Herkauwers hebben een bijzondere eigenschap: ze zijn in staat om met behulp van de pensflora voor de mens onverteerbare vezelrijke materialen (gras, vlinderbloemige ruwvoeders, diverse reststromen uit de landbouw en voedingsindustrie) om te zetten in makkelijk verteerbare en nutriëntdense dierlijke producten (vlees, melk).

De keerzijde van deze unieke manier van fermenteren is de productie van het sterke broeikasgas methaan in de pens. Ongeveer 1/3 van de Vlaamse uitstoot van broeikasgassen is gerelateerd aan methaanboerende herkauwers.

De biologische veehouderij is al langer op zoek naar manieren om de herkauwer als spil in een biologisch landbouwsysteem minder broeikasgassen te laten uitstoten. Door de specifieke biologische manier van werken en wettelijke beperkingen zijn de handvaten echter beperkt.

Het is geweten dat bepaalde kruiden, struik- en boomsoorten de methaanproductie in de pens kunnen onderdrukken. Het Biomora-project (2022-2024) had tot doel het methaanreductiepotentieel van een selectie van veelbelovende gewassen in beeld te brengen.

Methaan meten onder labo-omstandigheden

Om kostenefficiënt een groot aantal plantensoorten te screenen op hun methaanreductiepotentieel, werden ze onderworpen aan in vitro incubaties in het labo. We bootsten met andere woorden kunstmatig de pensfermentatie van een koe na in een reageerbuisje. Per plantensoort maten we de productie van methaan en vluchtige vetzuren. Deze laatste geven inzichten in het fermentatieproces en geven een indicatie van de potentiële productiviteit van de koe.

We testten 29 soorten bomen, struiken of klimplanten, 16 kruidachtige soorten en 9 soorten gras en klavers op hun methaanonderdrukkend potentieel.

De laboresultaten laten een eerste inschatting toe van het methaanreductiepotentieel van de geteste plantensoorten. De meest beloftevolle plantensoorten worden idealiter in praktijkomstandigheden (met levende dieren) verder getest. Dit levert extra inzichten over opname, productiviteit, en gezondheid van het dier en kwaliteitsparameters van de dierlijke producten (melk, vlees). Dit is echter voer voor vervolgonderzoek.

Belangrijkste inzichten

Houtachtige plantensoorten (bomen en struiken) slaagden er beter in om de methaanproductie in de pens af te remmen dan kruidachtige soorten. Reductiepercentages van houtachtige soorten lagen in de range van -18% tot -97%. Kruidachtigen verminderden de methaanproductie met 13% tot 77%.

In de meeste gevallen ging een reductie van de methaanproductie gepaard met een min of meer evenredige daling van de productie van vluchtige vetzuren. Of anders gezegd: hoe lager de fermenteerbaarheid van een voedermiddel, hoe lager de methaanproductie. Willen we dus de productiviteit van de koe niet te sterk ondermijnen, dan zullen we beredeneerd moeten omspringen met het aandeel methaanreducerende gewassen in het rantsoen.

Zoals te verwachten was, varieerde het methaanonderdrukkend effect van de geteste plantensoorten mee met het aandeel in het rantsoen.

Ook jaar- en seizoenverschillen speelden mee in het methaanonderdrukkend vermogen. In een droger jaar realiseerden bijna alle geteste soorten een sterkere methaanreductie. Een andere samenstelling van de plant (bv. meer tannines, zie verder) onder droge omstandigheden ligt hier mogelijks aan de basis. Maar er zijn ook uitzonderingen: plantensoorten die los van jaar of seizoen even sterk uit de hoek komen als het gaat om methaan te reduceren. Tamme kastanje (Castanea sativa) is hier een uitgesproken voorbeeld van.

Inkuilen ondermijnde het methaanonderdrukkend effect - bij sommige soorten zeer sterk. Een minderheid van de soorten behield zijn methaanonderdrukkend vermogen eens ingekuild (bv. zwarte els (Alnus glutinosa)). Dit opent perspectieven voor gebruik bij winterstalvoedering.

In dit verkennende onderzoek konden we ook al enkele onderliggende mechanismen blootleggen. Sommige plantensoorten slaagden erin rechtstreeks de methaanvormende pensorganismen te beïnvloeden. Voor sommige soorten kon de actieve rol van plantenstoffen zoals tannines hieraan gelinkt worden. Bij andere soorten is het duidelijk dat er andere (niet geïdentificeerde) planteninhoudsstoffen een invloed hebben. Verder onderzoek is nodig.

In deze fiche worden drie veelbelovende plantensoorten uitgelicht met veel potentieel om methaanproductie in de pens te onderdrukken.

Kunnen kruiden en klavers methaan reduceren?

De meeste veeboeren zijn nog niet zo vertrouwd met de integratie van voederbomen in hun bedrijfssysteem. Daarom namen we ook enkele courant gebruikte grassoorten, vlinderbloemigen en kruiden van productief kruidenrijk grasland onder de loep. We bekeken het methaanreductiepotentieel van individuele soorten.

De vlinderbloemigen rode klaver (-24%), witte klaver (-24%) en luzerne (-19%), evenals de kruiden wilde chicorei (-15%) en duizendblad (-15%) konden de methaanproductie succesvol verlagen (Figuur 1), zij het eerder matig. Het goede nieuws is dat ze daarbij de productie van vluchtige vetzuren en dus de (theoretische) productiviteit van de koe niet negatief beïnvloedden. In tegenstelling tot ander onderzoek bleek smalle weegbree in onze studie niet in staat om methaan betekenisvol te reduceren. De geteste grassen vertoonden geen verlaagde methaanproductie ten opzichte van het grasklaver controlemengsel.

Innovatieve praktijkmengsels getest

Wat gebeurt er als we plantensoorten die elk individueel methaanreductiepotentieel hebben, gaan samenvoegen in een mengsel? Is het mengsel ook in staat om methaan te reduceren?

Om dat na te gaan, stelden we enerzijds een graasmengsel (‘ClimGraze’) samen, en anderzijds een maaimengsel (‘ClimMow’), telkens bestaande uit een mengeling van gras, kruiden, en vlinderbloemigen (Tabel 1). Van beide mengsels ontwikkelden we ook een ‘Plus’-variant. Hierin werden enkele (houtachtige) soorten opgenomen die een sterk methaanreductiepotentieel hadden, ook bij lagere dosissen.

Tabel 1: Samenstelling van de graas- en maaimengsels waarvan het methaanreductiepotentieel als mengsel werd getest. In de ‘Plus’ variant werden (houtachtige) soorten toegevoegd die eerder al hadden aangetoond bij lagere dosissen ook nog effectief methaan te kunnen reduceren.

De Plus-variant van het graas- en maaimengsel deed het telkens lichtjes beter dan de standaardvariant (Figuur 2). Maar enkel het mengsel ClimMowPlus  - waarin 10% tamme kastanje werd opgenomen – was in staat methaan betekenisvol te reduceren met 17% ten opzichte van het grasklaver controlemengsel (bestaande uit 65% Engels raaigras en 35% witte klaver). In verder onderzoek zal het van belang zijn om het methaanreductiepotentieel van mengsels zoals ze onder praktijkomstandigheden voorkomen verder te bestuderen.

Methaan reduceren in de wei of in de stal?

Sommige bomen en struiken kunnen het strafste methaan reduceren als ze vers worden gegeten, en verliezen dit vermogen eens ze ingekuild zijn. Dit zijn bij uitstek soorten die we vers aan het vee willen aanbieden. Dit kan door ze op een slimme manier langs de rand of in het perceel aan te planten en ze rechtstreeks te laten begrazen (browsen) door het vee. Afhankelijk van de bodemomstandigheden moeten we onze selectie aanpassen zodat de bomen en struiken goed kunnen gedijen (Tabel 2). Een combinatie van tamme kastanje en hazelaar is bijvoorbeeld geschikt op eerder droge gronden voor rechtstreekse begrazing (‘bebrowsing’) door het vee.

Als we ook tijdens het stalseizoen verder willen werken aan het onderdrukken van de methaanproductie door het vee, dan komen er andere soorten in beeld. Hiervoor hebben we namelijk soorten nodig die bewezen hebben ook in ingekuilde vorm nog voldoende methaan te kunnen reduceren. De kampioen op dat vlak is zwarte els (Alnus glutinosa). Een goede combinatie van soorten op natte bodems is zwarte els, vlier en eventueel klimop.

Verder onderzoek zal zich moeten richten op het optimaliseren van de mechanische oogst en bewaring van houtige gewassen.

Tabel 2: Enkele voorbeeld combinaties van bomen en struiken die het onder bepaalde bodemomstandigheden goed doen en hetzij geschikt zijn om vers en rechtstreeks in de wei door het vee gegeten te worden, hetzij geschikt zijn om in ingekuilde toestand gevoederd te worden in de stal om betekenisvol de methaanproductie door het vee te kunnen verminderen.

Methaanreducerende bomen en struiken inpassen in een rantsoen

We zien koeien regelmatig een groen boomblaadje mee plukken op de weide. Maar halen ze hier ook (voldoende) voederwaarde uit? Hoe moeten we het rantsoen eventueel bijsturen zodat loof van bomen of struiken een onderdeel kan zijn van een evenwichtig rantsoen waarbij productiviteit wordt nagestreefd?

Via de Farmdesk rantsoenmodule deden we een verkennende oefening. We gingen uit van biologisch gehouden Holstein melkkoeien met een lichaamsgewicht van 685 kg, 185 dagen ver in de lactatieperiode, een melkeiwitgehalte van 3,60% en een melkvetgehalte van 4,30%. Tijdens het weideseizoen streefden we naar een dagproductie van minstens 27 kg melk. Tijdens het stalseizoen lag het streefdoel op 25 kg melk per dag.

We maakten enerzijds een onderscheid tussen boomloof dat vers van de bomen werd gegeten tijdens de weidegang in het voorjaar (‘vers voorjaarsloof’) en in het najaar (‘vers najaarsloof’). Anderzijds namen we gedroogd boomloof op in het (winter)stalrantsoen, met weer onderscheid tussen jong geoogst materiaal (‘droog voorjaarsloof’) en oud geoogst materiaal (‘droog najaarsloof’).

De voederwaarden van deze en de andere gebruikte voeders in het rantsoen zijn weergegeven in onderstaande Tabel 3.

Tabel 3: Voederwaarden van de rantsoencomponenten. De voederwaarden voor de verschillende soorten boomloof zijn gebaseerd op een beperkt aantal metingen op een aantal boomsoorten (data: Govaerts & Co). Ze moeten als richtinggevende gemiddeldes beschouwd worden. De overige voederwaardes komen van Farmdesk.

We kwamen tot volgende uitgebalanceerde rantsoenen, waarin respectievelijk vers voorjaarsloof, vers najaarsloof, droog voorjaarsloof en droog najaarsloof van bomen werden opgenomen (Tabel 4).

Tabel 4: Samenstelling van de verschillende uitgebalanceerde rantsoenen waarin realistische hoeveelheden van vers voorjaarsloof, vers najaarsloof, droog voorjaarsloof en droog najaarsloof van bomen werden opgenomen. Rantsoensamenstellingen berekend via Farmdesk.

Op de weide lukt het om met 4 kg DS uit jong vers boomloof tot een degelijke productie van boven de 27,5 kg melk te geraken met vele rantsoenparameters in de groene streefzone (Figuur 3).

Mits het nodige puzzelwerk kunnen we ook in het najaar op de weide met vers boomloof (4 kg DS) in de buurt van de gewenste 27,5 kg melk geraken. Evenwel de energievoorziening zal eerder krap zijn (Figuur 4).

In de winter zal het minder vlot gaan om voldoende kg DS in de koe te krijgen als boomloof ook een onderdeel van het stalrantsoen is.

Wellicht is een opname van om en bij de 2 kg DS droog najaars boomloof een realistisch maximum. We kunnen op die manier nog net een productie van 25 kg melk halen (Figuur 5).

Met jonger gedroogd loof geoogst in het voorjaar zal de voederwaarde verbeteren en de drogestof opname iets hoger kunnen uit het loof en kunnen we wellicht vlotter de 25 kg melk halen (Figuur 6).

Met deze veronderstellingen zouden we net de 8000 kg melk op jaarbasis kunnen halen met Holstein koeien, wat vaak toch wel de wens is van biologische melkveebedrijven.

Meer loof zal de DS-opnamecapaciteit van de koeien doen dalen en hiermee ook de melkproductiecapaciteit.

Extra brok of jonger gemaaid ander ruwvoer zijn dan weer sleutels om te komen tot het gewenst resultaat.

Het mag duidelijk zijn dat deze resultaten slechts richtinggevend zijn. Wel laten ze het potentieel zien om boomloof op te nemen in het rantsoen van productieve melkkoeien.

Beelden zeggen meer dan woorden

Een samenvatting van de projectresultaten is te zien in volgende film:

Meer achtergrondinformatie 

Voor zij die dieper willen graven, lichten we de resultaten van het project in meer detail toe in dit rapport.

Een klimaatvriendelijk voederbomenplan op maat van je bedrijf?

Bomen en struiken kunnen, meer nog dan kruiden, helpen om de klimaatvoetafdruk van je veestapel en bedrijf te verkleinen. Bovendien ondersteunen ze bij de mineralenvoorziening, de onderdrukking van maagdarmwormen, en het verlagen van de ammoniakimpact van je dieren.

Niet alleen koe en boer(in) worden blij van bomen en struiken met een landbouwkundige meerwaarde. Ze zijn ook goed voor de bodem, het landschap, de biodiversiteit en het klimaat. Daar wordt de maatschappij ook blij van.

Hoe kies je nu de boom- en struiksoorten die het beste bij je bedrijfsvoering passen? Waar plant je best voederhagen aan en waar niet? Hoe ga je er praktisch mee aan de slag?
Neem een kijkje in de verslaggeving van het CCBT-project Voederbomen voor bio-herkauwers of neem contact op.

Meer info?
Jan Valckx, jan@wimgovaertsenco.be
Wim Govaerts, wim@wimgovaertsenco.be

Het Biomora-project (Naar een biologisch verantwoord methaanonderdrukkend rantsoen) is een samenwerkingsverband tussen UGent – Lanupro (Joni Van Mullem, Jeyamalar Jeyanathan, Veerle Fievez), Inagro (afdeling bio) (Joran Barbry) en adviesbureau Govaerts & Co (Jan Valckx, Wim Govaerts). Het project werd gefinancierd vanuit het Agentschap Landbouw en Zeevisserij met middelen van het Vlaams bio-onderzoek. Het project liep van april 2022 tot en met september 2024.

We konden dankbaar gebruik maken van de rantsoenmodule van Farmdesk.