1. Fonte proteica alternativa per animali monogastrici
Studi pilota hanno dimostrato che l'estrazione di aminoacidi e concentrati proteici da foraggi di campo e di pascolo (trifoglio, erba medica, ecc.), nonché da fanerogame marine, potrebbe avere un potenziale significativo per l'approvvigionamento proteico sostenibile della crescente popolazione mondiale. Il progetto "farm4more" sta studiando l'estrazione diretta di preziosi elementi costitutivi proteici dall'insilato di trifoglio e fanerogame marine attraverso l'estrazione e l'ulteriore lavorazione del succo di insilato. Gli aminoacidi risultanti sono destinati all'uso nei mangimi per polli e suini, contribuendo così a ridurre la necessità di importazioni di proteine, dannosa per il clima, la superficie coltivabile necessaria per l'alimentazione animale e la pressione su aree ecologicamente preziose. Inoltre, i sottoprodotti generati durante il processo di estrazione delle proteine (ad esempio, il panello pressato dal foraggio di campo) possono essere utilizzati efficacemente anche nei mangimi per ruminanti.
1.1 Rese e perdite nonché qualità di alimentazione e fermentazione derivanti dalla bioraffinazione del trifoglio rosso e dell'insilato di trifoglio rosso
La bioraffinazione dell'insilato di trifoglio rosso e dell'insilato di trifoglio rosso ha determinato diversi trasferimenti di materiale al succo di pressatura dell'insilato: sostanza secca dal 26 al 28%; proteina grezza circa il 36%; ceneri grezze dal 44 al 46%; fosforo (P) dal 56 al 58%; prodotti di fermentazione dal 57 al 62%. È emersa la necessità di prestare particolare attenzione alla rapida conservazione o evaporazione del succo di pressatura altamente deperibile durante la bioraffinazione. Il contenuto di nutrienti e minerali del panello di pressatura è cambiato significativamente rispetto all'insilato: 30 g in meno di proteina grezza, 100 g in più di aNDFom/kg SS. Il reinsilamento del panello di pressatura ha funzionato perfettamente e ha prodotto insilati stabili con un'ottima qualità.
1.2 Utilizzo del panello pressato di insilato di trifoglio rosso proveniente dalla bioraffinazione nell'alimentazione biologica dei bovini da latte
Il panello di pressatura dell'insilato, povero di proteine e potassio, ha mostrato un'ottima qualità di fermentazione. Nelle condizioni sperimentali testate, non è stata osservata alcuna diminuzione dell'assunzione di mangime o della produzione di latte fino a un contenuto di panello di pressatura dell'insilato di trifoglio e graminacee del 25% nel foraggio (18,5% della razione alimentare totale). Tuttavia, con un apporto del 50% nel foraggio (37% della razione totale), si è osservata una netta diminuzione dell'assunzione di mangime e anche la produzione di latte è diminuita numericamente. In sintesi, si può affermare che non sono previsti effetti negativi sull'assunzione di mangime o sulle prestazioni con un contenuto di panello di pressatura di circa il 20% nella razione totale. A livelli di apporto più elevati, il maggiore contenuto di carboidrati strutturali e la diminuzione del contenuto proteico nel panello di pressatura probabilmente limiteranno l'assunzione di mangime e le prestazioni nelle razioni a base di foraggio.
1.3 Test del succo concentrato della pressa per insilato in condizioni di ingrasso biologico di polli
Nei quattro gruppi sperimentali, la percentuale di succo di insilato pressato nella razione totale dei polli da carne biologici è stata aumentata dallo 0% (K) al 3% (P-3), al 6% (P-6) e infine al 9% (P-9). Durante l'intero periodo di prova, i polli da carne hanno guadagnato in media 42 g al giorno, indicando un elevato livello di produzione per le condizioni biologiche. Le perdite sono state molto basse e non sono state osservate differenze significative tra i gruppi. L'assunzione di mangime è aumentata significativamente dal gruppo K al gruppo P-9. Tuttavia, è stata osservata una diminuzione delle prestazioni di crescita dal gruppo K al gruppo P-9. Pertanto, la conversione alimentare è stata significativamente più elevata nel gruppo P-9 rispetto al gruppo di controllo. I gruppi di alimentazione non hanno mostrato differenze significative in nessuno dei parametri di qualità della carcassa esaminati. È stata osservata una buona qualità della carne in tutti i gruppi. Tuttavia, il contenuto totale di grasso nel muscolo pettorale è aumentato significativamente dal gruppo K al gruppo P-9. Ciò suggerisce differenze nell'apporto e/o nell'utilizzo dei nutrienti. È possibile che una demineralizzazione parziale (elevato contenuto di potassio e ceneri nel succo pressato) e anche una riduzione dell'acidità o un'estrazione di amminoacidi dal succo pressato possano contribuire a maggiori velocità di miscelazione senza una diminuzione delle prestazioni.
2. Biochar nei mangimi animali
Migliaia di anni fa, civiltà avanzate utilizzavano il carbone per creare terreni agricoli fertili. La produzione di carbone e il suo inserimento nel suolo possono anche contribuire al sequestro del carbonio. Inoltre, articoli specialistici e pubblicazioni scientifiche riportano i potenziali effetti positivi del carbone vegetale per mangimi nell'alimentazione animale (riduzione delle emissioni e/o miglioramento delle prestazioni). Due esperimenti su questo argomento sono stati condotti HBLFA Raumberg-Gumpenstein nell'ambito del progetto LIFE "farm4more".
2.1 Esame del potenziale del carbone vegetale (biochar) per la riduzione delle emissioni di metano nell'allevamento lattiero-caseario
L'integrazione di biochar (BK) o biochar e urea (BK+HS) non ha avuto effetti significativi sulla sostanza secca e sull'assunzione di energia rispetto al gruppo di controllo non trattato. Non sono state osservate differenze nella resa o nella composizione del latte. La conversione alimentare, la digeribilità della razione e la produzione di metano non sono state influenzate dall'aggiunta di questi additivi. In sintesi, l'integrazione di biochar nelle razioni delle vacche da latte non ha ridotto le emissioni di metano, ma non ha avuto alcun impatto negativo sulla produzione di latte delle vacche.
2.2 Effetto del carbone vegetale (biochar) sulle prestazioni e sulle emissioni nell'ingrasso dei polli
I gruppi di alimentazione (con e senza biochar) non hanno mostrato differenze significative in nessuno dei parametri di ingrasso. I pesi delle carcasse registrati individualmente di tutti gli animali macellati tendevano a essere più elevati nel gruppo di controllo, mentre sia il peso del petto che il rapporto petto/carcassa erano significativamente inferiori nel gruppo biochar. Non sono state riscontrate differenze significative tra i gruppi nelle emissioni . Numericamente, le emissioni erano leggermente più elevate nel gruppo biochar, nonostante il contenuto proteico nel mangime fosse inferiore. Non sono stati misurati effetti significativi nemmeno nelle emissioni di N2O o CH4 . In sintesi , l'aggiunta di biochar non ha ridotto significativamente le emissioni.
3. La ricerca che va oltre
I partner del progetto stanno attualmente costruendo un impianto dimostrativo in Bassa Austria per la lavorazione di insilato di erba/kee/erba medica. L'attenzione è rivolta anche all'ulteriore trasformazione degli estratti in prodotti commercializzabili. Sulla base dei risultati dei test esistenti, la tecnologia di processo dell'intera catena di lavorazione sarà ottimizzata. Le attività di lancio sul mercato dei primi prodotti inizieranno nel 2024.
Per quanto riguarda la produzione di biochar da legno o residui agricoli, il progetto sta lavorando alla costruzione di un impianto prototipo mobile e certificato. Il biochar risultante viene attualmente utilizzato per il miglioramento del suolo in agricoltura e anche nello sviluppo urbano (substrati arborei urbani per la guida delle radici e la ritenzione di nutrienti e acqua).
Rapporto finale:
ringraziamento
Gli autori ringraziano sentitamente l'Unione Europea per il sostegno finanziario al progetto LIFE "LIFE Farm4More - Future Agricultural Management for multiple outputs on climate and rural development" (numero di progetto LIFE 18 CCM /IE/001195 Farm4More). Ulteriori informazioni sul progetto sono disponibili sul sito www.farm4more.eu.
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Team di progetto HBLFA Raumberg-Gumpenstein: Andreas Steinwidder, Manuel Winter, Reinhard Resch, Georg Terler, Michael Kropsch, Rita Gastenauer, Renate Mayer, Eduard Zentner Partner di progetto esterni – sperimentazioni HBLFA: Michael Mandl 1 ; Ernst Holler 2 ; Joseph B. Sweeny 3 , Kevin McDonnel 3 1 tbw research GesmbH, Grünbergstr. 15, A-1120 Vienna 2 Biochar-Nergy GmbH, Gabersdorf 11, A-8424 Gabersdorf 3 UCD School of Biosystems and Food Engineering, Stanza 303 Agriculture & Food Science Center Belfield, Dublino 4, Irlanda |
Immagine 1: Le proteine per i polli da carne sono state ottenute dall'erba trifoglio (Foto: HBLFA Raumberg/Gumpenstein)
Immagine 2: Piccola pressa per l'estrazione del succo di insilato – un impianto più grande è attualmente in costruzione nella Bassa Austria (Foto: HBLFA Raumberg/Gumpenstein)
Immagine 3: Le emissioni di metano sono state testate nella nostra camera di respirazione quando è stato utilizzato carbone vegetale (Foto: HBLFA Raumberg/Gumpenstein)
