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豚および家禽部門のアンモニア削減戦略

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農務省から資金提供を受けて、 環境食糧農村地域地域省(DAERA)、 Agri-Food and Biosciences Institute(AFBI)は現在、主要な研究プログラムを実施しており、利害関係者が問題を理解し、排出量を削減するための解決策を採用するのに役立つこの一連の記事をリリースしています。

空気中のアンモニアレベルはNIで高いです。これらの高レベルは、敏感な生息地に広範囲にわたる悪影響を与える可能性があります。 人間の健康と気候変動。アンモニア排出量を削減するための国際目標が設定されています。 英国は2030年までに16%の削減を達成する必要があります。 2005年のレベルと比較して。

この記事は、アンモニアの問題を検討しているAFBIの一連の記事の6番目です。前回の記事では、 州全体で採用された一連のアンモニア削減戦略の影響により、NI全体のアンモニア排出量が25%削減されることが示されました。先週の記事は、実績のあるアンモニア削減技術の採用が それらの多くは低コストで、 典型的な酪農場での排出量を43%以上、典型的な牛肉農場での排出量を34〜42%削減できます。

同じ研究プログラムの一環として、 AFBI、 ロザムステッドリサーチと共同で作業し、 また、英国の在庫モデル(NARSES)を使用して、典型的な北アイルランドの豚および家禽企業のアンモニア排出量をモデル化しています。いくつかの実証済みの実用的なアンモニア削減対策がこれらのベースラインシナリオに適用され、典型的な豚および養鶏場からのアンモニア排出に対する全体的な影響を評価して、個々の農場で達成可能な削減を実証しました。

豚システムのシナリオ

ここで調査された2つのシステムは、一般的にNI豚生産者の大部分を表しています。これらは、1)雌豚と同腹子(40 kgまで)および2)仕上げ豚(40〜115 kg)です。表1は、これらの各システムの「ベースライン」として採用されている主要なパラメーターの概要を示しています。 <図>

表1.ベースライン豚システム用にモデル化されたパラメーター アンモニア削減戦略

「緩和シナリオ」を生成するために、さまざまなアンモニア削減戦略が両方の豚システムに適用されました。これらが含まれます: <図>

5番目の対策、 社内でのスラリーのpH調整(酸性化)、 シナリオ2の複製に適用されました。

結果

図1に示すように、 雌豚と同腹児のシナリオでは、(1)総アンモニア排出量は次のように削減されます。 45% 。これらの削減の大部分は、動物のモデル化された遺伝的改善と、屋根付きの屋外店舗へのスラリーの頻繁な除去により、住宅で達成されます。 <図>

図1.豚のシナリオのベースラインと緩和策の間の年間総農場排出量の比較
カバー付きスラリーストアへの移動は、牛のスラリーと比較して豚のスラリーのアンモニア性窒素含有量が高いため、牛のセクターよりも豚のセクターで比例して高い排出削減を達成します。 豚のスラリーは牛のスラリーほど容易に固まらないという事実。クラスティングは自然の障壁を作り、スラリー貯蔵からのアンモニア放出の一部を減らすのに役立ちます。ついに、 スプラッシュプレートからトレーリングシューへの移行により、土地拡散排出量は約60%削減されます。

仕上げ豚のシナリオ(2)では、 55% 主に食事の粗タンパク質(CP)が最適なレベルに減少したため、前のシナリオを超える追加の減少で達成されます。社内のスラリーへのpH調整(酸性化)がこのシナリオに追加された場合(3)農場の総アンモニアは 79%。 これは非常に重要な追加の削減です。 しかし、pH調整された(酸性化された)スラリーを土地に長期間適用することによる土壌の健康への影響については、さらなる研究が必要です。

家禽システムのシナリオ

一連の典型的なNI家禽システムがモデル化されました。 ただし、ここに示されている2つは、1)標準のブロイラーシステムと2)多層放し飼い層システムを表しています。表2は、各システムで「ベースライン」として使用される主要なパラメーターの概要を示しています。 <図>

表2.ベースライン家禽システム用にモデル化されたパラメーター。
アンモニア削減戦略

3つのアンモニア削減対策が各家禽システムに適用されました。これらが含まれます: <図>

結果

両方のシナリオで 24% 削減措置が適用された場合の総アンモニア排出量の削減(図2)。削減の大部分は住宅で達成されます、 鳥のモデル化された遺伝的改善により、 最適化されたCP食と増加した敷料乾物。しかし、 これらの対策はまた、窒素の排出量が少ないと肥料のアンモニア性窒素含有量が少なくなるため、土地の拡散時の排出量も削減します。

糞尿の土地拡散排出量は、家禽システムからの総排出量のかなりの割合を占めています(ここで想定されているように)。しかし、 北アイルランドでは、 家畜糞尿の大部分は農場外に輸出されていますが、 そのため、土地拡散排出量はローカルシステムの構成要素ではない可能性があります。計算から土地拡散排出量を除外すると、 のアンモニア排出削減 35% 両方のシナリオで達成可能です。

家禽くずが草地に広がる際のアンモニアの削減は、本質的に達成が困難です。適用から24時間以内に耕作地に家禽糞尿を組み込むと、草地に広がる放送よりも大幅な排出削減が可能になります。 しかし、これは今回はモデル化されていません。

別の削減オプションは、好ましい気象条件の下でのみ広がることです。 つまり、涼しい温度、 または、ミョウバンを使って家や貯蔵庫のゴミを処理するために、 これは米国で人気を博しており、酸性化によって最大70%の排出削減を達成できます。しかし、 豚のスラリーの酸性化と同様に、 酸性肥料を土地に長期間施用することによる土壌の健康への影響については、さらなる研究が必要です。

エアスクラバーは、豚と家禽の両方の施設で大幅な排出削減の可能性(住宅排出の最大90%削減)も提供します。ただし、この測定値は、比較的高価な「パイプの終わり」ソリューションと見なされているため、モデル化されていません。スクラバーは、機械的に換気された宿泊施設で最も効果的であり、フリーレンジシステムではそれほど効果的ではありません。

全体、 モデル化された豚と家禽のシナリオ全体で、アンモニア排出量の大幅な削減を達成できます。 技術的に実現可能であり、5〜10年の期間内に採用できる既存の実証済みのアンモニア削減戦略を使用する。

遺伝的改善は、飼料効率を選択することで発展し続けるものです。最適化された粗タンパク質食は、窒素排泄とそれに続くアンモニア放出を減らすための費用効果の高い方法です。肥料管理の変更、 スラリーストアのカバーなど、 敷料を乾燥させ、トレーリングシューでスラリーを散布するには、農場へのより多くの設備投資が必要になります。 しかし、セクターからの排出量を大幅に削減する場合は重要です。

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