Análisis del Ciclo de Vida (ACV) en un Sistema Silvopastoril Intensivo (SSPi) y un sistema intensivo convencional orientados a la producción de leche bajo condiciones de bs – T

Abstract

Resumen: con el objetivo de cuantificar algunos impactos ambientales negativos asociados a la producción de leche en un sistema silvopastoril intensivo - SSPi con Leucaena leucocephala y un sistema intensivo de lechería tropical - SILT bajo condiciones de bs-T, se llevó a cabo un análisis de ciclo de vida - ACV siguiendo las normas ISO 14040 y 14044 para evaluar el potencial de calentamiento global, uso de energía no renovable - UENR y uso del suelo - US en este tipo de sistemas. Para estimar la generación de gases de efecto invernadero - GEI, se determinaron las emisiones in vitro de metano (CH4) por fermentación entérica en diferentes dietas ofrecidas habitualmente en condiciones de trópico seco para Colombia, y se cuantificaron los flujos de CO2, CH4 y N2O provenientes de praderas y excretas animales para ambos escenarios por medio de la técnica de cámara cerrada estática. Los flujos para los tres gases en praderas fueron más altos en el SILT (p0,0001), ya que en promedio el SSPi emitió 47,9; 2,2 y 11,6% de CO2, CH4 y N2O respectivamente, de lo encontrado en el SILT. Para ambos sistemas se presentaron emisiones de 315 590 vs. 151 154; 170,37 vs. -3,73 y 541,3 vs. 62,9 μg m2 h-1 de CO2, CH4 y N2O, respectivamente. En cuanto a las excreciones, el SSPi presentó mayores emisiones de CO2 en estiércol (p=0,034), pero el SILT tuvo mayores emisiones de N2O al generar 4663 frente a 1854 μg m2 h-1 (p=0,029). Para el caso de la orina, el SSPi solo mostró emisiones en un 56; 2,1 y 11,4% de CO2, CH4 y N2O, frente a los flujos encontrados en el SSPi. En las emisiones de CH4 in vitro se encontró, que los SSPi emitieron menores cantidades, aunque entre los sistemas con suplementación (SSPi con oferta de harina de arroz vs. SILT basado en pasto estrella con alimentos concentrados) no se encontraron diferencias (p0,05), pero si entre los sistemas sin suplementación (SSPi con L. leucocephala y pasto estrella vs. sistema basado solo en pasto estrella) evidenciando un efecto de la L. leucocephala en las emisiones (p=0,0029). Finalmente el ACV realizado para cada una de las unidades funcionales - UF registró que el SSPi emitió menos cantidad de GEI. Particularmente, para producir un kg de LCGP, el SSPi emitió 12,3% menos de GEI que el SILT (2,05 vs 2,34 kg de CO2-eq). Además, para producir un kg de LCE, un kg de proteína y un kg de grasa este mismo sistema generó 12,51; 18,94 y 22,93% menos de CO2 –eq, respectivamente respecto al sistema intensivo tradicional. Con relación al UENR, el SSPi requirió sólo un 63% de energía para producir un kg de leche corregido por grasa y proteína de la usada en el SILT (3,64 vs 5,81 Mj kg de LCGP-1). Finalmente, en el US para los dos sistemas, SILT fue más eficiente en el uso de este recurso en todas las UF frente al SSPi, el SILT necesitó 1,33 m2 para producir un kg de LCGP; 31,14 m2 para un kg de grasa y 33,09 m2 para un kg de proteína. Estos valores fueron solo un 19,56; 22,20 y 21,10% del área interna que utilizó el SSPi. Se concluye que los SSPi con leucaena pueden ser una alternativa real disminuir las emisiones de GEI hasta un 30% por unidad de producto frente a sistemas convencionales, además de permitir alta productividad animal, gracias a la inclusión de nuevas practicas productivas como el uso de leguminosas para la alimentación animal, adecuada oferta se alimentos concentrados y un apropiado balance de la dieta que permita disminuir la excreción de N

Abstract: in order to quantify the different environmental impacts associated with the production of milk in a Leucaena leucocephala-based intensive silvopastoral system - ISS and an intensive system of tropical dairy - ISTD under conditions of bs-T, a life cycle analysis - LCA was conducted to evaluate the global warming potential - GWP, the use of non-renewable energy - UNRE and land use - LU associated with such systems. To estimate the generation of greenhouse gases - GHG in these systems, in vitro methane (CH4) from enteric fermentation were determined in diets commonly offered in Colombian dry tropical conditions and CO2, CH4 and N2O fluxes were quantified from pasture and animal excreta for both scenarios using the static closed chamber technique. Flows for the three gases in grassland were higher in the ISTD (p 0.0001), emitting the ISS only 47.9; 2.2 and 11.6% on average of CO2, CH4 and N2O respectively, than ISTD. For both systems, emission were 315 590 vs. 151 154; 170.37 vs. -3.73 and 541.3 vs. 62.9 μg m2 h-1 of CO2, CH4 and N2O, respectively. In terms of excretion, ISS had higher CO2 in manure (p = 0.034), but the ISTD had higher N2O emissions by generating 4663 vs. 1854 μg m2 h-1 (p = 0.029). In the case of urine, the ISS only showed emissions by 56; 2.1 and 11.4% of CO2, CH4 and N2O, opposite flows found on the ISTD. As for the in vitro CH4 emissions, it was found that the ISS generated smaller amounts, but that there were no differences between the two systems with supplementation, (p 0.05), but that there were differences between systems without supplementation, showing that L. leucocephala reduces emissions (p=0.0029). Finally as to the LCA performed, for each of the functional units – FU, ISS had lower GHG emissions. Particularly, to produce a kg of fat and protein corrected milk - FPCM, ISS emitted 12.3% fewer GHGs than ISTD (2.05 vs. 2.34 kg CO2-eq). Furthermore, to produce one kg of energy correted milk, one kg of protein and one of milk fat, the ISS generated 12,51; 18,94 and 22,93% less CO2 eq, respectively, compared to the intensive system of tropical dairy. In what refers to UNRE, the ISS required only 63% of energy to produce one kg of FPCM than was used in the TS (3.64 vs. 5.81 kg LCGP Mj-1). Finally, for the LU for the two systems, the ISTD was more efficient in the use of soil in all UF compared to ISS, with TS needing 1.33 m2 to produce 1 kg of FPCM, 31.14 kg m2 to produce 1 kg of milk fat and 33.09 m2 to produce one kg of protein. These values were only 19.56; 22.20 and 21.10% of the internal area used by the ISS. We conclude that the leucaena ISS can be a real alternative to reduce GHG emissions by at least 30% per unit of product compared to the traditional systems, in addition of allowing animals to be highly productive, due to the inclusion of new production practices such as the use legumes as animal feeds, providing an adequate concentrate supply and allowing a proper dietary balance that leads to reduced excretion of N