کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در واحدهای پرورش گاو شیری از طریق مدیریت جیره با تاکید بر رویکرد ارزیابی چرخه حیات

مقدمه و هدف: گرمایش زمین و نقش گازهای گلخانه‌ای در ایجاد آن، یکی از موضوعات مهم مورد بررسی در بسیاری از مطالعات داخلی و خارجی می‌باشد. از جمله عوامل ایجاد کننده‌ این گازها، فعالیت‎ های دامپروری است. لذا به‎ منظور کاهش انتشار گازهای گلخانه‎ ای بایستی اقدامات لازم در واحدهای دامی صورت گیرد. در این راستا، در مطالعه حاضر به تعیین جیره بهینه گاوهای شیری با تاکید بر کاهش انتشار گازهای گلخانه‎ ای در قالب ارزیابی چرخه حیات پرداخته شده است. برای این امر ابتدا جیره بهینه با هدف اقتصادی کاهش هزینه‌ها تعیین شد و سپس جیره با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در سناریوهای مختلف افزایش هزینه (5 تا 25 درصد) نسبت به حالت بهینه اقتصادی تعیین شد. در این پژوهش، به ‎منظور تعیین جیره‌ بهینه، گاوهای شیری نژاد هلشتاین با وزن 600 کیلوگرم و تولید متوسط 30 کیلوگرم شیر در روز در یکی از واحدهای بزرگ پرورش گاوهای شیری در استان مازندران در نظر گرفته شد. در مطالعه حاضر، پس از محاسبه میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از جیره دام در قالب چرخه حیات، به بررسی اثر عدم سوزاندن بقایای گیاهی و نیز بررسی اثر کاهش مصرف کودهای شیمیایی بر میزان انتشار گازهای گلخانه ‎ای در واحدهای پرورش گاوهای شیری پرداخته شد.مواد و روش ها: داده‎ های مورد نیاز از واحد پرورش گاوهای شیری نمونه، جهاد کشاورزی استان مازندران، سایت فائو، کتاب nrc و برخی منابع اطلاعاتی دیگر جمع‎ آوری شد. مدل مورد استفاده مشتمل بر مدل حداقل ‎سازی جیره و مدل حداقل‎ سازی انتشار گازهای گلخانه‎ ای در قالب ارزیابی چرخه حیات بوده است. برای محاسبه نتایج، نرم ‎افزار gams مورد استفاده قرار گرفت. یافته‎ ها: نتایج حاکی از آن است که به ‎منظور کمینه‌سازی هزینه تامین جیره، تفاله‌ چغندرقند با مقدار 15/83 کیلوگرم در روز، جایگزین موادی مانند سیلاژ ذرت می‌شود و بعد از آن سبوس گندم، کاه گندم و جو به ‎ترتیب با مقادیر 7/91، 7/91 و 7/72 کیلوگرم در روز، بیشترین سهم را از آن خود می‌کنند. در مقابل لازم است مصرف ذرت، پودر ماهی و کنجاله سویا در جیره محدود شوند. میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای در این حالت حدود 41/19 کیلوگرم معادل co2 می‌باشد. همچنین هزینه کل معادل 396480 ریال است که نسبت به حالت پایه حدود 26 درصد کاهش یافته است. نتایج تعیین جیره بهینه با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه‎ ای نیز حاکی از آن است که در سناریوی افزایش 5 درصدی هزینه‎ های جیره به‎ دست آمده در روش قبلی، تفاله چغندرقند، سیلاژ ذرت، سبوس گندم و کاه گندم به‎ ترتیب با مقادیر 15/67، 9/17، 7/84 و 7/84 کیلوگرم در روز بیشترین سهم را دارا می‌شوند. در این شرایط با افزایش 5 درصدی هزینه‎ های جیره، انتشار گازهای گلخانه‌ای به‎ میزان بیشتری (حدود 7/7 درصد) کاهش می‌یابد. اگر هزینه کل جیره تا 25 درصد افزایش داده شود میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای 25/68 درصد کاهش می‌یابد. در این حالت بیشترین سهم جیره از آن تفاله چغندرقند، سیلاژ ذرت و سبوس گندم به‎ ترتیب با مقادیر 15/66، 15/71 و 6/37 کیلوگرم در روز خواهد شد. در مجموع برمبنای نتایج، با کاهش انتشار گازهای گلخانه‎ ای در سناریوهای مختلف هزینه، موادی مانند سیلاژ ذرت، تفاله چغندرقند و سبوس گندم سهم بالاتری نسبت به سایر مواد دارند. کنجاله سویا و ذرت نیز از موادی بوده که برای کاهش بیشتر گازهای گلخانه‎ ای در جیره کاهش می‎ یابند. همچنین براساس نتایج به‎ دست آمده در تمامی سناریوهای افزایش هزینه، متان حاصل از تخمیر شکمبه ای، انرژی مصرفی، مدیریت کود دامی و سپس مدیریت خاک به‎ ترتیب بیشترین سهم را در انتشار گازهای گلخانه‌ای از آن خود کرده‌اند. بررسی سایر سناریوهای این تحقیق نیز حاکی آن است که عدم سوزاندن بقایای گیاهی که اکنون به‎ عنوان یک سیاست دولتی مورد تصویب قرار گرفته است، میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از مدیریت خاک و در نتیجه میزان کل انتشار گازهای گلخانه‌ای را 0/61 درصد کاهش می‌دهد. نتیجه‎ گیری: برمبنای نتایج این تحقیق، با متقبل شدن هزینه ‎های بیشتر، میزان معادل  co2انتشار یافته به‎ ازای هر کیلوگرم شیر نیز کاهش می‎یابد به ‎طوری‎که در سناریوهای افزایش 5 و 25 درصدی هزینه‎ ها، میزان انتشار گازهای گلخانه ‎ای به‎ ترتیب حدود 1/21 و 1/003 کیلوگرم معادل  co2به‎ ازای هر کیلوگرم شیر، به ‎دست آمده است. نتایج این تحقیق بیانگر آن بوده است که به‎ منظور کاهش انتشار گازهای گلخانه‎ ای در سناریوهای مختلف هزینه، بهتر است موادی مانند تفاله چغندرقند، سیلاژ ذرت و سبوس گندم سهم بالاتری نسبت به سایر مواد داشته باشند. افزایش سهم این مواد در راستای کاهش انتشار گازهای گلخانه ‎ای بوده که به‎ نظر می‎ رسد با تشویق به مصرف این مواد بتوان گامی موثر در کاهش آلودگی‎ ها برداشت. نتایج مبادله بین هزینه جیره و میزان انتشار گازهای گلخانه ‎ای در تمامی سناریوهای مورد بررسی حاکی از آن است که درصد کاهش انتشار گازهای گلخانه ‎ای از درصد افزایش هزینه‎ های جیره بیشتر بوده است. در مجموع می‎توان گفت استفاده از مدل‎ های متعارف تعیین جیره که مبتنی بر کمینه‌سازی هزینه جیره هستند و عدم توجه به کاهش تبعات زیست‎ محیطی نظیر انتشار گازهای گلخانه ‎ای، منجر به انتخاب جیره‎ای نامناسب از بعد زیست‎ محیطی می‎ شود. با توجه به نتایج تحقیق، می‎توان با اقدامات مناسبی از قبیل یارانه به مصرف موادی که انتشار گازهای گلخانه ‎ای کمتری را داشته و همچنین اخذ جریمه برای مصرف مواد افزون‎ کننده انتشار گازهای گلخانه ‎ای و جریمه بر سوزاندن بقایای گیاهی، در راستای بهبود وضعیت محیط زیستی قدم برداشت. 

reducing greenhouse gas emissions in dairy cow breeding units through ration management with emphasis on the life cycle assessment approach

background: global warming and the role of greenhouse gases in its creation are among the important topics investigated in many domestic and foreign studies. livestock activities are among the factors that cause these gases. therefore, to reduce the emission of greenhouse gases, necessary measures should be taken in livestock units. in this regard, in the present study, the optimal ration of dairy cows was determined with an emphasis on reducing greenhouse gas emissions in the form of a life cycle assessment. for this, the optimal ration was first determined with the economic goal of reducing costs, and then the ration was determined aiming at reducing greenhouse gas emissions in different scenarios of cost increase (5-25%) compared to the optimal economic state. to determine the optimal ration in this research, holstein dairy cows with a weight of 600 kg and an average production of 30 kg of milk per day were considered in one of the large dairy cattle breeding units in mazandaran province. in the present study, the amount of greenhouse gas emissions caused by animal feed was calculated in the form of the life cycle, the effects of both not burning plant residues and reducing the use of chemical fertilizers were investigated on the amount of greenhouse gas emissions in dairy cattle breeding units.methods: the required data were collected from the sample dairy cattle breeding unit, the agricultural jihad of mazandaran province, the fao website, the nrc book, and some other information sources. the used model includes the ration cost minimization model and the greenhouse gas emission minimization model in the form of life cycle assessment. gams software was used to calculate the results.