Nutrition protéique du porc et changement climatique : état des lieux et perspectives

La production porcine est responsable d’environ 10 % des émissions de gaz à effet de serre (GES) de l’élevage mondial et doit réduire ses impacts. Ces émissions de GES, comptabilisées en sortie de ferme, sont liées à la production d’aliment et la gestion des effluents, pour 60 % et 30 % respectivement. La réduction du taux de protéines alimentaires peut agir sur ces deux sources. Cette revue synthétise les connaissances actuelles sur les bénéfices de cette stratégie pour réduire l’impact changement climatique (CC) en relation avec les matières premières utilisées et la réduction des émissions azotées. Une analyse de cycle de vie (ACV) à l’échelle de l’aliment montre que le CC est réduit de 8 % par point de réduction du taux protéique, grâce au remplacement des matières premières plus impactantes (produits du soja). Ces bénéfices sont dépendants des matières premières disponibles et utilisées, du choix des bases de données d’évaluation environnementale et du contexte technico-économique. La modélisation des émissions azotées en fonction des performances, mise à jour par méta-analyse, permet d’effectuer une ACV en sortie de ferme. Une réduction du CC par kg de porc de 10 % pour un point de baisse du taux protéique est atteignable. Cependant, des lacunes méthodologiques et de connaissances subsistent pour correctement évaluer cette stratégie : facteurs d’émission du N2O, prise en compte de l’utilisation des effluents pour la fertilisation, effet sur les performances zootechniques. Par ailleurs, des évolutions structurelles sont nécessaires pour faciliter la mise en pratique, comme la rémunération des externalités positives

Benefits of low protein diets to decrease greenhouse gas and nitrogen emissions of European broiler production

International audienc

Amino Acid Supplementation to Reduce Environmental Impacts of Broiler and Pig Production: A Review

<jats:p>Poultry and swine farming are large contributors to environmental impacts, such as climate change, eutrophication, acidification, and air and water pollution. Feed production and manure management are identified as the main sources of these impacts. Reducing dietary crude protein levels is a nutritional strategy recognized to both decrease the use of high-impact feed ingredients and alter manure composition, reducing emissions of harmful components. For a successful implementation of this technique, feed-grade amino acid supplementation is crucial to maintaining animal performance. Reducing crude protein lowers nitrogen excretion, especially excess nitrogen excreted in urea or uric acid form, improving nitrogen efficiency. At the feed-gate, low–crude protein diets can reduce the carbon footprint of feed production through changes in raw material inclusion. The magnitude of this reduction mainly depends on the climate change impact of soybean meal and its land-use change on the feed-grade amino acids used. Reducing dietary crude protein also lowers the environmental impact of manure management in housing, storage, and at spreading: nitrogen emissions from manure (ammonia, nitrates, nitrous oxide) are reduced through reduction of nitrogen excretion. Moreover, synergetic effects exist with nitrogen form, water excretion, and manure pH, further reducing emissions. Volatilization of nitrogen is more reduced in poultry than in pigs, but emissions are more studied and better understood for pig slurry than poultry litter. Ammonia emissions are also more documented than other N-compounds. Low–crude protein diets supplemented with amino acids is a strategy reducing environmental impact at different stages of animal production, making life cycle assessment the best-suited tool to quantify reduction of environmental impacts. Recent studies report an efficient reduction of environmental impacts with low–crude protein diets. However, more standardization of limits and methods used is necessary to compare results. This review summarizes the current knowledge on mitigation of environmental impacts with low–crude protein diets supplemented with amino acids in poultry and swine, its quantification, and the biological mechanisms involved. A comparison between pigs and poultry is also included. It provides concrete information based on quantified research for decision making for the livestock industry and policy makers.</jats:p&gt

Évaluation par analyse de cycle de vie de stratégies de baisse du taux protéique dans les aliments pour porcs charcutiers

International audienceReducing dietary crude protein (CP) is a recognized strategy to reduce environmental impacts of fattening pigs. This study evaluated environmental impacts of dietary CP reductions made possible by the availability of new feed-grade amino acids (AA), in the current French context. Dietary CP reductions of -1.0, -1.5 and -2.0 percentage points compared to current practices (Ref), allowing the incorporation of soybean products or not, providing all of the feed-grade AA available or only until Val, with two lysine origins were explored for a restricted two-phase feeding plan. Life cycle assessment was performed with two sets of system boundaries: LIM1 (feed production, housing, slurry storage) and LIM2 (LIM1 + spreading and savings in mineral fertilisers). Despite a significant effect of CP reduction and the AA provided on growth performances (P < 0.05), absolute variations were small. Energy demand increased and acidification decreased after CP reduction (P<0.05). Climate change decreased after a 1-percentage-point reduction in CP and exclusion of soybean but increased after CP reduction in the other scenarios (P<0.05). These two impacts were higher when using Chinese lysine (P<0.05) compared to European lysine. Eutrophication decreased after CP was reduced by 1 percentage point but increased when it was reduced further (P<0.05). Land use increased after CP reduction and exclusion of soybean (P<0.05). A deficit in AA had no effect on environmental impacts. System boundaries had a significant effect (P<0.05) on all impacts except land use, with an interaction with CP level for acidification (P<0.05). Very low CP strategies reduce impacts primarily caused by nitrogen emissions but increase feed-production impacts if diets are not formulated according to environmental constraints.La réduction de la teneur en matières azotées (MAT) des aliments est une stratégie reconnue pour réduire les impacts environnementaux des porcs. Cette étude évalue les impacts environnementaux de baisses de MAT permises par les acides aminés (AA) libres autorisés dans le contexte français actuel. Les baisses de MAT explorées sont -1, 1,5 et 2 points, avec ou sans soja, en fournissant tous les AA libres ou uniquement juste la valine, avec deux origines de lysine. Une analyse de cycle de vie a été réalisée pour deux limites de système : LIM1 (production d’aliments, bâtiment, stockage du lisier) et LIM2 (LIM1 + épandage et économie de fertilisant minéral). Malgré un effet significatif du niveau de MAT et de l’apport en AA (P < 0,05) sur les performances, les variations numériques sont faibles et l’apport en AA n’a pas d’effet sur les impacts environnementaux. La baisse de MAT augmente la demande en énergie et réduit l’acidification (P < 0,05). Le changement climatique diminue dans le scénario -1 point de MAT sans soja et augmente dans les autres (P < 0,05). Ces impacts sont plus élevés avec la lysine chinoise qu’européenne (P < 0,05). L’eutrophisation diminue avec une baisse d’1 point de MAT, puis augmente (P < 0,05). L’occupation des sols augmente avec la baisse de MAT et l’interdiction du soja (P < 0,05). Les limites de système ont un effet significatif (P < 0,05) sur tous les impacts sauf l’occupation des sols et interagissent avec le niveau de MAT pour l’acidification (P < 0,05). Une réduction importante de MAT réduit les impacts liés aux émissions azotées mais augmente ceux des aliments, sans contrainte environnementale de formulation

Évaluation par analyse de cycle de vie de stratégies de baisse du taux protéique dans les aliments pour porcs charcutiers

International audienceReducing dietary crude protein (CP) is a recognized strategy to reduce environmental impacts of fattening pigs. This study evaluated environmental impacts of dietary CP reductions made possible by the availability of new feed-grade amino acids (AA), in the current French context. Dietary CP reductions of -1.0, -1.5 and -2.0 percentage points compared to current practices (Ref), allowing the incorporation of soybean products or not, providing all of the feed-grade AA available or only until Val, with two lysine origins were explored for a restricted two-phase feeding plan. Life cycle assessment was performed with two sets of system boundaries: LIM1 (feed production, housing, slurry storage) and LIM2 (LIM1 + spreading and savings in mineral fertilisers). Despite a significant effect of CP reduction and the AA provided on growth performances (P < 0.05), absolute variations were small. Energy demand increased and acidification decreased after CP reduction (P<0.05). Climate change decreased after a 1-percentage-point reduction in CP and exclusion of soybean but increased after CP reduction in the other scenarios (P<0.05). These two impacts were higher when using Chinese lysine (P<0.05) compared to European lysine. Eutrophication decreased after CP was reduced by 1 percentage point but increased when it was reduced further (P<0.05). Land use increased after CP reduction and exclusion of soybean (P<0.05). A deficit in AA had no effect on environmental impacts. System boundaries had a significant effect (P<0.05) on all impacts except land use, with an interaction with CP level for acidification (P<0.05). Very low CP strategies reduce impacts primarily caused by nitrogen emissions but increase feed-production impacts if diets are not formulated according to environmental constraints.La réduction de la teneur en matières azotées (MAT) des aliments est une stratégie reconnue pour réduire les impacts environnementaux des porcs. Cette étude évalue les impacts environnementaux de baisses de MAT permises par les acides aminés (AA) libres autorisés dans le contexte français actuel. Les baisses de MAT explorées sont -1, 1,5 et 2 points, avec ou sans soja, en fournissant tous les AA libres ou uniquement juste la valine, avec deux origines de lysine. Une analyse de cycle de vie a été réalisée pour deux limites de système : LIM1 (production d’aliments, bâtiment, stockage du lisier) et LIM2 (LIM1 + épandage et économie de fertilisant minéral). Malgré un effet significatif du niveau de MAT et de l’apport en AA (P < 0,05) sur les performances, les variations numériques sont faibles et l’apport en AA n’a pas d’effet sur les impacts environnementaux. La baisse de MAT augmente la demande en énergie et réduit l’acidification (P < 0,05). Le changement climatique diminue dans le scénario -1 point de MAT sans soja et augmente dans les autres (P < 0,05). Ces impacts sont plus élevés avec la lysine chinoise qu’européenne (P < 0,05). L’eutrophisation diminue avec une baisse d’1 point de MAT, puis augmente (P < 0,05). L’occupation des sols augmente avec la baisse de MAT et l’interdiction du soja (P < 0,05). Les limites de système ont un effet significatif (P < 0,05) sur tous les impacts sauf l’occupation des sols et interagissent avec le niveau de MAT pour l’acidification (P < 0,05). Une réduction importante de MAT réduit les impacts liés aux émissions azotées mais augmente ceux des aliments, sans contrainte environnementale de formulation

New insights on low protein diets to sustain optimal performance and reduce emissions in poultry and pigs

International audienc

Modelling nutrition and management in swine production systems to reduce their environmental impacts: a life cycle perspective

International audienceModelling nutrition and management in swine production systems to reduce their environmental impacts: a life cycle perspectiv