Een zes jaar durende landelijk onderzoeksproject is afgerond met oplossingen om de zuivelindustrie te helpen de uitstoot van broeikasgassen te verminderen en tegelijkertijd de winstgevendheid te vergroten.

Het door zuivel gecoördineerde landbouwproject van 10 miljoen dollar, of zuivel-CAP, uiteengezet in 2013 om de broeikasgasbijdragen van de zuivelindustrie te beoordelen en boeren te helpen het doel van de industrie te halen om de uitstoot tegen 2020 met 25 procent te verminderen.

De aanbevelingen van het project zijn gericht op efficiëntie. Onderzoekers ontdekten dat een combinatie van ideale koegenetica, verbeterde voerstrategieën en beter mestbeheer zouden melkveebedrijven in staat kunnen stellen de uitstoot met een derde tot bijna de helft te verminderen, terwijl u meer melk produceert met minder voer.

Die efficiëntie verhoogt de winst en zorgt voor economische haalbaarheid, een eerste zorg, aangezien boeren jarenlang met lage melkprijzen te maken hebben.

Professoren Matt Ruark en Molly Jahn van de University of Wisconsin-Madison leidden het Dairy CAP in samenwerking met zeven andere universiteiten; het Amerikaanse ministerie van landbouw, die het project financierde; en het Innovation Center for U.S. Dairy, een industriële onderzoeksgroep. Het team bracht eerder dit jaar zijn eindrapport uit.

"Ik denk dat er drie grote afhaalrestaurants zijn, " zegt Ruark, hoogleraar bodemkunde. "Een, efficiëntie in de melkproductie leidt tot vermindering van de uitstoot van broeikasgassen. Twee, vermindering van broeikasgassen kan worden bereikt, samen met vermindering van verlies van nutriënten en verhoging van het economisch rendement. En drie, dat op zuivel gebaseerde teeltsystemen zich kunnen aanpassen aan klimaatverandering."

Melkproductie leidt voornamelijk tot uitstoot van broeikasgassen via het methaan dat wordt geproduceerd in de pens van koeien, tijdens het opslaan en verspreiden van mest, en in samenwerking met het verbouwen van gewassen voor voer.

Methaan is een onvermijdelijk bijproduct van de vertering van herkauwers en het is zorgwekkend omdat het 25 keer sterker is dan koolstofdioxide bij het vasthouden van warmte in de atmosfeer. Lachgas uit mest en kunstmest is 10 keer krachtiger dan methaan.

Het Dairy CAP-team volgde de emissies in elk van deze fasen. Experimentele modificaties werden gedurende hun hele levenscyclus gevolgd om te identificeren hoe, bijvoorbeeld, Veranderingen in het voer hadden niet alleen gevolgen voor de productie van melk en methaan, maar ook voor de uitstoot van mest en de groei van gewassen die met die mest werden bemest.

Experimenten werden uitgevoerd in het UW-Madison Dairy Cattle Center, het Arlington-onderzoeksstation, het USDA Dairy Forage Research Center in Prairie du Sac, Wisconsin, en bij partnerinstellingen. De experimenten hielpen bij het verfijnen van feed-to-mest computermodellen van emissies en economisch rendement voor zowel 150- als 1, Melkveebedrijven met 500 koeien.

De voordelen van het fokken van koeien voor een efficiënte melkproductie en het gebruik van de beste voerpraktijken, mestverwerkings- en teeltsystemen telden snel op.

"Als we deze beste managementpraktijken implementeren, we gaan de uitstoot van broeikasgassen met 36 procent verminderen" voor een 1, 500-koeienmelkerij, zegt Ruark. "Tegelijkertijd, we gaan de stikstofverliezen naar het grondwater met 41 procent verminderen. We gaan de fosforverliezen naar het oppervlaktewater met 52 procent verminderen. En we gaan de winst met 20 procent verhogen."

Soortgelijke praktijken zouden de uitstoot van broeikasgassen met 46 procent kunnen verminderen voor melkveebedrijven met 150 koeien, vonden de onderzoekers.

Een van de meest effectieve manieren om de uitstoot te verminderen, is door een anaërobe vergister te gebruiken om het methaan uit opgeslagen mest om te zetten in koolstofdioxide. omdat het minder krachtig is. Hoewel dit een dure oplossing is, de kosten zouden gedeeltelijk kunnen worden gecompenseerd door elektriciteit op te wekken en te verkopen door het methaan te verbranden of door het om te zetten in gecomprimeerd aardgas om auto's en vrachtwagens van brandstof te voorzien.

Nog, het veranderen van praktijken om de uitstoot te verminderen kan een moeilijke verkoop zijn, terwijl boeren blijven worstelen door een jarenlange daling van de melkprijzen, zegt UW-Madison-professor Mark Stephenson. Een expert in zuiveleconomie, Stephenson evalueerde alternatief mestbeheer voor de Dairy CAP. Lage melkprijzen hebben ertoe bijgedragen dat 800 melkveebedrijven in Wisconsin in het jaar sinds augustus 2018 zijn gesloten.

"Een van de pijlers van duurzaamheid is economisch. Alleen omdat je broeikasgassen wilt verminderen, wil nog niet zeggen dat je het je kunt veroorloven om de beste praktijken toe te passen, " zegt Stephenson. "De efficiëntiewinsten zijn de sleutel tot de adoptie."

Die efficiëntie komt voort uit het verbeteren van de omzetting van voer in melk door voerpraktijken en melkkoeiengenetica, die zowel de kosten als de uitstoot kunnen verminderen. Onderzoekers verzamelden ook aanbevelingen om boeren te helpen zich aan te passen aan een opwarmend klimaat, zoals manieren om de ventilatie te voorspellen die nodig is in een stal om koeien koel en productief te houden.

De bevindingen van het project zijn verspreid door de Division of Extension en op de Virtual Farm-website die wordt gehost door Pennsylvania State University. De site toont de typische activiteiten van zowel grote als kleine melkveebedrijven en manieren waarop ze hun impact op het milieu kunnen verminderen.

"Het Dairy CAP was een geweldige kans om samen te werken met ongeveer 100 wetenschappers in het hele land, " zegt Carolyn Betz, de projectmanager en auteur van het eindrapport.

Ze erkent dat de uitdagingen waarmee melkveehouders vandaag worden geconfronteerd, het moeilijk kunnen maken om snel nieuwe managementpraktijken toe te passen. Maar Betz ziet kansen omdat boerderijen hun activiteiten in de loop van de tijd onvermijdelijk updaten.

"Als boeren toch veranderingen doorvoeren, we hopen dat ze deze oplossingen zullen opnemen, ' zegt Betz.