Mätning av mjölkurea på gårdsnivå - utveckling av en sensor

Partners

Vi som driver detta utvecklingsprojekt kommer från Institutionen för husdjurens utfodring och vård, SLU, Institutionen för fysik, kemi och biologi (IFM), Linköpings universitet (LiU), Växa Sverige och Yttergärde Lantbruk AB. LiU kommer att bidra med kunskap inom biosensorer, bioelektronik, biointerface och bioengineering. SLU bidrar med kompetens rörande applikationer av sensorer på gårdsnivå, ureametabolism och kemisk analys. Växa och Yttergärde Lantbruk AB är experter på mjölkkornas näringsförsörjning och produktion, rådgivning och automation inom mjölkproduktion.

Idé

Genom att övervaka mjölkens ureahalt hos enskilda kor bör det vara möjligt att justera foderstaterna för att därmed minska foderkostnaderna och/eller öka mjölkproduktionen och minska kväveutsläppet till miljön.

Mål

Att utveckla en sensor för att övervaka koncentrationen av mjölkureakväve (MUN) hos enskilda kor som underlag för foderstatsjusteringar.

Bakgrund

Kor utsöndrar kväve i form av urea i urinen men också i mjölken. Utsöndring i mjölken speglar utsöndringen i urinen, som i sin tur påverkas av näringsförsörjningen. Eftersom mjölk, till skillnad från urin, är lättare tillgänglig för mätningar, introducerade Växa Sverige mjölkurea (MU) 1993 som ett verktyg för att anpassa mjölkkornas foderstater och för att optimera N-effektivitet i förhållande till produktion och miljöbelastning. Mjölkureakoncentrationen mäts för närvarande var annan dag i bulkmjölk på gårdsnivå i de flesta mejerier och månatligen på individuella kor i mjölkregistreringssystemet. Mätningar på besättningsnivå tillåter inte individjustering av foderstater (tex kraftfodernivåer och/eller deras sammansättning). Individuella MU-data är för närvarande inte tillförlitliga och utförs för sällan för att vara användbara för foderstatsjusteringar. Individuella djurs MU-data kan ge goda möjligheter till feedback, men det saknas för närvarande tillförlitliga och pålitliga lösningar för detta.

Foderstatsoptimering kan sänka foderkostnaderna eftersom proteintillskott är dyra och används ofta i för höga givor på många gårdar. Dessutom kan foderoptimering föreslå nya fodermedel och nya foderkombinationer, och MU-halten kan i sådana situationer tjäna som en värdefull indikator på obalans i proteinutfodringen. Genom att undvika för höga MU-koncentrationer kan djurhälsan och fertiliteten också förbättras. Dessa kombinerade effekter kan förbättra gårdens ekonomi och därmed konkurrenskraften hos svenska mjölkproducenter internationellt.

Genom att övervaka enskilda kors MU-koncentrationer och justera foderstaterna kan det vara möjligt att minimera kväveförlusterna via urinen. Urea ur urinen omvandlas snabbt till ammoniak under lagring och vid spridning av flytgödsel på fälten sker stora förluster till luften eller till närliggande vattendrag. Det senare får i sin tur väl kända konsekvenser för ekosystemen i våra vattendrag. Ammoniak oxideras också av mikroorganismer under lagring och omvandlas till N2O med en växthusgasekvivalent på nästan 300 gånger den för koldioxid.

Marknaden

Marknaden består främst av mjölkbönder i Sverige men också över hela världen. Jordbrukare och/eller rådgivare kan använda en sensor integrerad i en handhållen analysator i alla typer av mjölkningssystem. Vid automatisk mjölkning kan tillverkaren integrera sensorn i sitt eget system. Växa Sverige använder det nordiska fodervärderingssystemet (NorFor) och "IndividRAM" som plattform för foderstatsberäkningar, som också inkluderar ekonomisk optimering. Nuvarande MU-data används av systemet för cirka 100 000 mjölkkor idag men mer pålitliga och frekventa MU-mätningar skulle i hög grad gynna NorFor-systemet.