Bæredygtig mejeriprojekt finder måder til at sænke emissioner, øge overskuddet

En seks år lang, landsdækkende forskningsprojekt er afsluttet med løsninger, der hjælper mejeriindustrien med at reducere udledningen af ​​drivhusgasser og samtidig øge rentabiliteten.

Det 10 millioner dollars Dairy Coordinated Agricultural Project, eller Dairy CAP, fastsat i 2013 for at vurdere mejeriindustriens drivhusgasbidrag og hjælpe landmænd med at nå industriens mål om at reducere udledningen med 25 procent i 2020.

Projektets anbefalinger fokuserer på effektivitet. Forskere fandt ud af, at en kombination af ideel ko-genetik, forbedrede fodringsstrategier og bedre gødningshåndtering kunne give mælkebedrifter mulighed for at reducere emissionerne med en tredjedel til næsten det halve, samtidig med at man producerer mere mælk med mindre foder.

Denne effektivitet øger profitten og sikrer økonomisk gennemførlighed, en stor bekymring, da landmændene fortsat udholder år med lave mælkepriser.

Professorerne Matt Ruark og Molly Jahn fra University of Wisconsin-Madison ledede Dairy CAP i samarbejde med syv andre universiteter; det amerikanske landbrugsministerium, som finansierede projektet; og Innovation Center for U.S. Dairy, en industriforskningsgruppe. Holdet udsendte sin endelige rapport tidligere på året.

"Jeg tror, ​​der er tre store takeaways, " siger Ruark, professor i jordbundsvidenskab. "En, effektivitet i mælkeproduktionen fører til reduktion af drivhusgasemissioner. To, reduktioner i drivhusgasser kan opnås sammen med reduktioner i næringsstoftab og stigninger i økonomisk udbytte. Og tre, at mejeribaserede afgrødesystemer kan tilpasse sig klimaændringer."

Mælkeproduktion fører primært til udledning af drivhusgasser gennem den metan, der produceres i køernes vom, under gødningsopbevaring og -spredning, og i forbindelse med dyrkning af afgrøder til foder.

Metan er et uundgåeligt biprodukt af drøvtyggeres fordøjelse, og det er bekymrende, fordi det er 25 gange stærkere end kuldioxid til at fange varme i atmosfæren. Dinitrogenoxid fra gødning og gødning er 10 gange mere potent end metan.

Dairy CAP-teamet sporede emissioner på hvert af disse stadier. Eksperimentelle modifikationer blev fulgt gennem hele deres livscyklus for at identificere, hvordan for eksempel, foderændringer påvirkede ikke kun produktionen af ​​mælk og metan, men også gylleemissionerne og væksten af ​​afgrøder gødet med denne gødning.

Eksperimenter blev udført på UW-Madison Dairy Cattle Center, Arlington Research Station, USDA Dairy Forage Research Center i Prairie du Sac, Wisconsin, og hos partnerinstitutioner. Eksperimenterne hjalp med at forfine foder-til-gødning computermodeller af emissioner og økonomisk afkast for både 150- og 1, 500-kø-mælkekvægbrug.

Fordelene ved at avle køer til effektiv mælkeproduktion og bruge de bedste foderpraksis, gyllehåndtering og dyrkningssystemer tilføjet hurtigt.

"Hvis vi implementerer denne bedste ledelsespraksis, vi vil reducere drivhusgasemissionerne med 36 procent" for en 1, 500-ko ​​mejeri, siger Ruark. "På samme tid, vi vil reducere kvælstoftabet til grundvandet med 41 procent. Vi vil reducere fosfortabet til overfladevand med 52 procent. Og vi vil øge profitten med 20 procent."

Lignende praksis kan reducere drivhusgasemissionerne med 46 procent for 150-kø-mælkekvægbedrifter, fandt forskerne.

En af de mest effektive måder at reducere emissioner på er at bruge en anaerob rådnetank til at omdanne metan fra lagret gødning til kuldioxid, da den er mindre potent. Selvom dette er en dyr løsning, omkostningerne kunne delvist udlignes ved at producere og sælge elektricitet fra afbrænding af metanen eller omdanne den til komprimeret naturgas til brændstof til biler og lastbiler.

Endnu, at ændre praksis for at reducere emissioner kan være et hårdt salg, mens landmændene fortsætter med at kæmpe sig gennem et årelangt fald i mælkepriserne, siger UW-Madison professor Mark Stephenson. En ekspert i mejeriøkonomi, Stephenson evaluerede alternativ gødningshåndtering til Dairy CAP. Lave mælkepriser har siden august 2018 været med til at presse 800 mælkebedrifter i Wisconsin til at lukke i år.

"Et af benene til bæredygtighed er økonomisk. Bare fordi du ønsker at reducere drivhusgasser, betyder det ikke, at du har råd til at anvende den bedste praksis, " siger Stephenson. "Effektivitetsgevinsterne er nøglen til vedtagelsen."

Denne effektivitet stammer fra at forbedre omdannelsen af ​​foder til mælk gennem fodringspraksis og malkekogenetik, hvilket kan reducere både omkostninger og emissioner. Forskere har også samlet anbefalinger for at hjælpe landmænd med at tilpasse sig et opvarmende klima, såsom måder at forudsige den nødvendige ventilation i en stald for at holde køerne kølige og produktive.

Projektets resultater er blevet distribueret af Division of Extension og på Virtual Farm-webstedet hostet af Pennsylvania State University. Webstedet demonstrerer den typiske drift af både store og små mælkebedrifter og måder, hvorpå de kan reducere deres indvirkning på miljøet.

"Den Dairy CAP var en rigtig spændende mulighed for at arbejde sammen med omkring 100 forskere over hele landet, " siger Carolyn Betz, projektlederen og forfatter til slutrapporten.

Hun erkender, at de udfordringer, mælkeproducenterne står over for i dag, kan gøre det svært hurtigt at indføre ny ledelsespraksis. Men Betz ser muligheder, da gårde uundgåeligt opdaterer deres drift over tid.

"Når landmænd alligevel foretager ændringer, vi håber, de vil inkorporere disse løsninger, siger Betz.