该项研究表明:奶牛的甲烷排放量可以通过牛奶脂肪酸的测定和红外光谱两种手段进行预测;与红外光谱技术相比,经牛奶脂肪酸测定得到的预测更为准确;然而,红外光谱更适用于需处理大量数据的实际应用。
为什么关注甲烷排放?
甲烷是由饲料在反刍动物胃肠道内的发酵所产生。在欧盟,畜牧业的发展、环境保护,以及两者之间的平衡一直是热议的话题。而甲烷作为奶牛养殖中温室气体的最大来源,其排放受到了很大的关注。
荷兰农业部门已与荷兰政府达成协议,相比于1990年,到2020年时,温室气体的排放量将减少30%。而欧盟的目标是到2050年时,将温室气体的排放量减少80%。
然而在实际养殖中,奶牛的甲烷排放量是难以衡量的,因此研究人员将研究重点放在寻找可以在牛奶中显示甲烷排放量的指标上。
此次研究中对比了两种技术:牛奶脂肪酸的测定和红外光谱。
为了确定牛奶的数据特征是否与甲烷排放有关,研究人员在特定的环境控制呼吸室中,测量了218头泌乳荷斯坦黑白花奶牛的甲烷排放量,并采集了相应的牛奶样品。这些奶牛的饲料由30种不同的饲料混合而成,属于典型的荷兰养牛配方,其差异在于粗饲料组成(例如鲜草,青贮饲料,玉米青贮饲料)和质量(例如收获时间和施肥程度)。
研究结果显示:与红外光谱技术相比,通过牛奶的脂肪酸测量的奶牛甲烷排放量更为准确。在此基础之上,测定牛奶脂肪酸能够更好地衡量牧草种类、水平和质量对奶牛甲烷排放量的影响。美中不足的是,牛奶脂肪酸测定不适合大规模常规分析。
然而,红外光谱在实际使用中更加容易操作,且低成本;这两个优势为重复性实验提供了支持,因此可能会获得更好的预测结果。要知道,红外光谱技术早已被应用于牛奶中脂肪,蛋白质和乳糖等成分含量的常规检测,可见其具有广泛的应用。
研究人员展望,如果红外光谱技术能在未来得到进一步开发,它可能成为测定奶牛甲烷排放的有利手段。Qlip和瓦赫宁根大学会继续推进相关研究,希望推广这项技术以减少奶牛养殖对环境的负担。