Projecte H2020 CowficieNcy: Actualització i implementació de models matemàtics per augmentar l'eficiència de l'ús de nitrogen a les vaques lleteres lactants.
- Tipus Projecte
- Estat Completat
- Execució 2018 -2023
- Pressupost assignat 994.500,00 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte CowficieNcy
El nitrogen (N) és un nutrient essencial per a la producció d'aliments, però el seu ús estès va conduir al fenomen de la cascada de nitrogen, amb efectes considerables als sistemes atmosfèrics, d'aigua dolça i marins. L'augment de l'eficiència en l'ús del nitrogen a la producció lletera es proposa com una acció clau per reduir la contaminació per nitrogen, i els models matemàtics proporcionen una eina poderosa per contribuir-hi. Planegem utilitzar dos models: el Sistema Cornell de Carbohidrats i Proteïnes Nets (CNCPS; un model basat en vaques) i el Model d'Eficiència de Nitrogen al llarg de la Vida (LNE; un model basat en fats).
Els models s'actualitzaran en funció del metabolisme d'aminoàcids (CNCPS), el creixement de les jònegues i la fertilitat i economia del bestiar (LNE), augmentant no només la precisió, sinó també el potencial comercial. Paral·lelament, un programa intensiu de divulgació inclourà les granges de cada país per descriure la situació del balanç de nitrogen. Aquest pas proporcionarà el temps necessari perquè les granges es familiaritzin i s'adaptin a l'ús actual dels models. L'última fase del projecte consisteix en la implementació dels models actualitzats a les nostres granges pilot.
Això proporcionarà un exemple real que pot impulsar un canvi a les pràctiques agrícoles cap a una indústria lletera més eficient i menys contaminant. La Unió Europea ha pres diverses iniciatives, tant a nivell de recerca (p. ex., el projecte RedNex del 7PM) com a nivell legislatiu (p. ex., la Directiva 2001/81/CE sobre Sostres Nacionals d'Emissions, actualment en revisió), per reduir la contaminació per nitrogen procedent de la producció lletera. Tot i això, poques estratègies s'han aplicat a la pràctica agrícola a causa de la manca d'una mesura aplicada que vinculi les estratègies de recerca amb la indústria làctia.
Aquesta és la fortalesa del projecte actual, que compta amb quatre socis no acadèmics que assessoren milers d'explotacions lleteres europees i sis institucions acadèmiques europees i nord-americanes, dues de les quals van desenvolupar els models, però totes tenen un gran prestigi als seus països ia nivell internacional.
El nitrogen (N) és un nutrient essencial per a la producció d'aliments, però el seu ús estès va provocar el fenomen de la cascada de N amb efectes considerables als sistemes atmosfèrics, d'aigua dolça i marins. La major eficiència de lús de N en la producció làctia es proposa com una acció clau per reduir la contaminació per N, i els models matemàtics proporcionen una eina poderosa per ajudar amb això.
Estem planejant utilitzar dos models: el sistema de proteïnes i carbohidrats nets de Cornell (CNCPS; un model basat en vaques) i l'eficiència de nitrogen de per vida (LNE; un model basat en ramats). Els models s'actualitzaran sobre el metabolisme dels aminoàcids (CNCPS), el creixement de les jònegues i la fertilitat i economia del bestiar (LNE), augmentant no només la seva precisió sinó també el seu potencial comercial. Paral·lelament, un programa intensiu de divulgació incorporarà granges a cada país per descriure la situació de lequilibri de N. Aquest pas proporcionarà el temps necessari per familiaritzar i adaptar les granges amb lús del model actual. L'última fase del projecte consisteix en la implementació dels models actualitzats a les nostres granges pilot.
Això proporcionarà un exemple de la vida real que pot generar un canvi a les pràctiques agrícoles cap a una indústria làctia més eficient i menys contaminant. La Unió Europea ha adoptat diverses iniciatives, ja sigui a nivell de recerca (per exemple, el projecte RedNex de l'FP-7) o legislatiu (per exemple, la directiva sobre sostres nacionals d'emissions 2001/81/CE, actualment en revisió) per reduir la contaminació per N procedent de la producció làctia. Tot i això, poques estratègies s'han convertit en pràctica agrícola a causa de la manca d'un pas aplicat que vinculi les estratègies de recerca amb la indústria làctia.
Aquest és el punt fort del projecte actual que inclou quatre socis no acadèmics que assessoren sobre milers de granges lleteres europees i sis institucions acadèmiques europees i americanes, dues de les quals van desenvolupar els models, però totes de gran prestigi als seus països i internacionalment.
Cap a una vaca més eficient Els investigadors estan utilitzant models matemàtics per ajudar els agricultors i les parts interessades del sector agrícola a millorar l'eficiència de l'ús de nitrogen a les granges lleteres. Icona d'aliments i recursos naturals Aliments i recursos naturals La llet pot ser beneficiosa per al cos, però el nitrogen que comporta la seva producció no tant. De fet, l'ús excessiu de nitrogen pot tenir un impacte negatiu al medi ambient i als animals. «Les vaques lleteres són bones per produir aliments altament nutritius per a nosaltres a partir de pinsos que no podem menjar», explica Andreas Foskolos, professor associat de Ciències Animals a la Universitat de Tesalia .
«No obstant, poden tenir impactes negatius al medi ambient en general en excretar un excés de nitrogen». Amb el suport del projecte CowficieNcy, finançat amb fons europeus, Foskolos i el seu equip estan ajudant les granges lleteres a gestionar millor aquest excés de nitrogen. Comença amb el cicle El nitrogen és un nutrient essencial que utilitzen els ramaders i que, si es fa servir correctament, pot ser un factor clau per augmentar la producció de llet. Per això, el bestiar lleter s'alimenta regularment amb dietes riques en proteïnes i, per tant, en nitrogen. Tot i això, no tot el que menja una vaca s'aprofita. Igual que en els humans, allò que no s'utilitza surt del cos com a rebuig. Però a diferència dels humans, en lloc d'eliminar-se pel vàter, aquests excrements rics en nitrogen es reciclen com a fertilitzant, i aquí és on solen sorgir els problemes. «El nitrogen és un element dinàmic que es transforma en molècules que les plantes no poden fer servir», comenta Foskolos.
«En canvi, es desplacen cap a altres entorns on s'acumulen, cosa que provoca la contaminació dels subministraments d'aigua i de l'aire». Si bé el cicle del nitrogen s'ha estudiat a fons, Foskolos afirma que s'ha fet poc per convertir aquest coneixement en solucions pràctiques per reduir la contaminació per nitrogen a les granges lleteres. «El nostre objectiu era proporcionar eines que puguin ajudar la indústria làctia a adoptar mètodes de producció més eficients i menys contaminants».
Models matemàtics per a una millor gestió del nitrogen Una de les principals eines va ser la millora de dos models matemàtics, un basat en vaques i un altre en ramats. Amb l'objectiu d'ajudar les explotacions lleteres a gestionar millor el nitrogen, els models es van implementar a diverses granges pilot de tot Europa. «Aquestes granges pilot van experimentar una millora en la seva gestió nutricional, cosa que va resultar en una eficiència més gran en l'ús del nitrogen de la llet i, en conseqüència, en una reducció de la contaminació per nitrogen procedent de la producció de llet de boví», assenyala Foskolos. En concret, l'enfocament CowficieNcy va demostrar una millora significativa en l'eficiència de l'ús de la llet, del 29% al 34%.
A més, gràcies a les millores realitzades al model basat en vaques, es va avaluar l'estat de l'eficiència de l'ús del nitrogen dels animals no productius. «En permetre'ns reconèixer les debilitats a la cria de jònecs, vam poder implementar avenços pràctics a nivell de granja per augmentar de manera integral l'eficiència general de l'ús del nitrogen de la granja», afegeix Foskolos. Reunint actors acadèmics i no acadèmics Per assegurar que el seu treball arribés del pilot a la pràctica, el projecte, que va rebre suport del programa d'Accions Marie Skōodowska-Curie, va crear un entorn de capacitació dinàmic tant pel personal acadèmic com pel no acadèmic. "D'una banda, el personal acadèmic va interactuar amb situacions reals a les explotacions agrícoles i va adquirir experiència en problemes quotidians que afecten tant la productivitat agrícola com el seu impacte ambiental", conclou Foskolos. "D'altra banda, el personal no acadèmic va interactuar amb l'acadèmic, obtenint accés a laboratoris de primer nivell, experiència i habilitats fonamentals com ara la modelització matemàtica".
Molts dels resultats del projecte també s'han publicat a revistes de prestigi i s'han presentat a esdeveniments internacionals. L'equip de recerca busca explorar més a fons la relació entre les necessitats d'aminoàcids i l'aportació energètica al bestiar lleter.
- PANEPISTIMIO THESSALIAS (UNIVERSITY OF THESSALY - UTH)
Projectes relacionats
