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Strategie alimentari per Strategie alimentari per ridurre la produzione di metano ridurre la produzione di metano
nell’allevamento delle vacche da latte. nell’allevamento delle vacche da latte. Il progetto Il progetto ArchaeaArchaea..
REG. (CE) N. 1698/2005 - PSR 2007 - 2013DGR N. 1354 DEL 03.08.2011
MISURA 124 – “COOPERAZIONE PER LO SVILUPPO DI NUOVI PRODOTTI, PROCESSI E TECNOLOGIE NEL SETTORE AGRICOLO, ALIMENTARE E FORESTALE”
Dipartimento di Biomedicina Comparata Dipartimento di Biomedicina Comparata
e Alimentazionee Alimentazione
Università di PadovaUniversità di Padova
Lucia Bailoni, Lucia Bailoni, MirkoMirko CattaniCattani, , Laura Laura MaccaranaMaccarana, Nadia , Nadia GuzzoGuzzo
Il progetto Il progetto ArchaeaArchaea..
Carbon footprint del latte
Per Carbon Footprint (CF) si intende la quantità totale di anidride carbonica (CO2) e degli altri gas ad effetto serra, associata ad un prodotto.
La misura di CO2 equivalente esprime in quale misura ciascun gas contribuisce all’effetto serra:
1 kg di anidride carbonica CO2 � 1 kg di CO2 eq1 kg di metano CH4 � 25 kg di CO2 eq1 kg di protossido di azoto N20 � 298 kg di CO2 eq
CO2 equivalenti (Forster, 2007)
Ripartizione delle emissioni globali di GHG (CO2eq) nei diversi settori produttivi:
confronto fra fonti diverse
Steinfeld et. al. 2006 (FAO)
ICCP, 2007
Pulina et al. 2010 (ASPA)
Agricoltura � 6.6%
2006 (FAO) Agricoltura �18%
Ripartizione delle emissioni globali di GHG (CO2eq) nel comparto zootecnico (Pulina et al., 2010)
In Italia l’emissione stimata di GHG negli allevamenti è pari al 3.22% (circa il 50% del totale dell’agricoltura)
Carbon footprint per il latte
Es. Per un kg di latte � 1.35 kg di CO2 eq.di questi oltre il 40% � emissioni di CH4 enterico
La quota restante: • CH4 gestione delle deiezioni (3-5%)
raccolta e conservazione• N 0 gestione delle deiezioni (4-6%)• N20 gestione delle deiezioni (4-6%)
prodotto in stalla e nei siti di raccolta • N20 suolo diretto (8-12%)
fertilizzanti, residui colturali, pascolo,…• N20 suolo indiretto (5-9%)
precipitazioni, lisciviazione, ruscellamento• CO2 diretta e indiretta (30%)
combustibili, E elettrica, prod. sementi, pesticidi, alimenti acquistati
Evoluzione dal 1944 al 2007 delle emissioni di GHG negli allevamenti da latte USA (Capper et al., 2009)
Progetto ArchaeaProcedure per la stima in vitro della produzione di gas
e di metano negli alimenti e nelle diete per bovine da latte
1) Prelievo di liquido ruminale
2) Preparazionedell’inoculo eincubazione
Progetto ArchaeaProcedure per la stima della produzione di gas
e di metano negli alimenti e nelle diete per bovine da latte
Rapporto 2:1, saliva e liquido ruminale, 75 ml totali con 0.5 g di alimento)
3) Valutazione del gas prodottoe della concentrazionedel metano
300
350
400
Gas
pro
duct
ion,
ml/g
DM
.
Progetto ArchaeaProcedure per la stima della produzione di gas
e di metano negli alimenti e nelle diete per bovine da latte
0
50
100
150
200
250
0 10 20 30 40 50 60 70Time, h
Gas
pro
duct
ion,
ml/g
DM
.
Sistema wireless, lettura ogni minuto
300
400
Gas (
ml/
g S
S)
Farina di mais
Polpe di bietola
Progetto ArchaeaProduzione di gas totale (ml/g ss)
di singoli alimenti zootecnici
0
100
200
0 3 6 9 12 15 18 21 24
Gas (
ml/
g S
S)
Fieno di prato pol.
Panello di lino
Fieno di loietto
Tempo (h)
13,012,0 11,7 11,6
10,8
9
12
15
% d
i m
eta
no
Progetto ArchaeaProduzione di metano (% sul gas totale)
dei singoli alimenti
0
3
6
Panello di lino
Fieno di loietto
Fieno di prato
Polpe di bietola
Farina di mais
% d
i m
eta
no
Progetto ArchaeaRazione di riferimento ottenuta sulla base
di una indagine su 3376 aziende A.Pro.La.V. dalle quali è stato estratto un campione di 85
Formulazione kg ss
Insilato di mais 6.8
Farina di mais 4.0
Farina di orzo 2.3
F.e. soia 48% 2.2F.e. soia 48% 2.2
Fieno di medica 1.7
Fieno di loietto 0.9
Fieno di prato polifita 0.9
Semi di lino estruso 0.6
Grasso idrogenato -
Semi integrali di soia -
Soia estrusa -
Totale 19.4
DieteRIF. Bassa
PGAlta PG
Alta Fibra*
AltoAmido
Bassa Lipidi
Altalipidi**
Alta lipidi***
PG 15.2 11.7 18.7 15.3 15.2 15.3 15.2 15.1
Lipidi 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 2.2 5.5 5.5
NDF 37.0 37.1 37.0 44.8 33.1 37.1 36.9 37.1
Progetto ArchaeaCaratteristiche delle razioni (% ss) per vacche da latte
sottoposte a fermentazione in vitro
NDF 37.0 37.1 37.0 44.8 33.1 37.1 36.9 37.1
Lignina 2.8 2.6 3.3 4.3 2.0 2.7 2.8 2.8
NSC 39.4 43.4 35.1 30.7 43.7 40.3 37.1 37.1
EN, MJ/kg 12.2 12.4 11.9 11.2 12.8 12.0 12.7 12.7
NSC = carboidrati non strutturali (amido + zuccheri)* Dieta senza insilato di mais**Lipidi da grasso*** Lipidi da semi
Strategie per la mitigazione delle emissionidi CH4 da parte dei ruminanti
Dirette:• Modificare il metabolismo dell’idrogeno H2 nel
rumine (ridurre la produzione di H2, evitare la metanogenesi)
• Agire direttamente sui microorganismi metanogeni• Agire direttamente sui microorganismi metanogeni(sostanze inibenti)
CH4
CO2
Methanogens
ProtozoaH2
Strategie per la mitigazione delle emissionidi CH4 da parte dei ruminanti
Indirette:• Ridurre il rapporto F:C nella razione• Migliorare la qualità della componente foraggera• Integrare la razione con supplementi lipidici• Aggiungere additivi (estratti vegetali, acidi organici)• Aggiungere additivi (estratti vegetali, acidi organici)
Conclusioni
• L’impatto degli allevamenti zootecnici sui gas serra può raggiungere al massimo il 6-7% del totale delle attività produttive con tendenza a diminuire negli ultimi anni
• Le tecniche di misurazione della produzione di metano in vitro ci permetteranno di fornire dei dati comparativi fra diete, selezionando quelle meno comparativi fra diete, selezionando quelle meno impattanti
• Le strategie di mitigazione passano sempre per il miglioramento dell’efficienza:
- alimentare (kg latte/kg alimento)- dell’azoto (foraggi più digeribili)- gestionale (fertilità, rimonta, reflui…)- aumento degli alimenti di origine aziendale