Den teoretiske og praktiske baggrund for at minimere kvælstofudskillelsen fra svineproduktionen

Siden etableringen af den moderne svinefodring har forskningen beskæftiget sig indgående med svinets proteinbehov. Interessen for proteinforsyningen har især taget udgangspunkt i at nogle at de mest betydende økonomiske faktorer - bl.a. tilvækst, foderudnyttelse og kødmængde - knytter sig til proteinniveauet. Nu er situationen imidlertid delvist forandret, idet nye aspekter er inddraget i både forskning og praktisk svinefodring. Dette skyldes, at man er blevet endda meget opmærksom på kvælstofs rolle i miljøet. Nedsivning af kvælstof til grundvandet samt forureningen af vandmiljøet har medført, at andre mål end de rent produktionsmæssige er inddraget som kriterier i studier af svins kvælstofbehov, og hvordan dette behov tilgodeses. Kravet er bl.a. en mere præcis angivelse af behovet for aminosyrer og protein tilpasset grisenes alder og fysiologiske stadium.

Da det har været både nemt og forholdsvis billigt at fodre med store mængder protein, er normerne blevet fastlagt således, at de har kunnet omfatte alle individer i det mest kræven­de stadium. Dette medførte naturligvis, at normen i mange situationer så rigeligt dækkede grisenes behov. Det kan således beregnes, at kvælstofforbruget pr. produceret slagtesvin, beløber sig til omkring 8,7 kg. Af den mængde aflejres 2,7 kg, hvorimod 1,7 kg udskilles med gødning og 4,3 kg med urin (figur 1). Dette indebærer, at udnyttelsesgraden for kvælstof kun bliver 30 procent, således at der for hvert produceret slagtesvin udskilles omkring 6 kg uudnyttet kvælstof.

Muligheder for at mindske kvælstofudskillelsen

Der er en række forskellige muligheder for at mindske svinenes kvælstofudskillelse. For det første bør der fokuseres på grisens behov for protein, som fordeler sig på et egentligt behov for essentielle aminosyrer samt et behov, som også kan tilgodeses gennem de ikke-essentielle aminosyrer, altså et mere uspecifikt behov for kvælstof. Den totale dosering skal hos slagtesvin dække behovet til vedligehold og vækst samt hos søer tillige til foster- og mælkeproduktion.

Studier af svins kvælstof- og energibehov har demonstreret, at behovet for kvælstof set i relation til energibehovet er faldende med alderen. Dette betyder f.eks., at behovet for de essentielle aminosyrer angivet i g/FEs er faldende i vægtintervallet 20-100 kg. Derfor bør kvælstofdoseringen til et slagtesvin nøje afpasses dets energibehov. Det kan dog nævnes, at mængden af f.eks. lysin pr. kg tilvækst har vist sig at være konstant gennem hele vækstperioden.

Ikke alle grise har samme potentiale for at aflejre kvælstof, idet talrige forsøg har vist, at både race (linje) og køn har indflydelse på, hvor stor kapaciteten er for at aflejre kvælstof. Derfor kan man bevidst vælge grise med høj kapacitet og tilpasse kvælstofdoseringen til grisenes aktuelle kapacitet.

Der pågår dog også bestræbelser på at øge grisenes naturlige potentiale for at aflejre kvælstof. Eksperimentielt er dette bl.a. forsøgt ved at behandle grisene med ß-agonist eller væksthormon. Det har vist sig, at ß-agonist behandlede grise kan aflejre en større del af proteinet i foderet i kød end ikke behandlede grise. Dette skyldes dog, at ß-agonist behandlede grise generelt har et større behov for kvælstof, og skal derfor formentlig ses som et udslag af, at kontrolgrisene blev overforsynet med protein i forhold til deres potentiale.

Det samme billede gør sig gældende i forsøg med behandling med væksthormon. Tilmed antyder forsøgsresultaterne, at grises vedligeholdsesbehov stiger som en konsekvens af væksthormonbehandlingen. Da aflejringsmønstret tilsyneladende ikke ændres, synes behandling med ß-agonist eller væksthormon ikke at løse problemet med kvælstofoverforbruget.

Det gælder derfor primært om at tilpasse foderets indhold til grisenes aktuelle potentiale for aflejring, samt om at anvende linjer med et stort potentiale for kødsætning.

Værdisætning af proteinet i foderet

Grisene får dækket kvælstofbehovet gennem foderet. Derfor afhænger kvælstofudnyttelsen af, hvor meget grisen kan fordøje og absorbere samt af proteinets kvalitet. Den del, der bliver optaget af grisen, er fordøjelig, mens proteinets biologiske værdi angiver, hvor stor en del af den fordøjede mængde, som anvendes til vækst og vedligehold. Til at vurdere, hvordan aminosyresammensætningen i foderet bør være, har man introduceret "ideal protein-konceptet".

Dette koncept tager udgangspunkt i aminosyresammensætningen i somælk, som formodes at have en ideel sammensætning for smågrise i vækst. Herudfra er dannet det mønster, der angiver forholdet mellem de essentielle aminosyrer pr. kg råprotein. I idealproteinkonceptet vil forholdet mellem aminosyrerne derefter være konstant gennem hele vækstperioden, og der skal derfor kun ændres i forholdet mellem tildelingen af idealprotein og energi.

Ved anvendelse af konceptet kan en given foderblandings indhold af idealprotein beregnes. Forbedringen kan frembringes ved anvendelse af foderemner, hvis aminosyreprofiler supplerer hinanden, ligesom tilsætning af én eller flere fabriksfremstillede aminosyrer markant kan øge indholdet af idealprotein. Dette gøres ved at supplere op med den først begrænsende aminosyre, så den ikke begrænser væksten, dernæst suppleres med den anden begrænsende aminosyre o.s.v. Det drejer sig derfor om hele tiden at justere op med den aktuelt vækstbegrænsende aminosyre. Det vil ikke altid praktisk være muligt at tilsætte enkeltaminosyrer, idet de ikke findes på markedet, eller også er det omkostningsmæssigt irrelevant. Oftest vil det være både praktisk og økonomisk muligt at opnå en biologisk værdi på 80-85 procent.

Dernæst gælder det om at tilpasse mængden af fordøjeligt idealprotein i forhold til energi i løbet af et slagtesvins vækstperiode, hvilket kan gøres v.h.a. foderskift.

Praktiske muligheder

Under praktiske forhold vil man ofte gribe til kombinationer af ovennævnte muligheder, idet det altid vil være en balance mellem de teoretiske muligheder og det, der er økonomisk relevant og praktisabelt.

Foderets rette proteinindhold bør sikres gennem valg af proteinkilder med en høj fordøjelighed. Dette indebærer, at der bør foretages bevidst fravalg af visse biprodukter med lav kvælstoffordøjelighed - ihvert fald som hovedproteinkilder. Dernæst kan man supplere med fabriksfremstillede enkeltaminosyrer for at forbedre proteinkvaliteten.

Dertil kommer, at der er forskellige muligheder for at gennemføre foderskift i løbet af vækstperioden. Det er klart at hyppige foderskift er praktisk krævende (store siloomkostninger m.v.), hvorfor det vil være en balancegang mellem meromkostninger og miljøhensyn. En praktisabel måde kunne være at anvende "fortyndingsmetoden", hvor der anvendes to foderblandinger, hvor proteinindholdet i den ene er tilpasset behovet i forhold til energitildelingen i begyndelsen af vækstperioden og den anden i slutningen af vækstperioden. Begge blandinger sammensættes naturligvis i henhold til idealproteinkonceptet. De aktuelle foderblandinger bliver derefter i løbet af vækstperioden sammensat ved at iblande en større og større del af slutblandingen.

Forsøg har vist, at ved at kombinere forbedring af proteinkvaliteten med fire fodringsskift (fasefodring) er det muligt at nedbringe kvælstofudledningen med op til 40 procent uden at påvirke produktionsresultatet.

Grises kvælstofudnyttelse

Beregninger viser, at kvælstofudnyttelsen hos søer, smågrise, ungsvin og slagtesvin andrager henholdsvis 19, 42, 44 og 30 procent af den fortærede mængde. Ved at inddrage antallet af grise fordelt på de forskellige aldersgrupper viser det sig, at disse bidrager til kvælstofudskillelsen som anført i figur 2.

Figuren viser, at det er selve produktionen af slagtesvin, der bidrager mest, med ialt omkring 69 procent af den samlede kvælstofudskillelse. Derfor er det også naturligt først at satse på at finde måder til at reducere disses bidrag, som unægteligt "tonser mest" i kvælstofregnskabet.

Hvordan får man lettest en reduktion via fodringen?

Som angivet i figur 1 udskilles 30 procent af den uudnyttede kvælstofmængde med gødningen og 70 procent med urinen. Derfor vil det største potentiale ligge i at nedbringe udskillelsen af kvælstof med urinen. Dette kan gøres ved for det første at sikre en høj biologisk værdi af foderet gennem tilpasning af foderemnernes aminosyreprofiler og anvendelsen af fabriksfremstillede aminosyrer. For det andet kan man mere præcist afstemme foderets indhold til grisenes aktuelle behov gennem fasefodring.

Foruden at nedbringe udskillelsen med urinen kan udskillelsen med gødningen gøres mindre. Primært ligger mulighederne her i at øge proteinfordøjeligheden, men da den ofte ligger på 80 procent eller derover, er de reelle muligheder ret begrænsede. Dog kan anvendelse af enzymer i visse tilfælde forbedre proteinfordøjeligheden, ligesom inaktivering af antinutritionelle faktorer kan øge fordøjeligheden.

Hvor langt kan kvælstofudskillelsen bringes ned?

Angiveligt bliver der udskilt 120.000 tons kvælstof fra svineproduktionen, hvoraf omkring 69 procent som anført stammer fra slagtesvineproduktionen (25-100 kg). Da der altid vil være et vist tab ("minimumstab"), som er beregnet til 2,37 kg pr. slagtesvin, vil den maximale beregnede besparelse i kvælstofudskillelsen alene i perioden 25-100 kg ved en produktion på 20 mill slagtesvin ligge på 43 procent.

Hvis denne besparelse kan gennemføres for hele svinepopulationen, svarer det til en maximal besparelse på 43 procent af 120.000 tons kvælstof pr. år, hvilket er 51.600 tons. Dette indebærer, at "mini­mumsudskillelsen" af kvælstof kan beregnes til 68.400 tons pr. år.

Halvering af kvælstofudskillelsen med urinen

Er man mindre ambitiøs og vil "nøjes" med at halvere den mængde, der udskilles med urinen vil det svare til en reduktion på 37 procent. Dette vil ved en slagtesvineproduktion på 20 mill. svare til en årlig besparelse på 44.000 tons kvælstof og give en udledning på 76.000 tons.

Kan vi komme længere ned?

Formentlig vil det være muligt at reducere kvælstofudskillelsen yderligere, men dette vil kræve en stor forskningsmæssig indsats. Først og fremmest vil en bedre beskrivelse (forståelse) af samspillet mellem næringsstofferne og grisenes arvemasse (vækstevne m.v.) gennem modellering være påkrævet. Desuden vil bedre estimater for proteinets fordøjelighed (in vitro) og mere præcise angivelser af grisenes aminosyrebehov kunne bane vejen for en øget udnyttelse og dermed reduktion i kvælstofudskillelse.