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Emissioni enteriche di metano: quali sono le interazioni tra razza, allevamento e produttività?


L'analisi sulle emissioni di metano derivate dagli allevamenti bovini è in continuo aggiornamento, e i dati mostrano una realtà nettamente positiva rispetto alle notizie che ancora circolano sul web e fanno fatica a scomparire. Ecco quindi una recente ricerca pubblicata sulla rivista "International Journal of Animal Sciences" che mostra i risultati ottenuti dall'analisi di oltre seimila allevamenti differenziati per razza. Vediamolo nel dettaglio.


Lo studio si basa su un dataset ricavato dai sistemi di registrazione del latte delle popolazioni lattiero-casearie italiane e non prevede alcuna manipolazione diretta degli animali per effettuare misurazioni o campionamenti, né necessita di autorizzazione da parte del Comitato Etico di Ateneo. Ha attinto all'intero database storico delle registrazioni del latte e degli esiti dell'inseminazione artificiale della Federazione degli Allevatori dell'Alto Adige/Südtirol (Bolzano, Italia) nell'Italia nord-orientale.


Questo database è stato utilizzato in precedenti studi sulle relazioni tra gli spettri FTIR del latte e la fertilità delle vacche da latte, e sulla previsione della capacità casearia e del contenuto di urea delle latte a livello di popolazione.


Lo studio

La spettrometria a infrarossi in trasformata di Fourier del latte (FTIRS) può essere utilizzata per prevedere le emissioni di metano enterico (EME) a livello di popolazione. In questo studio, sono state valutate la variabilità in FTIRS dei tratti EME previsti a causa della razza della vacca, dell'allevamento, del livello di produzione delle singole vacche all'interno delle mandrie e delle loro interazioni.


È stato utilizzato un set di dati ottenuto dalle registrazioni del latte, che copriva quattro razze (Holstein, Brown Swiss, Simmental e Alpine Grey), 6.430 mandrie, 115.819 vacche e 1.759.706 record di latte/spettri al giorno del test. Gli allevamenti sono stati stratificati in 5 livelli produttivi considerando la loro produzione energetica latte media giornaliera; le singole vacche all'interno della mandria sono state stratificate in modo simile considerando i loro livelli di produzione individuali.


I tratti EME sono stati previsti direttamente dagli spettri FTIR del latte o indirettamente da sei FA del latte informativi previsti dagli spettri del latte. Il modello statistico includeva, separatamente per ciascun tratto e metodo, razza, livello di intensità della mandria, livello di produzione della vacca e le loro interazioni, anno, mese, parità e stadio di lattazione. I metodi diretti e indiretti hanno prodotto risultati simili nella previsione della resa di CH4 per kg di DMI e dell'intensità di CH4 per kg di latte corretto per grasso e proteine. Il metodo indiretto era affidabile nel prevedere la produzione giornaliera di EME per vacca, quello indiretto no.


L'EME è stata influenzata dall'interazione razza x intensità di produzione della mandria e, in misura minore, dall'interazione razza x livello di produzione della vacca. È stata raggiunta una migliore comprensione delle complesse interazioni che influenzano l'EME nelle mandrie da latte. Ciò sarebbe utile per il miglioramento genetico, la certificazione ambientale delle aziende agricole e per fissare i prezzi nei regimi di pagamento del latte.


Prospettive future

Trattati internazionali volti a ridurre il tasso di aumento del riscaldamento globale nei prossimi decenni sono stati firmati dalla maggior parte dei paesi del mondo. I principali interventi riguardano la riduzione della dipendenza dai combustibili fossili, l'aumento del serbatoio di carbonio del suolo/foresta e la limitazione delle emissioni di CH4 dai ruminanti domestici e dalle discariche.


Le emissioni enteriche di CH4 (EME) sono la principale fonte di gas serra provenienti dall'agricoltura. I settori zootecnici di diversi paesi stanno attualmente riducendo la loro EME annuale e stanno contribuendo attivamente a contrastare il riscaldamento climatico globale aumentando l'efficienza produttiva attraverso il miglioramento genetico, migliori pratiche di nutrizione e gestione e miglioramento della salute e del benessere degli animali.



Il metodo gold standard per la quantificazione EME rimane il calcolo dei bilanci materiali ed energetici utilizzando camere respiratorie, ma non è fattibile a livello di popolazione o di grandi nuclei. I proxy delle emissioni giornaliere di CH4 si basano su analisi dei gas espirati campionati intorno alle narici degli animali mentre accedono alle stazioni di alimentazione automatiche o alle sale di mungitura automatiche.


Altri proxy delle emissioni di CH4 si basano sui profili degli acidi grassi del latte (FA), considerando le loro relazioni con la fermentazione ruminale. Entrambe le metodologie sono state utilizzate in grandi indagini condotte in allevamenti commerciali, sebbene siano costose e ad alta intensità di manodopera.


I risultati dello studio

Le equazioni predittive ottenute da latte informativo selezionato FA analizzate mediante gascromatografia e utilizzate negli allevamenti commerciali (1.158 vacche da 85 allevamenti) hanno prodotto risultati che corrispondevano alle aspettative per quanto riguarda gli effetti del sistema lattiero-caseario, la parità e la lattazione stage, e la FA selezionata utilizzata e i tratti EME ottenuti erano ereditabili.


Tra le equazioni pubblicate le due proposte da van Lingen et al. (Citation2014) per la previsione della resa di CH4 (g CH4/DMI) e dell'intensità di CH4 (g CH4/kg CM, latte corretto per grassi e proteine), sono stati ottenuti da una meta-analisi che comprendeva 30 diverse diete (otto esperimenti in due paesi) comprendenti non solo diversi mangimi e diversi rapporti foraggio: concentrato, ma anche alcuni integratori di grassi talvolta utilizzati negli allevamenti commerciali.


Per ridurre i costi e la manodopera ed estendere la possibilità di previsione EME a livello di popolazione, sono state proposte equazioni basate sugli spettri infrarossi a trasformata di Fourier (FTIR) del latte. I risultati sono stati variabili e hanno sollevato dibattiti sul loro valore scientifico e pratico.


Le previsioni FTIRS sull'EME sono state utilizzate in ampi sondaggi per quantificare gli effetti delle singole mandrie e della parità e dello stadio di lattazione delle singole vacche, e si è scoperto che avevano una base genetica. La spettrometria FTIR ha prodotto risultati soddisfacenti per predire la FA informativa necessaria per utilizzare le equazioni di van Lingen et al. È stato anche proposto un approccio diretto, in cui l'EME è stato previsto direttamente dagli spettri del latte, e si è scoperto che sia le previsioni dirette che quelle indirette avevano un background genetico.


Tuttavia, le previsioni FTIR di EME non sono state ancora studiate a livello di popolazione con razze diverse allevate in mandrie con diversi sistemi di allevamento da latte e con animali stratificati per diverse rese potenziali di latte. Una questione scientifica riguarda l'effetto della produzione giornaliera di latte sui caratteri EME.


È importante capire se le differenze nella produzione media di latte tra le diverse mandrie e le differenze nella produzione di latte tra le diverse vacche all'interno della mandria influenzano i tratti EME; se questi due effetti sono della stessa entità, direzione e modello e se le differenze sono simili tra razze diverse o se c'è qualche interazione. Lo scopo di questa ricerca è stato quello di studiare le previsioni FTIRS dei tratti informativi di FA ed EME a livello di popolazione sulla base di un ampio set di dati di spettri infrarossi del latte ottenuti durante le operazioni di registrazione del latte di routine e di confrontare diverse razze da latte e a duplice attitudine con diverse intensità di allevamento e livelli di produttività della vacca.

 

Fonti:

L'articolo può essere consultato nella versione integrale nella rivista "Italian Journal of Animal Sciences" al seguente link:

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