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Estrategias de reducción de amoniaco para los sectores porcino y avícola

Financiado por el Departamento de Agricultura, Medio Ambiente y Asuntos Rurales (DAERA), el Instituto Agroalimentario y de Biociencias (AFBI) está llevando a cabo un importante programa de investigación y ha publicado esta serie de artículos para ayudar a las partes interesadas a comprender el problema y adoptar soluciones para reducir las emisiones.

Los niveles de amoníaco en el aire son altos en NI. Estos altos niveles pueden tener efectos ambientales negativos de amplio alcance en hábitats sensibles, salud humana y cambio climático. Se han fijado objetivos internacionales para la reducción de las emisiones de amoniaco, y el Reino Unido debe lograr una reducción del 16% para 2030, en comparación con los niveles de 2005.

Este artículo es el sexto de una serie de artículos de AFBI que analizan el problema del amoníaco. En un artículo anterior, Se demostró que el impacto de un conjunto de estrategias de reducción de amoníaco adoptadas en toda la provincia reduce las emisiones de amoníaco en todo el territorio nacional en un 25%. El artículo de la semana pasada demostró que la adopción de tecnologías probadas de reducción de amoníaco, muchos de ellos a bajo costo, puede reducir las emisiones en las granjas lecheras típicas en más del 43% y en las granjas de carne típicas en un 34-42%.

Como parte del mismo programa de investigación, AFBI, trabajando en colaboración con Rothamsted Research, también han estado modelando las emisiones de amoníaco para las típicas empresas porcinas y avícolas de Irlanda del Norte utilizando el modelo de inventario del Reino Unido (NARSES). Se han aplicado una serie de medidas de reducción de amoníaco probadas y prácticas a estos escenarios de referencia para evaluar el efecto general en las emisiones de amoníaco de las granjas típicas de cerdos y aves de corral para demostrar las reducciones que se pueden lograr en las granjas individuales.

Escenarios del sistema porcino

Los dos sistemas investigados aquí generalmente representan una gran proporción de productores de cerdos IN. Estos son 1) Cerdas y camada (hasta 40 kg) y 2) Cerdos de engorde (40 a 115 kg). La Tabla 1 describe los parámetros clave adoptados como "línea de base" para cada uno de estos sistemas.

Tabla 1. Parámetros modelados para los sistemas porcinos de línea de base Estrategias de reducción de amoniaco

Se aplicaron varias estrategias de reducción de amoníaco a ambos sistemas porcinos para generar "escenarios de mitigación". Estos incluyeron:

Una quinta medida, Ajuste del pH de la lechada en casa (acidificación), se aplicó a un duplicado del escenario 2.

Resultados

Como se muestra en la Figura 1, en el escenario de las cerdas y la camada (1) la emisión total de amoníaco se reduce en 45% . La mayoría de estas reducciones se logran en el alojamiento debido al mejoramiento genético modelado del animal y la frecuente extracción de purines a una tienda al aire libre cubierta.

Figura 1. Comparaciones de las emisiones anuales totales de la granja entre las líneas de base del escenario porcino y las mitigaciones
Un cambio a almacenes de purines cubiertos logra reducciones de emisiones proporcionalmente más altas en el sector porcino que en el sector ganadero debido al mayor contenido de nitrógeno amoniacal del purín de cerdo en comparación con el purín de ganado. y el hecho de que el purín de cerdo no se encostra tan fácilmente como el purín de ganado. La formación de costras crea una barrera natural y ayuda a reducir algunas de las emisiones de amoníaco del almacenamiento de lechada. Finalmente, Las emisiones que se esparcen por la tierra se reducen en aproximadamente un 60% con el paso de la placa de salpicadura a la zapata de arrastre.

En el escenario del cerdo de acabado (2) una reducción total de amoníaco de 55% se logra con la reducción adicional por encima del escenario anterior en gran parte debido a la reducción de la proteína cruda (PC) en la dieta a un nivel óptimo. Cuando se agregó un ajuste de pH a la lechada interna (acidificación) a este escenario (3) el amoníaco total de la granja se redujo en 79%. Esta es una reducción adicional muy significativa, sin embargo, los efectos sobre la salud del suelo de la aplicación a largo plazo de purines con pH ajustado (acidificados) a la tierra requieren más investigación.

Escenarios del sistema avícola

Se modeló una gama de sistemas avícolas típicos de NI, pero los dos que se muestran aquí representan 1) un sistema estándar de pollos de engorde y 2) un sistema de gallinas ponedoras de varios niveles. La Tabla 2 describe los parámetros clave utilizados en cada uno de los sistemas como una "línea de base".

Cuadro 2. Parámetros modelados para los sistemas avícolas de línea base.
Estrategias de reducción de amoniaco

Se aplicaron tres medidas de reducción de amoniaco a cada sistema avícola. Estos incluyeron:

Resultados

Ambos escenarios lograron un 24% reducción de las emisiones totales de amoniaco cuando se aplicaron las medidas de reducción (Figura 2). La mayoría de las reducciones se logran en vivienda, debido a la mejora genética modelada de las aves, la dieta CP optimizada y el aumento de la materia seca de la cama. Sin embargo, Estas medidas también reducen las emisiones en la tierra, ya que una menor excreción de nitrógeno conduce a un estiércol con un menor contenido de nitrógeno amoniacal.

Las emisiones que esparcen estiércol en la tierra son una proporción significativa de las emisiones totales de un sistema avícola (como se supone aquí). Sin embargo, en Irlanda del Norte, una gran proporción de estiércol de aves de corral se exporta fuera de la explotación, por lo que las emisiones terrestres pueden no ser un componente del sistema local. Si omitimos las emisiones de propagación terrestre de los cálculos, reducciones de emisiones de amoniaco de 35% son alcanzables en ambos escenarios.

Las reducciones de amoníaco durante la propagación de la basura de las aves de corral a los pastizales son intrínsecamente difíciles de lograr. La incorporación de estiércol de aves de corral en la tierra labrada dentro de las 24 h siguientes a la aplicación dará lugar a una reducción significativa de las emisiones en comparación con la propagación al voleo en los pastizales. pero esto no se modeló en esta ocasión.

Otra opción de reducción sería la de esparcirse solo en condiciones climáticas favorables, es decir, temperaturas frías, o para tratar la basura en casa o almacenamiento con alumbre, que ha ganado popularidad en los EE. UU. y puede lograr reducciones de emisiones de hasta un 70% a través de la acidificación. Sin embargo, similar a la acidificación de purines de cerdo, Los efectos sobre la salud del suelo de la aplicación a largo plazo de estiércol acidificado a la tierra requieren más investigación.

Los depuradores de aire también ofrecen un potencial significativo de reducción de emisiones (hasta un 90% de reducción de las emisiones de los alojamientos) tanto para las instalaciones porcinas como para las avícolas. Pero esta medida no se modeló, ya que se considera una solución de "final de tubería" relativamente cara. Los depuradores son más efectivos en alojamientos con ventilación mecánica y no tan efectivos en sistemas de corral.

En general, se pueden lograr reducciones significativas en las emisiones de amoníaco en los escenarios porcinos y avícolas modelados, utilizando estrategias de reducción de amoniaco existentes y comprobadas que sean técnicamente viables y podrían adoptarse en un plazo de 5 a 10 años.

La mejora genética es algo que continuará desarrollándose a través de la selección para la eficiencia alimenticia. Las dietas optimizadas de proteína cruda son un método rentable para reducir la excreción de nitrógeno y, posteriormente, las emisiones de amoníaco. Cambios en la gestión del estiércol, como cubrir los depósitos de purines, secar la basura y esparcir la lechada arrastrando zapatas requerirá una inversión de capital más significativa en las granjas, pero son importantes si se quieren lograr reducciones significativas en las emisiones de los sectores.

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