نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
دانشگاه شیراز
چکیده
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Abstract
Pollutions emotion by economic activities is considered greatly byresearchers. In this context, the productivity and environmental pollution of beef cattle farms in Shiraz were investigated in this study. Nitrogen excretion per ton of meat production waschosen as the pollution index. The results indicated that firms with high production per her cattle create low environmental pollution. Quality of production and feed in clean and pollutant farms shows that good feeding and management practices can reduce manure production per unit of meat produced.
کلیدواژهها [English]
مقدمه
مهم ترین عامل کاهش کارایی و بهره وری بیشتر واحدهای گاوداری، نا آشنایی و نیز نبود منابع اطلاعاتی در زمینهی شیوهی صحیح تغذیه گاو است (مکدونالد 1379 و بانرجی 1988).اگر برنامه تغذیه، خوراک دادن و مدیریت عمومی در گاوداریها مناسب نباشند، امکان آلوده کردن محیط را دارند. در بسیاری از نقاط جهان، بویژه نواحی پست اروپا، آلودگی فسفر و نیتروژن ناشی از پسماندهای پرورش دام و پرندگان مشکلات شدید زیست محیطی را ایجاد کرده است. انتشار آمونیاک در هوا و همچنین آلودگی نیتراتی آبهای سطحی و زیر زمینی، نیتروژن را به یکی از مسائل اصلی محیطزیستی تبدیل کرده است (تامینگا 1992 و وان هورن و همکاران 1994). چنانچه گاوها با مقادیر اضافی از مواد غذایی تغذیه شوند، در این صورت مقادیر زیادی از آن مواد غذایی از راه مدفوع و ادرار دفع خواهد شد که منجر به آلودگی محیط و افزایش هزینه تولید میشود. برخی یافته ها حاکی از مصرف بیش از نیاز مواد غذایی نسبت به نیازهای گاوها در گاوداریهای صنعتی ایران هستند (مشرف 1382 و نفیسی 1383).
اگر تغذیه گاوها به گونهای باشد که مواد غذایی به شیوهی مؤثری برای تولید به کار برده نشوند، بخش زیادی از مواد غذایی در مدفوع و ادرار دفع میشود که آلودگی محیط و افزایش هزینههای تولید را درپی خواهد داشت (چندلر 1996)، از جنبهی زیست محیطی، نیتروژن و فسفر، مواد مغذی اصلی و آمونیاک، دی چاس 1994، چندلر 1996، جانسون و همکاران 1996، کوولسچ و لسوینج 1999، نلسون 1999، کبریب و همکاران 2004).
با پخش شدن کود و ادرار دامها روی زمین، مقداری از آن به درون آبهای سطحی وارد میشود، بخشی به درون خاک نفوذ میکند و بخشی از مواد معدنی آن به وسیله گیاهان جذب میشود. نیتراتها به سرعت به آبهای زیر زمینی راه مییابند. در خاکهای اشباع، مواد معدنی دیگر مانند فسفات و پتاسیم نیز به آبهای زیرزمینیمیرسند. افزایش مواد معدنی به ویژه نیترات و فسفات، باعث کاهش شمار گونه های گیاهی میشود. فزون بر این، غلظتهای بالای این مواد در آب آشامیدنی آثار بدی بر سلامت انسان میگذارند. دفع ترکیبات آمونیومی از دامها، همانند باران اسیدی عمل میکند و دفع متان اثر گلخانه ای را تشدید میکند (تامینگا و ویجناندز 1991).
با بررسی مطالعات انجام شده در جهان میتوان نتیجه گرفت که مسئله آلودگی های ایجاد شده توسط فعالیت های اقتصادی روز به روز بیشتر مورد توجه محققان قرار میگیرد. این موضوع در رابطه با گاوداریها نیز صادق است.
بروچم و همکاران (1999)، میزان مصرف عناصر غذایی گاوداریهای هلند را با توجه به سطح تولید و اثرات زیست محیطی که ایجاد میکنند بررسی کردند. نتایج نشان داد که بدونتکنولوژیهای هزینه بر و با تمرکز بر بهبود کارایی مصرف مواد غذایی، پایداری گاوداریها هم از نظر اقتصادی و هم زیست محیطی ممکن است.
برنتسن (2003) در مطالعه خود به بررسی تأثیر بهرهوری گاو ها بر هزینههای زیست محیطی پرداخت و به این نتیجه رسید که مصرف کنسانتره بر بهرهوری گاوهای شیری تأثیر مثبت داشت که میتواند موجب کاهش هزینههای زیست محیطی شود.
بورستینگ و همکاران (2003)، عوامل مؤثر بر کاهش نیتروژن مازاد در گاوداریهای دانمارک را شناسایی کردند. یافتهها نشان دادند که رهیافتهای تغذیهای، بهنژادی و بهرهوری شیر همراه با تبدیل انرژی و درصد پروتئین جیره از سازههای مهم دفع نیتروژن بودند. با مدیریت و تغذیه بهتر، بدون کاهش کارایی تولید، میتوان ورود نیتروژن به سطح مزرعه را کاهش داد.
کبریب و همکاران (2004)، با استفاده از مدلهای مختلف به بررسی اثر آلایندههای زیست محیطی ناشی از گاوهای شیری از جمله نیتروژن، فسفر و متان بر حیوان و محیط زیست پرداختند. یکی از روشهای مورد استفاده سیستم حمایت تصمیم بود که برای ارزیابی اثر جیره بر کارایی حیوان و میزان انتشار آلایندهها به محیط زیست به کار برده شد.
ویس (2004)، به بررسی سازههای تأثیرگذار بر دفع مواد به وسیله گاوهای شیری پرداخت. به اعتقاد ویس، با جیرهای مناسب و مدیریت صحیح میتوان تولید کود را به ازای تولید هر واحد شیر کاهش داد. میانگین تولید کود گاوهای شیری 64 کیلوگرم به ازای هر رأس گاو به دست آمد. یافتهها نشان دادند که جایگزین کردن علوفه خشک با سیلاژ ذرت به صورت معنیداری دفع را کاهشمیدهد. میزان دفع فسفر و نیتروژن به مقدار آنها در جیره بستگی زیادی دارد. گاوهایی که باجیرههای دارای سیلاژ ذرت بالا تغذیه شوند نسبت به علوفه خشک، نیتروژن کمتری دفعمیکنند.
یکی از زیر بخشهای مهم کشاورزی، زیر بخش دامپروری است . گاوداریها یکی از بزرگترین منابع انتشار گازهای گلخانه ای در بخش کشاورزی به شمار میروند ([1]IPCC، 1996). فزون بر این دامپروری پسماندهای دیگری هم از آلودگی دارد که پیش از این، به آنها اشاره شد. با توجه به اهمیت این زیر بخش در مسائل زیست محیطی و نبود مطالعات جامع در بررسی این آلایندهها بر روند تولید در این مطالعه به بررسی رابطه بهرهوری و آلایندههای زیست محیطی پرداخته شد.
مواد و روش ها
تعداد گاوداریهای صنعتی دارای پروانه بهرهبرداری شهرستان شیرازبراساسآمار سازمان جهاد کشاورزی استان فارس در سال1386، 109 واحد پرواربندی گوساله بود. در این پژوهش تعداد 60 پرواربندی گوساله در شهرستان شیراز با روش نمونهگیری تصادفی انتخاب شدند. لازم به یادآوری است که براساس واریانس تولید، تعداد نمونه 48 واحد بدست آمد که برای اطمینان بیشتر 60 واحد مورد بررسی قرار گرفت. برای اهداف این مطالعه، گاوداری گوشتی صنعتی ، به شیوه ای از گاوداریگفته میشودکهدرآن گوساله ویا گاوصرفاً به منظورتولیدگوشت پرورش داده میشوند.
برآورد دقیق مواد دفعی، برای مدیریت بهتر تغذیه و ایجاد تسهیلات برای ذخیره سازی کود و بررسی مشکلات زیست محیطی گاوداری ها ضروری است. از این رو معادلات گوناگونی برای برآورد مواد دفعی گاوهای شیری و گوشتی ایجاد شده است (ویلکرسون و همکاران 1997،اریکسون و همکاران 2003،ننیچ و همکاران 2005 ، هلمن و همکاران 2008).
برای محاسبه نیتروژن دفعی در پرواربندی های مورد مطالعه از معادله زیر استفاده شد (اریکسون و همکاران 2003).
در این رابطه،DMIx: ماده خشک مصرفی کل گله (کیلو گرم)، DOF: تعداد روزهای پرواربندی، LWf: وزن گاو در پایان دوره پرواربندی (کیلوگرم)، LWs: وزن گاو در آغاز دوره پرواربندی (کیلوگرم)، dietaryCP: درصد پروتئین خام جیره، x تعداد گاوهای موجود در گله و NE: نیتروژن دفعی (کیلوگرم در روز) است.
اطلاعات موردنیاز از طریق پرسشنامه در تابستان 1388 گردآوری شد. برای درک اینکه گاودارها از چه جیره غذایی استفاده میکنند از آنها خواسته شد که نوع و میزان مواد غذایی را به صورت روزانه بیان کنند. در واحدهای مورد مطالعه، از سبوس برنج، کاه گندم، سبوس گندم، نان خشک، یونجه، ذرت علوفهای و دانهای برای خوراک دادن به گاوها استفاده میشد. تعداد معدودی از پرواربندیهای موردنظر خوراک آماده (کنسانتره) مصرف میکردند.
برای محاسبه نیتروژن دفعی به عنوان شاخص زیستمحیطی نیاز به ترکیبات مواد خوراکی (DMI و CP) است. برای این منظور از مقادیر [2]NRC (2001) استفاده شد.
از گاودارهایی که کنسانتره مصرفی را خودشان تولید کردهاند، درصد مواد غذایی موجود در کنسانتره به طور کامل پرسیده شد. در گاوداریهای مورد مطالعه خوراک دام آماده (کنسانتره) مربوط به سه شرکت شیرین دانه، مجتمع طیور مرودشت و بهشیر زرقان بود. اطلاعات مربوط به خوراک دام تولیدی بر اساس اطلاعاتی که ازاین شرکت ها گرفته شده است در جدول 1 آمده است:
جدول 1- میانگین ترکیبات کنسانتره مورد استفاده در گاودارهای مورد مطالعه.
پروتئین خام(درصد در ماده خشک) |
ماده خشک |
نوع محصول |
نام شرکت |
4/16 |
0/92 |
پرواری |
بهشیر |
0/16 |
5/89 |
پرواری |
مجتمع طیور مرودشت |
5/24 |
0/91 |
استارتر گوساله |
|
0/14 |
0/88 |
پرواری |
شیرین دانه |
0/19 |
0/88 |
استارتر گوساله |
نتایج و بحث
در جدول 2 اطلاعات مربوط به گاوهای موجود در پرواربندیهای گوساله آمده است. این واحدها به صورت میانگین 108 گاو با دوره پرواربندی 321 روز نگهداری میکردند. وزن شروع پروار این گاوها حدود 173 کیلوگرم و وزن کشتار آنها حدود 500 کیلوگرم بود.
جدول 2- اطلاعات روزانه مربوط به گاوهای موجود در پرواربندیهای گوساله.
|
میانگین |
انحراف معیار |
حداقل |
حداکثر |
تعداد |
9/107 |
0/9 |
0/600 |
3/106 |
دوره پرواربندی (روز) |
12/321 |
28/77 |
210 |
547 |
وزن شروع پروار |
57/173 |
18/63 |
75 |
300 |
وزن کشتار |
62/497 |
11/177 |
250 |
950 |
در پرسش نامه، جیره روزانه گوسالههای پرواری پرسیده شد. سپس مقادیر ماده خشک و پروتئین خام آن محاسبه گردید که نتایج آن در جدول 3آورده شده است. این مقادیر برای محاسبه نیتروژن دفعی به کار رفت. در واحدهای پرواربندیهای گوساله روزانه 25/9 کیلوگرم ماده خشک با 23/1074 گرم پروتئین خام مصرف میشد.
جدول 3- ترکیبات مواد خوراکی به کار رفته برای تغذیه گاوهای گوشتی به صورت روزانه
|
میانگین |
انحراف معیار |
حداقل |
حداکثر |
ماده خشک مصرفی (کیلوگرم) |
25/9 |
98/4 |
71/2 |
38/16 |
پروتئین خام جیره (گرم) |
23/1074 |
02/323 |
05/613 |
91/2079 |
در گاوهای گوشتی با توجه به روابط موجود، دفع این مواد بستگی به مقدار ماده خشک مصرفی، پروتئین خام جیره، طول دوره پرواربندی، وزن گوساله خریداری شده و وزن کشتار دارد. پس از مشخص شدن دوره پرواربندی و وزن گوساله ها و ترکیبات مواد غذایی به کاررفته برای آنها می توان مقادیر نیتروژن دفعی را به صورت روزانه برای هر رأس گاو با استفاده از معادله مطرح شده در روش تحقیق محاسبه کرد. نتایج این محاسبات در جدول 4آورده شده است. هر رأس گاو به صورت میانگین روزانه 120 گرم نیتروژن را روانه محیط کرده است.
جدول4- مقادیر نیتروژن دفعی روزانه برای هر رأس گاو
|
میانگین |
انحراف معیار |
حداقل |
حداکثر |
|
|
|
|
|
نیتروژن دفعی (گرم) |
82/119 |
35/11 |
56/321 |
68/52 |
در جدول 5 متوسط تولید گوشت به ازای هر رأس گوساله پرواری و متوسط نهادههای مصرفی به ازای هر تن گوشت تولیدی آمده است. برای تولید هر تن گوشت، سالانه76/25 تن علوفه، 86/2 تن کنسانتره و چهل و دو هزار تومان انرژی مصرف شده است. ضمن اینکه 266 کیلوگرم نیتروژن به ازای هر تن گوشت، سالانه وارد محیط میشود. نیتروژن دفعی به ازای تولید هر تن گوشت به عنوان شاخص زیست محیطی در نظر گرفته شد.
جدول 5- متوسط تولید گوشت به ازای هر رأس گاو پرواری و متوسط نهاده های مصرفی به ازای هر تن گوشت تولیدی.
متوسط تولید گوشت به ازای هر رأس گاو گوشتی(تن) |
تعداد نیروی کار به ازای هر تن گوشت(نفر) |
متوسط علوفه به ازای هر تن گوشت(تن) |
متوسط کنسانتره مصرفی به ازای هر تن گوشت(تن) |
هزینه انرژی مصرفی (هزار تومان) |
میزان نیتروژن دفعی به ازای هر تن گوشت تولیدی(کیلوگرم) |
19/0 |
22/0 |
76/25 |
86/2 |
63/41 |
06/266 |
14/0 |
21/0 |
34/13 |
84/2 |
07/48 |
98/182 |
اثر مصرف کنسانتره بر میزان تولید در جدول 6 آمده است. آزمون مقایسه میانگین نشان داد که مصرف کنسانتره اثر مثبت ولی غیر معنیدار بر بهرهوری گاوها داشته است. این امر میتواند به دلیل مصرف کم کنسانتره به خاطر گرانقیمت بودن و یا عدم تفاوت قابل ملاحظه در مصرف کنسانتره بین واحدهای مختلف باشد. واحدهای پرواری به دو گروه تقسیم شدند. گروه اول پرواربندیهای پاک به دلیل حجم کم نیتروژنی که تولید میکردند و دسته دوم گاوداریهایی که با مقادیر زیاد نیتروژن دفعی به عنوان واحدهای آلاینده در نظر گرفته شدند. این واحدها از نظر میزان تولید و مصرف علوفه مورد مقایسه قرار گرفتند که نتایج آن در جداول 7 و 8 آورده شد. واحدهایی که تولید بیشتر دارند لزوماً آلاینده بیشتری تولید نمیکنند. همانگونه که در جدول 7 مشاهده میشود واحدهای پاک به صورت معنیداری تولید بیشتری داشتند.
جدول 6- آزمون مقایسه میانگین اثرات مصرف کنسانتره بر تولید
واحد پرواربندی |
تعداد |
میانگین تولید گوشت |
میانگین رتبه بندی1 |
آماره مان-ویتنی2 |
Z |
کنسانتره کم |
30 |
16/0 |
27/33 |
367 |
23/1- |
کنسانتره بالا |
30 |
22/0 |
27/33 |
1 Mean Rank
2 Mann-Whitney
جدول 7- آزمون مقایسه میانگین بر اساس گوشت تولیدی
واحد پرواربندی |
تعداد |
میانگین تولید گوشت |
میانگین رتبه بندی1 |
آماره مان-ویتنی2 |
Z |
پاک (نیتروژن دفعی کم) |
30 |
21/0 |
53/38 |
209 |
٭٭٭57/3- |
آلاینده |
30 |
17/0 |
47/22 |
جدول 8- آزمون مقایسه میانگین بر اساس علوفه مصرفی
واحد پرواربندی |
تعداد |
میانگین علوفه مصرفی |
میانگین رتبهبندی |
آماره مان-ویتنی |
z |
پاک (نیتروژن دفعی کم) |
30 |
89/20 |
23 |
225 |
٭٭٭33/3- |
آلاینده |
30 |
63/30 |
38 |
میتوان اینگونه استنباط کرد که واحدهایی که نیتروژن بیشتری را روانه محیط زیست میکنند علوفه بیشتر و کنسانتره کمتری مصرف میکنند. در مطالعه ویس (2007) گاوهایی که با علوفه بیشتر تغذیه میشدند، اوره بیشتری تولید می کردند. بر این اساس میتوان نتیجه گرفت که با جایگزینی سهمی از علوفه با کنسانتره، میزان دفع نیتروژن کاهش خواهد یافت.همانگونه که مشاهده شد دفع مواد مغذی مازاد (نیتروژن)، باعث افزایش هزینه خوراک و افزایش آثار زیست محیطی میشود و در نتیجه ناکارایی تولید را در پی خواهد داشت. نتایج تحقیق یان و همکاران (2007) حاکی از آن است که افزایش وزن دام که معادل با میزان تولید است با دفع نیتروژن رابطه معکوس دارد و تغذیه مناسب نیز افزایش بهره وری تولید را به دنبال خواهد داشت. از طرفی با توجه به اطلاعات جدولهای 7 و 8 میتوان اینگونه نتیجه گرفت که با جیرهای مناسب و مدیریت صحیح میتوان تولید کود را به ازای هر تن تولید کاهش داد. بر این اساس، بهبود کیفیت جیره گاوها، یکی از عوامل مدیریتی مؤثر برای بالابردن کارایی تولید و کاهش دفع مواد غذایی آلوده کننده محیط زیست است. گاوداریهای پاک و آلاینده از نظر دوره پرواربندی نیز مورد مقایسه قرار گرفتند که نتایج آن در جدول شماره 9 آمد. واحدهایی که در دروهی پرواربندی کوتاهتر، به وزن ایده آل رسیده بودند، نیتروژن کمتری روانه محیط کرده بودند. ویس (2004) معتقد است به منظور کاهش دفع مواد مغذی باید دوره پروار را تا رسیدن به وزن مناسب کم کرد. در این راستا توصیه میشود که با کوتاهتر کردن دوره پرواربندی و رسیدن به وزن بهینه، گاودارها تولیدی با هزینه و آلودگی کمتر داشته باشند.
جدول 9- آزمون مقایسه میانگین بر اساس دوره پرواربندی.
واحد پرواربندی |
تعداد |
میانگین دوره پروار |
میانگین رتبهبندی |
آماره مان-ویتنی |
z |
پاک (نیتروژن دفعی کم) |
30 |
315 |
63/26 |
334 |
٭789/1- |
آلاینده |
30 |
335 |
37/34 |
در اکثر مطالعات صورت گرفته که در قسمت مقدمه اشاره شده، تغذیه مناسب یکی از مهمترین عوامل در کاهش دفع مواد مغذی گاوها بیان شده است (برنتسن 2003، بورستینگ و همکاران 2003، ویس 2004، کبریب و همکاران 2004). مطابق نتایج این تحقیقات افزایش تولید و مصرف بهینه علوفه میزان دفع نیتروژن را کاهش میدهد که با نتایج این تحقیق مطابقت دارد.
بر این اساس پیشنهاد میگردد که نحوه مدیریت واحدها در انتخاب روش تغذیهای مناسب و مصرف نهادههای تولیدی بهبود یابد. برای این منظور با ترویج روش های مناسب تغذیه دام ها و جیره نویسی می توان به یک برنامه مطلوب تغذیه ای دست یافت و با یک برنامه مناسب و جیره متعادل به حداکثر تولید و بهره وری و حداقل مشکلات زیست محیطی رسید. از طرفی میتوان در انتخاب واحدهای تولیدی موفق و برنامههای تشویقی گاوداران به مسائل زیست محیطی توجه بیشتری شود.