減少畜牧業污染,科學家訓練小牛上廁所

作者 | 發布日期 2021 年 09 月 14 日 13:25 | 分類 環境科學 , 農業科技 Telegram share ! follow us in feedly


畜牧業是溫室氣體排放禍首之一,但氣候變遷方面,與化石燃料業相比,畜牧業經常被忽視。最近調查發現,全球 5 家肉類和乳製品公司的排放量甚至超過石油公司。已有科學家想辦法減少畜牧業污染,新成就之一竟是訓練小乳牛上廁所,聲稱過程比訓練幼兒如廁還簡單。

這項實驗是要減少牛排洩物造成的污染。科學家表示,牛尿含高濃度硝酸鹽,與土壤接觸時會分解,如果管理不當,會導致土地污染和附近水污染。

此外,牛糞產生的氨不會直接導致氣候變化,但浸入土壤微生物時,會轉化為一氧化二氮,僅次於甲烷和二氧化碳的第三大有害溫室氣體。農業已知是氨排放最大來源,一半以上來自畜牧業。

雖然肉類和奶製品業對氣候影響的討論主要集中牛甲烷排放,但牛尿與牛糞是另一個關注領域。長期以來,科學家一直認為可訓練小牛上廁所,但之前幾次嘗試都沒有成功。

這次看來有希望。德國和紐西蘭研究人員設計乳牛使用的廁所,像座穀倉,若小牛成功在裡面上廁所,可得到一些零食為獎勵,但如果沒有成功,在廁所外排泄,就會得到小懲罰。原本研究人員設計一種刺耳的聲音,後來發現小牛不當一回事,就改成潑水,才達到研究人員希望的溫和威懾作用。

科學家對乳牛很有信心,覺得牛跟其他農場動物一樣非常聰明,可學到很多東西,一定也可以學會如何自己上廁所。經過 15 天訓練,四分之三小牛在 20~25 次小便後學會上廁所,且小牛表現甚至比如廁訓練期幼兒還好。

但研究發現並非一片坦途。首先,並非所有小牛都能接受如廁訓練。16 隻小牛只有 11 隻很快學會在適當地方小便,且可定期重複動作。地球有超過 10 億頭乳牛,要讓大多數牛都按規矩來,可能沒有想像容易。

其次,牛糞也含氨,這項實驗不包括排便訓練,此外還有甲烷的問題沒有解決,甲烷會透過打嗝或放屁產生,已視為嚴重的溫室氣體。一些研究人員已經開始研究餵牛吃海藻以減少甲烷,但像廁所,目前都還沒準備好擴大規模。

對其他沒有成功如廁的小牛,科學家認為每頭牛都有個性,學會只是時間問題,研究人員之後目標是教會小牛在廁所區域排便。擴大規模部分,為了應用於真正牛舍及戶外環境規模化,研究團隊正在研發搭載感測器的自動化系統,如排尿檢測感測器和自動獎勵系統,可在幾乎沒有農民干預下訓練小牛,且科學家相信受過訓練的牛可能不需食物獎勵就會自行如廁。

研究估計顯示,如果能收集 10%~20% 尿液,就足以顯著減少溫室氣體排放和硝酸鹽浸出,如果 80% 牛尿是從穀倉收集,氨排放量將減少一半以上。廁所收集的牛尿還可提取和再利用營養物質,如氮和磷。研究結果發表在《當代生物學》期刊。

(首圖來源:Flickr/Kabsik Park CC BY 2.0)