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趨勢快訊
保育豬舍換氣降溫智能化 改善豬緊迫增經濟效益
2023/03/16
畜產試驗所今天發布智能化保育豬舍換氣降溫系統開發成果,以100頭保育豬場來說,自動化調節可降低濕度、改善通風,減緩豬隻緊迫現象,且每年可增加經濟效益新台幣10萬元。   行政院農業委員會畜產試驗所發布新聞指出,雖然國際上有關畜舍自動化設備已相對成熟,但是價格偏高、後續維修繁瑣,畜試所因應國內多為中小規模豬場,研發適合業者使用的設備。   畜試所說明,國內豬場多為開放式或半開放式建築,採自然通風或加裝風扇,並依靠經驗以人力開、關風扇,即時性、精準度比較低,且耗費人力。   畜試所助理研究員陳益隆說,以100頭保育豬場試驗,使用智能化的保育豬舍進行換氣降溫時,依照豬舍的溫濕度變化自動啟閉風扇,並依不同溫度調節風速。   除了畜舍現場有感測器監控,陳益隆指出,此系統設備還能接收氣象局預報資料,依據相關資料執行預先開、閉功能,提高溫度、濕度的控制效果,同時可用手機操控,增加便利性。   陳益隆說,此系統經試驗顯示,可明顯降低環境濕度、改善畜舍通風,達到改善豬隻熱緊迫現象,以及有效提升豬隻飼料效率的成果,以100頭保育豬場的規模計算,每年減少人力成本支出、增加飼料效率等效益約10萬元。   陳益隆表示,此設備約52萬元,每年保固費用3萬元,合計8年可以攤提完成,若以10年間投入1元換算,可回收1.23元,依此數值多出0.23元效益,目前已有養豬業者詢問,但是還沒正式使用。   陳益隆補充,根據中央畜產會111年11月調查統計,國內有5900多場豬場,199頭以下2007場、200到999頭2301場、1000頭以上1560場,其中有的業者自行養保育豬(6週齡到16週齡),有的由肥育場養育後接手,都可以運用此系統。【延伸閱讀】- 維持畜舍通風系統良好運作有助於防止豬隻產生熱緊迫反應
【減量】培育低甲烷奶牛品種可以將甲烷產量減少20-30%
2023/03/15
遺傳學公司 Semex UK 認為到2050年,通過培育低甲烷奶牛品種可以將甲烷產量減少20-30%。該公司一直在與加拿大的牛奶記錄和基因評估公司Lactanet以及圭爾夫大學合作,尋找甲烷排放的基因解決方案。在過去 5 年中,加拿大的牛奶記錄組織收集了超過 1300 萬份牛奶中紅外 (MIR) 光譜記錄,Lactanet 遺傳學家分析了其中的 700,000 份,以預測加拿大各地牛奶記錄奶牛的甲烷排放量。   結果表明,您可以通過基因選擇顯著減少甲烷排放。科學家發現收集的甲烷和預測的甲烷之間有 85% 的相關性,結論是存在降低甲烷的遺傳方法,這是因為奶牛的基因也會影響瘤胃中甲烷的產生以及微生物。該性狀具有 23% 的可遺傳性,與生產和免疫反應相當,具有 70-80% 的可靠性,對產量或脂肪和蛋白質水平沒有影響,這導致 Semex 在格拉斯哥舉行的年度會議上聲稱可以減少20-30 %到 2050 年有可能產生甲烷,具體取決於選擇強度。   Semex 研究與創新副總裁 Michael Lohuis 博士表示,這項研究意義重大:「我們知道遺傳學在減少排放方面發揮著重要作用,因為這是奶農以更少的投入和更少的排放生產更多產出的主要方式。但這項技術將遺傳學的貢獻提升到了一個新的水平。」   Semex 和 Lactanet 現在正在將這項技術推向全球市場,Lactanet 發布了一項價值,育種者可以從今年 4 月開始使用它來減少畜群中的甲烷排放。從那時起,所有測試母牛的甲烷指數將通過 Semex Elevate 獨家提供,允許奶農將甲烷納入他們的育種政策,並更快地轉移到甲烷含量較低的牛群。   Semex 企業發展部副總裁 Drew Sloan 表示,甲烷目前是全球敵人:「在許多國家,眾所周知的矛頭指向農業,特別是牛,這是過度排放的罪魁禍首,許多發展中國家通過了旨在實現淨零溫室效應的法律到 2050 年的氣體排放量。這是降低農場排放量的另一種工具,將有助於實現該目標。」   NFU前副總裁斯圖爾特·羅伯茨 (Stuart Roberts) 在對格拉斯哥會議上的公告做出回應時對這項工作表示歡迎:「社會絕對希望我們作為一個行業在氣候變化中發揮自己的作用。我認為我們現在擁有一種可以在這一旅程中為我們提供重大幫助的遺傳工具,這確實是開創性的。」   英國政府一直在敦促該行業減少甲烷排放,並於去年呼籲提供抑制甲烷的飼料產品的證據具有甲烷抑制特性的飼料產品已顯示出減少溫室氣體排放的潛力,尤其是圈養牛的排放量,這些產品可能包含甲烷生成抑製劑、海藻、精油、有機酸、益生菌和抗菌劑等成分。【延伸閱讀】- 【減量】荷蘭研究放牧可減少畜牧業氨與甲烷的排放量
將乳牛移到戶外牧場對改善牛奶成分和乳酪的產量的影響
2023/03/06
一項新研究發現,在夏季將乳牛群移到戶外會影響牛奶的微生物組成,連帶改善其乳酪製作特性。義大利帕多瓦大學(University of Padova)研究人員想瞭解與室內飼養的乳牛相比,在夏季將乳牛移到戶外牧場三個月對牛奶品質以及乳酪的製作特性有何影響,因此規劃在6月到10月的期間,在義大利阿爾卑斯山的兩個農場進行試驗,一個是全年在室內飼養乳牛的永久性農場,另一個是夏季在開放的戶外牧場飼養乳牛的臨時高原農場。實驗選擇了12頭瑞士黃牛(Brown Swiss),並將其分成兩組,每組6頭。在試驗的第一個月和最後一個月,所有乳牛都被飼養在永久農場的室內,而在夏季的7到9月之間,其中一組則被移到臨時農場中。         實驗的每個月都會取樣測試牛奶中的細菌含量和關鍵的牛奶成分特徵,如蛋白質、酪蛋白、乳糖和脂肪等,以及這些如何影響乳酪的生產。研究結果顯示,在試驗的第一個月和最後一個月,所有牛奶樣品中的乳酸菌數量沒有明顯的變化。但在7月、8月和9月期間,戶外飼養乳牛的牛奶中乳酸菌(Lactobacillus)、丙酸桿菌(Propionibacterium)和雙歧桿菌(Bifidobacterium)等益生菌的含量更高,並含有較低量的腐敗細菌。整體而言,夏季放牧的乳牛其乳酪產量因子(cheese-yield factor)數值較高,而在室內飼養的乳牛則較低。不過當放牧的乳牛與其他組別乳牛在永久農場重新組合時,這種影響就消失了。由於不同乳牛之間牛奶微生物群的系统性差異涉及不同種類的细菌,如病原菌及梭菌(Clostridiales)等,且會受到養殖系統以及季節和泌乳期的影響,因此對乳牛基因组和牛奶微生物群之間的關係還需要進行更多的研究。【延伸閱讀】- 幾丁聚醣有助提高荷蘭乳牛之產奶量
防H5N1!家禽養殖業者開發智能系統 可遠端餵飼料、洗禽舍
2023/03/02
全球受禽流感H5N1肆虐,造成嚴重缺蛋危機,台灣去年10月至今共發生52例,雲林縣長張麗善今天到四湖鄉芳源畜牧場觀摩「家禽智慧飼養生產管理系統」,可遠端餵飼料、洗禽舍,避免人員接觸攜帶病毒,也動用第二預備金180萬元購買消毒水,發放給養殖業者加強清消。        縣長張麗善說,近期H5N1肆虐,許多蛋雞死亡,造成市面上缺蛋,養殖業受到很大衝擊,動用第二預備金購買消毒水,發給養殖業者清消,未來希望業者朝水簾式、密閉式、負壓式及智慧飼養等方向精進,中央超收稅金有部分將補助禽畜環境提升,3萬隻以下約補助一半金額,大型養殖場可補助2000萬元,縣府會協助申請。        中華民國水禽產業促進協會理事長吳祥斌說,減少人員進入,可降低病毒進入禽場風險,改建密閉及水簾式養殖場約花費1千萬元,智慧系統約300萬元,可在手機操控餵飼料、洗鵝舍,人員不必進場,已先做5個示範場,未來養殖業者跟進不必花這麼多錢,智慧系統程式已完成,推廣後只需數十萬元就可使用。        農業處長魏勝德說,今年H5N1主要攻擊蛋雞,約5成蛋雞受波及,得病後有可能死亡,即便痊癒後生殖系統也會受損,影響產蛋率;去年10月起全球高病源禽流感有6759例,H5N1有6556例,占97%,台灣共發生52例,禽種包括22例雞、11例鴨、10例蛋雞、5例鵪鶉、4例鵝,為預防禽流感,雲林縣將提升防疫工作強度。        雲林縣動植物防疫所長廖培志說,一年內重複發生場空舍消毒時間由42天延長至63天,未登記畜牧場不得申請復養;擴大消毒車覆蓋面積,也動用第二預備金180萬元買消毒水,發放給畜禽業者;加強活禽運輸車輛覆網查核,降低空氣中羽毛、糞便傳播;也會加強禽場圍網稽查、生物安全查核。【延伸閱讀】- 現有家禽相關創新技術盤點
蘋果渣可用於促進雞隻健康
2023/02/22
在蘋果汁和蘋果酒的商業生產過程中,會產生大量的果渣副產品,這些副產品通常被視為廢棄物處理。根據美國蘋果協會的統計,2021至2022年生產用於加工成果汁和蘋果酒的蘋果,以榨汁效率(75%)估算,每年產生約175,350公噸蘋果渣 。由於糖分、有機酸和蘋果渣的微生物發酵會破壞土壤的碳氮比,目前已有一些果渣副產品的再利用技術,包含了萃取果膠、生產酶和芳香化合物、培養微生物菌株和食用菌,以及摻入動物飼料中等,但仍然需要更多方法來減少掩埋蘋果渣造成的環境負擔。        近期,美國康乃爾大學(Cornell University)的研究團隊發現,蘋果渣可用於促進雞隻的健康。先前有研究顯示,蘋果中天然存在的化學物質和益生元可能會促進腸道健康和腸道有益微生物群落生長,良好的腸道微生物群又與許多健康益處相關,例如對自體免疫性疾病和細菌感染的抵抗力等。因此,康乃爾大學的研究團隊著手研究蘋果渣是否可以改善肉雞的健康。        研究人員將蘋果渣萃取物注入雞蛋內正在發育的胚胎羊水中,並在雞蛋孵化後收集相關樣本進行分析,發現與對照組相比,果渣萃取物增加了動物的氨基酸運輸系統,提高鐵的生體可用率,增加了大腸中的微生物數量,並支持腸道有益細菌的生長。        研究人員表示,這僅是一項初步研究,旨在證明將蘋果廢棄物添加到雞飼料中的潛在影響,後續還需要進行長期的研究,以進一步確定其健康益處。本研究的資金由美國農業部國家食品和農業研究所提供,相關論文已發表於Nutrients期刊。【延伸閱讀】- 農業廢棄物加值應用 羽毛轉化變優質飼料
【減量】補充脂質減少乳牛甲烷排放
2023/02/20
目前提高反芻動物可持續性的生產方法包含:提升飼料效率、減少甲烷排放以及優化飼養管理。根據報告指出,營養與飼養管理策略可有效減少反芻動物的溫室氣體排放。因此,人們也愈來愈關注化學添加劑的潛力,如:3-硝基氧丙醇(3-NOP)、硝酸鹽與植物萃取物。然而因可行性、暫態效應與高成本等因素考量,這些策略都不是能實際應用的方法。        先前研究中強調脂質補充劑能有效抑制反芻動物產生甲烷,不僅如此,它還可以提高飼料效率並增加營養所需的乳脂肪酸比例。在《乳製品科學雜誌》最新發表的一項研究中,研究人員評估使用脂質含量高的油菜籽完全替代菜籽粕對乳牛腸道甲烷排放、養分吸收與產乳量進行分析,使用挪威紅牛為對象,其日糧的青貯料與精料比例為45:55,共分成以下兩組: 對照組:乾物質中含有19.3%的菜籽粕 實驗組:乾物質中的19.3%菜籽粕以油菜籽完全替代 透過收集糞便量以測量腸道表面消化率,並連續四天測量室內的甲烷排放量。        研究結果中,以油菜籽完全替代菜籽粕能增加產乳量,使單位產乳量和能量校正乳(ECM)的甲烷排量分別下降16%與12%,其二氧化碳排量也有所減少。此外,油菜籽也能降低每單位採食量的甲烷排放量,使整體甲烷排放量降低7%。丹麥大學也進行相關研究,以草與玉米青貯料為基礎飼糧另外添加:油菜籽、碎油菜籽與菜籽油,結果使單位能量校正乳的甲烷排量分別下降7%、17%與18%。        針對養分消化與利用,實驗組總能(GE)沒有顯著影響,代謝能(ME)則高於對照組,且總能、蛋白質與脂肪消化率均有改善,並能提高乳產量與能量校正乳產量以及飼料效率。        整體而言,以油菜籽替代菜籽粕不僅降低反芻動物的甲烷排放量,還提高乳牛的產乳量與飼料效率。基於這些研究結果,餵飼含有油菜籽的日糧應具有減少腸道甲烷排放的潛力。【延伸閱讀】- 【減量】減少乳牛排放碳和甲烷的8個方法
科學家開發新技術利用脈衝磁場培育細胞培養肉
2023/02/15
新加坡國立大學(NUS) 的科學家開發了一種透過用磁鐵撞擊動物細胞來培育細胞培養肉的新技術,已發表在《生物材料》雜誌上,除了在食品生產行業中的應用外,還可利用在臨床醫學用途上。         細胞培養肉是動物養殖肉的替代品,具有減少碳足跡和動物傳播疾病風險等優勢。然而目前生產細胞培養肉的方法涉及使用其他動物產品或者使用藥物來刺激細胞培養肉的生長;為了培育細胞培養肉,需餵養動物血清--胎牛血清 (FBS) 以幫助它們生長和增殖,胎牛血清係從懷孕母牛的胎兒血液中採集的混合物,這種方法仍然被認為是殘忍且昂貴的,其他方法亦常使用藥物或依靠基因工程來促進細胞生長。        然而,由新加坡國立大學團隊開發的這項技術通過應用微調的脈衝磁場來培養動物骨骼肌和骨髓組織中的肌源性幹細胞,從而對細胞進行磁刺激。新加坡國立大學副教授Alfredo Franco-Obregón說,在磁場暴露 10 分鐘,細胞會釋放出無數具有再生、代謝、抗炎和增強免疫力的分子。這些物質是所謂的肌肉“分泌物”(用於分泌因子)的一部分,是細胞生長、存活和發育成組織所必需的,通過這種方式,肌源性幹細胞將充當可持續的綠色生物反應器,產生營養豐富的分泌蛋白。         研究團隊培育細胞培養肉的方法可以取代胎牛血清,是一種更具成本效益,而且更環保、更安全的方法,下一步將此新技術擴大規模和商業化。研究團隊還在不健康的細胞上測試,發現此新技術可以提高細胞的恢復率和再生能力,這開闢了在再生醫學中使用磁脈衝技術以用於臨床環境的潛力。透過消耗更少的能源、水和土地,未來的細胞培養肉可以幫助解決努力實現氣候目標的同時,滿足供應鏈需求等問題。【延伸閱讀】- 美國有關當局已公告規範以細胞培養之人造肉
透過分析豬叫聲以便幫助豬農做出更好的管理方式
2023/01/31
最近一篇關於豬叫聲的科學出版物受到了媒體的廣泛關注。來自歐洲各地的 16位著名科學家分析了不同商業農場環境中7,000多個豬叫聲。通常研究不斷進行時,結果往往不會得到科學界以外的關注。然而,當結果與社會或行業相關或有趣時,這種情況就會改變。Elodie Briefer博士及其同事的研究就是一個例子,他們透過豬的叫聲以自動識別豬隻情緒狀態的可能性。任何常花時間在養豬部門中的人,很快就能識別出不同的叫聲以及發生的環境狀況。當小豬被母豬壓死時發出的尖叫聲會讓任何豬農跑去救小豬。仔豬在很多情況下都會尖叫,但躺下時發出的具體聲音是非常具有辨識度的。         辨別豬隻叫聲顯然有助於農場管理,因為它提供有關動物經歷的訊息。正如研究報告中所告知的內容,豬隻叫聲也包含他們情緒狀態的訊息,因此也包括豬隻的福利。雖然有些聲音不相同,但其他聲音仍以微妙的方式變化。過去20年前所進行的研究結果已經表明,仔豬於去勢期間的尖叫聲與其他仔豬的尖叫聲不同,如:被約束時。儘管疼痛或不痛時,仔豬看起來隨時隨地都會叫,但透過聲音分析表明,在沒有局部麻醉的情況下去勢時,尖叫聲有所不同並且更加強烈(大約 99分貝)。         透過新方法來分析聲音參數可以查看更多細節並自動識別豬隻。這篇研究報告著重於對聲音進行不同的分類方法,以及如何根據豬隻情緒來解釋這些聲音。新穎之處在於他們研究各式各樣不同年齡組與不同背景狀況下豬隻的各種聲音,這是在農場進行可靠的檢測中重要的一步。其中一種方法(使用演算法的神經網絡)在識別豬隻叫聲方面表現出高準確性。因此,這種方法似乎很適合開發一種自動識別系統,可用於農場以指示動物福利。         如果在農場實施自動檢測系統,它可以提供每個欄位豬隻詳細即時訊息,並警告擠壓或騷動等危急情況。某些聲音形式的分析已經存在,以深入了解動物福利,例如:簡單的監測屠宰場的分貝水平,或是更複雜的透過檢測豬隻咳嗽以更好的管理呼吸道疾病。透過Briefer博士和她同事的研究,這些工具有望擴展到更多的變化,包括負面但也正向的經驗。【延伸閱讀】- 提前掌握母豬健康狀況 AI養豬系統應用商機8億
【減量】採用現有的緩解策略可以實現2030年減少反芻動物甲烷排放的目標
2023/01/30
美國國家科學院院刊(The Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS)上所發表的研究中,肯亞國際畜牧研究所馬津吉拉中心(Mazingira Center)與世界各地頂級研究機構的數十位專家一起審查數百項 減少反芻動物產品和腸道甲烷排放的相關研究。該研究由賓夕法尼亞州立大學(Penn State University)的Alexander N. Hristov所發起。他們發現,家畜生產可以協助實現2030年的1.5°C目標,前提是充分採用已確定的有效產品為基礎並且使用最佳的緩解策略。然而,由於對畜產品的需求預計將會增加,科學家們警告若要於2050年都保持1.5℃目標,需要採取額外的策略,目前的策略只能滿足短期目標,但仍需要進一步研究以制定滿足長期目標的策略。         腸道發酵是反芻動物的消化過程,微生物在消化道或瘤胃中分解和發酵食物。而此過程產生甲烷作為副產品之一,並透過打嗝排出。世界上超過30億的反芻動物會排出甲烷,佔全球人為甲烷排放量的30%。家畜產生的動物性蛋白中,反芻動物提供大約一半。在佔世界84%人口的中、低收入國家,動物性食品的消費量通常低於建議標準。這些國家的反芻動物在糧食安全方面發揮著關鍵作用,並提供許多其他好處,例如:勞力和可作為燃料和肥料的糞尿。相比之下,在高收入國家中,動物性蛋白的消費量往往高於建議量。由於反芻動物的多種用途及其在永續性發展目標的貢獻,作者們主要專注於研究在不降低動物生產力的情況下減少其腸道內甲烷的產生。         他們確定三種策略,分別為:增加採食量、降低草成熟度,以及增加精料的餵飼。此三種策略不僅可以將每單位肉類或牛奶的甲烷排放量平均減少12%,且可同時提高動物生產力。另外,他們還確定了五種補充劑,不僅可以平均減少17%的產品排放,還可以平均減少21%的甲烷排放量,並同時保持動物生產力。這五種補充劑包括:甲烷抑製劑、油脂、油籽或硝酸鹽以及餵飼含鞣質的草料。         作者還研究了策略的實施如何有助於減少全球、歐洲和非洲家畜的甲烷排放量。結果發現,在歐洲,全面採用最有效的策略可以實現2050年的目標。相比之下,在非洲即使可以實現大幅減少排放量,所確定的策略仍不足以完全實現2030年或2050年的目標。其原因為非洲人口和每人對動物產品的需求不斷增長,因此導致家畜生產和溫室氣體排放量大幅增加。然而這項預期增長仍低於歐洲每人對動物產品的需求。         此研究顯示部分策略可以減少反芻動物腸道內的甲烷排放,這有助於實現到2030年全球的1.5°C目標。但由於不太可能在2030年之前完全採用最有效的策略,並且透過已確定的策略到2050年可能仍然無法實現目標,因此還需要提出其他減少甲烷排放的方法。【延伸閱讀】- 添加紅海藻(Asparagopsis)添加劑可減少反芻動物甲烷排放量
【減量】荷蘭透過循環糞便處理系統減少牛舍的氮排放量
2023/01/04
根據歐盟統計局資料顯示,歐盟農業部門的氨排放量約375.1萬噸,佔所有氨排放總量的94%,其中酪農業佔農業部門的47%。另外,歐盟農業部門氧化亞氮與甲烷等溫室氣體的排放量相當於4.7億噸二氧化碳當量(CO2e),其中,酪農業佔2.2億噸(約47%)。根據歐盟於2021年生效的《歐洲氣候法》,到2030年溫室氣體排放量必須較1990年減少55%,這也意味著農業部門也需要採取相關措施減少溫室氣體的排放量。         荷蘭乳製品合作社-菲仕蘭康柏尼(FrieslandCampina)與荷蘭合作銀行(Rabobank)及農業科技公司Lely就關於減少乳牛場氮排放的示範計劃展開合作,該計劃將在荷蘭所有省分的牛舍安裝約96個Lely Sphere系統,以減少乳牛場的氨排放量。Lely Sphere系統是一個循環糞便處理系統,透過改良牛舍地板、糞便機器人Discovery Collector、空氣抽取裝置N-Capture、肥料筒倉等四個裝置進行運作,可分離牛隻的糞便和尿液,並將氨轉化為有價值的肥料。         首先,改良過後的牛舍地板能夠將糞便與尿液分離,尿液會穿過地板,而糞便會留在地板上,地板中還有負壓系統能防止氨氣進入牛舍。接著,內建傳感器的糞便機器人會定期運作,像吸塵器一樣把牛舍地板上的糞便清除,同時從後方加壓噴水清潔地板,讓牛舍內更加乾淨。當機器人被填滿時會自動到糞坑中傾倒,並繼續清理牛舍;因此,乳牛的蹄能夠保持乾淨與乾燥,發病率也降低50%,這不僅改善乳牛的健康,也是減少氨的第一步,因為避免牛的糞便與尿液混和,可以減少氨氣的產生。由於糞便機器人會將所清理的糞便傾倒的糞坑中,故糞坑內的氨氣會連同牛舍空氣中的氨氣、硫化氫和甲烷透過空氣抽取裝置過濾、捕捉氨,並將其轉化為另一種氮化合物-胺,它可以做為化學肥料的替代品。過濾後的空氣透過空氣抽取裝置流出,讓牛舍保持自然通風,乳牛居住的空間與農民的工作環境變得更安全、更健康。         透過糞尿分離裝置可以讓農場擁有不同成分的肥料,包含尿液(儲存在地板下方,含有大量的鉀)、糞便(儲存在糞便機器人傾倒的糞坑中,含有有機氮與磷酸鹽)與礦物氮肥(以硫酸銨或硝酸銨的形式儲存在肥料筒倉中),農民可以根據作物的需求,在土地上進行精準施肥,減少對化學肥料的使用量。根據最新的研究報告指出,透過Lely Sphere系統可以將牛舍的氨排放量減少70%。實際測試結果顯示,每頭乳牛每年可以捕獲10至20公斤的氮,這套系統也在2021年獲得荷蘭官方的任可,並列入荷蘭氨和畜牧業法規(RAV)清單中。         該示範計劃旨在讓農民能夠使用Lely Sphere系統,菲仕蘭康柏尼合作社會提供資金協助,荷蘭合作銀行則會提供優惠利率,而Lely公司則會給有意願安裝系統的農民折扣。他們相信這些措施能帶動國家與地區當局採取行動,並提供必要的資源協助酪農業的永續發展。比起讓酪農減少飼養量,並給予補償的政策,政府不如投資在創新研究與技術上,刺激畜牧業的永續發展。【延伸閱讀】- 英國於農業活動改善空氣品質的策略—減少氨排放
植物性蛋白的創新應用
2022/12/30
乳清蛋白在近年成為熱門的產品,它能夠讓運動後的人促進身體肌肉生長、修復身體組織,同時對於需要補充蛋白質的人來說也是優質的蛋白質來源。然而,乳清蛋白是由牛奶生產乳酪過程中所產生的副產品所製成,因此,對於不吃乳製品或純素食的人來說都不能食用。此外,根據美國農業部(United States Department of Agriculture, USDA)過去的研究發現,一間擁有1萬頭乳牛的商業牧場平均每天會產生1,621公斤的氨氣、15,010公斤的甲烷與185公斤的氧化亞氮;聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization, FAO)的研究也指出,2015年全球酪農業的排放量高達17.1億噸二氧化碳當量(CO2e)與2005年相比增加18%。因此,具有環境意識或乳糖不耐症的消費者都需要避開乳清蛋白。         隨著全球極端氣候現象頻繁發生,人們對於氣候變遷議題的關注度也漸漸提高,在消費者的思維改變下,有越來越多的人更加重視對環境友善的綠色飲食,減少食物生產、加工甚至運輸過程中的碳排放量。畜牧業的牛隻是農業部門甲烷排放的主要來源,甲烷在大氣中的壽命大約是10年,為了減緩全球暖化的速度,酪農業必須努力減少溫室氣體的排放量。         好消息是,位於美國加州的Perfect Day公司已經以精密發酵(Precision Fermentation)為基礎,開發出一種新的技術,將基因修飾的微生物混合液化植物糖中進行發酵,發酵完成後將微生物和廢棄物過濾掉後便能生產出與牛奶中的乳清蛋白相同的乳清產品,整個過程僅需要2週,且能夠減少對環境的影響。根據ISO認證的第三方機構進行生命週期評估(Life cycle assessment, LCA)發現,與傳統牛奶中的乳清蛋白相比,Perfect Day的生產方法可以使溫室氣體排放量降低91%至97%,藍水資源消耗量降低約96%至99%。此外,生產過程中能降低60%的非再生能源的使用量。         Perfect Day也陸續與其他食品公司合作生產不含動物性蛋白的產品,如:純素冰淇淋、運動營養產品等,甚至是與瑪氏食品(Mars, Inc.)合作推出一款名為CO2COA的巧克力棒,它是該食品公司旗下有史以來第一款不含動物性乳蛋白的巧克力產品。瑪氏食品全球研發副總裁表示,與其他瑪氏食品生產的其他產品相比,CO2COA產生的溫室氣體排放量僅佔該公司生產的Dove牛奶巧克力棒的三分之一,且該款巧克力原料是使用雨林聯盟認證的可可,並完全採用紙包裝。         波士頓諮詢公司報告中提到,隨著這些技術的進步,預估在2035年,替代性蛋白將佔所有蛋白質消費量的11%,到2030年可以減少排放量約0.85億噸(CO2e)。相當於95%航空業的脫碳,對於應對氣候變遷的人們而言,是個好消息。【延伸閱讀】- 運用微生物發酵製造卵白蛋白的永續替代方案
【綠趨勢】 混合地熱和太陽能系統供應家禽養殖
2022/12/15
由澳洲可再生能源署 (ARENA) 贊助澳洲墨爾本大學,與Ground Source Systems和Fourth Element Energy等地熱公司合作,為家禽產業創建了混合地熱和太陽能能源的供暖、通風和空調 (HVAC) 系統 。此合作項目顯示如何將畜舍的能源需求與可再生能源相協調,不僅可轉化為環境效益,還可為農民帶來經濟效益,進一步支持這項技術在家禽產業的應用。        第一階段將於今年在新南威爾士州Yanderra的商業家禽場Bargo安裝一個示範性的混合能源系統,包括一個地熱系統和太陽能光伏(PV)系統,可滿足家禽場的供暖、通風和空調 (HVAC) 需求。        傳統的肉雞舍需要加熱和冷卻,係由液化石油氣驅動的加熱器和蒸發冷卻器組合提供,澳洲養雞場每年的能源成本合計約為0.8至 1億美元。該團隊將製作一份關於 Yanderra 系統運行情況的公開報告,為家禽產業提供明確的成本效益分析。據團隊估計,如在 100% 的使用率下,新系統可以將該行業的溫室氣體總排放量,從每年180萬噸減少到80萬噸,減少約100萬噸。農民若使用混合能源系統,成本將比現有系統低75%至90%,安裝成本可在3- 6年內收回。        墨爾本大學地熱系統副教授Guillermo Narsilio說,已確定澳洲827個家禽場滿足混合能源系統所需的條件,且澳洲擁有世界一流的工程專業知識、理想的太陽能條件以及安裝地熱系統的空間;如果能在家禽產業中實現 15% 至 20% 的市場佔有率,將減少該行業十分之一,即 160,000噸的溫室氣體排放量。        ARENA 首席執行官 Darren Miller 表示,此合作項目可望提供一個重要的案例研究,而地熱系統是一種可行的替代方案,有助於減少澳洲家禽產業的碳排放,希望獲得的寶貴知識鼓勵更大的家禽公司加入,將地熱視為滿足能源需求和淨零碳排目標的可行性解決方案。【延伸閱讀】- 用地熱發電替代不環保的電池
【減量】牛羊為英國在 2030 年前成功減少甲烷排放的關鍵
2022/12/13
影響全球暖化的2大因素為甲烷與二氧化碳,其中2020年79%的英國二氧化碳可在大氣保留300-1000年,表示二氧化碳長期影響氣候暖化,而甲烷在大氣停留時間較二氧化碳短,即屬短期影響,也就說明2050年若要將全球暖化變為可控範圍,需將甲烷的減量作為實施目標。因此,2021年的COP26會議中,英國與100多個國家承諾2030年全球甲烷排放量將至少減少到2020年含量的30%。 現況與2030年目標        在過去30年,英國農業的甲烷排放量基本維持不變,而其它兩種主要甲烷來源-廢物與能源的排放量則持續下降,因此,降低農業甲烷排放量顯得更為重要。藉由減少產生甲烷的動物的數量和對其產品的需求來減少這些排放,將有助於實現 2030 年目標。數據顯示,2008年至2018年間,英國的牛肉與羊肉消費量均有所降低,此外,疾病的爆發導致2001年羊群大幅減少並持續減少至2010年,同時,人們尚需在飼料、育種與疫苗接種技術上改進,另將酪農業及肉牛減少20%及減少1/3的羊群量,且當酪農及畜牧產品量降低,即減少廢棄食物與綠色垃圾的數量,則進一步減少廢物來源的甲烷量,透過多管齊下以利達成2030年的目標。 如何改變        調查數據顯示,越來越多農民願意為了環境而考慮改變經營農場的方式,例如農民在做農場相關決定時,認為溫室氣體「不是非常」或是「根本不是」重要的因素自2013年48%下降至2022年29%。此外,英國的紅肉與奶製品的消費量從健康和可持續發展的角度來看皆為過高,導致農場溫室體大量產出,應將產品的價格配合實際的生產成本,激勵農民降低每升牛奶的排放量,促使消費者做出改變。同時,降低畜牧數量亦可帶來其它效益,包括將更多土地種植人們的糧食而非動物的飼料,目前,英國55%的穀物(小麥、大麥與燕麥),及幾乎所有的油菜籽和玉米用於動物飼料,因此,減少畜牧養殖,多種植人們的糧食不僅可降低英國溫室氣體的排放量,還可改善國家糧食安全,並有助於免受國際情勢的影響。        綜上所述,英國政府需在農業和食品政策領域進行緊急變革,以達成2030年的目標並向自己國家與國際社會兌現承諾。【延伸閱讀】- 無人機如何協助乳牛場管理甲烷排放
無人機如何協助乳牛場管理甲烷排放
2022/12/07
加州排放的甲烷中約有 50% 來自乳牛場,甲烷的生成主要是牛的糞便經由厭氧微生物分解而產生,及來自牛的消化道,並在牛隻打嗝時釋出。然而,甲烷是一種強大的溫室氣體,在大氣中吸收的熱量比二氧化碳多 80% ,至今為止,氣候變遷中有四分之一來自甲烷。        為了達成減緩氣候失衡的目標,相關人員提出管理乳製品甲烷排放的方法,一般而言,甲烷量的多寡取決於乳牛數量、牛隻飲食、天氣及糞便儲存的情況,並透過衛星或飛機可準確量測,然而,這些工具價格昂貴且不適用於單個農場,因此,乳農目前無可靠的方法量測農場所產生的甲烷含量。        有鑑於此,美國加州大學河濱分校開發可直接在酪農場上方偵測並量化甲烷的無人機系統,開發原理主要透過結合風速與空氣核心的量測,再利用無人機幫助定位、估算空間尺度及進行相關檢測,相較於傳統量測風象與空氣成分的感測器更為精確,為低大氣層中獲得特定溫室氣體的量測提供了新的可能性。儘管該技術為初步階段,在提高無人機的量測精度仍有很大的潛力,目前,研究人員正利用該系統量測順風情況下,與排放源不同距離的甲烷濃度變化情形,且持續研究當無人機穿過甲烷羽流時,即飛過狹窄柱狀的流體,同時採樣多種高度下的空氣成分,相信未來5-10年農民將可使用到該項技術。【延伸閱讀】- 添加新型添加劑Bovaer可使乳牛甲烷排放量減少
【減量】智慧自動餵食器能夠減少20%的溫室氣體排放量
2022/11/14
水產養殖公司Umitron是一家總部位於新加坡和日本的深度科技(DeepTech)公司,旨在透過將水產養殖導入智慧科技技術,以解決全球食品和環境問題。近期對該公司旗下的永續品牌「Umi to Sachi」所販售的嘉鱲魚(Red sea-bream)進行一項生命週期評估(Life cycle assessment, LCA)。所謂的LCA是指盤查產品或服務,從原物料採購、生產、加工、物流、銷售及廢棄過程所產生的溫室氣體排放量,以評估其對環境影響的一種方法。        經過日本第三方公司Cuon Crop K.K評估的結果顯示,Umi to Sachi品牌的嘉鱲魚,每100克產品的溫室氣體排放量為1,048克二氧化碳當量(CO2e),其中以魚飼料為主的原物料排放高達882克CO2e(每100克產品),占該產品溫室氣體排放量超過80%。為減少碳排放與多餘飼料汙染水質的問題,Umitron開發了一款智慧自動餵食器「Umitron Cell」。它能夠藉由魚類食慾指數(Fish Appetite Index, FAI)分析魚類在餵食期間的行為,最大程度地減少飼料的浪費量,並提高漁民的獲利能力,並且透過智慧型手機或電腦遠端管理水產養殖場,不僅能夠改善養殖業的工作環境,還能透過遠端監控減少魚飼料的浪費,並減少廢氣飼料對環境的汙染。另一方面,自動化的營運方式與大數據資料的累積能夠提高整體的營運效率與產品的可追溯性。        根據Umitron與日本的嘉鱲魚養殖場的概念性驗證(Proof of Concept, POC)試驗結果顯示,與傳統的自動餵食器相比,「Umitron Cell」能夠減少約20%的溫室氣體排放量(每100克產品減少240克CO2e),相當於1小時家用冷氣的使用量。養殖場也發現,導入高科技的養殖技術可以提高魚的生長速度且品質、味道不會受到影響,相比過去需要1年的養殖時間,高科技的養殖技術能夠在短短10個月內就達到收穫規格的目標。        與日本生產牛肉的碳足跡相比,每100克Umi to Sachi產品與牛肉兩者溫室氣體排放量之間的差距高達1,360克CO2e,大約是家用冷氣5.7小時的使用量。未來,Umitron計劃以「Umitron Cell」蒐集更多資料,並在產品上標示更多溫室氣體減排資料。Umitron也將擴大與養殖場和加工廠的合作夥伴關係,讓對環境相對友善的水產品在Umi to Sachi平台上銷售。該平台所銷售的產品會標示產品的減排量,並讓消費者了解他們購買海鮮的來源,與產品背後的整個養殖故事,提高其對環境友善水產品的認識。【延伸閱讀】- 以海藻餵食牛隻可減少80%的溫室氣體排放
【減量】添加紅海藻(Asparagopsis)添加劑可減少反芻動物甲烷排放量
2022/11/11
一間位於澳洲伯斯的新創公司Rumin8開發蘆筍藻(Asparagopsis)的替代品,該產品並非由海洋中的藻類收穫,而是在實驗室製造其活性物質並轉化為穩定的飼料添加劑,並已被證明可以減少家畜瘤胃中高達95%的甲烷產量。        Rumin8公司所開發的產品於西澳大學(University of Western Australia)進行試驗,結果顯示在試驗的第三天,甲烷產量減少90%以上,並於第五天幾乎清除。此試驗也確定了使用產品的最佳劑量,以實現減少甲烷排放量的目標。通常甲烷生產中損失的能量會轉化為更高的增長率或乳產量,因此降低牲畜的甲烷生產量可能使酪農帶來顯著的生產效益。若在動物試驗結果中,能同時夠減少家畜的甲烷排放量,又能增加生產效益,將會是最佳的結果。目前Rumin8公司正與西澳大學、墨爾本大學以及西澳政府的初級產業和地區發展部合作,以評估2022年使用此產品於動物試驗的結果。【延伸閱讀】- 減少乳牛排放碳和甲烷的8個方法
【減量】飼料添加劑可改善蛋雞的生產性能並減少碳足跡
2022/11/09
全球溫室氣體排放中,家庭食品消費佔比為60%,這代表人類飲食模式與環境永續性的關係變得愈來愈重要,人類意識到氣候變化將導致更多極端天氣事件、生物多樣性減少並影響日常生活模式。因此,世界各地的人們開始思考食物生產對於環境影響。        英國食品標準局(Food Standards Agency, FSA)與市場調查公司益普索(Ipsos)於2021年8月一同收集消費者對於永續性飲食態度的意見,結果發現有73%的人認為購買對環境影響小的食品是很重要的,且有超過一半的人想透過改善飲食以利環境永續。不僅如此,全球以減少溫室氣體排放(含動物生產)為目標的國家,對於政策上也有明顯改變。        為了實現生產永續性的產品,而不必徹底改變飼養動物的方式,家禽同行業者必須共同努力提高整體的牧場效率。家禽生產過程中,有80%碳足跡來自於飼料。因此,需對飼料生產、原物料、飼料效率等進行重大改變, 可透過落實生物安全、定期疫苗接種、良好飼養管理以及提供最佳營養來提高飼料效率。第一種方式為添加容易消化成分(如:酶)或減少具有抗營養因子的飼料成分;第二種方式為透過飼料添加劑,以微生物促進雞隻的腸道健康、增強免疫系統並減少病原體與飼料中的黴菌毒素影響。        美國飼料添加劑公司Alltech開發含有釀酒酵母菌株的飼料添加劑Bio-Mos,添加在蛋雞的日糧中,可提高生產性能並減少碳足跡。研究結果顯示餵飼Bio-Mos的飼料添加劑顯著提高蛋雞的日產蛋率(1.76%)、飼料效率(26.64 克/公斤 蛋)、蛋重(0.95 克/天/雞)與外殼厚度(0.05 毫米)。        此研究還評估雞蛋產生的永續性與環境影響,模擬蛋雞生命週期的結果顯示,使用Bio-Mos飼料添加劑可減少1.28%的產蛋飼料與1.5%的總排放量;環境效益為每次生產1,000公噸雞蛋可減少40噸的二氧化碳排放量。        整體而言,消費者的趨勢一直決定著農業食品行業的動機與營運方式,隨著對環境影響較小的食品需求增加,生產者必須在不過多改變原有營運模式情況下,提供永續的產品。藉助類似的飼料添加劑,使家禽生產者透過營養方式,不僅可以滿足消費者的需求並有益於環境,更能幫助家禽本身改善腸道健康並提高生產性能。【延伸閱讀】- 讓雞產下「碳中和雞蛋」-從飼料就愛地球的供應鏈
【循環】加拿大政府投資將昆蟲應用於動物飼料的設施
2022/10/24
加拿大農業和農業食品部長 Marie-Claude Bibeau宣布提供高達 600 萬美元的資金,以幫助 Entosystem Inc. 在魁北克省德拉蒙市建立一個新的全面營運設施,該設施將使用昆蟲作為飼養動物來源,並可增加永續性產品的產量。Entosystem Inc.自 2016 年以來一直致力於培育昆蟲作為動物(包括寵物和牲畜)的食物來源,認為昆蟲在減少食物浪費和食物短缺可發揮關鍵作用,而黑水虻的營養豐富,該公司專注於培育黑水虻以解決食物浪費問題並為動物飼料提供新的蛋白質來源。        Entosystem Inc.開發了新技術,可減少黑水虻每個階段的生命週期,從而更快地轉化為最終產品,同時保持黑水虻的高營養和蛋白質水平。Entosystem Inc.回收魁北克省農業及食品業中的有機廢棄物,例如小型釀酒廠的穀物、水果和穀物殘留物,再透過技術將這些廢棄物轉化為昆蟲粉、油和肥料。黑水虻以有機廢棄物為食,生產出高質量、富含蛋白質的產品來飼養動物,在促進食品系統的永續性方面發揮著重要作用,並建立該公司作為使用昆蟲為可靠性食物來源飼養動物領域的領導者聲譽。        加拿大政府正在幫助食物供應鏈上的參與者實現商業化,透過對 Entosystem Inc.等生產設施的投資採取行動,並採用新方法來消除、減少或重新利用食物,以減少食物浪費。        “利用昆蟲來加速食品廢棄物的堆肥過程是一種很有前景的環境解決方案,”Bibeau 說。“透過回收有機廢棄物,Entosystem Inc.創造了增值產品,產生了零廢物循環經濟,並有助於實現我們的氣候目標。加拿大政府對該公司新設施的投資將使其能夠增加用於動物飼料和肥料的替代蛋白質,這些蛋白質是農業的重要投入。”        Entosystem Inc.預計新設施到 2024 年,每天將轉化 250 噸有機廢棄物(與目前 6 噸/天的速度相比),並創造近 70 個新職位。最終,這項投資將使公司能夠通過轉移有機廢棄物來減少食物浪費、掩埋場的使用和溫室氣體的排放。        每年加拿大有超過一半以上的糧食供應被浪費,其中近 500 億美元的糧食浪費是可以被避免的,透過鼓勵更多解決食物浪費的方法,加強糧食系統並支持加拿大轉型為綠色經濟。【延伸閱讀】- 毛孩愛地球 改吃蟲蟲飼料

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