Achtergrond

Uitstoot melkvee kán omlaag

Puck Moll | woensdag 27 november 2019

We zijn met z’n allen dol op melk, maar de bijbehorende uitstoot van methaan en ‘stikstof’ door melkkoeien zijn we liever kwijt dan rijk. Wat zijn volgens onderzoekers de meest veelbelovende reductiemethodes?

De recente stikstofimpasse in Nederland heeft duidelijk gemaakt dat naast methaan ook stikstof, in de vorm van ammoniak, een ongewild bijproduct is geworden van de melkindustrie. In Vlaanderen speelde eenzelfde stikstofdebat vijf jaar terug al, zo beschrijft Dorien Van Wesemael van het Vlaamse Instituut voor Landbouw, Visserij- en Voedingsonderzoek (ILVO). Sindsdien moet elke Vlaamse veeboer om in aanmerking te komen voor (ver)nieuw(d)e vergunning onder een voorgeschreven stikstoflimiet blijven.

Je kunt niet om de cijfers heen: de melkveehouderij is (ook in Vlaanderen nog steeds) verantwoordelijk voor verreweg de grootste bijdrage aan de methaan- en ammoniakuitstoot (zie verder kader 1 ‘Cijfers’). En met oog op de klimaatverandering en spelende milieuproblematiek kunnen maatregelen niet langer uitblijven. Maar wat is er mogelijk en wat zijn volgens onderzoekers de meest veelbelovende reductiemethodes?

Kader 1: Cijfers

In Nederland neemt de landbouw 90 % van de ammoniakuitstoot voor zijn rekening, waarvan 40 % op conto komt van het melkvee (60 % voor al het rundvee). Qua methaan draait de landbouw op voor tweederde van de totale uitstoot, waarvan melkkoeien 55 % (80 % voor al het rundvee) voor hun rekening nemen.

In Vlaanderen is 85% van de ammoniakemissie afkomstig uit de veehouderij. Varkens en rundvee (melk- en vleesvee) hebben ongeveer een even groot aandeel, respectievelijk 44 % en 45 % (cijfers 2017). Landbouw is in Vlaanderen verantwoordelijk voor 10 % van de totale uitgestoten broeikasgassen. Methaan is het belangrijkste broeikasgas in de landbouwsector (50 % van de totale broeikasgasemissies in landbouw) en is voornamelijk afkomstig van spijsverteringsprocessen in herkauwers (cijfers 2017).

 

Methaanverminderende additieven

Bij het ILVO-ELK onderzoekt Van Wesemael mogelijke methaan reductiemethodes: ‘Daarbij richten we ons onder meer op voederstrategieën, omdat het rantsoen een van de bepalende factoren voor de uitstoot is. Daarbij zijn er twee belangrijke pistes: additieven zoals 3-NOP inzetten en/of het basisrantsoen aanpassen.’

Het additief 3-NOP, of voluit 3-nitrooxypropanol, werd door DSM eind september als Bovaer gedoopt – naar verwachting komt het eind 2020/begin 2021 op de Europese markt. Het kan de methaanuitstoot van melkkoeien met 30 % verlagen, aldus het bijbehorende persbericht. ‘Onze proeven wezen een reductie van 20-25 % uit zonder negatief effect op de melkproductie’, vertelt Van Wesemael. Jan Dijkstra van Wageningen University & Research ziet eenzelfde resultaat: ‘Experimenten waarbij melkkoeien vanaf afkalven vier maanden lang werden gevolgd, lieten een percentage van 20 % zien. Door het vezelrijke rantsoen in Nederland boet het middel iets aan kracht in.’

'Helaas neemt de melkproductie bij gebruik van 3-NOP niet toe, waardoor een kostenvoordeel vervalt'

Archaea in de pens van de koe zijn verantwoordelijk voor de methaanvorming. 3-NOP inactiveert het enzym methyl-co-enzym M-reductase (MCR) dat in archaea de laatste stap in dit proces katalyseert. Hierdoor vermindert de methaanvorming (zie ook kader 2 ‘Methaanvorming’). Dijkstra: ‘Het is wel jammer dat de melkproductie in het geval van bijvoeren met 3-NOP niet toeneemt.’ De verwachting was dat als een koe minder energie zou hoeven steken in methaanvorming, er extra energie naar de melkproductie zou gaan. De Wageningse onderzoeker vervolgt: ‘Daarmee vervalt een kostenvoordeel dat boeren over de streep zou kunnen trekken om het middel direct te gaan gebruiken.’

Kader 2: Methaanvorming

De methaanvorming bij koeien heeft, hoe kan het ook anders, een functie. In de pens wordt vezelrijk voedsel via fermentatie afgebroken, waarbij waterstof ontstaat. Een te veel aan waterstof remt op zijn beurt het fermentatieproces. Archaea in de pens voorkomen dit door de overmaat aan waterstof te laten reageren met CO2 tot methaan, dat vervolgens voornamelijk via boeren ontsnapt.

 

Naast 3-NOP noemt Dijkstra nitraat als kansrijkste optie met een mogelijke reductie van 15 %. En om te zorgen dat je dan niet aan de stikstofkant de mist in gaat, moet het nitraat in de plaats komen van een andere stikstofbron in het voer, bijvoorbeeld ureum. Voor Dijkstra is een volgende interessante vraag of deze middelen te combineren zijn. ‘Mijn theorie is dat je de gunstige bijdrages bij elkaar kunt optellen, en daarmee zou je uitkomen op een reductie van 35 %.’ Dijkstra hoopt deze hypothese op korte termijn te kunnen toetsen.

Ander voeder kan ook schelen

Los van het toevoegen van additieven kun je ook naar de samenstelling van het voeder zelf kijken. Zo concludeerde het ILVO uit haar onderzoek dat lijnzaad het met 10 % methaanreductie ook niet slecht doet. Van Wesemael: ‘Het precieze werkingsmechanisme is nog niet bekend. We vermoeden dat de methaanreductie komt door het daardoor iets hogere vetgehalte in het voeder. Dat vermindert de hoeveelheid fermenteerbare nutriënten zoals zetmeel en vezels of maakt de vezels minder toegankelijk.’

Een andere, effectieve voederstrategie is het klassieke sojaschroot vervangen door bierdraf en koolzaadschroot, aldus Van Wesemael. ‘Dat levert 15 % minder methaanuitstoot op.’ In Nederland verwacht Dijkstra nauwelijks effect van deze methode: ‘Daarvoor zit er bij ons te weinig sojaschroot in het rantsoen, ruwweg 2 %’.

'Supergras heeft weinig meerwaarde, omdat het Nederlandse gras doorgaans al hoog verteerbaar is'

Boeren kunnen ook letten op wat voor gras ze voeren. Zo werkt onder meer het Nederlandse bedrijf Barenbrug aan een lichter verteerbaar gras – dat overigens de Europese markt niet op mag vanwege het gebruik van crispr-cas bij het genetisch modificeren van het gras. Volgens Dijkstra gaat dit weinig zoden aan de dijk zetten: ‘Dergelijk ‘supergras’ bevat waarschijnlijk minder vezels dan wel sneller verteerbare vezels. Maar het Nederlandse gras is bij goed management al hoog verteerbaar. Kortom, ik zie hier weinig meerwaarde in, tenzij het helpt om gras bij minder goed management toch uitstekend verteerbaar te houden. Wel ben ik benieuwd wat het toevoegen van kruiden als klaver, paardenbloem en weegbree zou kunnen betekenen. Daar is in Nederland nog nauwelijks iets over bekend.’

Ammoniakuitstoot omlaag? Eiwit eruit

Zowel Dijkstra als Van Wesemael noemen het terugbrengen van het eiwitgehalte in voeder als een interessante mogelijkheid om de ammoniakuitstoot van melkvee terug te dringen. Nu voeren we onze koeien doorgaans meer eiwit dan nodig is om de melkproductie op peil te houden, aldus deze onderzoekers. Bij het ILVO keken onderzoekers naar het effect hiervan op zowel de methaan- als stikstofuitstoot. Van Wesemael: ‘Wij zien dat een lager eiwitgehalte een positieve impact heeft op de stikstofuitstoot, maar wel een negatieve invloed kan hebben op de melkproductie. Op de methaanemissie heeft deze aanpak geen effect.’

'Het eiwitgehalte met 5 % verlagen moet kunnen zonder nadelig effect op de melkproductie'

Dijkstra ziet in zijn onderzoek geen nadelige effecten op de melkproductie als je het eiwitgehalte navenant verlaagt. ‘Mijn eerste streven is het eiwitgehalte verlagen met 5 %. Dat moet sowieso kunnen zonder productieverlies. Mijn stip aan de horizon over vijf à tien jaar is 10 % minder eiwit in het voer, wat je een ammoniakreductie van 15 % kan opleveren. Dit vraagt wel maatwerk per bedrijf, en kan mogelijk gepaard gaan met een lichte daling van de melkproductie. Dat is een stap in de goede richting van de 50 % die nodig is.’

Het ammoniakprobleem is van de twee het makkelijkste om aan te pakken, aldus de Wageningse onderzoeker, maar dat wil niet zeggen dat het simpel is. Dijkstra hoort ook de roep om koeien langer in de wei te laten staan en meer gras – hoog in eiwit – te laten eten. ‘Dat is prima, mits het krachtvoer dan juist weinig eiwit bevat.’ Volgens Dijkstra is het qua ammoniak dan ook heel simpel: ‘Wat er niet in gaat, komt er ook niet uit’ (zie ook kader 3 ‘Ammoniakvorming’). Medio november presenteerde het Nederlandse kabinet een noodwet om het land uit de stikstofimpasse te trekken. Het naar beneden bijstellen van het eiwitgehalte in veevoeder vormt daar onderdeel van.

Kader 3: Ammoniakvorming

Stikstof dat de koe niet gebruikt of verteert komt via de feces of de urine naar buiten. In het eerste geval gaat het om organisch gebonden stikstof dat na uitscheiding niet snel vervluchtigd naar ammoniak. In de urine draait het vooral om ureum ((NH2)2CO). Bacteriën in de lucht en vooral ook bacteriën in feces beschikken over het enzym urease dat ureum omzet in ammoniak. Het scheiden van feces en urine in de stal helpt dus om de ammoniakuitstoot terug te dringen. Of je zet koeien langer in de wei, want de kans dat ze daar precies op hetzelfde stukje gras poepen en plassen is klein. In Nederland levert, aldus Jan Dijkstra van Wageningen University & Research, vijfhonderd uur meer weiden (nu is het gemiddelde duizend uur) 5 % minder ammoniakemissie op.

 

Er is nog een andere piste mogelijk, aldus Van Wesemael. ‘In plaats van op eiwitniveau kun je ook op aminozuurniveau tunen, met pensbestendige aminozuren zoals lysine en methionine. Bij melkvee is aangetoond dat je daarmee het negatieve effect van een lager eiwitgehalte op de melkproductie kunt compenseren, met eenzelfde positief effect op de stikstofuitstoot .’ In december start bij het ILVO het project Ekopti (Eiwit in de koe optimaliseren om de N- en P-excreties naar het milieu op een economische manier aan te pakken) om onder andere deze aanpak met aminozuren verder te testen. Een belangrijke voorwaarde daarbij is dat de melkproductie op peil blijft. Van Wesemael: ‘Als je een lagere melkproductie gaat compenseren met meer dieren, ben je bezig met een onzinnige operatie.’

Methaan én ammoniak

Uiteindelijk zal, verwacht Dijkstra, de focus op methaan weer de overhand krijgen, omdat de klimaatverandering het grootste probleem vormt. Tegelijkertijd heeft de stikstofimpasse in Nederland duidelijk gemaakt dat we zonder ammoniak werken aan een incompleet verhaal. Dijkstra: ‘De vraag is in hoeverre het ons lukt om minder stikstof uit te stoten in combinatie met minder methaan, het gaat om die win-win-situatie.’

'Je kunt Vlaamse onderzoeksresultaten niet één-op-één vertalen naar Nederlandse, daarvoor liggen de rantsoenen te ver uit elkaar'

Van Wesemael haakt hierop in: ‘Daarvoor moeten we wellicht toe naar een combinatie van eiwitprecisievoedering met methaanverminderende voedersupplementen.’ Je zal in elk geval niet zomaar Vlaamse onderzoeksresultaten één-op-één kunnen vertalen naar een Nederlandse melkveehouderij, of omgekeerd. Van Wesemael: ‘Daarvoor liggen de rantsoenen te ver uit elkaar. Zo eten koeien in Vlaanderen gemiddeld meer snijmais en minder gras dan in Nederland. Snijmais bevat meer zetmeel, gras juist meer vezels.’ Dijkstra vult aan: ‘Bovaer vormt hierop een uitzondering in die zin dat het sowieso de methaanuitstoot verlaagt, maar ik denk wel dat het beter werkt op rantsoenen met veel snijmais dan met veel gras. In ons onderzoek zien we namelijk dat het middel minder effectief wordt bij een toenemend vezelgehalte.’

Boeren eigen stikstofplan

In Nederland wachtten boeren ondertussen het ingrijpen vanuit overheidswege niet af, bang om dan nog slechter af te zijn. Het Landbouw Collectief, waarin 13 boerenorganisatie zich verenigden, presenteerde 20 november haar eigen stikstof actieplan. De aangekondigde maatregelen, waaronder matigen met eiwit en koeien vaker de wei insturen, zorgen volgens Gerard Migchels van Wageningen University & Research voor 7 % minder ammoniakuitstoot, zo vertelde hij op de Nederlandse televisie.

Over zijn antwoord heeft de onderzoeker vast niet lang hoeven nadenken: de boeren baseerden hun aanpak namelijk op een proef van de hand van Migchels zelf, die eind oktober gepresenteerd werd. Tegenover deze vrijwillig genomen maatregelen moet overigens wel een zak geld komen te staan, aldus het Landbouw Collectief. De vraag is of het Nederlandse kabinet op die eis ingaat.

KVCV

Lid worden van de KVCV? Ontdek de voordelen!

Logo KVCV

KVCV Facebook

De KVCV is ook op Facebook te vinden:

facebook