Kansainvälinen tutkimus etsii keinoja nautojen metaanipäästöjen vähentämiseen
Ihmiskunnan ravinnontuotanto entistä vähäpäästöisemmin on elintarvikesektorin yhteinen haaste. Suomen hallituksen tavoitteena on hiilineutraali Suomi vuonna 2035. EU:ssa vastaava tavoite on asetettu vuoteen 2050. Globaalista kasvihuonekaasutuotannosta noin 30 % on peräisin ruoantuotantoketjusta ja 17 % kotieläintuotannosta. Pariisin ilmastosopimuksessa on päätetty tavoitella ilmaston lämpenemisen rajoittamista 1,5 asteeseen. Laskelmien mukaan se edellyttäisi kotieläinten metaanintuotannon alentamista vuoden 2010 tasosta 11–30 % vuoteen 2025 ja 24–47 % vuoteen 2050 mennessä, skenaariosta riippuen.
Suomen maatalouden kasvihuonepäästöistä 13,5 % on peräisin kotieläinten ruoansulatuksesta. Suomalainen maidontuotanto on kansainvälisesti erittäin päästötehokasta. FAOn laskelmien mukaan suomalainen lehmä tuottaa 1 kg hiiliekvivalentteja maitokiloa kohden, eurooppalainen 1,37 kg, afrikkalainen 7 kg ja maailma keskimäärin 2,5 kg / maitokilo. Näissä luvuissa on huomioitu myös maankäytön muutos. Metaanipäästöt maitokiloa kohden ovat Suomessa laskeneet 50 vuodessa kolmasosaan, kun maitotuotos on noussut ja rehuhyötysuhde parantunut (Faba 2019).
Maidontuotantoketjun ilmastovaikutuksia lisää lehmien pötsin tuottama metaanikaasu. Pötsimikrobien avulla märehtijät pystyvät hyödyntämään ihmisravinnoksi kelpaamatonta kuitupitoista rehua, kuten nurmea, ja muuttamaan sen ravintorikkaiksi eläintuotteiksi. Sivutuotteena syntyy kuitenkin metaania noin 20 g/kg syötyä kuiva-ainetta. Metaania syntyy eniten kuitupitoisten, huonosti sulavien rehujen sulatuksesta, ja vähiten väkirehuista. Lehmälle käyttökelpoisesta energiasta hukkaantuu metaanin muodossa noin 10 %.
Tehokas keino vähentää metaanipäästöjä maidontuotannossa on ruokintatason nostaminen
Kotieläinten jalostus- ja ruokintatutkimus Suomessa ja maailmalla etsii keinoja märehtijöiden metaanintuotannon vähentämiseen. Korkea keskituotos, väkirehutason nosto, tehokas hiehojen kasvatus ja lehmien käyttöiän pidentäminen alentavat metaanin tuotantoa maitolitraa kohden. Metaanin tuotantoon voidaan vaikuttaa myös rehuaineiden valinnalla, dieetin koostumuksella ja erilaisilla lisäaineilla. Monella lisäaineista on kuitenkin sivuvaikutuksia, jotka heikentävät syöntiä ja tuotosta. Lisäaineet vaativat EU-hyväksynnän, ja ne hyväksytään tiettyyn käyttötarkoitukseen. Hyväksyttävän lisäaineen on oltava tehokas ja turvallinen.
Useiden metaanitutkimusten yhteenveto eli meta-analyysi, joka tehtiin maatalouden kansainvälisessä Global Network-ilmastotutkimushankkeessa, vertaili erilaisia metaanin tuotantoa vähentäviä strategioita ja niiden tutkimustuloksia (Arndt ym. 2022).
Tehokas keino vähentää metaanipäästöjä maidontuotannossa on ruokintatason nostaminen. Rehun viipymäaika pötsissä vähenee ja virtausnopeus nousee. Meta-analyysissä ruokintatason nosto alensi metaanin tuotantoa maitolitraa kohden keskimäärin 17 % ja nosti maitotuotosta 17 %. Nurmirehun sulavuuden parantaminen vähensi metaanin tuotantoa maitolitraa kohden keskimäärin 13 %. Samalla se paransi maitotuotosta keskimäärin 9 %. Nuorena korjatun nurmirehun korkea valkuaispitoisuus voi toisaalta heikentää typen hyväksikäyttöä ja lisätä typpipäästöjä. (Arndt ym. 2022.)
Väkirehutason nosto on alentanut metaanituotantoa maitolitraa kohden keskimäärin 9 %, mutta parantanut maitotuotosta 17 %. Pötsin happamoituminen voi käytännössä rajoittaa väkirehun nostomahdollisuutta. Suositeltavinta on nostaa väkirehutasoa sivutuoterehuilla, jotka eivät sovellu ihmisravinnoksi. (Arndt ym. 2022.) Väkirehutasot ja noston vaikutus on erilainen maissisäilörehuruokinnalla kuin puhtaalla nurmirehuruokinnalla.
Maitotuotos ja rehuhyötysuhde ovat parantuneet merkitsevästi suomalaisella ruokinnalla
Rypsipuristeen muodossa ruokintaan lisätyn öljymäisen rasvan metaanintuotantoa vähentävä vaikutus on ollut suomalaisten tutkimusten mukaan 15–20 % (Halmemies ym 2019; Bayat ym. 2022). Maitotuotos ja rehuhyötysuhde ovat parhaimmillaan parantuneet merkitsevästi suomalaisella ruokinnalla (Bayat ym. 2022). Kansainvälisessä meta-analyysissä kasvirasvojen ja -öljyjen sekä öljykasvisiementen keskimääräinen vaikutus metaanintuotantoon oli -12 % maitokiloa kohden, eikä maitotuotos muuttunut. Kasvirasvoista metaanintuotantoon vaikuttavat vain öljymäiset rasvat. (Arndt ym. 2022.)
Metaanin tuotannon vähentämiseen on EU:ssa äskettäin hyväksytty uusi lisäaine 3-nitro-oksipropanoli (3-NOP). Se vaikuttaa pötsissä estäen metaanisynteesin viimeisen vaiheen. 3-NOP lisäaineen kehittäjä DSM rakentaa sille tuotantolaitosta. 3-NOP on tutkimuksissa pystynyt alentamaan metaanin tuotantoa keskimäärin 32 % maitolitraa kohden. Sen teho alenee rehun kuitu- ja rasvatason noustessa. Lisäaine on hieman alentanut kuiva-ainesyöntiä. (Kebreab ym. 2023.) 3-NOP lisäaineen teho on ollut heikompi nurmirehuilla kuin maissisäilörehulla (van Gastelen ym 2022). Vastapoikineilla 3-NOP on alentanut metaanin tuotantoa, mutta vähentänyt poikimisen jälkeistä syöntiä ja tuotosta. Matalalla väkirehutasolla 3-NOP lisäaineen vaikutus metaanin tuotantoon oli heikompi kuin korkealla väkirehutasolla, ja teho katosi ajan myötä (Schilde 2021.) Lisää tutkimusta pitkäaikaiskäytöstä Suomen olosuhteissa tarvitaan.
Asparagopsis-punalevillä on saatu voimakkaita vaikutuksia metaanintuotantoon, jopa 80 % vähennys. Niiden tehoaineena on bromoformi, jonka turvallisuutta kotieläintuotannossa vielä selvitetään. Myös punalevien jodipitoisuus voi ylittää sallitut rajat. Asparagopsis-levätuotteilla ei ole hyväksyntää EU:ssa. Niille ei ole myöskään vielä tuotannollista valmistusta, joten hinta on korkea. (Arndt ym. 2022.)
Jatkuva tutkimus ja tuotekehitys tuottaa uusia vaihtoehtoja metaanin tuotannon alentamiseen
Uusia metaanin tuotantoon vaikuttavia aineita etsitään ja tutkitaan koko ajan. Lähivuosina on odotettavissa uusia vaihtoehtoja metaanin tuotannon alentamiseen. Huippuyliopistoista, -tutkimuslaitoksista ja -tutkimusyhtiöistä koostuva verkostomme antaa Hankkijalle vahvuutta uudistua ja tukea asiakkaidemme menestymistä myös jatkossa. Sen avulla meillä on aina uusin tieto käytettävissä ja pystymme testaamaan uudistuksia tehokkaammin kuin yksin olisi mahdollista.
Tehokkaimmin metaanintuotantoa rajoittavat lisäaineet nostavat ruokintakustannusta, ja kustannusten jakoon tulisi löytää oikeudenmukaisia tapoja. Maatalouden ilmastokustannusten ja -hyötyjen hallinnointiin on jo muutamissa maissa perustettu päästökaupan tyyppisiä organisaatioita. Kotieläintuotannon korkeammat kustannukset voidaan korvata myös maidon tai lihan hinnan kautta.
Lähteitä
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
Liittyvät tuotteet
