Ожидается, что к 2050году количество жителей в мире превысит 9 миллиардов человек (данные ООН за 2006 год). По прогнозам, к 2050 году в мире потребуется вдвое больше животного белка. По оценкам, 90% увеличения объемов производства животноводства и растениеводства должно быть обеспечено за счет интенсификации уже используемых земель.
Определение проблемы.
Пресная вода уже ограничена, и на сельское хозяйство приходится семьдесят процентов потребления питьевой воды в мире. Кроме того ограничены земельные ресурсы для кормовых культур и для кормления животных. Внедрение биотехнологий и стимулирование новых технологических инноваций - это требования, продиктованные временем. Решение этих проблем необходимо чтобы прокормить грядущие поколения.
Растениеводство и животноводство тщательно изучены на предмет негативного влияния на загрязнение воздуха и воды в дополнение к парниковым газам, способствующим изменению климата. Производство мясного и молочного скота приводит к образованию ряда загрязнителей окружающей среды, которые способствуют изменению климата, ухудшению качества воздуха и воды.
Источником выбросов аммиака является взаимодействие между мочой и фекалиями КРС. Это приводит к газообразному выделению аммиака. Аммиак может способствовать ухудшению здоровья дыхательных путей человека, снижению продуктивности животноводства, а также подкислению и эвтрофикации водных объектов.
Животноводство и молочное скотоводство выбрасывают парниковые газы.
Метан один из основных парниковых газов, образующихся из экскрементов крупного рогатого скота. Метан вырабатывается метаногенной археей в анаэробной среде. Метан также образуется из навоза путем разложения органического вещества в фекалии и подстилке. На энтеральную ферментацию жвачных животных приходится 71% общих выбросов метана в животноводстве, 25% приходится на использование навоза.
Закись азота - еще один парниковый газ. Он мощнее метана, обладает теплоулавливающей способностью в 298 раз выше, чем углекислый газ. Оксид азота выделяется при внесении навоза в почву в процессе азотирования иденитрификации и составляют 8% выбросов. Закись азота выделяется на последних стадиях денитрификации перед полной конверсией в газ диногена.
Появился ряд биотехнологий в животноводстве, которые помогают повысить производительность и снизить воздействие на окружающую среду газообразных выбросов аммиака, метана и диоксида азота.
Биотехнологии для смягчения экологических последствий животноводства.
Биотехнологии для улучшения роста, экономичности и эффективности кормления. Имплантаты на основе эстрогена-тренболона ацетата имплантируются в ухо мясного скота, и снабжает гормонами для повышения урожайности туш, за счет увеличения мышечной массы. Это способствует сокращению ресурсов и выходов загрязняющих окружающую среду продуктов на единицу говядины. Исследования, оценивающие газообразные выбросы от систем производства говядины, показывают прямую связь между производством и воздействием на окружающую среду.
Обработка монензином и тилозином в дополнение к имплантату на основе эстрадиола-тренболона ацетата уменьшила выбросы на 31% (эквивалент диоксида углерода на кг прироста массы) за испытательный период. Крупный рогатый скот, обработанный ионофорами и имплантатами, сократил углеродный след системы на 7%, а выбросы аммиака - на 8%. Удаление биотехнологий при сохранении существующих объемов производства приведет к увеличению количества крупного рогатого скота на 11,8%, корма на 10,6%, земли на 10,0%, воды на 4,2%, азота на 9,8% и выделения фосфора на 10,8%. Общий "углеродный след" будет увеличен на 9,8%.
В молочной промышленности биотехнологией, доступной для улучшения производства молока стал бычий гормон роста (РБСТ). Соматотропин важнейшее гомеоморетическое средство контроля при разделении питательных веществ животного. Добавление РБСТ приводит к увеличению надоев самок крупного рогатого скота. Стадо, дополненное РБСТ, требовало на 11,8% меньше животных (включая кормящих телок), потребляло на 8,5% меньше корма, на 8,1% меньше пахотных земель и на 8,1% меньше воды. Стадо РБСТ производит на 9% меньше азота и 9,5% фосфора в экскрементах и на 8,1% меньше парниковых газов.
Технологии в области уборки, хранения и использования навоза домашнего скота так же сулит экологические выгоды. На глобальное использование навоза приходится от 12 до 41% от объема выбросов метана и от 30 до 50% оксида азота. Значительных успехов для экологии можно достичь при переработке отходов животноводства. Анаэробные реакторы для переработки отходов животноводства перспективное решение для снижения выбросов животноводства и преобразования собранного биогаза в тепло и электроэнергию. Биогаз компенсирует выбросы в атмосферу от ископаемых видов топлива. Подсчитано, что эта технология может уменьшить количество выбросов на 23%.
Итог.
Использование биотехнологий в животноводстве ключевой компонент устойчивого питания растущего населения. Развивающимся регионам необходимо внедрить современные методы кормления и животноводства для более эффективного производства мяса и молока, с целью дальнейшего снижения вредного влияния животноводства на экологию.