更绿色的奶牛牧场
17 Jan 2022
来自紫花苜蓿植物的干草，也称为紫花苜蓿 (Medicago sativa)，由于其粗纤维含量高，是高性能奶牛日粮中的优质结构成分。紫花苜蓿还含有丰富的天然维生素和营养成分——奶牛喜欢吃它。
GEA牧场科技部门的自动饲喂系统产品经理Carolina Hennings 对奶牛养殖业的可持续发展进步以及看似微小的效率改进为气候斗争做出了相当大的贡献提供了新的视角。
随着我们结束第26届联合国气候变化大会并看到各国制定新的碳中和目标，肉类和奶制品等行业越来越被视为气候问题的一部分，而不是解决方案。您怎么看这个？
与第26届联合国气候变化大会目标相关的最重要挑战之一是：我们如何才能尽可能可持续地养活不断增长的人口？在 GEA，我们引以为豪的是，我们的解决方案正在推动与此（以及我们的气候和可持续性）高度相关的广泛行业——从食品和新冷藏食品，再到乳制品和农业——效率提升。这就是我们的解决方案可以产生非常大的积极影响的地方。
当我们回头考虑长期趋势时，我们会看到正在取得进展。以农业为例。当您考虑到 2017 年农业活动占欧盟温室气体排放总量的 10% 时，这是一个影响很大的领域。但这个数据代表了一个显著的进步。事实上，农业部门在 1990 年至 2017 年间将排放量减少了 19%。
奶牛养殖呢？德国的数据表明，畜牧业占农业排放量的一半以上。
我认为在这里考虑更大的图景也很重要——因为这些数据总结了整个畜牧业的不同领域和因素。如果我们专注于奶牛养殖，在过去的几十年里有一个趋势很突出：越来越少的奶牛生产越来越多的牛奶。例如，在美国，从 1950 年到 2000 年，奶牛的数量减少了 50% 以上，而牛奶总产量增加了 40% 以上。因此，在此期间，每头奶牛的生产力增加了两倍多。在德国，奶牛数量从 1990 年的 640 万头下降到今天的 390 万头。在此期间，德国每头奶牛的产奶量（平均）几乎翻了一番。越来越少的奶牛养活了更多的人，这主要归功于育种、奶牛健康、饲喂和农场整体效率方面的进步。
每头奶牛产奶量增加是否意味着温室气体排放量减少？
事实上，增加每头奶牛的产奶量被认为是减少每公斤产奶的温室气体排放的有效策略。关于这一点，有一些有趣的数字。2011 年引入的模型（M. Zehetmeier 等人）表明，将一头奶牛的产奶量从每年 6,000 公斤增加到 8,000 公斤，意味着每头奶牛每年的温室气体排放量从 9,578 公斤减少到 7,689 公斤二氧化碳。温室气体排放量的减少主要是由于肠道发酵、粪便和源自土壤的一氧化二氮的减少。
这是AFS（自动饲喂系统）可以发挥作用的一个例子。根据我们在 GEA 的经验，AFS 可以将牛奶产量提高 4 公斤/头牛/天或 1,220 公斤/年 - 当然，这取决于农场饲料管理的初始状态。这种生产率的提高是由于更频繁的饲喂（每天 6 到 8 次）、新鲜的混合物和更高的 AFS 精度。这是生产的显著提升，可能对二氧化碳排放产生重大影响。
AFS（自动饲喂系统）还能如何促进可持续性？
GEA 从事牧场饲喂自动化业务超过 35 年的原因。饲喂自动化对农民产生了真正的影响——减少劳动时间和能源成本，同时提高饲料效率和牛奶产量——尤其是在根据个体农民的需求进行微调时。
我们谈到了提高奶牛生产力对二氧化碳排放的影响以及 AFS 在这个角色中的潜在作用。 但 AFS 也可以直接降低农场的碳排放，因为它使用电力而不是柴油动力。根据我们在 GEA 的经验，传统饲喂环境中的奶农每年每头奶牛将使用约 18 升柴油来为搅拌车提供动力。如果我们假设燃烧一升柴油会产生 2.65公斤的二氧化碳当量，那么一个拥有 200 头奶牛的农场每年将排放约 9,540公斤的二氧化碳当量，仅仅是为搅拌车提供动力。另一方面，自动喂食系统依靠电力运行。根据巴伐利亚州农业研究中心 2015 年进行的研究，MixFeeder 系统每只动物每天消耗 21.36 kWh。因此，如果我们假设一千瓦时电力代表 336克二氧化碳当量（德国 2020 年的数字）并将其应用于同一个拥有 200 头奶牛的农场，我们会发现自动饲喂系统每年产生的排放量约为 1,435公斤二氧化碳当量。这比传统的饲喂要低得多，并且是 AFS 可能提高能源效率的一个很好的例子。
AFS（自动饲喂系统）的卖点之一是减少拒绝，即奶牛拒绝提供的饲料较少。这也可以被视为可持续性收益吗？
量化这种效率增益对二氧化碳排放的影响有点困难，但它仍然很有希望。部分因为奶牛养殖受到越来越多的审查，我们看到更多关于不同奶牛养殖活动如何影响温室气体排放的研究，包括评估提高奶牛饲料效率对环境的影响。例如，RuFaS（反刍动物农场系统）模型用于预测乳制品生产在四个主要领域——动物、粪便、田间和饲料储存——对环境的影响，所有这些领域都可以开展工作以减少温室气体排放。该模型表明，饲料效率、日粮配方、饲料选择和能源的改进可以对温室气体排放产生积极影响。当然，减少剩料对饲料效率有积极影响。
我们看到，由于 AFS（自动饲喂系统），剩料率显著降低。例如，如果我们假设在 200 头奶牛场中每头奶牛每天配给 50 公斤的混合日粮，那么我们每天将分配 10,000 公斤的饲料。在传统环境中，我们平均看到大约 5% 的剩料。使用自动饲喂，这种剩料率可能会低至 1%，但我们假设为 2%，这与我们在 GEA 的经验一致。这意味着我们的样本农场在传统环境中每天剩料 500 公斤，但使用自动饲喂则只有 200 公斤。这在日常水平上显著减少了饲料浪费，并且可以在一年中真正增加。
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您在以前的出版物中提到饲料添加剂可以减少甲烷并提高氮的利用率。
是的，这是 AFS（自动饲喂系统）如何支持在使农场更具可持续性方面更快取得进展的一个例子。在过去的几年里，不同的公司向市场推出了添加剂——例如用于抑制甲烷产生或提高瘤胃效率。添加剂包含在口粮中，由于我们谈论的是少量，因此适当的混合和分配是预期结果的关键。AFS（自动饲喂系统）创造了一个可控的环境，这意味着可以使用高精度秤称量适量的添加剂，可以持续监控混合质量，并且可以根据不同的组调整添加剂的量。因此，展望未来，AFS 提供了您测试和进一步开发此类饲喂创新所需的精确度和系统化。
自动饲喂的最初目标似乎是节省劳动力和时间，但事实证明它提供了一系列不同的可持续性好处。
那就对了。我们发现，转用 AFS（自动饲喂系统）的农民最明显和最直接地注意到劳动力节省。但随着时间的推移，AFS 提高生产力、提高能源效率和饲料效率以及减少饲料浪费的能力，真正开始影响农场的环境绩效。
因此，随着政府实施法规并提供补贴以支持更环保的技术，饲喂自动化技术应被视为“组合”的重要组成部分——作为提高农场盈利能力和可持续性的有效工具。这些虽小但意义重大的步骤，将确保我们保持过去几十年在农业和乳制品领域所取得的稳步进展——确保我们在稳定减少碳足迹的同时保持养活所有人。
