REG. (CE) N. 1698/2005 -PSR DGR N DEL MISURA 124 COOPERAZIONE PER LO SVILUPPO DI NUOVI PRODOTTI, PROCESSI E TECNOLOGIE NEL
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1 REG. (CE) N. 1698/2005 -PSR DGR N DEL MISURA 124 COOPERAZIONE PER LO SVILUPPO DI NUOVI PRODOTTI, PROCESSI E TECNOLOGIE NEL SETTORE AGRICOLO, ALIMENTARE E FORESTALE Strategie alimentari per ridurre la produzione di metano nell allevamento delle vacche da latte. Il progetto Archaea. Lucia Bailoni, Mirko Cattani, Laura Maccarana, Nadia Guzzo Dipartimento di Biomedicina Comparata e Alimentazione Università di Padova
2 Carbon footprint del latte Per Carbon Footprint (CF) si intende la quantità totale di anidride carbonica (CO 2 ) e degli altri gas ad effetto serra, associata ad un prodotto. CO 2 equivalenti(forster, 2007) La misura di CO 2 equivalente esprime in quale misura ciascun gas contribuisce all effetto serra: 1 kg di anidride carbonica CO 2 1 kg di CO 2 eq 1 kg di metano CH 4 25 kg di CO 2 eq 1 kg di protossido di azoto N kg di CO 2 eq
3 Ripartizione delle emissioni globali di GHG (CO 2 eq) nei diversi settori produttivi: confronto fra fonti diverse ICCP, 2007 Steinfeldet. al (FAO) Agricoltura 18% Pulinaet al (ASPA) Agricoltura 6.6%
4 Ripartizione delle emissioni globali di GHG (CO 2 eq) nel comparto zootecnico (Pulina et al., 2010) In Italia l emissione stimata di GHG negli allevamenti è pari al 3.22% (circa il 50% del totale dell agricoltura)
5 Carbon footprint per il latte Es. Per un kg di latte 1.35 kg di CO 2 eq. di questi oltre il 40% emissioni di CH 4 enterico La quota restante: CH 4 gestione delle deiezioni (3-5%) raccolta e conservazione N 2 0 gestione delle deiezioni (4-6%) prodotto in stalla e nei siti di raccolta N 2 0 suolo diretto (8-12%) fertilizzanti, residui colturali, pascolo, N 2 0 suolo indiretto (5-9%) precipitazioni, lisciviazione, ruscellamento CO 2 diretta e indiretta (30%) combustibili, E elettrica, prod. sementi, pesticidi, alimenti acquistati
6 Evoluzione dal 1944 al 2007 delle emissioni di GHG negli allevamenti da latte USA (Capper et al., 2009)
7 Carbon footprintper il latte in Europa (Weiss e Leip, 2012)
8 Emissioni di metano enterico nelle bovine da latte CH 4
9 Come si misurano le emissioni enteriche di metano? Sistemi in vivo Ftir
10 Come si misurano le emissioni? Sistemi in vivo (Newbold)
11 Progetto Archaea Procedure per la stima in vitro della produzione di gas e di metano negli alimenti e nelle diete per bovine da latte 1) Prelievo di liquido ruminale
12 Progetto Archaea Procedure per la stima della produzione di gas e di metano negli alimenti e nelle diete per bovine da latte 2) Preparazione dell inoculo e incubazione Rapporto 2:1, saliva e liquido ruminale, 75 ml totali con 0.5 g di alimento)
13 Progetto Archaea Procedure per la stima della produzione di gas e di metano negli alimenti e nelle diete per bovine da latte 3) Valutazione del gas prodotto e della concentrazione del metano Gas production, ml/g DM Time, h Sistema wireless, lettura ogni minuto
14 Progetto Archaea Produzione di gas totale (ml/g ss) di singoli alimenti zootecnici 400 Gas (ml/g SS) Farina di mais Polpe di bietola Panello di lino Fieno di prato pol. Fieno di loietto Tempo (h)
15 Progetto Archaea Produzione di metano (% sul gas totale) dei singoli alimenti 15 13,0 % di metano ,0 11,7 11,6 10,8 3 0 Panello di lino Fieno di loietto Fieno di prato Polpe di bietola Farina di mais
16 Progetto Archaea Razione di riferimento ottenuta sulla base di una indagine su 3376 aziende A.Pro.La.V. dalle quali è stato estratto un campione di 85 Formulazione kg ss Insilato di mais 6.8 Farina di mais 4.0 Farina di orzo 2.3 F.e. soia 48% 2.2 Fieno di medica 1.7 Fieno di loietto 0.9 Fieno di prato polifita 0.9 Semi di lino estruso 0.6 Grasso idrogenato - Semi integrali di soia - Soia estrusa - Totale 19.4
17 Progetto Archaea Caratteristiche delle razioni (% ss) per vacche da latte sottoposte a fermentazione in vitro Diete RIF. Bassa PG Alta PG Alta Fibra* Alto Amido Bassa Lipidi Alta lipidi ** Alta lipidi *** PG Lipidi NDF Lignina NSC EN, MJ/kg NSC = carboidrati non strutturali (amido + zuccheri) * Dieta senza insilato di mais **Lipidi da grasso *** Lipidi da semi
18 Strategie per la mitigazione delle emissioni di CH 4 da parte dei ruminanti Dirette: Modificare il metabolismo dell idrogeno H 2 nel rumine (ridurre la produzione di H 2, evitare la metanogenesi) Agire direttamente sui microorganismi metanogeni (sostanze inibenti) Methanogens CH 4 CO 2 H 2 Protozoa
19 Strategie per la mitigazione delle emissioni di CH 4 da parte dei ruminanti Indirette: Ridurre il rapporto F:C nella razione Migliorare la qualità della componente foraggera Integrare la razione con supplementi lipidici Aggiungere additivi (estratti vegetali, acidi organici)
20 Mitigazione delle emissioni di CH 4 : aggiunta di lipidi alla dieta (Newbold, 2013)
21 Mitigazione delle emissioni di CH 4 : uso di acido fumarico in pecore (Wood et al., 2009)
22 Conclusioni L impatto degli allevamenti zootecnici sui gas serra può raggiungere al massimo il 6-7% del totale delle attività produttive con tendenza a diminuire negli ultimi anni Le tecniche di misurazione della produzione di metano in vitro ci permetteranno di fornire dei dati comparativi fra diete, selezionando quelle meno impattanti Le strategie di mitigazione passano sempre per il miglioramento dell efficienza: - alimentare (kg latte/kg alimento) - dell azoto (foraggi più digeribili) - gestionale (fertilità, rimonta, reflui ) - aumento degli alimenti di origine aziendale
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