Коро­ва спо­соб­на выде­лять более 300 лит­ров мета­на в сут­ки. Вли­я­ние жвач­ных живот­ных на пар­ни­ко­вый эффект – не новость. Но поче­му пожиз­нен­ный эко­ба­ланс коро­вы не так плох, как при­ня­то счи­тать? И мож­но ли вли­ять на выде­ле­ние вред­но­го для кли­ма­та газа?

Племенная работа в скотоводстве

Неко­то­рые иссле­до­ва­те­ли утвер­жда­ют, что про­из­вод­ство лит­ра коро­вье­го моло­ка так же вред­но для кли­ма­та, как сжи­га­ние лит­ра бен­зи­на, в первую оче­редь пото­му, что жвач­ные живот­ные выде­ля­ют метан в про­цес­се пище­ва­ре­ния. Одна­ко в эти рас­че­ты закра­ды­ва­ет­ся логи­че­ская ошиб­ка. При под­сче­те балан­са коро­вы вклю­ча­ют все выбро­сы в ходе про­из­вод­ства моло­ка, орга­ни­че­ско­го удоб­ре­ния и мяса. В слу­чае авто­мо­би­лей учи­ты­ва­ют толь­ко про­бег в тече­ние года.

Если рас­счи­тать выбро­сы на весь жиз­нен­ный цикл, резуль­та­ты будут выгля­деть ина­че: так, в Гер­ма­нии доля дорож­но­го дви­же­ния в общем объ­е­ме выбро­сов соста­вит око­ло 19 %, а живот­но­вод­ства – все­го 3 %.

Откуда что берется?

Так назы­ва­е­мый угле­род­ный след пока­зы­ва­ет, сколь­ко выбро­сов пар­ни­ко­вых газов обра­зу­ет­ся при про­из­вод­стве одно­го кило­грам­ма про­дук­та пита­ния. Поми­мо диок­си­да угле­ро­да (CO₂), в част­но­сти, учи­ты­ва­ют­ся метан (CH₄) и закись азо­та (N₂O), кото­рые с помо­щью спе­ци­аль­ных коэф­фи­ци­ен­тов пере­во­дят­ся в экви­ва­лент CO₂. Рас­чет­ное зна­че­ние пока­зы­ва­ет, насколь­ко про­дукт спо­соб­ству­ет пар­ни­ко­во­му эффекту.

Потен­ци­ал гло­баль­но­го потеп­ле­ния мета­на равен 28, а заки­си азо­та – 265. Это озна­ча­ет, что 1 кг заки­си азо­та ока­зы­ва­ет на гло­баль­ное потеп­ле­ние в 265 раз боль­шее вли­я­ние, чем 1 кг дву­оки­си углерода.

Выбро­сы в живот­но­вод­стве мож­но раз­де­лить на две груп­пы: к пер­вой отно­сят­ся свя­зан­ные с обо­ру­до­ва­ни­ем, ко вто­рой – свя­зан­ные непо­сред­ствен­но с живот­ны­ми (мета­бо­лиз­мом и про­дук­том) (рис. 1, все гра­фи­че­ские изоб­ра­же­ния и таб­лич­ные дан­ные пред­став­ле­ны в печат­ной вер­сии жур­на­ла).

Пер­вые зави­сят от интен­сив­но­сти зем­ле­де­лия и преж­де все­го от вне­се­ния удоб­ре­ний. Уро­вень уро­жай­но­сти в рас­те­ние­вод­стве или на паст­би­щах уже вли­я­ет на выбро­сы, кото­рые необ­хо­ди­мо учи­ты­вать поз­же при про­из­вод­стве молока.

Вто­рая груп­па выбро­сов неиз­беж­но воз­ни­ка­ет в каче­стве есте­ствен­ных побоч­ных про­дук­тов мик­роб­ной фер­мен­та­ции в руб­це жвач­ных живот­ных в виде мета­на (CH₄). Метан про­из­во­дит­ся здесь исклю­чи­тель­но одно­кле­точ­ны­ми орга­низ­ма­ми, так назы­ва­е­мы­ми архе­я­ми. Уро­вень обра­зо­ва­ния СН₄ у лак­ти­ру­ю­щих коров колеб­лет­ся от 18 до 25 г / кг сухо­го веще­ства (СВ). Затем пар­ни­ко­вый газ выде­ля­ет­ся при пере­же­вы­ва­нии жвач­ки. Этот про­цесс нераз­рыв­но свя­зан с физио­ло­ги­ей живот­но­го (рис. 2).

Влияние кормления

Но даже на физио­ло­ги­че­ские про­цес­сы мож­но вли­ять. Уже извест­но, что одним из важ­ных фак­то­ров, опре­де­ля­ю­щих суточ­ную эмис­сию CH₄ у жвач­ных живот­ных, явля­ет­ся потреб­ле­ние кор­ма. Низ­кие уров­ни мета­на обна­ру­жи­ва­ют­ся в основ­ном в раци­о­нах, бога­тых крах­ма­лом и жиром, а высо­кие уров­ни CH₄ – в раци­о­нах, бога­тых клетчаткой.

Напри­мер, выбро­сы мета­на быка­ми раз­ных пород на откор­ме изу­ча­лись в одном англий­ском иссле­до­ва­нии. Раз­ли­чия обна­ру­жи­ли меж­ду абер­дин-ангу­са­ми и лиму­зи­на­ми. Одна­ко при более тща­тель­ном рас­смот­ре­нии и уче­те суточ­но­го потреб­ле­ния кор­ма раз­ли­чия, свя­зан­ные с поро­дой, ока­за­лись незна­чи­тель­ны­ми. А вот состав раци­о­на, напри­мер объ­ем скарм­ли­ва­е­мых кон­цен­тра­тов, ока­зал суще­ствен­ное вли­я­ние на обра­зо­ва­ние мета­на. Свя­зан­ные с поро­дой раз­ли­чия мож­но про­сле­дить до инди­ви­ду­аль­ной ана­то­мии желу­доч­но-кишеч­но­го трак­та живот­но­го или физио­ло­гии пище­ва­ре­ния. Плот­ность мик­роб­ных видов в мик­ро­био­те руб­ца так­же зави­сит от корм­ле­ния и может варьи­ро­вать­ся в зави­си­мо­сти от вида жвач­ных животных.

Ско­рость про­хож­де­ния кор­ма через рубец вли­я­ет на сте­пень пере­ва­ри­ва­ния и соот­но­ше­ние обра­зу­ю­щих­ся лету­чих жир­ных кис­лот, а так­же тем­пы при­ро­ста мик­ро­фло­ры. Ско­рость про­хож­де­ния пище­вой мас­сы через рубец объ­яс­ня­ет око­ло чет­вер­ти вари­а­ции выбро­сов CH₄: более быст­рая эва­ку­а­ция пищи при­во­дит к мень­ше­му бро­же­нию и, сле­до­ва­тель­но, к мень­ше­му син­те­зу СН₄.

В то же вре­мя высо­кая ско­рость тран­зи­та уве­ли­чи­ва­ет потреб­но­сти мик­ро­бов в энер­гии, посколь­ку клет­ки долж­ны чаще делить­ся, что­бы под­дер­жи­вать раз­но­об­ра­зие попу­ля­ций руб­ца. Кро­ме того, раз­мер руб­ца так­же огра­ни­чи­ва­ет потен­ци­ал погло­ще­ния корма.

В то же вре­мя было пока­за­но, что пере­ва­ри­мость пита­тель­ных эле­мен­тов кор­ма у живот­ных с более низ­ким уров­нем выбро­сов CH₄ часто хуже, чем у коров с высо­ки­ми пока­за­те­ля­ми выбро­сов. Таким обра­зом, сни­же­ние выхо­да мета­на свя­за­но со сни­же­ни­ем пере­ва­ри­мо­сти кор­ма при­мер­но на 10 г / кг сухо­го вещества.

А порода влияет?

Суще­ству­ют ли пород­ные раз­ли­чия в склон­но­сти к мета­но­об­ра­зо­ва­нию? Пока еще мало работ, кото­рые фик­си­ру­ют свя­зан­ные с поро­дой раз­ли­чия в угле­род­ном сле­де при про­из­вод­стве моло­ка или сыра. В недав­но опуб­ли­ко­ван­ном иссле­до­ва­нии рас­смат­ри­вал­ся угле­род­ный след моло­ка (скор­рек­ти­ро­ван­но­го по жиру и бел­ку, МКБЖ) на уровне фер­мы в кон­тек­сте раци­о­нов корм­ле­ния гол­ш­тин­ских и джер­сей­ских коров. Были опре­де­ле­ны выбро­сы от фер­мен­та­ции руб­ца, а так­же от хра­не­ния жид­ко­го наво­за и про­из­вод­ства кор­мов – так назы­ва­е­мый баланс на воро­тах хозяйства.

При сход­ной струк­ту­ре ста­да угле­род­ный след моло­ка у гол­ш­тин­ской поро­ды был почти на 4 % выше, чем у джер­сей­ской поро­ды. Учет дру­гих раз­ли­чий в фер­тиль­но­сти и про­цен­те ремон­та уве­ли­чил раз­ни­цу в угле­род­ном сле­де моло­ка меж­ду поро­да­ми до более чем 10 % в поль­зу джерсеев.

Еще более инте­рес­ны оцен­ки жиз­нен­но­го цик­ла сыра вслед­ствие раз­ли­чий в выхо­де это­го про­дук­та из моло­ка раз­ных пород. Напри­мер, выход сыра чед­дер у джер­се­ев состав­ля­ет 0,125 кг / кг моло­ка по срав­не­нию с 0,101 кг / кг моло­ка у гол­ш­ти­нов. Это пря­мое след­ствие раз­ли­чия в «кон­цен­тра­ции» пита­тель­ных веществ моло­ка, таких как жир, белок и каль­ций, меж­ду породами.

Кро­ме того, необ­хо­ди­мо учи­ты­вать суще­ству­ю­щие раз­ли­чия в про­дук­тив­но­сти и мас­се тела меж­ду дву­мя поро­да­ми. Тем более что извест­но: мас­са коро­вы явля­ет­ся основ­ным фак­то­ром, опре­де­ля­ю­щим еже­днев­ные потреб­но­сти в под­дер­жи­ва­ю­щем корм­ле­нии. Таким обра­зом, сокра­ще­ние еже­днев­ных рас­хо­дов энер­гии на под­дер­жа­ние мета­бо­лиз­ма без ущер­ба для выхо­да сыра спо­соб­но ока­зать бла­го­твор­ное вли­я­ние на эффект про­из­вод­ства сыра на окру­жа­ю­щую среду.

Коня и трепетную лань…

Но есть у чисто­по­род­ных джер­се­ев один явный недо­ста­ток в кон­тек­сте угле­род­но­го сле­да: их гене­ти­че­ский потен­ци­ал с точ­ки зре­ния мяс­ных качеств по срав­не­нию с дру­ги­ми молоч­ны­ми поро­да­ми КРС, таки­ми как гол­ш­тин­ская или бурая швиц­кая, ниже. Поэто­му хоро­шей иде­ей явля­ет­ся исполь­зо­ва­ние спер­мы быков мяс­ных пород, таких как бело-голу­бая бель­гий­ская, кото­рая так­же пере­да­ет лег­кость оте­лов: такой под­ход поз­во­ля­ет повы­сить выход мяса быч­ков на откор­ме от джер­сей­ских коров вто­рой лак­та­ции, кото­рые не тре­бу­ют­ся для ремон­та ста­да. Одной из наи­бо­лее выда­ю­щих­ся харак­те­ри­стик мяса живот­ных джер­сей­ской поро­ды, поми­мо его неж­но­сти, явля­ет­ся высо­кое содер­жа­ние внут­ри­мы­шеч­но­го жира: в усло­ви­ях откор­ма при низ­кой мас­се туши мож­но обес­пе­чить высо­кую сте­пень мраморности.

Вместо заключения

С одной сто­ро­ны, сокра­ще­ние выбро­сов CH₄ в крат­ко­сроч­ной пер­спек­ти­ве воз­мож­но толь­ко за счет пря­мых мер, свя­зан­ных с корм­ле­ни­ем, напри­мер с помо­щью спе­ци­аль­ных кор­мо­вых доба­вок (таб­ли­ца).

С дру­гой сто­ро­ны, на выбро­сы вли­я­ют и кос­вен­ные хозяй­ствен­ные фак­то­ры, свя­зан­ные с живот­ны­ми, напри­мер здо­ро­вье и сокра­ще­ние потерь или уве­ли­че­ние про­дук­тив­но­го долголетия.

Орга­ни­зо­вать пря­мую селек­цию живот­ных по объ­е­му выбро­са СН₄, как это часто тре­бу­ют авто­ры науч­но-попу­ляр­ных ста­тей, труд­но­вы­пол­ни­мо. К тому же одно­сто­рон­ний отбор живот­ных с низ­ким уров­нем выбро­сов CH₄ так­же при­во­дит к мень­ше­му исполь­зо­ва­нию клет­чат­ки раци­о­на, что нега­тив­но ска­зы­ва­ет­ся на дру­гих пара­мет­рах хозяйствования.

Изме­не­ния кли­ма­та и пове­де­ния потре­би­те­лей, веро­ят­но, при­ве­дут к поста­нов­ке вопро­са о созда­нии в буду­щем спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ных пород. Уже сего­дня джер­сеи в паст­бищ­ных реги­о­нах поль­зу­ют­ся все боль­шим спросом.