スニファー法により資材のメタン削減効果を試験する際の供試個体数を明確化

要約

呼気中メタン/二酸化炭素濃度比を使用したメタン排出量推定法により、肥育牛を対象として資材のメタン削減効果を調べる際の、検出力と供試個体数の関係を示す。これらの情報は資材のメタン削減効果を農場で検証する際の試験計画に活用できる。

  • キーワード : 黒毛和種肥育牛、検出力、メタン/二酸化炭素比、メタン排出量推定
  • 担当 : 畜産研究部門・乳牛精密管理研究領域・乳牛精密栄養管理グループ
  • 代表連絡先 :
  • 分類 : 研究成果情報

背景・ねらい

農研機構が代表を務めた気候変動緩和コンソーシアムは「ウシルーメン発酵由来メタン排出量推定マニュアル」(2022年3月発行)において、スニファー法により測定した呼気中メタン/二酸化炭素濃度比を使用した、黒毛和種肥育牛からのメタン排出量推定法を提案している。この方法を使用することで、特別な施設を必要とせずに、農場で個体からのメタン排出量を推定することができる。しかし、農場でのスニファー法の測定事例が限られているため、同法によってメタン削減を目的とした資材の効果を試験する際に必要な供試個体数は不明確である。そこで、本研究では、研究農場において多頭数を対象にスニファー法を実施することで得たデータを解析し、メタン削減資材の効果を試験する際の、検出力と供試個体数の関係を明らかにする。

成果の内容・特徴

  • スニファー法による呼気中メタン/二酸化炭素濃度比の測定システムは図1の通りである。本システムでは、飼槽からガスを吸引することで個体が排出した呼気の一部を採取する。
  • メタン削減資材の効果を試験する際の供試個体数と検出力の関係は、上記の測定により得た計159頭のメタン/二酸化炭素濃度比データに基づいて解析している。本解析では、飼養試験においてよく用いられるパラレルおよびクロスオーバーデザインを想定し、呼気中メタン/二酸化炭素濃度比の測定は一期あたり1日2回、計3日間行うと仮定している。
  • 検出力とは、統計検定において対立仮説が正しいときに対立仮説を採択する確率を表し、本研究においては、資材に約15%の真のメタン削減効果(メタン/二酸化炭素濃度比0.010の削減効果)があるときに、その効果を正しく検出する確率を意味している。
  • パラレルデザインによってメタン削減資材の効果をスニファー法によって試験する場合の、検出力と個体数の関係性を図2に示す。この結果は、十分な検出力(0.8、破線)の下で試験を実施するためには試験グループあたり8頭、すなわち合計16頭以上の個体の使用が推奨されることを表す。
  • クロスオーバーデザインによって試験する場合、十分な検出力の下で試験を実施するためには試験グループあたり3頭、すなわち合計6頭以上の個体の使用が推奨される(図3)。

成果の活用面・留意点

  • これらの情報はスニファー法を使用して資材のメタン削減効果を農場で調べるときの適切な試験計画に活用できる。
  • 本研究では、試験前に測定精度を確認した、GLAポータブルガス分析計(ABB-LGR)を使用している。試験に使用するガス分析計の精度によっては、本研究の結果をそのまま適用できないことに注意が必要である。

具体的データ

その他

  • 予算区分 : 交付金、農林水産省(農林水産研究の推進:畜産からのGHG排出削減のための技術開発、戦略的プロジェクト研究推進事業:畜産分野における気候変動緩和技術の開発)
  • 研究期間 : 2019～2024年度
  • 研究担当者 : 及川康平、鈴木知之、神谷裕子、寺田文典、正木達規(兵庫県農技セ)
  • 発表論文等 :
    • Oikawa K. et al. (2024) Animal Science J. 95:e13916
    • 及川(2024)畜産技術、831:23-27