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G.Matteo Crovetto, Alberto Tamburini, Matteo Guerci
DiSAA – Università degli Studi di Milano
1
Ridurre l’impatto ambientale e i costi di produzione aumentando
l’efficienza d’uso delle risorse - CREMONA 25 ottobre 2012 -
Approccio LCA in allevamenti bovini da latte intensivi in Nord Italia
Contributi alle emissioni GHG del settore zootecnico (FAO, 2010)
• 5.5% carne bovina
• 2.8% latte
• 1.9% carne suina
2
Opio et al., 2012
Carbon footprint di alimenti animali e vegetali
DIPARTIMENTO DI SCIENZE AGRARIE E
AMBIENTALI
3
Latte
Tonno
Legumi
Broccoli
Riso
Pollo
Maiale
Carne bovina Formaggio
Carne di agnello
4
Uova
circa 110 g
Carbon footprint per il latte in Europa (Weiss e Leip, 2012)
5
GHG totale in Europa (Leisschen et al., 2011)
6
Carbon footprint totale in Europa (Lesschen et al., 2011)
Carbon footprint per i prodotti di origine animale in Europa (Lesschen et al., 2011)
7
Alcuni punti critici dell’allevamento
bovino da latte oggi nel Nord Italia
- Costi di produzione elevati
- Bassi ricavi dalla vendita del latte
- SAU insufficiente
- Autosufficienza alimentare scarsa
- Carichi animali elevati
- Efficienza produttiva non ottimale e migliorabile
- Elevati impatti ambientali 8
Studi in allevamenti da latte in Lombardia
• 69 allevamenti di bovine da latte
• 29 a BS, 13 MN, 12 MI-LO, 10 CO-LC
1. Raccolta dati annuali
2. Valutazione autosufficienza alimentare (% SS)
3. Valutazione bilanci aziendali di N e P
4. Valutazione LCA (5 indicatori)
10
SCOPO ed UNITA’ FUNZIONALE: VALUTARE L’IMPATTO AMBIENTALE DI UN
DETERMINATO PRODOTTO:
DEFINIRE L’UNITA’ FUNZIONALE: kg di pane
kg latte
kg carne
STABILIRE I CONFINI DEL SISTEMA:
13
Economica, di massa, contenuto energetico, ecc…?
Allocazione colza
Cederberg, 2004
economic allocation 5% 95%
“L’ALLOCAZIONE”:
14
Produzione alimenti
Produzione
fertilizzanti
e pesticidi
Trasporto alimenti
Produzione energia e carburanti
FROM THE CRADLE TO THE GRAVE
Trasporto latte
Processi industriali
Distribuzione
Consumo
15
LCA -Valutazione dell’impatto ambientale e dei carichi energetici del ciclo di vita di un prodotto tenendo conto di tutte le fasi del processo produttivo
Flysjö, 2011
LCA
methodology
16
University of Arkansas and Michigan Technological University, 2010. 17
18
FU: 1 kg
FPCM
Utilizzo di suolo: m2
Utilizzo di energia fossile: MJ Riscaldamento globale: kg CO2 eq.
Acidificazione: kg SO2 eq. Eutrofizzazione: kg PO4 eq.
Produzione alimenti
Produzione
fertilizzanti e
pesticidi
Trasporto alimenti
Produzione energia e carburanti
LCA - FROM THE CRADLE TO FARM GATE
INDICATORI DI IMPATTO
19
Raccolta dati con questionari Categorie Informazioni richieste
SAU - Superficie coltivata
- Superficie dedicata alle diverse colture
Colture - Quantità prodotte
- Concimazioni, diserbi, insetticidi utilizzati
- Gasolio utilizzato
- Vendita eventuale di prodotti vegetali
Reflui - Strutture di stoccaggio
- Tipologie e modalità di distribuzione dei reflui
Stalla - Numerosità e stabulazione dei gruppi di animali
- Consumo di energia elettrica e di combustibili fossili
- Acquisto di materiali per le lettiere
- Quantità di latte venduto (tenore in grasso e proteine)
- Animali venduti o deceduti, e animali acquistati
- Cessione di letame o liquame
Informazioni
economiche
- Numero salariati e costo
- Lavori contoterzista e costo
- Premio unico PAC
- Ricavi vendita latte
Raccolta dati dagli archivi Categorie Informazioni richieste
Stalla - Razioni alimentari dei diversi gruppi di
animali
- Tipologie di alimenti autoprodotti e
acquistati
- Composizione dei mangimi
- Provenienza e costi delle materie prime dei
mangimi
- Costo di produzione dei foraggi
Categorie Informazioni richieste
LCA - Spese energetiche produzione dei
mangimi.
- Tecniche colturali: energia, fertilizzanti,
pesticidi, ecc..
- Processi di trasformazione: molitura,
estrazione olio, fermentazione, ecc…
- Spese energetiche trasporto.
- Allevamento rimonta esterna.
- Indici di emissione…
Stima
delle
emissioni
CH4
NH3
PO43- N20
NO3
NOx
CO2
20
RISULTATI Valori medi delle aziende (n=69)
media DS minimo massimo
bovine n 110 65 17 300
SAU ha 42.9 28.3 8.5 154.7
bovine/ha n/ha 2.85 1.50 1.24 9.09
carico animale UBA/ha 4.90 2.73 1.98 15.70
produzione latte FPCM kg/d 27.8 3.8 18.1 35.4
Autosufficienza alimentare
% SSI 60.7 16.0 21.6 89.9
Dairy efficiency kg latte/kg SSI 1.30 0.15 0.92 1.60
23
Impatti medi LCA (n=69)
CATEGORIA IMPATTO media DS minimo massimo
emissioni Gas Serra kg CO2-eq. kg-1 FPCM
1.34 0.20 1.02 1.96
on-farm 0.94 0.15 0.67 1.47
off-farm 0.41 0.11 0.15 0.65
Acidificazione g SO2-eq. kg-1 FPCM
18.48 3.82 10.20 31.91
on-farm 15.75 3.63 7.52 29.70
off-farm 2.73 1.59 0.83 10.92
Eutrofizzazione g PO4
3--eq. kg-1 FPCM
8.64 1.72 5.32 13.83
on-farm 6.67 1.87 3.43 12.45
off-farm 1.96 0.87 0.76 6.11
Energia non rinnovabile
MJ-eq. kg-1 FPCM
5.70 1.08 3.22 8.43
on-farm 2.28 0.75 1.27 5.07
off-farm 3.42 0.87 1.35 5.66
Uso suolo m2 kg-1 FPCM
1.58 0.32 0.90 2.27
on-farm 0.75 0.30 0.29 1.55
off-farm 0.83 0.26 0.32 1.71
24
2x
3x
2.5x
2.5x
2.5x
…e nel resto d’Europa?
Scenario UF: 1 kg latte
GWP (kg CO2-eq)
Acidification
(g SO2-eq) Eutrophication
(g PO43--eq)
Energy use (MJ-eq)
Land use (m2 )
Lombardia 2012 1.34 18.5 8.64 5.70 1.58
Nuova Zelanda conv. 0.72 5.68 2.52 1.47 0.94
Svezia conv. 1.1 18.0 6.05 3.55 1.93
Svezia bio. 0.95 15.8 6.60 2.51 3.46
Germania conv. Int. 1.3 18.8 7.50 2.70 -
Germania conv.est. 1 17.0 4.50 1.30 -
Germania bio. 1.3 22.0 2.80 1.20 -
Olanda conv. 1.4 9.0 - 5.00 1.30
Olanda bio. 1.5 10.0 - 3.10 1.80
Francia conv. 1.73 11.0 - 3.70 2.83
Francia bio. 1.92 11.0 - 3.70 4.02
Risultati di LCA condotti in Svezia (Cederberg and Mattsson, 2000), Germania (Haas et al., 2001), Olanda (Thomassen et al. 2008), Francia (Corson et al. 2008) e Nuova Zelanda (Basset-Mens et al., 2005).
Conv: convenzionale; bio: biologico; int: intensivo; est: estensivo 25
Scenario UF: 1 kg latte
GWP (kg CO2-eq)
Acidification
(g SO2-eq) Eutrophication
(g PO43--eq)
Energy use
(MJ-eq)
Land use (m2 )
Lombardia 2012 1.34 18.5 8.6 5.70 1.58
Portogallo 1.02 20.0 2.5 - -
Germania ext_gl 1.17 - - 1.20 3.1
Germania int_gl 1.04 - - 1.52 2.7
Germania ext_tl 1.08 - - 1.32 2.8
Germania int_tl 0.92 - - 1.17 2.2
Finlandia bio. - - - 6.39 -
Finlandia conv. - - - 4.41 -
Irlanda grass. 0.87 6.9 3.4 2.3 0.73
Irlanda conf. 1.03 11.9 4.6 3.9 0.93
Risultati di LCA condotti in Portogallo (Castanheira et al., 2010), Germania (Müller-Lindenlauf et al., 2001), Finlandia (Gronroos et al., 2006) Irlanda (O’Brien et al., 2012).
26 GL: pascolo; TL: misto pascolo-arativo; conf.: confinato
Impatti per kg di latte, on-farm e off-farm
DIPARTIMENTO DI SCIENZE AGRARIE E
AMBIENTALI
27
Impatti on- e off-farm (n=69)
Ripartizione percentuale nelle categorie di impatto
DIPARTIMENTO DI SCIENZE AGRARIE E
AMBIENTALI
On-farm: 70% 85% 78% 40% 48% 28
Relazione tra GHG e carico animale
29
DIPARTIMENTO DI SCIENZE AGRARIE E
AMBIENTALI
30
Bilancio aziendale N, autosufficienza e carico animale
< 80 bovine
80-150 bovine
>150 bovine
bovine n 52 110 205
SAU ha 23.9 41.5 76.3
bovine/ha n/ha 2.36 3.06 3.29
carico animale UBA/ha 3.85 5.33 5.87
produzione latte FPCM kg/d 26.3 28.4 29.0
Autosufficienza alimentare % SSI 64.7 57.2 60.3
Dairy efficiency kg latte/kg
SSI 1.25 1.33 1.34
La dimensione aziendale……..
DIPARTIMENTO DI SCIENZE AGRARIE E
AMBIENTALI
31
< 80 bovine
80-150 bovine
>150 bovine
Emissioni Gas Serra kg CO2-eq. kg-1 FPCM 1.38 1.36 1.26
Acidificazione g SO2-eq. kg-1 FPCM 18.5 19.1 17.4
Eutrofizzazione g PO43--eq. kg-1 FPCM 8.64 8.98 8.06
Energia non rinnovabile MJ-eq. kg-1 FPCM 6.12 5.71 5.00
Uso suolo m2 kg-1 FPCM 1.57 1.65 1.49
Emissioni Gas Serra ON-FARM % del totale 70.9 68.3 70.4
Acidificazione ON-FARM % del totale 86.4 83.6 86.3
Eutrofizzazione ON-FARM % del totale 77.9 75.6 79.4
Energia non rinnovabile ON-FARM % del totale 44.1 36.5 38.4
Uso suolo ON-FARM % del totale 50.3 45.5 46.9
La dimensione aziendale e l’impatto LCA
DIPARTIMENTO DI SCIENZE AGRARIE E
AMBIENTALI
32
L’autosufficienza alimentare…….
DIPARTIMENTO DI SCIENZE AGRARIE E
AMBIENTALI
33
<50%
autosuff 50-70% autosuff
>70% autosuff
bovine n 121 107 107
SAU ha 32.8 42.2 58.1
bovine/ha n/ha 4.20 2.50 1.93
carico animale UBA/ha 7.24 4.35 3.18
produzione latte FPCM
kg/d 28.0 28.7 25.4
Autosufficienza alimentare
% SSI 41.2 62.3 81.3
Dairy efficiency kg latte/kg SSI 1.30 1.33 1.23
34
L’autosufficienza alimentare e LCA
<50%
autosuff 50-70% autosuff
>70% autosuff
Emissioni Gas Serra kg CO2-eq. kg-1 FPCM 1.36 1.31 1.39
Acidificazione g SO2-eq. kg-1 FPCM 18.1 17.7 20.4
Eutrofizzazione g PO43--eq. kg-1 FPCM 8.01 8.34 9.88
Energia non rinnovabile
MJ-eq. kg-1 FPCM 5.91 5.54 5.70
Uso suolo m2 kg-1 FPCM 1.52 1.52 1.77
Emissioni Gas Serra ON-FARM % del
totale 64.7 70.1 75.0
Acidificazione ON-FARM % del
totale 77.5 86.8 90.9
Eutrofizzazione ON-FARM % del
totale 66.1 78.4 86.0 Energia non rinnovabile
ON-FARM % del totale 32.6 39.9 49.0
Uso suolo ON-FARM % del
totale 32.7 47.7 62.7
Aumentare l’efficienza…..
35
Efficienti e autosufficienti
36
<60% autosuff e <1.3 DEffic
>60% autosuff e >1.3 DEffic
37
Efficienti e autosufficienti
<60% autosuff e <1.3 Dairy Eff.
>60% autosuff e >1.3 Dairy Eff.
bovine n 112 117
SAU ha 31.3 58.3
bovine/ha n/ha 4.07 2.13
carico animale UBA/ha 6.97 3.79
produzione latte FPCM
kg/d 26.3 29.3
Autosufficienza alimentare
% SSI 45.4 69.8
Dairy efficiency kg latte/kg SSI 1.20 1.38
Efficienti e autosufficienti
38
<60% autosuff e
<1.3 Dairy Eff. >60% autosuff e
>1.3 Dairy Eff.
Emissioni Gas Serra kg CO2-eq. kg-1 FPCM 1.46 1.33
Acidificazione g SO2-eq. kg-1 FPCM 18.7 19.6
Eutrofizzazione g PO43--eq. kg-1 FPCM 8.35 9.42
Energia non rinnovabile MJ-eq. kg-1 FPCM 6.28 5.56
Uso suolo m2 kg-1 FPCM 1.55 1.63
Emissioni Gas Serra ON-FARM % del totale 66.3 71.5
Acidificazione ON-FARM % del totale 79.4 89.5
Eutrofizzazione ON-FARM % del totale 67.6 83.0
Energia non rinnovabile ON-FARM % del totale 35.4 42.6
Uso suolo ON-FARM % del totale 32.9 52.8
Mogensen, 2012
Quanto impattano gli alimenti zootecnici?
39
E i sistemi foraggeri in Lombardia? Energia per ha
40
41
E i sistemi foraggeri in Lombardia? GHG per MJ prodotto
42
E i sistemi foraggeri in Lombardia? Energia non rinnovabile per MJ
43
E i sistemi foraggeri in Lombardia? Uso suolo per MJ
44
E i sistemi foraggeri in Lombardia? Acidificazione per MJ
Conclusioni……Dove agire?
E’ possibile diminuire il carico animale ?
Diminuire UBA/ha oppure vacche/ha ?
• Aumentare la produzione di latte per capo, senza
penalizzare fertilità, sanità e qualità del latte
• Migliorare l’efficienza alimentare (kg latte/kg alimento)
e dell’azoto (foraggi più digeribili, più energia nella
razione……)
• Migliorare l’efficienza complessiva e la redditività
dell’azienda (gestione della stalla, della rimonta, dei
reflui, dell’alimentazione, della qualità latte, ……)
• Aumentare l’autosufficienza (sia in quantità che in
qualità dei foraggi e degli alimenti autoprodotti)
45
Grazie per l’attenzione
46