W kierunku większej wydajności bydła mlecznego
Wprawdzie mleko może być dobre dla organizmu, ale azot, który towarzyszy produkcji mleka – już niekoniecznie. W rzeczywistości stosowanie azotu w nadmiernej ilości może mieć negatywny wpływ zarówno na środowisko, jak i zwierzęta. „Krowy mleczne produkują dla nas bardzo wartościową żywność z produktów, których człowiek nie może zjeść”, wyjaśnia Andreas Foskolos, profesor nadzwyczajny zoologii na Uniwersytecie w Tesalii. „Jednak ze względu na wydalanie nadmiaru azotu mogą one mieć negatywny wpływ na środowisko naturalne”. Dzięki wsparciu finansowanego przez Unię Europejską projektu CowficieNcy Foskolos i jego zespół mają szansę pomóc gospodarstwom mlecznym lepiej radzić sobie z nadmiarem azotu.
Obieg azotu jako punkt wyjścia
Azot jest jednym z niezbędnych składników odżywczych wykorzystywanych przez rolników, który – pod warunkiem prawidłowego stosowania – może odgrywać kluczową rolę w zwiększaniu produkcji mleka. Dlatego bydło mleczne jest regularnie karmione paszą o wysokiej zawartości białka, a tym samym azotu. Ale nie wszystko, co zje krowa, jest wykorzystywane przez jej organizm. Podobnie jak u ludzi, zbędne związki są usuwane z organizmu jako odpady. Jednak w przeciwieństwie do świata ludzi w przypadku hodowli zwierząt ich bogate w azot odchody nie są spłukiwane do kanalizacji, tylko ponownie wykorzystywane jako nawóz – i to właśnie stanowi prawdziwe źródło problemu. „Azot jest pierwiastkiem dynamicznym, który zmienia formę w cząsteczki, które nie mogą być wykorzystane przez rośliny”, zauważa Foskolos. „Zamiast tego trafiają one do innych środowisk, w których ulegają akumulacji, prowadząc do skażenia zasobów wodnych i zanieczyszczenia powietrza”. Zdaniem Foskolosa, wprawdzie obieg azotu został dokładnie zbadany, jednak niewiele zrobiono, aby przekuć tę wiedzę w praktyczne rozwiązania dla gospodarstw mlecznych, które umożliwiłyby ograniczenie zanieczyszczenia azotem. „Naszym celem było dostarczenie narzędzi, które mogą pomóc przemysłowi mleczarskiemu w przejściu na bardziej wydajne i czystsze metody produkcji”.
Lepsze zarządzanie azotem dzięki modelom matematycznym
Najważniejszym z tych narzędzi była ulepszona wersja dwóch modeli matematycznych – modelu krowy oraz modelu stada. Aby pomóc gospodarstwom mlecznym w lepszym zarządzaniu azotem, modele zostały wdrożone w kilku gospodarstwach pilotażowych zlokalizowanych na terenie Europy. „W gospodarstwach pilotażowych zaobserwowano poprawę kontroli żywieniowej, co zaowocowało zwiększoną efektywnością wykorzystania azotu w mleku, a w konsekwencji – zmniejszonym zanieczyszczeniem azotem uwalnianym podczas produkcji mleka krowiego”, zauważa Foskolos. Co istotne, podejście opracowane w ramach projektu CowficieNcy wykazało znaczną poprawę efektywności wykorzystania mleka – z 29 % do 34 %. Ponadto dzięki ulepszeniom wprowadzonym do modelu opartego na organizmie krowy udało się ocenić poziom efektywności wykorzystania azotu przez zwierzęta hodowane w celach nieprodukcyjnych. „Dzięki możliwości określenia słabych punktów w hodowli jałówek byliśmy w stanie wdrożyć praktyczne rozwiązania na poziomie gospodarstwa, starając się w sposób holistyczny zwiększyć ogólną efektywność wykorzystania azotu w danej hodowli”, dodaje Foskolos.
Łączenie środowisk akademickich i nieakademickich
Wsparcie otrzymane z programu działań „Maria Skłodowska-Curie” umożliwiło uczestnikom projektu przeniesienie swoich rozwiązań z fazy pilotażowej do warunków rzeczywistych panujących na pastwiskach. W tym celu powstało dynamiczne środowisko szkoleniowe przeznaczone zarówno dla pracowników akademickich, jak i nieakademickich. „Z jednej strony, pracownicy akademiccy mieli okazję zaangażować się w rzeczywistą działalność gospodarstwa, zdobywając praktyczne doświadczenie dotyczące codziennych czynników, które wpływają zarówno na wydajność gospodarstwa, jak i jego oddziaływanie na środowisko”, podsumowuje Foskolos. „Z drugiej strony, pracownicy spoza środowisk akademickich mogli współpracować z pracownikami akademickimi, uzyskując dostęp do światowej klasy laboratoriów, wiedzy specjalistycznej i takich podstawowych umiejętności, jak na przykład modelowanie matematyczne”. Wiele rezultatów projektu zostało również opisanych na łamach wiodących czasopism i zaprezentowanych na międzynarodowych wydarzeniach. Obecnie zespół badawczy zamierza dokładniej zbadać związek między zapotrzebowaniem na aminokwasy a podażą energii u bydła mlecznego.
Słowa kluczowe
CowficieNcy, gospodarstwo rolne, rolnicy, mleko, produkcja mleka, azot, efektywność wykorzystania azotu, krowy, gospodarstwa mleczne, przemysł mleczarski, bydło, nawóz, modelowanie matematyczne
