减少畜牧业污染,科学家训练小牛上厕所

畜牧业是温室气体排放的祸首之一,但是在气候变化方面,与化石燃料行业相比,畜牧业是一个经常被忽视的行业。最近一项调查发现,全球5家肉类和乳制品公司产生的排放量甚至超过石油公司。现在已经有科学家在想办法减少畜牧业污染,其中一项新成就竟然是训练小乳牛上厕所,且声称过程比训练幼儿如厕还要简单。

这项实验是要减少牛排泄物造成的污染。科学家表示,牛尿含有高浓度的硝酸盐,这种物质与土壤接触时会分解,如果管理不当,会导致土地污染和附近水道污染。

此外,牛粪中产生的氨不会直接导致气候变化,但当它浸入土壤微生物时,会将其转化为一氧化二氮,这是仅次于甲烷和二氧化碳的第三大有害温室气体。农业已知是氨排放的最大来源,其中一半以上来自畜牧业。

虽然肉类和奶制品行业对气候影响的讨论主要集中在牛的甲烷排放上,但牛尿与牛粪是环境的另一个关注领域。长期以来,科学家一直认为可以训练小牛上厕所,但之前的几次尝试都没有成功。

这次看来有希望。德国和新西兰研究人员设计一个乳牛使用的厕所,像一个谷仓一样,若小牛成功在里面上厕所,可以得到一些零食作为奖励,但如果他们没有成功,在厕所外排泄,就会得到小惩罚,原本研究人员设计一种刺耳的声音,后来发现小牛不当一回事,他们改为泼水的方式,才达到研究人员所为温和的威慑作用。

科学家对乳牛很有信心,他们觉得牛跟其他农场动物一样非常聪明,可以学到很多东西,一定也可以学会如何使用厕所。经过15天训练,四分之三的小牛在20~25次小便后学会上厕所,且小牛的表现甚至比正在如厕训练的幼儿还好。

但研究发现并非一片坦途。首先,并非所有的小牛都可以接受如厕训练。16只小牛中只有11只很快学会在适当的地方小便,并且可以定期重复该动作,地球上有超过10亿头乳牛,要让大多数牛都能按规矩来,可能没有想象中容易。

其次,牛粪中也含有氨,这项实验不包括排便训练,此外还有甲烷的问题没有解决,甲烷会通过打嗝或放屁而产生,已被视为严重的温室气体。一些研究人员已经开始研究给牛喂海藻以减少甲烷,但是,像厕所一样,目前都还没有准备好扩大规模。

对于其他没有成功如厕的小牛,科学家认为每头牛都有个性,学会只是时间问题,研究人员之后的目标是教会小牛在厕所区域排便。扩大规模部分,为了应用在真正的牛舍以及户外环境达到规模化,研究团队现在正在研发一个搭载传感器的自动化系统,如排尿检测传感器和自动奖励系统,可在几乎没有农民干预的情况下训练小牛,且科学家相信受过训练的牛可能不需食物奖励就可以自行如厕。

研究估计显示,如果能够收集10~20%的尿液,就足以显著减少温室气体排放和硝酸盐浸出,如果80%的牛尿是从谷仓收集的,氨排放量将减少一半以上。且厕所收集的牛尿,还可以被提取和再利用其中的营养物质,如氮和磷。该研究结果已发布在《当代生物学》期刊。

(首图来源:Flickr/Kabsik ParkCC BY 2.0)

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