ΔΙΑΤΡΟΦΗ ΑΓΡΟΤΙΚΩΝ ΖΩΩΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Ι. ΜΠΑΛΙΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Α.Π.Θ.

ΔΙΑΤΡΟΦΗ ΑΓΡΟΤΙΚΩΝ ΖΩΩΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Ι. ΜΠΑΛΙΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Α.Π.Θ.

Η υπερβολική συγκέντρωση της εντατικής κτηνοτροφίας σε ορισμένες περιοχές, σε συνδυασμό με την αύξηση του μεγέθους των κτηνοτροφικών εκμεταλλεύσεων, αποτελούν τα κύρια χαρακτηριστικά της εξέλιξης της κτηνοτροφίας στην Ευρωπαϊκή Ένωση, κυρίως τις τελευταίες δεκαετίες.

Ενώ ο αριθμός των ζώων και το μέγεθος των κτηνοτροφικών εκμεταλλεύσεων αυξάνονται, η εξάρτηση από τοπικά παραγόμενες ζωοτροφές συνεχώς μειώνεται. Από την άλλη μεριά, η γη που είναι διαθέσιμη για τη γεωργία είναι σχετικά σταθερή. Σαν αποτέλεσμα των πιο πάνω είναι ότι περισσότερα λύματα, λιγότερων και μεγαλύτερων κτηνοτροφικών εκμεταλλεύσεων πρέπει να διατεθούν σε μικρότερη έκταση

Η κτηνοτροφία ενοχοποιείται ότι αποτελεί μια πολύ σημαντική πηγή παραγωγής αερίων του θερμοκηπίου, κυρίως μεθάνιο CH4 και νιτρικά οξείδια N2. FA υπολογίζει ότι τα αέρια αυτά αποτελούν το 18% των συνολικά παραγόμενων αερίων του θερμοκηπίου. Η ζωική παραγωγή είναι υπεύθυνη για το 9% των παγκόσμιων εκπομπών C2 (διοξειδίου του άνθρακα), το 35-40% του CH4 (μεθανίου) και το 65% του ΝΟ2 ( διοξειδίου του αζώτου).

Συνολική παραγωγή αερίων του θερμοκηπίου,που παράγει η ζωική παραγωγή, στην Ευρώπη των 27: 661 Mt C2-eq 11% 5% 30% 25% Βοοτροφία Αγελαδοτροφία, γάλα Χοιροτροφία Αιγοπροβατοτροφία Πτηνοτροφία 29%

Περισσότερα από το 1/3 των πρώτων υλών και ορυκτών καυσίμων που καταναλώνονται στις ΗΠΑ χρησιμοποιούνται για τη ζωική παραγωγή. Η παραγωγή μιας θερμίδας ζωικής πρωτεΐνης απαιτεί περισσότερο από 10 φορές τα ορυκτά καύσιμα που απαιτούνται για την παραγωγή 1 θερμίδας φυτικής πρωτεΐνης. Για την παραγωγή ενός hamburger απαιτούνται τόσα καύσιμα όσα χρειάζονται για να οδηγήσουμε 35 χλμ.

Σχεδόν το μισό νερό που χρησιμοποιείται στις ΗΠΑ πηγαίνει στη ζωική παραγωγή. Απαιτούνται περίπου 20000 λίτρα νερό για την παραγωγή 1 κιλού κρέατος και μόνο 200 λίτρα για την παραγωγή 1 κιλού σταριού. Τα αγροτικά ζώα που ανατρέφονται για την παραγωγή ζωοκομικών προϊόντων παράγουν περίπου 130 φορές περισσότερα λύματα απ όσο ολόκληρος ο πληθυσμός του πλανήτη.

Το 70% των καλλιεργούμενων καρπών (δημητριακών και άλλων) ταΐζεται στα αγροτικά ζώα. Απαιτούνται 16 κιλά καρπών για την παραγωγή 1 κιλού κρέατος. Τα ψάρια των ιχθυοκαλλιεργειών καταναλώνουν 5 κιλά αλιευμένων ψαριών για την παραγωγή 1 κιλού κρέατος ψαριών. Ο παγκόσμιος πληθυσμός των βοοειδών καταναλώνει τροφή που αντιστοιχεί στις θερμιδικές ανάγκες 8,7 δισ. ανθρώπων, δηλ. περισσότερο από το συνολικό πληθυσμό της γης.

Εκτός όμως από την ενοχοποίηση της ζωικής παραγωγής για τα παραγόμενα αέρια του θερμοκηπίου, η ζωική παραγωγή ενοχοποιείται και για τη σημαντική ρύπανση των εδαφών και των υδάτων.

Θα πρέπει να γίνει κατανοητό, ότι η ρύπανση των εδαφών και υδάτων που οφείλεται στην εντατικοποίηση της ζωικής παραγωγής, σχετίζεται αποκλειστικά με τη φυσιολογία της πέψης. Ότι τα ζώα δηλαδή μεταβολίζουν την τροφή και αποβάλλουν σχεδόν όλα τα άπεπτα θρεπτικά συστατικά με τα κόπρανα και τα ούρα.

Η κριτική που ασκείται εντοπίζεται κυρίως στις μεγάλες ποσότητες αζώτου και φωσφόρου που καταλήγουν στη γη (οργανικά και ανόργανα λιπάσματα, κόπρανα, ούρα), συμμετέχοντας έτσι σημαντικά στη ρύπανση των επιφανειακών και υπόγειων υδάτων, τον ευτροφισμό κ.ά.

Τόσο το άζωτο όσο και ο φώσφορος αποτελούν πολύ σημαντικά θρεπτικά συστατικά για την ανάπτυξη, την παραγωγή και την αναπαραγωγή των αγροτικών ζώων Το άζωτο αποτελεί μέρος των αμινοξέων τα οποία δημιουργούν τις πρωτεΐνες. Τα ζώα καταναλώνουν πρωτεΐνες και αποβάλουν άζωτο σε διάφορες μορφές Ο φώσφορος είναι απαραίτητος για τη δημιουργία του σκελετού των ζώων. Συμμετέχει επίσης σε πολλές μεταβολικές λειτουργίες ( ATP, ADP )

Περίσσεια Αζώτου και Φωσφόρου στην τροφή των αγροτικών ζώων, μπορεί να οδηγήσει σε μια σειρά περιβαλλοντικά φαινόμενα Οξίνιση εδαφών και υδάτων ( NH 3, S 2, N 2 ) Ευτροφισμό ( Ν, Ρ ) Μείωση της στοιβάδας του όζοντος ( CH 3 Br ) Αύξηση του φαινομένου του θερμοκηπίου (C 2, CH 4, N 2 ) Τοπικές οχλήσεις (έντονη μυρωδιά)

Μόνο το 20 έως 40% της καταναλισκόμενης πρωτεΐνης κατακρατείται από το ζώο

Περίσσεια πρωτεΐνης στην τροφή έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση του αποβαλλόμενου, με τα κόπρανα και τα ούρα, αζώτου Έχει υπολογιστεί ότι για κάθε 1% μείωση της πρωτεΐνης ενός σιτηρεσίου (καλαμπόκι σόγια), η αποβολή αζώτου μειώνεται κατά 8% περίπου.

Οι εκπομπές αμμωνίας μπορεί να μειωθούν μέχρι 12,5% για κάθε 1% μείωση της πρωτεΐνης στο σιτηρέσιο χοίρων. Χοίροι που καταναλώνουν σιτηρέσια χαμηλής περιεκτικότητας σε πρωτεΐνη, καταναλώνουν λιγότερο νερό, με αποτέλεσμα τη μείωση μέχρι και 12% των ούρων αλλά και των κοπράνων.

Επίδραση της πρωτεΐνης του σιτηρεσίου στις παραμέτρους ανάπτυξης παχυνόμενων χοίρων και τις εκπομπές αμμωνίας (Cahn et.al.1998) Επίπεδο πρωτεΐνης % Πρωτεΐνη % 16,5 14,5 12,5 ΚΕ (Mj/Kg) 9,4 9,4 9,4 Πεπτή λυσίνη (ειλεακή) % 0,71 0,71 0,71 Αρχικό ζών βάρος, Kg 54,8 54,9 54,8 Τελικό ζών βάρος, Kg 105,6 107,3 105,7 Κατανάλωση τροφής (Kg/μέρα) 2,36 2,34 2,33 Ημερήσιο κέρδος βάρους, γρ 793 819 795 Εκπομπές αμμωνίας (γρ/μέρα/χοίρο) 9,44 6,94 4,79 Σχετικότητα (%) 100 73 51

Επίδραση της πρωτεΐνης της τροφής, στις παραμέτρους ανάπτυξης χοιριδίων, την κατακράτηση αζώτου, την κατανάλωση νερού και την αποβολή αζώτου (LeBelego 2002) Πρωτεΐνη (%) 22,4 20,4 18,4 16,9 Αρχικό ζών βάρος χοίρων (Χλγ) 11,7 12,0 11,8 12,0 Τελικό ζών βάρος χοίρων (Χλγ) 26,0 26,8 27,2 26,8 Κατανάλωση τροφής (γρ./μέρα) 960 1039 1061 1048 Ημερήσιο κέρδος βάρους (γρ./μέρα) 642 661 690 663 Ολική αποβολή αζώτου (γρ./μέρα) 10,7 9,4 6,8 5,1 Κατακράτηση αζώτου (γρ./μέρα) 17,8 17,7 18,5 15,6 Κατανάλωση νερού (γρ./μέρα) 1941 1887 1867 1645 Αποβολή ούρων (γρ./μέρα) 757 643 625 481

Επίδραση της μείωσης πρωτεΐνης στην τροφή στις αποβολές αζώτου και αμμωνίας Παράμετρος Μείωση πρωτεΐνης στην τροφή κατά 1% Χρησιμοποίηση σιτηρεσίων χαμηλής περιεκτικότητας σε πρωτεΐνη Μέσο αθροιστικό αποτέλεσμα % Άριστο αθροιστικό αποτέλεσμα % Αποβολή Ν - 10-25 -50 ΝΗ 3 στα κόπρανα - 10-30 -50 ΝΗ 3 στον αέρα - 10-40 -60 Κατανάλωση νερού - 2 με - 3-10 -28 Όγκος λυμάτων - 3 με - 5-20 - 30

Βιοδιαθεσιμότητα φωσφόρου ζωοτροφών στη διατροφή των χοίρων Ζωοτροφή Καλαμπόκι Κριθάρι Σιτάρι Πίτυρα Βήττες Κτηνοτροφική γλουτένη Βαμβακάλευρο Ηλιάλευρο Σογιάλευρο Οστεοκρεατάλευρο Αιματάλευρο Ιχθυάλευρο Βιοδιαθεσιμότητα φωσφόρου % 12 31 50 35 45 59 1 3 25 68 92 102

Φυτικό Οξύ (Εξαφωσφορική μυοϊνοσιτόλη) Starch Protein CH 2 NH 3 H P H P H P + + Ca P H H P H + + Ca C CH 2 Protein H P H CH 2 H Starch

ΦΥΤΑΣΗ Η φυτάση είναι ένα ένζυμο, μικροβιακής κυρίως προέλευσης, το οποίο έχει την ικανότητα να σπάει τους δεσμούς της εξαφωσφορικής μυοϊνοσιτόλης, απελευθερώνοντας έτσι το φώσφορο που είναι δεσμευμένος. Παράλληλα όμως απελευθερώνεται και πρωτεΐνη, άμυλο, ασβέστιο και άλλα μέταλλα.

Οικολογικά πλεονεκτήματα από τη χρήση φυτάσης ( Πείραμα με χοιρίδια ) Προσθήκη ανόργανου Ρ Προσθήκη φυτάσης 500 U 1000 U Ζών βάρος χοιριδίων, Kg 34,6 34,8 34,6 Κατανάλωση τροφής,kg 41,2 42,1 41,1 Ρ στην τροφή ( g /Kg) 5,4 4,2 4,2 Κατανάλωση Ρ (g/ζώο) 222 176 173 Κατακράτηση Ρ (g /ζώο) 84,5 97,3 108,6 Αποβολή Ρ (g/ ζώο) 138,0 79,5 64,0 Σχετικότητα 100 58 46

Οικολογικά πλεονεκτήματα από τη χρήση φυτάσης ( Πείραμα με κοτόπουλα ) Προσθήκη ανόργανου Ρ Προσθήκη φυτάσης Ζών βάρος κοτόπουλων, Kg 1,5 1,5 Κατανάλωση τροφής,kg 2,3 2,3 Ρ στην τροφή ( g /Kg) 7,0 5,2 Κατανάλωση Ρ (g/ζώο) 16,1 11,9 Κατακράτηση Ρ (g /ζώο) 7,6 7,6 Αποβολή Ρ (g/ ζώο) Σχετικότητα 8,5 100 4,3 50

Ποσοστιαία μείωση του P 2 5 με τη χρησιμοποίηση του ενζύμου φυτάση Είδος Ζώου ΒΕΛΓΙΟ % ΓΑΛΛΙΑ % ΓΕΡΜΑΝΙΑ % Χοιρίδια -31-29 -22 Παχυνόμενοι χοίροι -18-44 -29 Κάπροι και χοιρομητέρες -19-35 -21 Ορνίθια κρεοπαραγωγής -38-25 Γαλοπούλες -36 Ορνιθες ωοτοκίας -24-24

Σαν γενικός κανόνας, μείωση του φωσφόρου κατά 0,1% στην τροφή, με παράλληλη χρησιμοποίηση φυτάσης, έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση της αποβολής φωσφόρου κατά 30 40%

Βελτίωση των επιπτώσεων της εντατικής κτηνοτροφίας στο περιβάλλον μπορεί να επιτευχθεί με 1. Μείωση των επιπέδων πρωτεΐνης στην τροφή των ζώων με παράλληλη χρησιμοποίηση συνθετικών αμινοξέων 2. Μείωση των επιπέδων φωσφόρου στην τροφή των ζώων με παράλληλη χρησιμοποίηση του ενζύμου φυτάση 3. Εναρμόνιση των σιτηρεσίων ανάλογα με τη φάση ανάπτυξης των ζώων (phase feeding). 4. Χρησιμοποίηση ζωοτροφών με πολύ υψηλή πεπτικότητα

Κύρια πρόκληση για τον εκσυγχρονισμό και την εντατικοποίηση της ζωικής παραγωγής αποτελεί η εξισορρόπηση μεταξύ 1. Της μείωσης ή και εξάλειψης του προβλήματος της ρύπανσης του περιβάλλοντος 2. Της αυξημένης ευαισθησίας της κοινωνίας για καλύτερες συνθήκες διαβίωσης των ζώων και 3. Της διατήρησης της κερδοφορίας των κτηνοτροφικών εκμεταλλεύσεων

ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ