Evaluation of Methane Emissions from Major Dairy Cattle Feed Resources and Identification of Low Methane-Emitting Feeds with Optimum Nutritional Quality in Central Ethiopia

In de hooglanden van Ethiopië, waar het landschap een lappendeken is van kleine boerderijen en weidegronden, vormt zich een stille maar cruciale uitdaging. Miljoenen runderen, schapen en geiten worden hier gehouden, wat de ruggengraat vormt van de lokale bestaansmiddelen en voedselzekerheid. Toch blijft de hoeveelheid melk en vlees die zij produceren laag, ondanks het enorme aantal dieren. Dit komt grotendeels doordat de dieren vaak niet genoeg hoogwaardig voedsel krijgen. Wanneer runderen kwalitatief slecht voer eten, hebben hun spijsverteringssystemen moeite om energie efficiënt te extraheren. Deze inefficiëntie heeft een dubbele kost: de dieren groeien langzamer en produceren minder, en ze stoten meer methaan uit, een krachtig broeikasgas, in de atmosfeer. Methaan wordt natuurlijk gevormd wanneer microben in de maag van een koe voedsel afbreken, maar het type voedsel maakt een enorm verschil. Sommige voersoorten zorgen ervoor dat deze microben enorme hoeveelheden gas produceren, terwijl andere zorgen voor een schonere, efficiëntere vertering die veel minder van het schadelijke gas vrijgeeft. Het vinden van de juiste balans tussen het goed voeren van dieren en het beschermen van het klimaat is een centraal doel voor boeren en wetenschappers in deze regio.

Onderzoekers van de Haramaya Universiteit en het Holeta Agricultural Research Center zetten zich in om een specifiek deel van dit puzzelstukje op te lossen. Ze wilden weten welk van de gangbare voersoorten die beschikbaar zijn voor veehouders in centraal Ethiopië de beste voeding zou bieden met de minste methaanproductie. Om dit te doen, verzamelden ze twaalf verschillende soorten voer waar lokale boeren dagelijks op vertrouwen. Dit omvatte de gedroogde stengels die overblijven na de oogst van gewassen zoals tarwe, gerst, teff en bonen, evenals natuurlijke grassen van weidegronden. Ze keken ook naar aanvullende voersoorten, die rijkere voedingsmiddelen zijn die aan het dieet worden toegevoegd om de voeding te verbeteren, zoals tarwezemelen, oliezaadkoeken en een bijproduct van lokale bierbrouwerij dat bekend staat als atela. Het team gaf deze monsters niet aan levende dieren, een proces dat traag en duur is. In plaats daarvan namen ze kleine hoeveelheden van elk voer en plaatsten deze in een laboratoriumsetting die de omgeving in de maag van een koe nabootste. Ze mengden het voer met vloeistof afkomstig uit de pens van een geslacht dier en observeerden hoe de microben het gedurende enkele dagen afbraken.

Het experiment onthulde duidelijke verschillen tussen de voersoorten. De onderzoekers maten hoeveel gas er werd geproduceerd, hoe snel het voer werd afgebroken en exact hoeveel van dat gas methaan was. Ze ontdekten dat de kwaliteit van het voer aanzienlijk varieerde afhankelijk van de vraag of het werd verzameld tijdens het droge seizoen of het natte seizoen. Over het algemeen waren de gewasresten, zoals de stengels van tarwe en gerst, laag in eiwit en hoog in taai vezel, wat ze moeilijker verteerbaar maakt. Onder deze ruwe voersoorten vielen natuurlijke weidegrassen en boonstro in als de producten met het hoogste eiwitgehalte, wat essentieel is voor de groei van het dier. De meest opvallende resultaten kwamen echter van de aanvullende voersoorten. Tarwezemelen, een veelvoorkomend bijproduct van het malen van graan, bleek een uitzonderlijk voer te zijn. Het brak snel af, leverde veel energie en, het belangrijkste, produceerde de laagste concentratie methaan in verhouding tot de totale gasproductie. Sterker nog, de methaanconcentratie in het gas van tarwezemelen was slechts ongeveer 4,6 procent, een opmerkelijk laag cijfer vergeleken met andere voersoorten.

In contrast hiermee bleken sommige van de meest voorkomende voersoorten de slechtste boosdoeners te zijn voor methaanemissies. Tarwestro, een basisproduct voor veel boeren, produceerde de hoogste concentratie methaan, waarbij bijna 60 procent van het gegenereerde gas methaan was. Dit hoge niveau geeft aan dat de microben moeite hadden om de taaie vezels efficiënt te verteren, wat resulteert in verspilde energie voor het dier en een zware milieu-impact. De studie toonde ook aan dat het seizoen een grote rol speelde in de prestaties van deze voersoorten. Tijdens het natte seizoen werden veel van de gewasresten nog vezelrijker en moeilijker verteerbaar, wat leidde tot hogere methaanproductie. Natuurlijk weidegras gedroeg zich echter anders; omdat het tijdens het natte seizoen jonger en groener was, bleef het zeer voedzaam en produceerde het daadwerkelijk minder methaan dan in het droge seizoen. Deze seizoensgebonden verschuiving benadrukt dat de timing van wanneer voer wordt verzameld en gebruikt net zo belangrijk is als de soort van het voer zelf.

De onderzoekers concludeerden dat de sleutel tot het verminderen van methaanemissies zonder de productiviteit van dieren te schaden, ligt in hoe boeren hun rantsoenen mengen. De studie suggereert dat boeren de laagwaardige, vezelrijke gewasresten, zoals tarwestro, als basis moeten gebruiken, maar deze moeten aanvullen met eiwitrijke, methaanarme voersoorten. Tarwezemelen kwamen naar voren als de ideale kandidaat voor deze rol. Het is rijk aan voedingsstoffen, verteert snel en houdt de methaanniveaus zeer laag. Door tarwezemelen toe te voegen aan het dieet van koeien die stro van lage kwaliteit eten, kunnen boeren potentieel de gezondheid en de melkproductie van de dieren verbeteren en tegelijkertijd de broeikasgasemissies verminderen. De studie identificeerde ook andere veelbelovende opties, zoals gerstestro en haverstro, die consequent lagere methaanpercentages lieten zien vergeleken met andere gewasresten. Hoewel de laboratoriumresultaten sterk zijn, merken de onderzoekers op dat verdere studies met levende dieren nodig zijn om deze bevindingen in reële landbouwomstandigheden te bevestigen. Voor nu biedt de data een duidelijk stappenplan: door de juiste supplementen te kiezen en de seizoensgebonden veranderingen in hun voer te begrijpen, kunnen Ethiopische melkveehouders hun kudde beter voeden en helpen de planeet af te koelen.