Skip to main content
European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
CORDIS Web 30th anniversary CORDIS Web 30th anniversary

Upgrading and implementing mathematical models to increase nitrogen use efficiency of lactating dairy cows.

Article Category

Article available in the following languages:

W kierunku większej wydajności bydła mlecznego

Naukowcy wykorzystują modelowanie matematyczne, aby pomóc rolnikom i interesariuszom z branży rolniczej zwiększyć efektywność wykorzystania azotu w gospodarstwach mlecznych.

Wprawdzie mleko może być dobre dla organizmu, ale azot, który towarzyszy produkcji mleka – już niekoniecznie. W rzeczywistości stosowanie azotu w nadmiernej ilości może mieć negatywny wpływ zarówno na środowisko, jak i zwierzęta. „Krowy mleczne produkują dla nas bardzo wartościową żywność z produktów, których człowiek nie może zjeść”, wyjaśnia Andreas Foskolos, profesor nadzwyczajny zoologii na Uniwersytecie w Tesalii. „Jednak ze względu na wydalanie nadmiaru azotu mogą one mieć negatywny wpływ na środowisko naturalne”. Dzięki wsparciu finansowanego przez Unię Europejską projektu CowficieNcy Foskolos i jego zespół mają szansę pomóc gospodarstwom mlecznym lepiej radzić sobie z nadmiarem azotu.

Obieg azotu jako punkt wyjścia

Azot jest jednym z niezbędnych składników odżywczych wykorzystywanych przez rolników, który – pod warunkiem prawidłowego stosowania – może odgrywać kluczową rolę w zwiększaniu produkcji mleka. Dlatego bydło mleczne jest regularnie karmione paszą o wysokiej zawartości białka, a tym samym azotu. Ale nie wszystko, co zje krowa, jest wykorzystywane przez jej organizm. Podobnie jak u ludzi, zbędne związki są usuwane z organizmu jako odpady. Jednak w przeciwieństwie do świata ludzi w przypadku hodowli zwierząt ich bogate w azot odchody nie są spłukiwane do kanalizacji, tylko ponownie wykorzystywane jako nawóz – i to właśnie stanowi prawdziwe źródło problemu. „Azot jest pierwiastkiem dynamicznym, który zmienia formę w cząsteczki, które nie mogą być wykorzystane przez rośliny”, zauważa Foskolos. „Zamiast tego trafiają one do innych środowisk, w których ulegają akumulacji, prowadząc do skażenia zasobów wodnych i zanieczyszczenia powietrza”. Zdaniem Foskolosa, wprawdzie obieg azotu został dokładnie zbadany, jednak niewiele zrobiono, aby przekuć tę wiedzę w praktyczne rozwiązania dla gospodarstw mlecznych, które umożliwiłyby ograniczenie zanieczyszczenia azotem. „Naszym celem było dostarczenie narzędzi, które mogą pomóc przemysłowi mleczarskiemu w przejściu na bardziej wydajne i czystsze metody produkcji”.

Lepsze zarządzanie azotem dzięki modelom matematycznym

Najważniejszym z tych narzędzi była ulepszona wersja dwóch modeli matematycznych – modelu krowy oraz modelu stada. Aby pomóc gospodarstwom mlecznym w lepszym zarządzaniu azotem, modele zostały wdrożone w kilku gospodarstwach pilotażowych zlokalizowanych na terenie Europy. „W gospodarstwach pilotażowych zaobserwowano poprawę kontroli żywieniowej, co zaowocowało zwiększoną efektywnością wykorzystania azotu w mleku, a w konsekwencji – zmniejszonym zanieczyszczeniem azotem uwalnianym podczas produkcji mleka krowiego”, zauważa Foskolos. Co istotne, podejście opracowane w ramach projektu CowficieNcy wykazało znaczną poprawę efektywności wykorzystania mleka – z 29 % do 34 %. Ponadto dzięki ulepszeniom wprowadzonym do modelu opartego na organizmie krowy udało się ocenić poziom efektywności wykorzystania azotu przez zwierzęta hodowane w celach nieprodukcyjnych. „Dzięki możliwości określenia słabych punktów w hodowli jałówek byliśmy w stanie wdrożyć praktyczne rozwiązania na poziomie gospodarstwa, starając się w sposób holistyczny zwiększyć ogólną efektywność wykorzystania azotu w danej hodowli”, dodaje Foskolos.

Łączenie środowisk akademickich i nieakademickich

Wsparcie otrzymane z programu działań „Maria Skłodowska-Curie” umożliwiło uczestnikom projektu przeniesienie swoich rozwiązań z fazy pilotażowej do warunków rzeczywistych panujących na pastwiskach. W tym celu powstało dynamiczne środowisko szkoleniowe przeznaczone zarówno dla pracowników akademickich, jak i nieakademickich. „Z jednej strony, pracownicy akademiccy mieli okazję zaangażować się w rzeczywistą działalność gospodarstwa, zdobywając praktyczne doświadczenie dotyczące codziennych czynników, które wpływają zarówno na wydajność gospodarstwa, jak i jego oddziaływanie na środowisko”, podsumowuje Foskolos. „Z drugiej strony, pracownicy spoza środowisk akademickich mogli współpracować z pracownikami akademickimi, uzyskując dostęp do światowej klasy laboratoriów, wiedzy specjalistycznej i takich podstawowych umiejętności, jak na przykład modelowanie matematyczne”. Wiele rezultatów projektu zostało również opisanych na łamach wiodących czasopism i zaprezentowanych na międzynarodowych wydarzeniach. Obecnie zespół badawczy zamierza dokładniej zbadać związek między zapotrzebowaniem na aminokwasy a podażą energii u bydła mlecznego.

Słowa kluczowe

CowficieNcy, gospodarstwo rolne, rolnicy, mleko, produkcja mleka, azot, efektywność wykorzystania azotu, krowy, gospodarstwa mleczne, przemysł mleczarski, bydło, nawóz, modelowanie matematyczne

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania