MPU, Alm.del - 2008-09 - Endeligt svar på spørgsmål 601: Spm. om ministeren vil fremsende redegørelse, der beskriver mulighederne for at nedsætte emission af metan fra husdyrs fordøjelsessystemer, til miljøministeren

Metan kan dannes i fordøjelseskanalen hos de fleste husdyr, men primærthos drøvtyggere. Som led i fordøjelsen af foderet hos drøvtyggere sker deren forgæring. Metan dannes primært når foderet under iltfrie forhold for-gæres af mikroberne i formaverne hos drøvtyggerne (kvæg, får, geder).Især omsætningen i formaverne hos malkekvæg giver anledning til en storproduktion af metan, og en malkeko vil dagligt producere 250–500 liter(167-333 g) metan. En mindre produktion af metan foregår ved mikrobielforgæring i blind- og tyktarm (ca. 10%), og vil delvist udskilles via ende-tarmen, delvist via udåndingsluften afhængig af dyreart. Enmavede dyrproducerer således også en vis mængde metan, som dog er betydeligt lave-re end hos drøvtyggerne. Hos drøvtyggere opræbes metanen hovedsageligtgennem spiserøret. Det er altså ikke korrekt når der i den offentlige debatofte refereres til ”ko-prutter”, idet langt det meste metan forlader dyretsom ”bøvser” og udånding.Metan er det samme som naturgas og er således energirig. 500 liter metansvarer til ca. ½ l fyringsolie, og det er således en betydelig del af foderetsenergi, der tabes med metanen. Tabet af energi som metan under forgæ-ringen i vommen er velkendt og har længe været en integreret del af ener-givurderingssystemer til drøvtyggere, og udgør sammen med energitabet iurinen forskellen mellem fordøjeligt og omsætteligt energi. Tabet af ener-gi som metan er betydeligt, og udgør 2-12% af det samlede bruttoenergioptag, men varierer betydeligt afhængig af fodringen. I Danmark er pro-duktionen af metan fra husdyrs fordøjelsessystem opgjort til i alt 133.000tons metan i 2002 hvoraf kvægproduktionen er ansvarlig for de 114.000tons og malkekøer alene 72.000 tons. Produktionen af metan fra kvæg ud-gør den altovervejende del af metan produceret fra fordøjelsessystemet,mens svin er hovedansvarlige for den betydelige produktion af metan fragødningslagre (Mikkelsen et al., 2005).Metan produceres primært i vommenHos malkekvæg produceres metan altså primært i vommen og i mindre gradi blind- og tyktarm. Det er specielle mikroorganismer (metanogenemikroorganismer) der danner metanen på baggrund af slutprodukterne(brint og kuldioxid) fra den mikrobielle forgæring af kulhydrat i vommen.Disse organismer, archaea, hører ikke til bakterierne, og er kendetegnet vedofte at leve i ekstreme miljøer, inklusiv temperaturer som overstiger kogendevands som i f.eks.gejsere,samt i meget saltet, surt eller alkalisk vand.Omsætning af brint er helt centralt i metandannelsen i vommen. Omsætningaf kulhydrat i vommen kan henføres til en nedbrydning af polysakkarider(fiber og stivelse) til monosakkarider (glukose), som via en redox-procesoxideres i glykolysen til pyrovat, som så efterfølgende omsættes tilkortkædede fedtsyrer, kuldioxid og brint under dannelse af ATP, som er

essentiel for mikrobers energiomsætning. Under iltrige forhold som f.eks. idyrets egne celler kan oxidation ske ved tilførsel af ilt, men ved den anaerobeenergiomsætning i vommen sker oxidationen ved at stoffet mister et brint-molekyle eller mister en elektron. Dette mistede brintmolekyle bruges i re-dox-reaktionen til en samtidig reduktion af NAD+til NADH. For at oprethol-de fermenteringen skal NADH imidlertid efterfølgende re-oxideres til NAD+,og der skal derfor under de anaerobe forhold findes en anden elektron-receptor end ilt. Det kan f.eks. være dannelse af frit brint ud fra to brint-ioner. Den dannede brint kan så passere ud af bakterien og medvirke til enyderligere reduktion af kuldioxid til metan af de metanogene mikrober ellerbruges af bakterien selv til f.eks. mætning af umættede fedtsyrer, de novofedtsyresyntese eller indgå i dannelsen af propionsyre. Fjernelse af frit brintfra vommen er også til fordel for bakterien, idet re-oxidation af NADH tilNAD+kun kan ske ved lavt brinttryk.Eddikesyre, smørsyre og propionsyre udgør størstedelen af den samledemængde kortkædede flygtige fedtsyrer, som produceres i vommen, og hvorpropionsyre primært indgår i dannelsen af sukker (glukoneogenese), brugeseddikesyre og smørsyre i energistofskiftet samt til dannelsen af fedtsyrer(lipogenese). I vommen dannes eddikesyre og smørsyre primært vedomsætning af foderets fiberfraktion, om end smørsyre også kan henføres tilforgæring af opløselige kulhydrater. De metanogene mikroorganismerforbruger overskydende brint som er fremkommet ved denne forgæring(reaktion 1 og 3 i nedenstående tabel 2) i en energigivende proces, hvorkuldioxid (CO2) reduceres (reaktion 4). Denne proces er med til atopretholde et lavt brinttryk i vommen. Brint bruges også af acetogenebakterier, som kan danne eddikesyre fra kuldioxid og brint (reaktion 5). Denfri energi under normale vomforhold(ΔG) er-67,4 kJ/mol for metanogenemikrober og -8,8 kJ/mol for acetogene mikrober. Begge reaktioner kansåledes forløbe (ΔG<0),men dannelse af eddikesyre giver mindre energi endmetandannelse og vil normalt ikke være konkurrencedygtig under detherskende lave brinttryk i vommen.Det formodes at foderets lave passagehastighed i koens formavesystem erhelt afgørende for vækst og formering af de metanogene mikroorganismer.Metanogene mikroorganismer har en meget langsom vækst. Hos andredyrearter som f.eks. kænguroen og elefanten, som har en væsentlig højerepassagehastighed, kan de metanogene mikroorganismer ikke etablere sig imavetarm-kanalen, hvilket i stedet giver mulighed for etablering af deacetogene bakterier. Også sulfat-reducerende bakterier forbruger brint ikonkurrence med de metanogene mikrober (ligning 6). Reduktionen af sulfatfrigiver en energi på -84.4 kJ/mol, og de sulfat-reducerende mikrober kan imodsætningen til de acetoge bakterier trives ved et lavere brinttryk ivommen end de metanogene mikrober kan, og når svovl ikke er begrænsendekan de derfor i teorien udkonkurrere de metanogene mikrober. Desværreudgør sulfat-reducerende mikrober kun en meget lille og ikke særligt

velundersøgt del af den mikrobielle population i vommen. De sulfat-reducerende mikrober fordrer en ration med et højt indhold af svovl, ogbiprodukter som majsglutenfoder, majsbærme og raps-produkter erkendetegnet ved et højt indhold af svovl. Ligeledes kan reduktion afkvælstofforbindelser forbruge brint.Mens dannelse af eddikesyre (reaktion 1) og smørsyre (reaktion 3) erforbundet med brintproduktion, så medfører dannelse af propionsyre etforbrug af brint (reaktion 2). De propionsyre-producerende bakterierkonkurrerer altså med de metanogene mikroorganismer om brint i vommen.Dannelse af propionsyre kan primært henføres til forgæring af foderetsstivelsesfraktion. Derfor vil produktionen af metan afspejle balancen mellempå den ene side foderets indhold af stivelse og på den anden side foderetsindhold af fiber, og derfor også afspejle balancen mellem på den ene sideproduktionen af propionsyre (reaktion 2) og på den anden side produktionenaf eddikesyre og smørsyre (reaktion 1 og 3), som det ses afreaktionsligningerne i Tabel 2.Tabel 2. De væsentligste støkiometriske ligninger af betydning for produktio-nen af metan fra kulhydrat.1C6H12O6+ 2H2O2CH3COOH + 2CO2+ 4H2Eddikesyre2C6H12O6+ 2H22CH3CH2COOH + 2H2OPropionsyre3C6H12O6CH3CH2CH2COOH + 2CO2+ 2H2Smørsyre4 4H2+ CO2CH4+ 2H2OMetan54H2+ 2CO2CH3COOH + 2H2OEddikesyre6 SO42-+ 4H2+ H+HS-+ 4H20Reduktion af S

Metanproduktionens størrelse vil afhænge af det kemiske og mikrobielle miljønår fodermidlerne fordøjes (f.eks. pH, passagehastighed, brinttryk, mikrobielpopulation), og det er derfor vigtigt at få fastlagt samspillet mellem fordøjelse,mikrobiel population og metanproduktion. F.eks. ses der en lineærsammenhæng mellem antallet af cellulytiske (fibernedbrydende) bakterier ogantallet af metanogene mikroorganismer på tværs af dyrearterne.Danske modelberegningerFor nærværende er der ingen tilgængelige målte data for emission af metanfra malkekøer under danske forhold, og de nationale estimater formetanproduktion er derfor primært baseret på standardmetoden fra IPCC,hvor metanproduktionen beregnes simpelt som 6% af bruttoenergien. Detteindebærer en betydelig usikkerhed, og tager ikke hensyn til effekten afforskellige fodringsstrategier.Der er publiceret en række modeller til forudsigelse af metanproduktionen pågrundlag af oplysninger om foderrationen. Modellerne varierer i kompleksitet

fra meget simple modeller som f.eks. IPCC (1997), hvor metanproduktionenberegnes som en konstant andel af bruttoenergioptaget, over modeller der ta-ger hensyn til rationens sammensætning (Kirchgessner et al., 1995; Yates etal., 2001) og fordøjelighed af næringsstoffer (Pelchen et al., 2000; Yan et al.,2000; Hindrichsen et al., 2004) til mere komplicerede modeller, der beskri-ver vomomsætningen vha. en dynamisk mekanistisk model (Danfær, 2003a).Danske modelberegninger (Weisbjerg et al., 2005) viser at metanproduktio-nen kan reduceres fra 371 g metan pr. ko pr. dag for en standardration baseretpå kløvergræsensilage, rapsskrå og byg til 184 g pr. ko pr. dag ved suppleringmed 800 g tilskudsfedt, hvilket næsten er en halvering. Derimod vil en for-øgelse af rationens fiberindhold (roepiller) øge metanproduktionen til 439 gpr. ko pr. dag, hvilket er en stigning på 18%. Dermed varierer rationernes me-tanproduktion fra 184 til 439 g pr. ko pr. dag. Begge disse yderpunkter er ra-tioner, der ikke er urealistiske for mælkeproduktion under danske forhold, ogder er således betydelige muligheder for at påvirke metan produktionen gen-nem foderrationens sammensætning.Fodringsmæssige tiltagSelv om metanproduktion ikke fuldstændig kan elimineres, er der flerepotentielle fodringsmæssige muligheder for at reducere den. Nogle af disse vildog samtidig medføre en reduceret foderudnyttelse. Fodersammensætningenpåvirker forgæringsmønstret og dermed forholdet mellem de enkelte syrer,der dannes under forgæringen. Produktionen af metan kan således reduceresved at fremme den mikrobielle forgæring, der producerer propionsyre undersamtidig forbrug af brint. Omvendt vil en forgæring, der resulterer i produk-tion af eddikesyre og smørsyre øge frigørelsen af brint, hvorved metanpro-duktionen stiger.

Øget produktionsniveau (foderoptagelse), mere kraftfoder/mindre grovfo-derOmfanget af produktionen af metan pr. ko eller pr. kg fodertørstof kan va-riere betydeligt. Således vil produktionen af metan stige med øget foderop-tagelse, men langt fra proportionalt med øgningen i foderoptagelsen. Enstørre foderoptagelse vil normalt forskubbe forgæringsmønstret i vommen,således at propionsyre udgør en større andel af de producerede syrer påbekostning af eddike- og smørsyre. Effekten opnås især som følge af merekraftfoder og mindre grovfoder i rationen (Johnson & Johnson, 1995). Ef-fekten ses dog også ved uændret rationssammensætning. Andelen af ener-gi, der tabes som metan, falder således ved øget foderniveau, og faldet af-hænger af forholdet mellem kraftfoder og grovfoder og rationens fordøje-lighed. Johnson & Johnson (1995) fandt f.eks. et energitab som metan på6-7% af bruttoenergien for en grovfoderrig ration på vedligeholdsniveau,mens tabet var 2-3% på en meget kraftfoderrig ration tildelt ad libitum.

Desuden medfører et øget foderniveau også en større passagehastighed affoder og mikrober ud af vommen, og dermed en lavere fordøjelighed affoderet i vommen (lavere fodereffektivitet). Derved bliver passagen af mi-krobielt stof til tarmen forøget (reduceret omsætning af mikrobielt stof ivommen), og forholdet mellem produceret mikrobielt stof og kortkædedesyrer bliver forskubbet i retning af mikrobielt stof, hvilket også reducererdet afledte metantab. Endvidere er de metanogene mikrober kendetegnetved en forholdsvis lang generationstid, hvilket gør dem ekstra følsommefor en kortere opholdstid i vommen som en følge af højere foderniveau.Propionsyre sænker metanproduktionen som følge af konkurrence ombrint-molekylerne i vommen. En høj propionsyreandel i vommen er oftesammenkædet med en høj kraftfoderandel og et lavt pH. Van Kessel &Russel (1996) påviste at metanogene mikrober som var isoleret fra køerfodret med en grovfoder-rig ration taber evnen til at danne metan ud frabrint ved lavt pH. En høj propionsyre andel og et lavt pH har derfor bådeen direkte konkurrencebetinget effekt på metanproduktionen og en indirek-te hæmmende effekt via lavt pH som er uafhængig af tilstedeværelse afpropionsyre-producerende bakterier.Fodring med fedtI modsætning til kulhydrater (cellevægskulhydrater, stivelse, sukker) for-gæres fedtsyrer ikke i vommen og vil således ikke i sig selv resultere iproduktion af metan. Dette er den væsentligste grund til, at man altid vilkunne forvente at fedttilskud reducerer metanproduktionen.Men derudover påvirker fedttilskud også den øvrige omsætning i vommen.Især umættede fedtsyrer (linol- og især linolensyre) og mellem-langkædede fedtsyrer (laurin- og myristinsyre) har en betydelig effekt påforgæringsmønstret i vommen i retning af mere propionsyre. Disse fedtsy-rer har sandsynligvis en direkte toksisk effekt på især de cellulolytiskebakterier og hæmmer forgæringen af cellevægskulhydrater (der betingerproduktion af eddikesyre) og hæmmer ligeledes de metanogene bakterier.Umættede fedtsyrer har desuden en eller flere dobbeltbindinger, dvs. kapa-citet til at binde brint (mætning). De umættede fedtsyrer mættes i vid ud-strækning i vommen, idet typisk omkring 80% af fedtsyrernes dobbeltbin-dinger mættes, og udnytter derved brint der ellers ville være blevet brugttil produktion af metan. I modsætning til de umættede fedtsyrer har mætte-de langkædede fedtsyrer som palmitinsyre og stearinsyre kun en meget be-grænset effekt på omsætningen i vommen, og derfor kan der kun forventesen meget begrænset effekt af disse fedtsyrer på produktionen af metan udover effekten af at fedtsyrerne ikke forgæres i vommen. Fedtsyrer reduce-rer antallet af protozoer i vommen. Dette vil medføre en reduceret produk-tion af metan, dels fordi mange metanproducerende bakterier lever tætsammen med protozoer (symbiose), delvist fordi protozoer danner megetsmørsyre og eddikesyre, som giver brintoverskud og dermed grundlag for

produktion af metan. Tilstedeværelsen af metanogene mikrober i symbiosemed protozoer afhænger af brinttrykket i vommen. Når brinttrykket ivommen er højt som f.eks. efter en fodring hvor der er meget substrat tilrådighed i vommen ses en stor del af de metanogene mikrober frit i vom-men, mens der ved lavt brinttryk og lav substrattilgængelighed ses en stør-re andel af metanogene mikrober på eller inden i protozoerne. Antallet afmetanogene mikrober som er i symbiose med protozoerne stiger såledesmed en faktor 100-1000 efter at et måltid er afsluttet, og disse metanogenemikrober lever så af protozoernes fermentering af lagrede næringsstoffer.Fjernelse af protozoer og tilhørende metanogene mikrober (defaunation)vil derfor sænke produktionen af metan.Da fedtsyresammensætningen kan være meget forskellig afhængig af fedt-kilde, kan der forventes en stor forskel mellem fedtkilder, og der er en storvariation i de fedtkilder (fedt og olier), der anvendes til fodring af drøv-tyggere. Således er kokos- og palmekerneolie rig på mellem-langkædedefedtsyrer som laurinsyre (C12:0, hvor 12 er antallet af kulstofatomer og 0er antallet af dobbeltbindinger) og myristinsyre (C14:0). Palmeolie, der ermeget anvendt som tilskudsfedt, er rig på palmitinsyre (C16:0) og oliesyre(C18:1). Fedtrige rapskager er også en betydelig fedtkilde, og rapsolie errig på oliesyre (C18:1). Olien fra bomuld, soja og solsikkeprodukter er li-gesom kornprodukter og helsædsensilage rig på linolsyre (C18:2). Olie frahørfrøprodukter samt græsmarksprodukter er rig på linolensyre (C18:3).Den nuværende mælkekvote med fedtregulering betyder imidlertid, at det erøkonomisk fordelagtigt at minimere brugen af tilskudsfedt, idet øget brug aftilskudsfedt reducerer proteinprocenten i mælken, og dermed den økonomi-ske værdi af den mælk, der kan sælges under kvoten. Samtidig vil fedttilskudtil malkekøer påvirke mælkens kvalitetsmæssige egenskaber, herunder fedt-syresammensætning, hvilket skal tages i betragtning, hvis fedttilskud brugessom ’metanbegrænser’.Nye fodermidlerErstatning af fossile brændstoffer med bio-brændstof baseret på bl.a. sukkerog stivelsesholdige fodermidler som f.eks. korn og majs er en strategi til re-duktion af emission af drivhusgasser, og produktionen af bio-brændstof er al-lerede steget markant de seneste år og forventes også at stige fremover. Somen konsekvens heraf ser man allerede nu en konflikt mellem anvendelse afland til produktion af bioenergi og til produktion af husdyrfoder (og fødeva-rer), hvorfor kornprisen på verdensmarkedet er fordoblet i 2007. I fremtidenforventes der, bl.a. på grund af stigende bio-ethanol produktion, et højt ud-bud af nye biprodukter med lavt sukker og/eller stivelsesindhold og dermedhøjere fedt- og proteinindhold, og samtidig vil grovfoder sandsynligvis kom-me til at udgøre en højere andel af foderrationen, hvilket kunne øge emissio-nen af metan. Samtidig vil flere og nye biprodukter fra majs og raps med ethøjt sulfat indhold blive til rådighed som kvægfoder og vil kunne stimulere de

sulfat-reducerende mikrober på bekostning af de metanogene mikrober, ogdermed få indflydelse på tabet af metan, men samtidig sandsynligvis medføreøgede lugt-problemer og kan have en negativ sundhedsmæssig effekt for dy-ret.TilsætningsstofferEn række stoffer kan påvirke produktionen af metan, enten gennem påvirk-ning af sammensætningen af mikroberne i vommen eller ved forbrug af brint.Mange af de kemiske stoffer, som er afprøvet, vil ikke være acceptable til ge-nerel anvendelse i kvægbruget, og anvendelsen af de fleste af de biologiskemetoder er endnu teknologisk umodne eller med de nuværende prisrelationerfor omkostningstunge.Projekter ved DJF vedr. fodring og metanproduktionVed DJF er der i 2009 igangsat to projekter vedrørende sammenhængen mel-lem fodring og metanproduktion. Begge projekter har ophæng i Institut forHusdyrBiologi og Sundhed, men er projekter på tværs af institutter og univer-siteter og er i samarbejde med kvægbrugserhvervet.Projekt 1: Nye fodringsstrategier til reduktion af enterisk metan-produktion hos malkekøer (Projektleder: Peter Lund)Projektets formålProjektets hovedformål er at udvikle fodringsstrategier der reducerermetanemission fra malkekvæg. Metanemission vil blive bestemt i både dyre-og laboratorieforsøg. Undersøgelserne omfatter desuden sammenhængenmellemmetanproduktion,næringsstoffernesfordøjelighedogmælkeproduktion.Projektets indhold (arbejdspakker som beskrevet i ansøgning)Arbejdspakke 1 (Peter Lund, DJF): Effekten af nye fodermidler, grovfo-der:kraftfoder forhold, grovfoderkvalitet og kulhydratkilde på emission afmetan (dyreforsøg)I arbejdspakke 1 vil produktionen af metan blive bestemt i kvier/malkekøervha. fire nyinstallerede respirationskamre, som er udstyret til at måle udskil-lelse af metan og kuldioxid på enkeltdyrs niveau. Disse åbne respirationkamrefungerer som et telt og er valgt på bekostning af lukkede respirationskamre.Lukkede respirationskamre har i et tidligere projekt været problematiske formalkekvæg af dyrevelfærdsmæssige årsager, og er derfor fravalgt for at sikreen normal adfærd og foderoptagelse. Første del af delprojektet vil være enindledende kalibrering af systemet, hvor der anvendes rationer som forventesat variere i metanproduktion. Anden del af delprojektet vil bestå af tre inten-sive studier (4x4 romerkvadrat, 21 dage) med 4 højtydende vomfistulerede

malkekøer. Køerne er vomfistulerede for at bestemme sammenhængen mel-lem produktion af metan og fermenterings-profil i vommen. I fremtiden for-ventes der et højt udbud af nye biprodukter bl.a. fra produktion af bio-ethanol, og i det første af disse forsøg vil produktionen af metan blive bestemti rationer med et højt indhold af fremtidens kraftfodermidler (oliekager,bærme, glycerol m.m.). Det forventes at grovfoder i fremtiden vil udgøre enhøjere andel af foderrationen, og grovfoder:kraftfoder forhold vil derforsammen med grovfoderkvalitet (fordøjelighed) indgå i det næste forsøg. I detsidste forsøg vil kulhydratkildens (stivelse vs. sukker vs. fiber) effekt på pro-duktion af metan blive bestemt. Målingerne vil være daglig foderoptagelse,fodersammensætning og næringsstofoptag, mælkeproduktion, vom pH, pro-duktion af metan og kuldioxid, total organisk stof samt fiber fordøjelighed, ogforgæringsmønster (VFA-profil) i vommen. Den mikrobielle population i vo-mindhold vil blive undersøgt vha. molekylærbiologiske metoder med henblikpå at karakterisere den mikrobielle population som helhed og mere specifiktkvantificere de metanogene mikrober. Der indskrives en Ph.D.-studerendeved DJF i 2009.Arbejdspakke 2 (Ida Hindrichsen, KU-LIFE): Effekten af ekstreme vommil-jøer på metan emission (in vitro forsøg og respirationskamre)I arbejdspakke 2 vil produktion af metan og kuldioxid fra de anvendte foder-rationer fra dyreforsøgene og fra mere specielle fodermidler og rationer blivemålt vha. laboratoriemetoder (in vitro gasmåling). Vha. in vitro-metoden erdet muligt at etablere forskellige kemiske og mikrobielle vommiljøer ved f.eks.at ændre pH, brinttryk, osmolaritet mv., ved at anvende forskellige ionoforerog andre tilsætningsstoffer, samt ved evt. at tilsætte stoffer der hæmmer for-skellige vommikroorganismer. Yderligere kan effekten af vomvæske fra dyrfodret med forskellige rationer eller fra forskellige dyrearter blive bestemt.Metoden giver således muligheden for at scanne en række rationer samt for atundersøge ekstreme situationer for at finde nye veje. Selvom respirations-kamrene kan være problematisk at gennemføre med malkekvæg er der på LI-FE en betydelig erfaring med brug af respirationskamre. For at kunne relatereresultaterne til publicerede data vil der på LIFE blive udført et 3x3 romerskkvadrat forsøg i eksisterende respirationskamre med hhv. den standardrationder anvendes i arbejdspakke 1 samt to ekstreme rationer fra arbejdspakke 1for at opnå den bedste kalibrering af de to nye metoder (respiration pens og invitro gas produktion). In vitro gasmetoden kan håndtere mange analyser meden forholdsvis lav omkostning, hvorfor der vil blive analyseret på vomvæskeopsamlet fra køer i forskellige besætninger for at få et indtryk af variationenmellem køer og besætninger med hensyn til metanproduktion.Arbejdspakke 3 (Ole Aaes, Dansk Kvæg): Implementering i praksisResultaterne fra arbejdspakke 1 og 2, skal implementeres i de redskaber deranvendes i rådgivningen. Ud over en fælles nordisk implementering i foder-

vurderingssystemet NORFOR, skal de nationale værktøjer kunne præsentereberegning af drivhusgasser i forbindelse med foderplanlægning og produkti-onskontrol. Med udgangspunkt i dette projektet introduceres problemstillin-gerne med drivhusgasser for kvægbrugeren, og de muligheder den enkelte harfor at reducere udledningen.Projektets tidsplan og statusArbejdspakke 1 er startet i efteråret 2009, hvor der indkøbes udstyr til målingaf metanproduktion på enkeltdyr, indstalleres 4 metankamre på DJF, samtsker en kalibrering og indkøring af udstyret. Pr. 1/6 er der indskrevet enph.d.-studerende, Maike Johannes, som skal være ansvarlig for gennemførselaf dyreforsøgene i arbejdspakke 1, endvidere er der pr. 1/9 ansat en post.doc.,Anne Louise F. Hellwing, som er ansvarlig for opbygning af metankamrene.Projektet er blevet forsinket pga. forsinket levering af måleudstyr, som for-ventes leveret i oktober måned. For nærværende er der bygget en prototypepå metankamrene, hvor der har været indsat dyr. På baggrund af erfaringerneherfra er bygning af de tre resterende kamre igangsat. Kalibrering og indkø-ring af udstyret forventes afsluttet ultimo 2009/primo 2010, således at deplanlagte intensive forsøg med fistulerede dyr kan startes primo 2010. Fistu-lering af dyr til disse forsøg er igangsat. I de oprindelige ansøgninger til Mæl-keafgiftsfonden og forskningsprogrammet Fremtidens Husdyrproduktion varder lagt op til en række intensive forsøg i projekt 1 med bl.a. nye fodermidler,kulhydratkilde, grovfoderkvalitet og grovfoderkraftfoderforhold, mens der iprojekt 2 var lagt op til det forsøg med fedttildeling, for samlet set at få afkla-ret variationen i metanproduktionen under danske forhold. Vi har imidlertiderfaret at der er stor interesse både fra erhvervet og offentlige myndigheder ieffekten af tildeling af fedt. Vi har derfor besluttet (hvis det kan godkendes afbevillingsgiverne) at tildeling af fedt skal indgå i flere af de intensive forsøgend oprindeligt planlagt. Vi vil derfor koncentrere projektet omkring veksel-virkningen mellem fedttildeling og grovfodertype/kvalitet, dvs. vi vil undersø-ge om fedt har den samme effekt når majsensilage eller græsensilage er detdominerende grovfodermiddel, og om effekten af fedttildeling er afhængig afgrovfoderets kvalitet. Vi mener at det er afgørende at få belyst disse veksel-virkninger før der kan gives en generel anbefaling ang. tildeling af fedt.Start på arbejdspakke 2 på KU-Life er udskudt til 2010.

Drøvtyggernes omsætning af foder i vommen er knyttet til metanproduktion.Omsætningen i vommen er anaerob (iltfri forgæring), og metanproduktionener en nødvendig reaktionsvej til at fjerne et brintoverskud. Tilsvarende skerder under lagring af gylle en anaerob omsætning af tilgængeligt organisk stof,der ligeledes resulterer i en metanproduktion. Selv om metanproduktionuløseligt er bundet sammen med omsætningen i vommen og ikke fuldstændigkan elimineres, er der flere potentielle muligheder for at reducere dennemetanproduktion. Nogle af disse vil medføre en reduceret foderudnyttelse, ogdermed et øget potentiale for metanproduktion i gyllelagrene, med risiko forat man taber hvad man har vundet i køerne. Er der et biogas anlæg i systemet,er der derimod mulighed for, at man ved fodringsmæssige tiltag både kanreducere metan tabet fra køerne, og samtidig få en gylle, der har størrepotentiale for biogasproduktion.På baggrund af kædebetragtninger fra foder til biogasanlæg er formålet medprojektet at undersøge mulighederne for reduktion i køernesmetanproduktion, og samtidig belyse om dette medfører øgetmetanproduktion fra gyllelagrene, alternativt øger gyllens potentiale forbiogasproduktion.Projektets indholdProjektet er en udbygning på projekt ’Nye fodringsstrategier til reduktion afenterisk metanproduktion hos malkekøer ', som er beskrever ovenfor.Nedenfor er arbejdspakkerne givet som uddrag fra ansøgningen.Projektet består af 4 arbejdspakker, henholdsvis1) intensive undersøgelser af metanproduktion hos malkekøer,2) undersøgelser af udvalgte strategiers effekt på køernes mælkeproduktionog produktion af gylle,3) undersøgelser af de producerede gyllepartiers biogas potentiale,4) konsekvensberegninger på nationalt niveau.Arbejdspakke 1 (Peter Lund, HBS, DJF): Intensiv forsøg.Arbejdspakke 1 vil undersøge mulighederne for via fodringen at påvirkemetanproduktionen hos malkekøer. Der er en række muligheder for viafodringen at påvirke metanproduktionen, heraf indgår en del i allerede ansøgtprojekt (se nedenfor), i dette projekt vil der fokuseres på forsyningen medfedtsyrer. Forsøget gennemføres som beskrevet i projekt 1. Sammen med de 3frosøg beskrevet i projekt 1 vil dette forsøg danne baggrund for formulering afde 3 strategier, der skal indgå i arbejdspakke 2. Fra alle 4 intensive forsøg(projekt 1 og 2) vil der blive opsamlet gødning til anvendelse til batchforsøg iarbejdspakke 3, til bestemmelse af gødningens metanpotentiale i gyllelagre(B0 bestemmelse).

Arbejdspakke 2 (Martin Riis Weisbjerg, HBS, DJF). Produktionsforsøg ogproduktion af gylleBaseret på arbejdspakke 1 gennemføres der et holdforsøg med intaktemalkekøer. 30-45 malkekøer fordeles på 3 hold, der fodres efter de iarbejdspakke 1 udvalgte 3 strategier. Dette forsøg vil have en varighed af 5uger. De første 2 uger vil være forperiode, hvor alle køerne tildeles enstandard ration, og hvor køernes respons efterfølgende kan anvendes tilkorrektion for mellem køer variation. Desuden opsamles gyllen i denneperiode til efterfølgende biogas måling på 'standardrations-gyllen'. Defølgende 3 uger vil køerne blive behandlet efter de 3 strategier, ogfoderoptagelse og mælkeproduktion vil blive målt på enkeltdyr niveau,således at strategiernes mælkeproduktionspotentiale dokumenteres.For hver af de 3 hold vil gyllen blive opsamlet på holdniveau, til anvendelse iarbejdspakke 3.Disse forsøg vil foregå i DJF's nyrenoverede forsøgsstald (K43) hvor der ermuligheder for at opsamle gylle separat fra 3 hold.Arbejdspakke 3 (Henrik B. Møller, JBT, DJF). Gyllens biogaspotentialeAarhus universitet (DJF) har investeret i et biogasanlæg der består af enfuldskala reaktor på 1000 m3 og 4 forsøgsreaktorer på henholsvis 2x10 og2x20m3. Derudover er der 4 forsøgsreaktorer på 120 liters reaktor volumentil rådighed og der kan udføres batch udrådninger i mindre skala.De i arbejdspakke 2 producerede gyller vil blive undesøgt for biogaspotentialeved såvel batch udrådning som ved kontinuert udrådning i de nybyggedeforsøgs reaktorer på Forskningscenter Foulum, DJF.Batch udrådningerne anvendes til at bestemme det ultimative metanpotentiale (Bo) og er den værdi der sammen med en emissionsfaktor brugestil at bestemme hvor meget metan der udesendes ved lagring af gylle. Bobestemmes ved batch udrådning af den ubehandlede gylle og efter afgasning ien kontinuert reaktor af gyllen opsamlet ved forskellig fodring, for derved atfastslå hvor meget afgasningen reducerer metan udslippet under lagring.Biogaspotentialet ved forskellig fodring bestemmes ved såvel batch somkontinuert afgasning, for derved at kunne fastslå både den teoeretisk ogpraktisk opnåelige gasprodutktion. Endvidere udføres der batchudrådningeraf gødning fra de 16 rationer der indgår i arbejdspakke 1, for derved at øgedatamaterialet.Arbejdspakke 4 (Ole Aaes, Dansk Kvæg). KonsekvensberegningerBaseret på resultaterne opnået i de ovenstående arbejdspakker, vil der iarbejdspakke 4 blive lavet konsekvensberegninger, hvor der ses på danskmælkeproduktion som helhed. Der vil blive sat fokus på hvordan en ændringfra strategier der optimerer fodringen med henblik på mælkeproduktion tilstrategier der optimerer både med hensyn til mælkeproduktion, metantab hos

køerne og biogasproduktion, påvirker kvægsektoren. Der skal laves enberegning og vurdering af om de foderemner der er behov for kanfremskaffes. Det kan være dyrkningsmuligheder samt mængder af naturligebiprodukter. De økonomiske konsekvenser af en strategiændring skalligeledes undersøges på sektorniveau.Et meget vigtigt element i arbejdspakken er betydningen for miljøet i relationtil tab af næringsstoffer til det omgivende miljø.Projektets tidsplan og statusProjektet planlægges til perioden 2009-2011, med følgende tidsforløb for de 4arbejdspakker:1: 2009-20102: 2010-20113: 2010-2011 (umiddelbart efter 2)4: 2010-2011Mht. status henvises til status for projekt 1. Pga. forsinket opstart af projekt 1(pga. langtrukken ansøgningsfase), og da nærværende projekt er lænket tilprojekt 1, har vi ansøgt om forlængelse af projektperiode med ½ år, svar ikkemodtaget endnu.Supplerende oplysningerDer foreligger et kort arbejdsnotat på engelsk, ”Nutritional strategies to redu-ce methane production from dairy cows” som er et litteratur review udarbej-det af Maike Johannes. Dette kan eftersendes hvis der er interesse for det.