Voederstrategieën in de strijd tegen de klimaatverandering

De strijd tegen de klimaatverandering komt stilaan op gang. Het Vlaams Klimaatbeleidsplan 2021-2030 stelt als doel de uitstoot van broeikasgassen in de landbouw tegen 2030 met 26 % terug te dringen t.o.v. het referentiejaar 2005. In het Convenant Enterische emissies rundvee 2021-2030 wordt dit vertaald naar een reductie van de enterische methaanemissie door rundvee met 19 %. De methaan die bij de fermentatie van het voeder in de pens vrijkomt, betekent ook een energieverlies voor de koe. De uitstoot ervan verlagen kan dus ook een positief effect hebben op de melkproductie. Potentiële voederstrategieën om de uitstoot te verlagen zijn voederadditieven, vetten in het voeder, verhogen van het zetmeelgehalte of verlagen van het vezelgehalte. Hoewel er al heel wat strategieën met invloed op de methaanuitstoot gekend zijn, hebben ze vaak wisselende resultaten, waardoor de toepassing van deze strategieën in de praktijk nog heel beperkt is. Ook moet de koolstofvoetafdruk van de voederproductie in rekening gebracht worden om het netto-effect te kunnen beoordelen.

Voederadditieven kunnen ingrijpen op verschillende stappen in het vormingsproces van methaan in de pens. Ze beïnvloeden de bacteriën die methaan produceren, verhinderen de productie van de bouwstenen van methaan of vangen deze weg, … Ze worden slechts in kleine hoeveelheden aan het rantsoen toegevoegd, maar hun werking is mogelijk slechts tijdelijk. De bacteriën in de pens kunnen zich aan de nieuwe omstandigheden aanpassen waardoor het effect op de methaanuitstoot verdwijnt.

In haar doctoraat onderzocht Van Wesemael het effect van het voederadditief 3-NOP (3-nitrooxypropanol). Toedienen van 1,6 g 3-NOP per koe per dag bleek voldoende om de methaanuitstoot met meer dan 20 % te verlagen. De melkproductie werd door het additief niet beïnvloed. Het additief mengen onder het ruwvoer of toevoegen aan krachtvoerpellets had quasi hetzelfde effect. De productie van het additief gaat gepaard met de uitstoot van extra broeikasgassen, maar deze bedragen minder dan 1 % van de uitstoot van een koe. Het netto-effect blijft dus positief.

Het vetgehalte van het rantsoen verhogen is eveneens een veelbelovende strategie om de methaanuitstoot te verlagen. Een rantsoen met meer vet bevat minder fermenteerbare organische stof en het vet kan ook de verteerbaarheid van de vezels in het rantsoen verlagen. Beide effecten zorgen voor een lagere productie van methaan in de pens. Vet is bovendien ook toxisch voor verschillende soorten micro-organismen die methaan produceren in de pens. Een hoger vetgehalte van het rantsoen verhoogt de energiedensiteit van het rantsoen. Dit zal doorgaans de productiviteit van de dieren verhogen waardoor ook de efficiëntie toeneemt. De uitstoot per kilogram melk wordt zo dus lager. Boven 60 – 70 gram vet per kg DS gaat de opname van het rantsoen wel achteruit. Dit is uiteraard geen wenselijk effect en moet vermeden worden.

Van Wesemael verving in haar onderzoek het geïmporteerde sojaschroot in het melkveerantsoen door bierdraf en koolzaadschroot. Beide zijn bijproducten en worden lokaal geproduceerd. Hierdoor ligt de koolstofvoetafdruk van het voeder lager. Daarnaast is bierdraf rijk aan vet, waardoor de methaanproductie mogelijks verlaagt. Sojaschroot vervangen door koolzaadschroot of door een combinatie van koolzaadschroot en bierdraf verlaagde de absolute methaanuitstoot met 8 %. Daarnaast daalde de koolstofvoetafdruk van de voederproductie door deze vervanging met 30 %. De combinatie van koolzaadschroot en bierdraf ter vervanging van sojaschroot leverde bovendien een stijging van de melkproductie op. Sojaschroot gedeeltelijk vervangen door bierdraf alleen leverde enkel winst op het vlak van de koolstofvoetafdruk van de voederproductie (-10 %), maar niet in de methaanuitstoot van de koe. Verder onderzoek is nodig om de waargenomen effecten op de methaanuitstoot beter te begrijpen en te kwantificeren.

Figuur 1. De spijsvertering bij een koe en vorming van methaan in de pens

Methaan wordt gevormd door reactie van H2 en CO2 in de pens. Bepaalde koolhydraten, suiker en ruwe celstof (RC), stimuleren de vorming van methaan, terwijl zetmeel de vorming van methaan net tegenwerkt (figuur 1). Uit een rantsoen met meer zetmeel zal dus minder methaan gevormd worden, in vergelijking met een rantsoen met meer vezels. Deze strategie kan gerealiseerd worden door op graan gebaseerde rantsoenen te gebruiken in plaats van op ruwvoer gebaseerde rantsoenen of door ruwvoer van gras te vervangen door ruwvoer met een hoog zetmeelgehalte, zoals maïs.

Uit haar onderzoek concludeert Van Wesemael dat graskuil vervangen door maïskuil weinig effect heeft op de methaanuitstoot. Als de rantsoenen evenwichtig worden samengesteld voor energie (VEM) en bestendig eiwit (DVE) en met voldoende aanbreng van glucogene energie (zetmeel) moet immers dermate gecorrigeerd worden dat de eindbalans ongeveer hetzelfde is. Hetzelfde geldt voor het toevoegen van bietenpulp aan het rantsoen, als de pulp ingezet wordt ter vervanging van ruwvoer. Als de pulp krachtvoer vervangt kan dit wel een positief effect hebben op de koolstofvoetafdruk van de voederproductie.

Het doctoraat van Van Wesemael toont aan dat verschillende voederstrategieën kunnen bijdragen aan de verlaging van de uitstoot van broeikasgassen door de melkveehouderij. Inzetten op het verlagen van de methaanproductie in de pens is hiervoor een eerste belangrijke strategie. Hiervoor kunnen verschillende voederstrategieën apart of gecombineerd toegepast worden. Daarnaast illustreert het proefschrift de grote bijdrage van de voederproductie aan de totale koolstofvoetafdruk van de melkveehouderij. De keuze voor lokale ruwvoeders, bijproducten en krachtvoeders ter vervanging van geïmporteerde producten zoals sojaschroot kan een aanzienlijk verschil maken. Door de methaanuitstoot van het rundvee en de koolstofvoetafdruk van het voeder te verlagen kan een aanzienlijke klimaatwinst geboekt worden.

Figuur 2. Automatische registratie van voeropname met RIC-bakken