Ganadería bovina y medio ambiente: impactos y medidas de mitigación

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Agustín Santos Castellanos
hace 8 años
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1 Seminario: Sustentabilidad de la Producción Agropecuaria, Centro EULA Chile, 19 Julio 2012 Ganadería bovina y medio ambiente: impactos y medidas de mitigación Francisco Salazar Sperberg, Ing. Agr., Ph.D.

2 Investigación en Ganadería y Medio Ambiente, INIA-Chile

3 Introducción ~ 50% mayor número de animales al 2050 (FAO) Principalmente en Asia y América Latina Fragilidad de rentabilidad de sistemas intensivos Baja eficiencia producción animal (~ 10%) Ganadería basada en el pastoreo Condiciones edafoclimáticas propias (factores emisión) Ganadería y Gases con Efecto Invernadero (GEI) Efectos desde (ej. gases) y hacia los sistemas ganaderos (ej. agua, plagas) Avances en investigación y alianzas globales

pastoreo Condiciones edafoclimáticas propias (factores emisión) Ganadería y Gases con Efecto Invernadero (GEI)

4 Sistemas intensivos de producción, confinamiento de animales

5 Sistemas pastoriles, extensivos e intensivos

6 Adaptado de Pain (1994) Patógenos Olores CH 4 N 2 O NH 3 Arrastre N y P Absorción por plantas N orgánico Amonio N orgánico del suelo Nitrato Lixiviación N y P

7 Potencial de impacto ambiental de sistemas Agropecuarios Emisión Nitratos Amoníaco Oxido nitroso Materia orgánica Impacto ambiental Disturbios en ambientes acuáticos y salud humana Daño en sistemas naturales (lluvia ácida) Gas con efecto invernadero, agotamiento del ozono Alta DBO (muerte de peces y vida acuática) Metano Olores Gas con efecto invernadero Molestias y reclamos del público Patógenos Enfermedades en humanos y animales Pain (1994)

ácida) Gas con efecto invernadero, agotamiento del ozono Alta DBO (muerte de peces y vida acuática) Metano

8 Prioridades? Contaminación de agua (nutrientes y patógenos) Contaminación de suelos (nutrientes, metales pesados, pesticidas, patógenos) Contaminación de aire (lluvia ácida, efecto invernadero)

9 Destino de los nutrientes en los alimentos Nitrógeno 20% mantenimiento Fósforo 13% mantenimiento Potasio 12% mantenimiento 60% 20% 60% 27% 75% 13% Hart et al. (1997)

10 Balance de nitrógeno en predios ganaderos País Sistema Excedente Eficiencia Referencia (kg N ha -1 yr -1 ) (%) Nueva Zelandia Leche Ledgard et al. (1997) Holanda Leche Aarts et al. (1992) Inglaterra Leche Jarvis (1993) Canadá Leche/carne Paul y Beauchamp (1995) Francia Leche/carne No citado Le Gall et al. (1997) USA Leche No citado 19 Bacon et al. (1990) Módulo Remehue Leche Dumont y Salazar (2002)

(1992) Inglaterra Leche 270 20 Jarvis (1993) Canadá Leche/carne 288 17 Paul y Beauchamp (1995) Francia

11 Contaminación de patógenos en lecherías: paratuberculosis Agua de arrastre Enfermería Ternereras Pozo purinero Pasillo establo 0% 20% 40% 60% 80% % Cultivos positivos Map Raizman et al (2004)

12 Inventario gases con efecto invernadero en Chile 13% 15% 72% Agricultura Ganadería Otras actividades 7% 27% 66% Fermentación entérica Pastoreo Manejo del estiércol González y Martino (2005)

13 Fuente: Watson (2009)

14 Huella de carbono como información al consumidor Fuente: Watson (2009)

15 Weidema et al. (2009) & Williams et al. (2008) Rumiantes vs no rumiantes

16 Emisiones de GEI : carne bovina varios orígenes Carne de vacas lecheras Holanda Carne, Holanda Carne, Irlanda Carne, Brasil

17 940 g CO 2 equivalents/litre Ledgard et al. (2011)

18 Metano 59% Rumen 96% Fecas y 4% purines CO 2 17% Uso de suelo 33% N fert. 34% P,K,S fert. 12% Cal 5% Combustible 7% Electricidad 8% N 2 O 24% Excreta 72% N fert. 25% Purines 3% Ledgard et al. (2011)

19 Chile Tema ambiental importante y limitante Sistemas productivos intensivos y extensivos Condiciones edafoclimáticas distintas Manejo y utilización purines Cambio climático Conciencia ambiental y conflictos Iniciativas país: APLs, BPG, otras Legislación y/o normativas

Manejo y utilización purines Cambio climático Conciencia ambiental

20 Normativa y Acuerdos de Producción Limpia (APL) Ley de Bases del Medio Ambiente N /1994 Decreto Supremo N 90/2000 Decreto supremo N 46/2002 Legislación Sanitaria APL Leche Región de Los Ríos APL Zona Central

300/1994 Decreto Supremo N 90/2000 Decreto supremo N

21 Normativa de aguas superficiales y subterráneas No cumple DS Nº 46! No cumple DS Nº 90! No cumple DS Nº 90!

22 Manejo de purines en predios lecheros Agua de limpieza 29% Fecas y orina 25% Agua lluvia 46% Salazar et al. (2003) Producción de purines = 105 (34 260) litros/vaca/día

23 Producción de purines en predio lechero bajo pastoreo, 120 vacas en ordeña Vacas en ordeña L (10%) Techos sin canalizar L (12%) Equipo de ordeña y estanque de leche L (5%) Lavado patios L (30%) Patios descubiertos L (38%) Pozo purinero (305m 3 ) L (5%) TOTAL =

24 Medidas de mitigación

25 Rumia Reducción de la masa ganadera Mejora de la eficiencia productiva Reducción fibra en la dieta Uso de aditivos en alimentos Manipulación del rumen Suelo Buenas prácticas de fertilización (e.g. época) Uso de inhibidores de la nitrificación (DCN) Reducción del período de pastoreo directo durante meses invernales de Klein (2009), Gerber (2010)

26 Manejo de purines Cambio de la dieta para reducir las emisiones de metano y disminuir el contenido de N Digestión anaeróbica (producción de metano) Aplicación de purines (cantidad y método de aplicación) de Klein (2009), Gerber (2010)

27 Uso de N en vacas lecheras 15-20% 43% (Van Vuuren & Meijs, 1987) Mejor uso de N vía alimentación de 16% a 25% uso de N en el predio de 20% a 29% Mejor uso de N en purines de 27% a 50% Mejor uso de N en el predio de 2% (Paul and Beauchamps, 1995)

28 pero. hay que considerar interacciones Air NH 3 N 2 O NOx N 2 INGRESOS N (purines, fertilizantes, etc.) SUELO SALIDAS N (leche, carne, etc.) NO 3 NO 2 DON NH 4 Agua Chadwick (2004)

29 Efecto de la reducción de volatilización de amoníaco en las pérdidas de óxido nitroso o C 32% smc Control Surface Injected kg N 2 O-N/ha 0.51 (0.13) 1.39 (0.32) 3.65 (1.08) mg N2O-N m 2 h % of TAN applied N 2 O-N NH 3 -N inj. 10.2% 11% surf. 2.8% 72% Jul 01-Aug 06-Aug 11-Aug 16-Aug 21-Aug Chadwick (2004)

30 Importante conocer el contenido de nutrientes de purines Análisis de laboratorio con experiencia en purines Kits de análisis rápidos Parámetro Unidad Media Mínimo Máximo Materia seca (%) 3,9 0,2 13,7 Uso de tablas con valores promedio Nitrógeno total (kg N/1000 L) 2,00 0,23 5,25 Nitrógeno amoniacal (Kg N/1000 L) 0,65 0,05 2,11 Fósforo (kg P 2 O 5 /1000 L) 0,66 0,04 2,17 Potasio (kg K 2 O/1000 L) 1,31 0,13 4,84 Calcio (Kg CaO/1000 L) 0,90 0,03 2,77 Magnesio (Kg MgO/1000 L) 0,39 0,02 1,50

31 Valoración económica purines = Urea 40 m 3 purin/año (4% materia seca) = = = Superfosfato triple Muriato de potasio

32 Uso agronómico de purines de lechería 180% 160% Rendimiento vs control (%) 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% Control Purin 40 Purin 80 Purin 160 N25 + K2O 100 N50 + K2O 100 N100 + K2O 100 Tratamientos

33 Ajustar dosis a requerimientos praderas o cultivos N = 94 P 2 O 5 = 25 K 2 O = 137 N = 100 (33) P 2 O 5 = 33 K 2 O = m 3 /ha

34 Uso de inhibidores ciclo nitrógeno Oxido nitroso Fertilizante Amoniaco Orina Volatilización Absorción Vegetal Nitrato Inhibidor Ureasa Amonio Absorción Vegetal Lixiviación Nitrito Inhibidor Nitrificación (Singh, 2005)

35 1 Emisión total de N N2O (g ha 1 ) Control Urea Urea + IU Urea + IN Urea + IU + IN 0 c a ab ab b Emisión total de N N 2 O después de aplicar urea e inhibidores del ciclo del nitrógeno en una pradera permanente (n=6, ± error estándar). Vistoso et al. (2012)

36 Equipos de aplicación

37 Aplicación n en bandas Aplicación n en superficie 50 m 3 ha -1 Smith (2001)

38 Efecto del tipo de maquinaria en la reducción de la volatilización de NH 3 Band spreader Reduction in emission 38% Trailing shoe 72% 85% Shallow injector Chadwick (2004)

39 Pérdidas por volatilización de amoníaco por uso de distintas fuentes e inhibidor en praderas Urea = 1% 27% Urea recubierta = 3% 14% Purín de lechería = 7% 21% Salazar et al., 2012

40 Almacenamiento de purines: impermeabilización

41 Técnicas de mitigación: pozos cubiertos Cattle slurry Pig slurry Ammonia loss Uncovererd Standard Improved Uncovererd Standard Improved Source : SRI

42 Equipos de aplicación de purines Emisión relativa de amoníaco (%) Carro con plato Aplicación en bandas Injección superficial Injección subsuperficial Pain (2000)

43 Equipos de aplicación de última generación GPS Sensor de nutrientes Sensor de velocidad Chadwick (2003) Equipo de aplicación de purines equipado con un sistema de posicionamiento global (GPS) y sensor de nutrientes que permite dosificar correctamente la dosis a aplicar

44 Emisiones de GEI : carne de cerdo distintas tecnologías Fuente: LEI, Blonk, 2009

45 Uso de modelos y sistemas expertos para manejo nutrientes a nivel predial

46 Integración sistemas productivos Consumo animal Consumo humano Tratamiento Utilización

47 Comentarios finales Los sistemas ganaderos tienen un alto potencial de impacto en el ambiente A nivel predial el manejo de purines es de gran importancia Considerar condiciones edafoclimáticas de Chile Importante determinar factores de emisión locales y evaluar medidas de mitigación Uso de modelos y sistemas expertos para manejo eficiente nutrientes Importante aumentar la eficiencia de usos de nutrientes Existen medidas de mitigación disponibles Avances en producción limpia en predios ganaderos Investigación y transferencia tecnológica

48 Erupción complejo Caulle Puyehue, Sur de Chile

49 Gracias...!

50 12 y 13 de Diciembre INIA Remehue, Ruta 5 Km 8, norte Osorno LOS ESPERAMOS!!!

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