Published March 25, 2020 | Version v1
Publication Open

Severe below-maintenance feed intake increases methane yield from enteric fermentation in cattle

Creators

  • 1. International Livestock Research Institute
  • 2. University of Melbourne
  • 3. Agriculture and Agri-Food Canada
  • 4. University of Kassel
  • 5. University of Hohenheim
  • 6. Karlsruhe Institute of Technology

Description

Abstract The relationship between feed intake at production levels and enteric CH 4 production in ruminants consuming forage-based diets is well described and considered to be strongly linear. Unlike temperate grazing systems, the intake of ruminants in rain-fed tropical systems is typically below maintenance requirements for part of the year (dry seasons). The relationship between CH 4 production and feed intake in animals fed well below maintenance is unexplored, but changes in key digestive parameters in animals fed at low levels suggest that this relationship may be altered. We conducted a study using Boran yearling steers ( n 12; live weight: 162·3 kg) in a 4 × 4 Latin square design to assess the effect of moderate to severe undernutrition on apparent digestibility, rumen turnover and enteric CH 4 production of cattle consuming a tropical forage diet. We concluded that while production of CH 4 decreased (1133·3–65·0 g CH 4 /d; P < 0·0001), over the range of feeding from about 1·0 to 0·4 maintenance energy requirement, both CH 4 yield (29·0−31·2 g CH 4 /kg DM intake; P < 0·001) and CH 4 conversion factor ( Y m 9·1–10·1 MJ CH 4 /MJ gross energy intake; P < 0·01) increased as intake fell and postulate that this may be attributable to changes in nutrient partitioning. We suggest there is a case for revising emission factors of ruminants where there are seasonal nutritional deficits and both environmental and financial benefits for improved feeding of animals under nutritional stress.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتم وصف العلاقة بين تناول الأعلاف عند مستويات الإنتاج وإنتاج CH 4 المعوي في الحيوانات المجترة التي تستهلك الوجبات الغذائية القائمة على العلف بشكل جيد وتعتبر خطية بقوة. على عكس أنظمة الرعي المعتدلة، عادة ما يكون تناول الحيوانات المجترة في الأنظمة الاستوائية البعلية أقل من متطلبات الصيانة لجزء من السنة (مواسم الجفاف). العلاقة بين إنتاج الميثان وتناول الأعلاف في الحيوانات التي تتغذى أقل بكثير من الصيانة غير مستكشفة، لكن التغييرات في المعلمات الهضمية الرئيسية في الحيوانات التي تتغذى عند مستويات منخفضة تشير إلى أن هذه العلاقة قد تتغير. أجرينا دراسة باستخدام سيور بوران الصغيرة ( n 12 ؛ الوزن الحي: 162·3 كجم) في تصميم مربع لاتيني 4 × 4 لتقييم تأثير نقص التغذية المعتدل إلى الحاد على قابلية الهضم الواضحة، ودوران الكرش وإنتاج CH 4 المعوي للماشية التي تستهلك نظامًا غذائيًا للأعلاف الاستوائية. وخلصنا إلى أنه في حين انخفض إنتاج CH 4 (1133·3–65·0 جم CH 4 /يوم ؛ P < 0·0001)، على مدى التغذية من حوالي 1·0 إلى 0·4 متطلبات طاقة الصيانة، زاد كل من عائد CH 4 (29·0−31·2 جم CH 4 /كجم من مدخول DM ؛ P < 0·001) وعامل تحويل CH 4 ( Y m 9·1–10·1 MJ CH 4 /MJ من إجمالي مدخول الطاقة ؛ P < 0·01) مع انخفاض المدخول وافتراض أن هذا قد يعزى إلى التغيرات في تقسيم المغذيات. نقترح أن هناك حاجة لمراجعة عوامل الانبعاث للحيوانات المجترة حيث يوجد عجز غذائي موسمي وفوائد بيئية ومالية لتحسين تغذية الحيوانات تحت الضغط الغذائي.

Translated Description (French)

Résumé La relation entre l'apport alimentaire aux niveaux de production et la production entérique de CH 4 chez les ruminants consommant des régimes à base de fourrage est bien décrite et considérée comme fortement linéaire. Contrairement aux systèmes de pâturage tempérés, l'apport de ruminants dans les systèmes tropicaux alimentés par la pluie est généralement inférieur aux exigences d'entretien pendant une partie de l'année (saisons sèches). La relation entre la production de CH 4 et l'apport alimentaire chez les animaux nourris bien en deçà de l'entretien est inexplorée, mais des changements dans les paramètres digestifs clés chez les animaux nourris à de faibles niveaux suggèrent que cette relation peut être modifiée. Nous avons mené une étude en utilisant des bouvillons Boran yearling ( n 12 ; poids vif : 162·3 kg) dans un modèle carré latin 4 × 4 pour évaluer l'effet de la dénutrition modérée à sévère sur la digestibilité apparente, le renouvellement du rumen et la production entérique de CH 4 des bovins consommant un régime fourrager tropical. Nous avons conclu que, bien que la production de CH 4 ait diminué (1133·3–65·0 g CH 4 /j ; P < 0·0001), sur la plage d'alimentation allant d'environ 1·0 à 0·4 besoins énergétiques d'entretien, le rendement en CH 4 (29·0−31·2 g CH 4 /kg d'apport en MS ; P < 0·001) et le facteur de conversion en CH 4 ( Y m 9·1–10·1 MJ CH 4 /MJ apport énergétique brut ; P < 0·01) ont augmenté à mesure que l'apport diminuait et postulent que cela peut être attribuable à des changements dans la répartition des nutriments. Nous suggérons de réviser les facteurs d'émission des ruminants en cas de déficits nutritionnels saisonniers et d'avantages environnementaux et financiers pour améliorer l'alimentation des animaux soumis à un stress nutritionnel.

Translated Description (Spanish)

Resumen La relación entre la ingesta de alimento a niveles de producción y la producción entérica de CH 4 en rumiantes que consumen dietas basadas en forraje está bien descrita y se considera fuertemente lineal. A diferencia de los sistemas de pastoreo templado, la ingesta de rumiantes en los sistemas tropicales de secano suele estar por debajo de los requisitos de mantenimiento durante parte del año (estaciones secas). La relación entre la producción de CH 4 y la ingesta de alimento en animales alimentados muy por debajo del mantenimiento no se ha explorado, pero los cambios en los parámetros digestivos clave en animales alimentados a niveles bajos sugieren que esta relación puede alterarse. Realizamos un estudio utilizando novillos de año Boran ( n 12; peso vivo: 162·3 kg) en un diseño cuadrado latino de 4 × 4 para evaluar el efecto de la desnutrición moderada a severa en la digestibilidad aparente, el recambio ruminal y la producción entérica de CH 4 de ganado que consume una dieta de forraje tropical. Concluimos que, si bien la producción de CH 4 disminuyó (1133·3–65·0 g CH 4 /d; P < 0·0001), en el rango de alimentación de aproximadamente 1·0 a 0·4 el requisito de energía de mantenimiento, tanto el rendimiento de CH 4 (29·0−31·2 g CH 4 /kg de ingesta de DM; P < 0·001) como el factor de conversión de CH 4 ( Y m 9·1–10·1 MJ CH 4 /MJ de ingesta de energía bruta; P < 0·01) aumentaron a medida que disminuía la ingesta y postulan que esto puede ser atribuible a cambios en la partición de nutrientes. Sugerimos que hay un caso para revisar los factores de emisión de los rumiantes cuando hay déficits nutricionales estacionales y beneficios ambientales y financieros para mejorar la alimentación de los animales bajo estrés nutricional.

Files

div-class-title-severe-below-maintenance-feed-intake-increases-methane-yield-from-enteric-fermentation-in-cattle-div.pdf.pdf

Files (521.4 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8acec351f10f8359f7d1b017a94688cf
521.4 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يزيد تناول الأعلاف الشديدة دون الصيانة من عائد الميثان من التخمير المعوي في الماشية
Translated title (French)
La consommation d'aliments graves en dessous de l'entretien augmente le rendement en méthane de la fermentation entérique chez les bovins
Translated title (Spanish)
La ingesta severa de alimentos por debajo del mantenimiento aumenta el rendimiento de metano de la fermentación entérica en el ganado

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3013787866
DOI
10.1017/s0007114519003350

Is supplement to
https://openalex.org/W2883641151 (Other)
https://openalex.org/W2782970223 (Other)
https://openalex.org/W2432168251 (Other)
https://openalex.org/W2376851887 (Other)
https://openalex.org/W2365775830 (Other)
https://openalex.org/W2357732180 (Other)
https://openalex.org/W2142909552 (Other)
https://openalex.org/W2091399046 (Other)
https://openalex.org/W2008695868 (Other)
https://openalex.org/W1989748238 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Kenya

References

  • https://openalex.org/W1750262843
  • https://openalex.org/W1951724000
  • https://openalex.org/W1986490199
  • https://openalex.org/W1988204889
  • https://openalex.org/W1991461079
  • https://openalex.org/W1997087247
  • https://openalex.org/W1999933555
  • https://openalex.org/W2002170316
  • https://openalex.org/W2013502098
  • https://openalex.org/W2013983578
  • https://openalex.org/W2022124238
  • https://openalex.org/W2023278887
  • https://openalex.org/W2026159149
  • https://openalex.org/W2034042091
  • https://openalex.org/W2061164005
  • https://openalex.org/W2096650374
  • https://openalex.org/W2104007023
  • https://openalex.org/W2124715304
  • https://openalex.org/W2127233584
  • https://openalex.org/W2127929696
  • https://openalex.org/W2133219505
  • https://openalex.org/W2148773254
  • https://openalex.org/W2154115103
  • https://openalex.org/W2166421314
  • https://openalex.org/W2525170897
  • https://openalex.org/W2528309415
  • https://openalex.org/W2724339222
  • https://openalex.org/W2783330668
  • https://openalex.org/W2886936737