Methane and nitrous oxide emissions from Canadian dairy farms and mitigation options: An updated review

Abstract: This review examined methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) mitigation strategies for Canadian dairy farms. The primary focus was research conducted in Canada and cold climatic regions with similar dairy systems. Meta-analyses were conducted to assess the impact of a given strategy when sufficient data were available. Results indicated that options to reduce enteric CH4 from dairy cows were increasing the dietary starch content and dietary lipid supplementation. Replacing barley or alfalfa silage with corn silage with higher starch content decreased enteric CH4 per unit of milk by 6%. Increasing dietary lipids from 3% to 6% of dry matter (DM) reduced enteric CH4 yield by 9%. Strategies such as nitrate supplementation and 3-nitrooxypropanol additive indicated potential for reducing enteric CH4 by about 30% but require extensive research on toxicology and consumer acceptance. Strategies to reduce emissions from manure are anaerobic digestion, composting, solid-liquid separation, covering slurry storage and flaring CH4, and reducing methanogen inoculum by complete emptying of slurry storage at spring application. These strategies have potential to reduce emissions from manure by up to 50%. An integrated approach of combining strategies through diet and manure management is necessary for significant GHG mitigation and lowering carbon footprint of milk produced in Canada. Résumé: Cet article de revue examine les stratégies pour mitiger les émissions de méthane (CH4) et d'oxyde nitrique (N2O) dans les fermes laitières canadiennes. L'objectif principal était la recherche effectuée au Canada et des régions climatiques froides avec des systèmes laitiers similaires. Des méta-analyses ont été effectuées pour évaluer l'impact d'une stratégie particulière lorsque des données suffisantes étaient disponibles. Les résultats indiquent que les options pour réduire le CH4 entérique provenant des vaches laitières augmentaient la teneur en amidon alimentaire et la quantité de suppléments lipidiques alimentaires. Remplacer l'ensilage d'orge ou de luzerne avec l'ensilage de maïs à plus forte teneur en amidon diminuait le CH4 entérique par unité de lait de 6 %. Augmenter les lipides alimentaires de 3 % à 6 % des matières sèches (DM - « dry matter ») à réduit rendement de CH4 entérique de 9 %. Les stratégies comme les suppléments de nitrate et l'additif 3-nitrooxypropanol indiquent un potentiel de réduction du CH4 entérique d'environ 30 %, mais nécessitent davantage de recherche sur la toxicologie et l'acceptation par le consommateur. Les stratégies pour réduire les émissions provenant du fumier sont la digestion anaérobie, le compostage, la séparation solide-liquide, la couverture du réservoir à lisier et le torchage du CH4 ainsi que la réduction de l'inoculum de méthanogènes par vidange complet du réservoir à lisier lors de l'application au printemps. Ces stratégies ont le potentiel de réduire les émissions provenant du fumier jusqu'à 50 %. Une approche intégrée en combinant les stratégies au moyen de la gestion des aliments et du fumier est nécessaire pour mitiger significativement la production de gaz à effet de serre et réduire l'empreinte carbone de la production de lait au Canada. [Traduit par la Rédaction]