UNITesi

The livestock sector plays a significant role in the increase of some greenhouse gases (GHG) in the atmosphere (mainly CH4 and N2O). However, the impacts of livestock farming can vary considerably depending on the production systems considered; therefore, understanding the driving forces of GHG emission is useful in order to mitigate the impacts of the future productions. The study provided an evaluation of some environmental impact indicators using the LCA methodology (Simapro 9.0 PhD version, PRé Consultants) of 12 Piedmontese closed-cycle farms for the two-year period 2017-2018. The indicators were referred to the functional unit of 1 kg of live weight sold (kg lw). Meat production in the analysed farms showed on average a Carbon Footprint (CF) of 15.0 kg of CO2 eq kg lw-1, a Non-renewable cumulative energy demand (CED) of 62 MJ kg lw-1, a Land Occupation (LO) of 13.7 m2 a-1 kg lw-1 and an Acidification Potential (AP) of 305 g of SO2 eq kg lw-1. The CF is mainly composed by enteric methane emissions (48%), emissions from feed purchased (23%), nitrous oxide from soils and manure management (18%) and other on-farm activities (10%). CED is made up by the inputs consumed by the farm activities (56%) and to the purchase of animal feed (44%). The LO is mainly due to the purchased of feed (59%) and to the farm's surface area (39%), while the AP mainly derives entirely from ammonia emissions (87%) and from the purchased of feed (10%). The studied farms were further divided into 3 groups (¿Convenzionale¿, ¿La Granda¿ and ¿Mixed¿) based on differences in the fattening phase. The ¿Mixed¿ group showed the greatest impact due to the lower productivity of the farms. The largest purchase of livestock feed also led to an increase in the impact of meat production. The economic evaluation of the farms showed an average Gross Operating Margin (GOM) per work unit of 39,000 ¿, and the great importance of CAP contributions on the profitability of some farms. The main difference between the technical parameters was found in the production results, mainly due to the reproductive efficiency of the herd. Another difference was given by the presence or absence of a link between the utilized agricultural area (UAA) and the feeding of the fattening phase. Correlations between technical, economic and environmental parameters have been studied, and some interesting correlations came out: between CF and Livestock units (LU) per ha (r= 0.798), CF and sold farm animals (r= -0.826) and between CF and calving rate (r= 0.694). The correlation between CF and CED (r= 0.659) was also significant, confirming the linkage between fossil energy consumption and GHG emissions. Finally, correlations between CF and GOM LU-1 (r= -0.801) and between CF and GOM kg lw-1 (r= -0.718) were found. The close link between the indicators highlights the importance of the production efficiency of farms, mainly due to the reproductive parameters of the herd. The presence of unproductive suckler cows is the main inefficiency factor of closed-cycle farms and causes the considerable increase in the impacts associated with meat production. It is therefore important that efforts should be concentrated on the whole farm system, because the use of single environmental mitigation strategies is unlikely to lead to tangible benefits in improving sustainability.

Il settore dell'allevamento ha un ruolo significativo sull'incremento di alcuni gas serra in atmosfera (CH4 e N2O). Gli impatti degli allevamenti variano però notevolmente a seconda dei sistemi produttivi considerati e capire quali sono le cause è utile per poter mitigare gli impatti delle produzioni future. Lo studio ha previsto la valutazione di alcuni indicatori di impatto ambientale con metodologia LCA (Simapro 9.0 PhD version, PRé Consultants) di 12 aziende a ciclo chiuso di razza Piemontese per il biennio 2017-2018. Gli indicatori sono stati riferiti all'unità funzionale di 1 kg di peso vivo prodotto. La produzione di carne nelle aziende analizzate manifesta in media una Carbon Footprint (CF) di 15,0 kg di CO2 eq per kg di peso vivo prodotto, una Non-renewable Cumulative Energy Demand (CED) di 62 MJ kg-1, una Land Occupation (LO) di 13,7 m2 a-1 kg-1 e un Acidification Potential (AP) di 305 g di SO2 eq kg-1. La CF è composta principalmente dall'emissione di metano enterico (48%), dalle emissioni dovute all'acquisto di alimenti (23%), dal protossido d'azoto emesso dai suoli e dai reflui (18%) e dalle attività aziendali (10%). Il CED è composto dai consumi attribuiti alle attività aziendali (56%) e all'acquisto di alimenti zootecnici (44%). La LO è dovuta principalmente all'acquisto di alimenti (59%) e alla superficie aziendale (39%), mentre l'AP deriva quasi totalmente da emissioni ammoniacali (87%) e dall'acquisto di alimenti (10%). Le aziende sono state suddivise in 3 gruppi (¿Convenzionale¿, ¿La Granda¿ e ¿Mixed¿) in base alle differenziazioni della fase di ingrasso. Il gruppo ¿Mixed¿ ha determinato gli impatti maggiori a causa della minore produttività delle aziende. Anche il maggior acquisto di alimenti zootecnici ha comportato un aumento dell'impatto associato alla produzione di carne. La valutazione economica delle aziende ha evidenziato un Margine Operativo Lordo (MOL) per Unità Lavorativa medio di 39.000 ¿, ed è emersa la grande importanza dei contributi PAC sulla redditività di alcune aziende. La differenza principale tra i parametri tecnici è stata riscontrata nei risultati produttivi, soprattutto dovuti alla diversa efficienza riproduttiva della mandria. Un'altra differenza è costituita dalla presenza o meno di un collegamento tra la SAU e l'alimentazione della fase di ingrasso. Sono state evidenziate correlazioni tra parametri tecnici, economici ed ambientali, in particolare tra la CF e il carico UBA ha-1 (r= 0,798), tra la CF e i capi aziendali venduti (r= -0,826) e tra la CF e l'interparto di stalla (r= 0,694). È inoltre risultata significativa la correlazione tra la CF e il CED (r= 0,659), a conferma del forte legame tra il consumo di energia fossile e le emissioni di GHG. Sono state rilevate infine delle correlazioni tra la CF e il MOL UBA-1 (r= -0,801) e tra la CF e il MOL kg pv-1 (r= -0,718). Lo stretto collegamento tra gli indicatori evidenzia l'importanza dell'efficienza produttiva delle aziende, dovuta soprattutto ai parametri riproduttivi della mandria. La presenza di vacche nutrici improduttive è infatti il principale fattore di inefficienza delle aziende zootecniche a ciclo chiuso e causa il notevole aumento degli impatti associati alla produzione di carne. È quindi importante che gli sforzi si concentrino sul sistema azienda nel suo complesso, in quanto l'utilizzo di strategie puntuali di mitigazione ambientale difficilmente porta a benefici tangibili nel miglioramento della sostenibilità.

Efficienza tecnico-economica e LCA di aziende zootecniche a ciclo chiuso di bovini di razza Piemontese

CARENA, STEFANO
2018/2019

Abstract

Il settore dell'allevamento ha un ruolo significativo sull'incremento di alcuni gas serra in atmosfera (CH4 e N2O). Gli impatti degli allevamenti variano però notevolmente a seconda dei sistemi produttivi considerati e capire quali sono le cause è utile per poter mitigare gli impatti delle produzioni future. Lo studio ha previsto la valutazione di alcuni indicatori di impatto ambientale con metodologia LCA (Simapro 9.0 PhD version, PRé Consultants) di 12 aziende a ciclo chiuso di razza Piemontese per il biennio 2017-2018. Gli indicatori sono stati riferiti all'unità funzionale di 1 kg di peso vivo prodotto. La produzione di carne nelle aziende analizzate manifesta in media una Carbon Footprint (CF) di 15,0 kg di CO2 eq per kg di peso vivo prodotto, una Non-renewable Cumulative Energy Demand (CED) di 62 MJ kg-1, una Land Occupation (LO) di 13,7 m2 a-1 kg-1 e un Acidification Potential (AP) di 305 g di SO2 eq kg-1. La CF è composta principalmente dall'emissione di metano enterico (48%), dalle emissioni dovute all'acquisto di alimenti (23%), dal protossido d'azoto emesso dai suoli e dai reflui (18%) e dalle attività aziendali (10%). Il CED è composto dai consumi attribuiti alle attività aziendali (56%) e all'acquisto di alimenti zootecnici (44%). La LO è dovuta principalmente all'acquisto di alimenti (59%) e alla superficie aziendale (39%), mentre l'AP deriva quasi totalmente da emissioni ammoniacali (87%) e dall'acquisto di alimenti (10%). Le aziende sono state suddivise in 3 gruppi (¿Convenzionale¿, ¿La Granda¿ e ¿Mixed¿) in base alle differenziazioni della fase di ingrasso. Il gruppo ¿Mixed¿ ha determinato gli impatti maggiori a causa della minore produttività delle aziende. Anche il maggior acquisto di alimenti zootecnici ha comportato un aumento dell'impatto associato alla produzione di carne. La valutazione economica delle aziende ha evidenziato un Margine Operativo Lordo (MOL) per Unità Lavorativa medio di 39.000 ¿, ed è emersa la grande importanza dei contributi PAC sulla redditività di alcune aziende. La differenza principale tra i parametri tecnici è stata riscontrata nei risultati produttivi, soprattutto dovuti alla diversa efficienza riproduttiva della mandria. Un'altra differenza è costituita dalla presenza o meno di un collegamento tra la SAU e l'alimentazione della fase di ingrasso. Sono state evidenziate correlazioni tra parametri tecnici, economici ed ambientali, in particolare tra la CF e il carico UBA ha-1 (r= 0,798), tra la CF e i capi aziendali venduti (r= -0,826) e tra la CF e l'interparto di stalla (r= 0,694). È inoltre risultata significativa la correlazione tra la CF e il CED (r= 0,659), a conferma del forte legame tra il consumo di energia fossile e le emissioni di GHG. Sono state rilevate infine delle correlazioni tra la CF e il MOL UBA-1 (r= -0,801) e tra la CF e il MOL kg pv-1 (r= -0,718). Lo stretto collegamento tra gli indicatori evidenzia l'importanza dell'efficienza produttiva delle aziende, dovuta soprattutto ai parametri riproduttivi della mandria. La presenza di vacche nutrici improduttive è infatti il principale fattore di inefficienza delle aziende zootecniche a ciclo chiuso e causa il notevole aumento degli impatti associati alla produzione di carne. È quindi importante che gli sforzi si concentrino sul sistema azienda nel suo complesso, in quanto l'utilizzo di strategie puntuali di mitigazione ambientale difficilmente porta a benefici tangibili nel miglioramento della sostenibilità.
SCIENZE ANIMALI
ITA
The livestock sector plays a significant role in the increase of some greenhouse gases (GHG) in the atmosphere (mainly CH4 and N2O). However, the impacts of livestock farming can vary considerably depending on the production systems considered; therefore, understanding the driving forces of GHG emission is useful in order to mitigate the impacts of the future productions. The study provided an evaluation of some environmental impact indicators using the LCA methodology (Simapro 9.0 PhD version, PRé Consultants) of 12 Piedmontese closed-cycle farms for the two-year period 2017-2018. The indicators were referred to the functional unit of 1 kg of live weight sold (kg lw). Meat production in the analysed farms showed on average a Carbon Footprint (CF) of 15.0 kg of CO2 eq kg lw-1, a Non-renewable cumulative energy demand (CED) of 62 MJ kg lw-1, a Land Occupation (LO) of 13.7 m2 a-1 kg lw-1 and an Acidification Potential (AP) of 305 g of SO2 eq kg lw-1. The CF is mainly composed by enteric methane emissions (48%), emissions from feed purchased (23%), nitrous oxide from soils and manure management (18%) and other on-farm activities (10%). CED is made up by the inputs consumed by the farm activities (56%) and to the purchase of animal feed (44%). The LO is mainly due to the purchased of feed (59%) and to the farm's surface area (39%), while the AP mainly derives entirely from ammonia emissions (87%) and from the purchased of feed (10%). The studied farms were further divided into 3 groups (¿Convenzionale¿, ¿La Granda¿ and ¿Mixed¿) based on differences in the fattening phase. The ¿Mixed¿ group showed the greatest impact due to the lower productivity of the farms. The largest purchase of livestock feed also led to an increase in the impact of meat production. The economic evaluation of the farms showed an average Gross Operating Margin (GOM) per work unit of 39,000 ¿, and the great importance of CAP contributions on the profitability of some farms. The main difference between the technical parameters was found in the production results, mainly due to the reproductive efficiency of the herd. Another difference was given by the presence or absence of a link between the utilized agricultural area (UAA) and the feeding of the fattening phase. Correlations between technical, economic and environmental parameters have been studied, and some interesting correlations came out: between CF and Livestock units (LU) per ha (r= 0.798), CF and sold farm animals (r= -0.826) and between CF and calving rate (r= 0.694). The correlation between CF and CED (r= 0.659) was also significant, confirming the linkage between fossil energy consumption and GHG emissions. Finally, correlations between CF and GOM LU-1 (r= -0.801) and between CF and GOM kg lw-1 (r= -0.718) were found. The close link between the indicators highlights the importance of the production efficiency of farms, mainly due to the reproductive parameters of the herd. The presence of unproductive suckler cows is the main inefficiency factor of closed-cycle farms and causes the considerable increase in the impacts associated with meat production. It is therefore important that efforts should be concentrated on the whole farm system, because the use of single environmental mitigation strategies is unlikely to lead to tangible benefits in improving sustainability.
BORREANI, Giorgio
IMPORT DA TESIONLINE
Corso di Laurea Magistrale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14240/102220