Hoe wordt over 15 jaar melk geproduceerd? En over 30 of 50 jaar? Wetenschappers uit de VS stelden zichzelf deze vraag. Hun antwoorden zijn fascinerend.
De toekomst van de melkveehouderij kan groots zijn. Dankzij de doorontwikkeling van de techniek (digitalisering, gentechniek) zullen technieken lastige beslissingen en eentonig werk in de stal en op het veld de melkveehouder uit handen nemen. De koeien zullen langer leven en melk produceren die beter (tegen hogere prijzen) vermarkt kan worden. Dit toekomstscenario schetsen wetenschappers uit de VS, die hun visie baseren op de actuele stand der techniek. Ontwikkelingen die al in gang zijn gezet op het gebied van productietechniek trekken de experts door naar de toekomst.
Voederwinning Het opbrengstpotentieel zal toenemen door het verbouwen van klimaataangepaste gras- en maissoorten en door betere teeltmethoden In de toekomst zullen voedermiddelen beschikbaar komen met een hogere verteerbaarheid (minder lignine en meer zetmeel). Er komen nieuwe grassen, die stikstof efficiënter benutten en dus minder stikstofgift nodig hebben. De mais zal wijken voor meerjarige planten met hoge opbrengstpotenties en hoge suikergehaltes. Beregeningsinstallaties zullen aan betekenis winnen. Door de brede inzet van precisie melkveehouderij daalt het gebruik van chemische meststoffen en gewasbeschermingsmiddelen. Er moet van uitgegaan worden dat de droge perioden in het groeiseizoen op het noordelijke halfrond langer zullen duren. De melkproductie zal zich concentreren op plekken waar water beschikbaar is, dus in gebieden met veel gras en nabij de kusten. Daar is met behulp van ontzoutingsinstallaties voldoende water beschikbaar te maken voor de productie van ruwvoer (beregening). De energie die ervoor nodig is zal energieneutraal worden opgewekt (wind- en waterkracht).
Gemiddeld 20.000 kilo melk
Fokkerij en genetica Hoewel je het jezelf op dit moment amper kunt voorstellen, zal de gemiddelde productie al vrij snel de 20.000-kilogrens overschrijden. Bovendien zullen de koeien gezonder zijn dan nu.
De gebruiksduur stijgt (zie figuur 1). Hoe is dat mogelijk? Als gevolg van genomica zijn de generatieintervallen nu al duidelijk korter waardoor de genetica veel sneller vooruitgaat. Bovendien is denkbaar dat op niet al te lange termijn moleculairbiologische techniek om DNA doelgericht te veranderen haar intrede doet in de dierfokkerij. De verandering van bepaalde genetische kenmerken kan bijdragen aan de rentabiliteit van de melkproductie – onder meer door de fokkerij op veerkracht of voerefficiëntie (figuur 2). De experts stellen voor om met behulp van gentechnologie vier koetypes te creëren, voor elke klimaatzone één: tropisch, droog, gematigd en koud.
Sommige ondernemingen zullen zich focussen op de ‘fokkerij’ van koeien die meer ‘interessante’ melkingrediënten produceren. Te voorspellen is dat de tot nu toe overheersende zuivere fokkerij aan betekenis zal verliezen en dat de koeien meer en meer in het laboratorium gefokt zullen worden. De nodige vervanging zal steeds meer met embryo’s worden af gedekt. “De toekomst ligt in de vermeerdering van bepaalde genen en niet in het fokken van bepaalde koerassen”, verklaart Jack Britt, een van de auteurs van de studie.
Kunstmatige intelligentie
Koppelmanagement De digitalisering (sensoren, robotica, automatisering) zal het werk in de stal en het management sterk veranderen. Over enkele jaren gaat 90 procent van het werk op een melkveebedrijf automatisch. Met behulp van op clouds gebaseerd datamanagement communiceren elektronische sensoren continu met elkaar, zodat praktisch alle aspecten van het management geïntegreerd worden. Sensoren zullen al op het veld de groei van planten meten, net als data verzamelen over verteerbaarheid en kwaliteit en ook in de voeropslag de omstandigheden vastleggen. De voeropname van elke koe zal met driedimensionale techniek worden gemeten. Implanteerbare, biologisch afbreekbare sensoren zullen de lever en andere organen van binnenuit in de gaten houden.
Parameters van de stofwisseling en de concentratie van de belangrijkste hormonen worden continu gemonitord en gecontroleerd. In de melk wordt het cel-DNA gemonitord. Kunstmatige intelligentie en zelflerende systemen zullen de nauwkeurigheid van diagnoses verhogen en het mogelijk maken complexere voorspellingen te doen, bijvoorbeeld over verandering van de immuniteitsstatus. Zo zijn verdere productieverhoging en verbetering van de diergezondheid mogelijk, veel hangt immers af van de kwaliteit van het management (zie figuur 3).
Hier komt ook de epigentica in beeld: veranderingen van de genfunctie, zonder dat het DNA verandert, maar die wel worden doorgegeven aan de volgende generatie. Bekend is bijvoorbeeld dat nakomelingen van koeien die drachtig werden terwijl ze blootston den aan hittestress, vaak een lagere melkproductie hebben dan koeien die onder koelere omstandigheden in de baarmoeder verbleven.
In de toekomst worden de koeien op de meeste melkveebedrijven met robots gemolken. Voer wordt door chauffeurloze voermengwagens gemengd en uitgedoseerd. Energie wordt klimaatneutraal op het bedrijf opgewekt. Mest en spoelwater worden door anaerobe fermentatie en osmotische filtratie verwerkt, de nutriënten worden teruggewonnen. Om te besparen op het transport van de melk, wordt de melk al op het melkveebedrijf ontwaterd. Het vloeibare deel dat nog
lactose en enkele mineralen bevat, wordt weer teruggevoerd in het rantsoen. Afhankelijk van de genetica wordt de melk van bepaalde koeien gesepareerd en in aparte tanks opgeslagen.
Intelligente vloeren
Stalbouw Huisvesting in de stal beperkt het natuurlijke gedrag en ook het welzijn van jongvee en koeien. Melkkoeien verblijven nu nog het grootste deel van de dag (afhankelijk van de melk- en looptijden) op beton of andere harde vloeren die weinig comfort bieden en niet zoals de weide de schokken dempen. In de toekomst zullen loop- en ligoppervlakken in de stal zo worden uitgevoerd dat ze veel grip bieden en even duurzaam zijn als beton, maar toch de klauwen minder belasten. Nu al wordt geëxperimenteerd met over elkaar liggende lagen van flexibele polymeren die met koolstof zijn versterkt. Sensoren in de vloer zullen de dierverzorgers op dreigende kreupelheden attenderen. Reinigingsrobots halen mest en urine uit de stal, houden de bodem droog en onderhouden de ligboxen en strooien in. Door speciale stalinrichting kunnen net geboren kalveren langer bij de moederkoe blijven zonder dat die gesepareerd van de koppel hoeft te blijven.
Boerderij wordt superorganisme
Bedrijfsontwikkeling De toenemende automatisering zal leiden tot nog grotere bedrijven met nog grotere veestapels. Groei is onvermijdelijk, alleen met een grotere productiehoeveelheid zijn de kosten constant te houden. De experts raden daarom aan om een melkveebedrijf (de onderneming) als een ‘superorganisme’ te zien: een levende gemeenschap met veel individuen die competenties ontwikkelen, die de competenties die een enkel individu kan ontwikkelen, overstijgen.
Vooral soortenrijke ecosystemen kunnen leiden tot strijd om schaarse bronnen. In collectieven die als superorganismen worden gezien, zoals kolonies bladsnijdermieren, zijn alle individuen – in voor- en tegenspoed – met elkaar verbonden, ze zijn als cellen van een lichaam, het superorganisme. Vertaald naar de melkproductie betekent dat bijvoorbeeld een intensieve samenwerking van gespecialiseerde ruwvoertelers, jongveehouders en melkveehouders waarin het resultaat veel beter is dan wat een individueel melkveebedrijf kan behalen.
Als een melkveebedrijf wordt voorgesteld als een superorganisme, kunnen de vaak zichtbare resultaatverschillen aanzienlijk verkleind worden. Het zijn de verschillen die telkens weer opduiken in productie, gezondheid en financiën. Als bijvoorbeeld meerdere agrarische bedrijven die bij elkaar in de buurt zitten worden samengevoegd, kan elk van deze bedrijven zich volledig op zijn sterke punten richten. Een melkveebedrijf bestaat dan uit verschillende departementen: ruwvoerteelt, voercentrum, transitiefase en afkalving, kalveropfok, jongveeopfok, lactatie en droogstand. Zo’n superorganisme maakt het hoogste niveau van specialisatie en dierwelzijn mogelijk. Tegelijkertijd dalen de kapitaalbehoefte en de toegerekende kosten per kilo melk. Ook samenwerking met zuivelondernemingen, fabrikanten van stalinrichting en -techniek, toeleveranciers, dierenartsen en adviseurs en onderzoekers passen in deze benadering. Zo kunnen uiteenlopende productieprocessen in de toekomst nog beter op elkaar worden afgestemd. Deze organisatiestructuur heeft vooral voordelen voor bedrijven met kleinere veestapels – die kunnen profiteren van de kennis van hun partnerbedrijven en door de specialisatie hun concurrentiekracht behouden. Ook verticale integratie van meerdere productie-units onder het dak van één onderneming is denkbaar.
Toch zullen in de toekomst sommige melkveebedrijven ‘onafhankelijk’ blijven. Dat zijn vooral bedrijven die in nichemarkten actief zijn, zoals directe verkoop of productie van melk met therapeutische ingrediënten. De volatiliteit van de melkprijs zal blijven zolang melkveehouders in tijden van goede prijzen hun veestapel vergroten. “Als we meer koeien willen melken, moeten we eerst nieuwe markten creëren voor hun melk”, resumeren de auteurs.
Tekst: Gregor Veauthier
In ’t kort
Regio’s met goede beschikbaarheid van water zullen in de toekomst de melk produceren. Er zal vooral in groene regio’s en in de buurt van de kusten worden gemolken.
■ De traditionele fokkerij zal aan betekenis verliezen. In de toekomst worden koeien in het laboratorium ‘gemaakt’.
■ Automatisering en kunstmatige intelligentie zullen leiden tot verdere groei van veestapels. Melkveebedrijven zullen zich doorontwikkelen tot ‘superorganismen’ (meerdere locaties met elk een ander deel van het productieproces).
■ Energie zal klimaatneutraal op het bedrijf worden opgewekt. Mest en spoelwater worden verwerkt en nutriënten worden teruggewonnen.
