. Enligt beräkningar skulle det förutsätta att husdjurens metanproduktion minskas från 2010 års nivå 11-30 % tillår 2023 och till 24-47 % till år 2050, beroende på vilket scenarie som tillämpas.

Av jordbrukets utsläpp av växthusgas i Finland kommer 13,5 % från husdjurens metabolism. Den finländska mjölkproduktionen är mycket utsläppseffektiv i internationell jämförelse. Enligt FAO:s kalkyler producerar den finska kon 1 kg kolekvivalenter per kilo mjölk, den europeiska kon producerar 1,37 kg, den afrikanska 7 kg och i medeltal producerar världens kor 2,5 kg kolekvivalenter per kilo mjölk. I siffrorna har man också beaktad förändringarna av markanvändningen. Metanutsläppet per kilo mjölk har i Finland minskat med en tredjedel på 50 år, då mjölkproduktionen har ökat och foderutnyttjandet förbättrats (Faba 2019).

Mjölkproduktionens klimatpåverkan ökas av den metangas som produceras i kornas våm. Med hjälp av våmmikroberna kan idisslarna utnyttja fiberrikt foder som inte duger som människoföda, bland annat vallgräs, och förvandla det till näringsrika animalieprodukter. Som biprodukt uppstår emellertid metan, ca 20 g/kg torrsubstans som kon äter. Mest metan bildas vid spjälkningen av fiberrika foder med dålig smältbarhet, och minst av kraftfoder. Av den användbara energi som kon får i sig går ca 10 % till spillo i form av metan.

kor i hagen

Ett effektiv sätt att minska metanutsläppen i mjölkproduktionen är att höja utfodringsnivån

Forskningen om husdjurens avel och utfodring i Finland och i världen letar nu efter sätt att minska idisslarnas metanproduktion. Hög medelproduktion, höjning av kraftfodernivån, effektiv kviguppfödning och ökning av kornas livstida avkastning sänker metanproduktionen per liter mjölk. Metanproduktionen kan också påverkas genom valet av fodermedel, foderstatens sammansättning och med olika tillsatsämnen. Många tillsatsämnen har ändå biverkningar som försämrar foderintaget och avkastningen. Tillsatsämnena måste godkännas av EU, och de godkänns för vissa användningsändamål. För att ett tillsatsämne ska godkännas måste det vara effektivt och säkert.

I en sammanfattning av flera metanundersökningar eler en meta-analys som gjorts inom ramen för det internationella metanforskningsprojektet Global Network, jämfördes olika strategiegr för att minska metanproduktionen och deras forskningsresultat (Arndt m.fl. 2022).

Ett effektivt sätt att minska metanutsläppen i mjölkproduktionen är att höja utfodringsnivån Fodret stannar kortare tid i våmmen och genomströmningshastigheten ökar. Enligt meta-analysen sänkte en höjning av utfodringsnivån metanproduktionen per liter mjölk med i medeltal 17 % och höjde mjölkproduktionen med 17 %. En förbättring av ensilagets smältbarhet minskade metanproduktionen per liter mjölk med i medeltal 13 %. Samtidigt förbättrade det mjölkproduktionen med i medeltal 13 %. Den höga proteinhalten i tidigt skördat vallfoder kan å andra sidan försämra utnyttjandet av kväve och öka kväveutsläppen. (Arndt m.fl. 2022.)

En höjning av kraftfodernivån har minskat metanproduktionen per liter mjölk med i medeltal 9 % men förbättrat mjölkproduktionen med 17 %. Risken för våmförsurning kan i praktiken begränsa möjligheten till att höja kraftfodergivan. Det som bäst kan rekommenderas är att kraftfodernivån höjs med biproduktsfoder som inte lämpar sig som människoföda. (Arndt m.fl. 2022.) Kraftfodernivåerna och effekterna av en nivåhöjning är olika om man använder majsensilage än vid utfodring med vallensilage.

Mjölkproduktionen och foderutnyttjandet har förbättrats signifikant med finsk utfodring

rapsblommor och frön

Enligt finsk forskning har man genom att tillsatta fett i form av rybsexpeller fått en minskning av metanproduktionen på 15-20 % (Halmemies m.fl. 2019; Bayat m.fl. 2022.) Mjölkproduktionen och foderutnyttjandet har som bäst förbättrats signifikant med den finska utfodringen (Bayat m.fl. 2022.) Enligt internationell meta-analys var den genomsnittliga inverkan av växtfetter och oljor samt frön av oljeväxter på metanproduktionen -12 % per kilo mjölk, utan att mjölkproduktionen förändrades. Endast de växtfetter som är i foljeform påverkade metanproduktionen. (Arndt m.fl. 2022.)

EU har nyligen godkänt ett nytt tillsatsämne, 3-nitro-oxypropanol (3-NOP) för minskande av metanproduktionen. Det verkar i våmmen genom att stoppa det sista skedet av metansyntesen. DSM, som tagit fram tillsatsen 3-NOP, bygger som bäst en anläggning för produktion av ämnet. Med 3-NOP har man i undersökningar lyckats minska metanproduktionen med i medeltal 32 % per liter mjölk. Dess effekt minskar när fodrets fiber- och fetthalt ökar. Tillsatsämnet har något minskat kornas torrsubstansintag. (Kebreab m.fl. 2023.) Tillsatsämnet 3-NOP har haft svagare effekt med vallensilage än med majsensilage (van Gastelen m.fl. 2022). Hos nysskalvade kor har 3-NOP sänkt metanproduktionen men minskat foderintaget och produktionen efter kalvningen. Vid låg kraftfodernivå hade tillsatsämnet 3-NOP mindre effekt på metanproduktionen än vid hög kraftfodernivå, och effekten försvann med tiden (Schilde 2021.) Det skulle behövas mera forskning om långtidsanvändning av ämnet i finländska förhållanden.

Med Asparagopsis-rödalger har man fått kraftiga effekter på metanproduktionen, som minskat upp till 80 %. Deras aktiva substans är bromoform, vars säkerhet inom husdjursproduktionen ännu utreds. Också rödalgernas jodhalt överstiger de tillåtna värdena. Asparagopsis-algprodukter är inte godkända i EU. Produkterna produceras inte heller ännu industriellt, så de är dyra. (Arndt m.fl. 2022.)

Fortsatt forskning och produktutveckling ger nya alternativ för att sänka metanproduktionen

Forskningen letar hela tiden efter och undersöker nya ämnen som kan sänka metanproduktionen. Inom de närmaste åren kan vi vänta oss nya alternativ för att sänka metanproduktionen. Vårt nätverk av toppuniversitet, -forskningsanstalter och -forskningssamfund ger Hankkija styrka att förnyas och stöder våra kunders framgång också i fortsättningen. Med dess hjälp har vi alltid tillgång till den nyaste kunskapen och kan testa nyheter effektivare än vad vi kunde på egen hand.

De tillsatser som effektivast begränsar metanproduktionen höjer utfodringskostnaderna, och man borde hitta rättvisare sätt att fördela kostnaderna. I en del länder har man redan etablerad organisationer av den typ som reglerar utsläppshandeln för att administrera jordbrukets klimatkostnader och klimatmytta. Husdjursproduktionens högre kostnader kunde också kompenseras via priset på mjölk eller kött.

 

Källor

Arndt ym. 2022. Full adoption of the most effective strategies to mitigate methane emissions by ruminants can help meet the 1.5 °C target by 2030 but not 2050. PNAS 119:20

Bayat et al. 2022. Evaluating the effects of high-oil rapeseed cake or natural additives on methane emissions and performance of dairy cows. J. Dairy Sci 105:1211.

Halmemies-Beauchet-Filleau ym. 2019. Rapeseed lipids to decrease saturated fatty acids in milk and ruminal methane emissions of dairy cows. in Udén ym. Proc. 10th Nordic Feed Sci Conf., Rapport Sveriges lantbruksuniv. husdjur no. 302:69, SLU

Kebreab ym. 2023. A meta-analysis of effects of 3-nitrooxypropanol on methane production, yield, and intensity in dairy cattle, J. Dairy Sci. 106:927

Schilde ym. 2021. Effects of 3-nitrooxypropanol and varying concentrate feed proportions in the ration on methane emission, rumen fermentation and performance of periparturient dairy cows. Arch. Animal Nutrition 75, 2:79.

van Gastelen ym. 2022. Methane mitigation potential of 3-nitrooxypropanol in lactating cows is influenced by basal diet composition, J. Dairy Sci. 105:4064