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Réduire les impacts environnementaux des aliments pour les animaux d'élevage

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Aurélie Wilfart et al., INRA Productions Animales (FRA), 2018, volume 31, n° 3, avril, p. 289-306

L’alimentation animale peut représenter de 30 à 95 % des impacts environnementaux des produits animaux en sortie de ferme. Des données d’impacts environnementaux des matières premières ont été publiées mais il n’existait pas de données adaptées aux productions françaises. Le projet ECOALIM propose une base de données d’impacts environnementaux des matières premières utilisées en alimentation animale en France (154 matières premières disponibles). Dans le projet, une méthodologie de formulation multiobjectif a été développée pour produire des éco-aliments à impacts réduits et à prix maitrisé. Les impacts des aliments calculés à la tonne d’aliment sont ainsi modifiés de &‡22; 6 à &‡22; 14 % en production de porcs charcutiers et de + 4 à &‡22; 18 % en poulet de chair selon l’impact considéré, par rapport à une formulation à moindre coût classique et en considérant la disponibilité actuelle des MP. Dans le même temps, le prix de l’aliment est augmenté en moyenne d’1% en porc charcutier et de 3 % en poulet de chair. En biphase, avec restriction en porc charcutier, les impacts du kg de poids vif en sortie de ferme sont alors réduits de &‡22; 2 % à &‡22; 10 %. En poulet de chair, avec une alimentation classique en 3 phases, les impacts du kg de poids vif en sortie de ferme sont quant à eux réduits de &‡22; 2 à &‡22; 14 % (sauf pour l’occupation des terres qui augmente de 3%). À l’échelle territoriale, la réduction des impacts des aliments n’excède pas &‡22; 10 % en raison des compétitions entre filières pour les matières premières à faibles impacts.

2018

Évaluation de la contribution nette des élevages de porcs en France à la production alimentaire de protéines pour l’Homme

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50es Journées de la Recherche Porcine, 6 et 7 février 2018, Paris, p. 37-42, par Sarah Laisse, Didier Gaudré, Yvon Salaün et Jean-Yves Dourmad 

Le porc peut être perçu comme concurrent de l’Homme pour les ressources végétales, pour son alimentation. Toutefois, si les porcs consomment des céréales qui auraient pu être en partie dédiées à l’alimentation humaine, ils valorisent également des coproduits non consommables par l’Homme. L’objectif de cette étude est d’évaluer la contribution nette des élevages de porcs en France à la production de protéines pour l’alimentation humaine. A cet effet, l’indice de consommation n’est pas suffisant puisqu’il ne permet pas de différencier les ressources végétales qui auraient pu être effectivement consommées par l’Homme de celles qui n’auraient pu l’être. Par ailleurs, la viande n’est pas le seul produit des carcasses porcines valorisé en alimentation humaine. L’étude s’appuie donc sur un nouvel indicateur : l’Efficience de Conversion des Protéines Consommables par l’homme (ECpc), qui correspond au rapport entre la somme des protéines produites par l’élevage à destination de la consommation humaine, divisée par la somme des protéines végétales consommées par l’élevage mais qui auraient pu l’être directement par l’Homme. L’ECpc a été évaluée selon différents modes d’alimentation et performances zootechniques des élevages porcins français, ainsi que selon différents scénarios de consommation des aliments par l’Homme. Les résultats indiquent que l’élevage de porcs a la capacité de contribuer favorablement à la production de protéines pour l’Homme malgré la compétition pour une partie des ressources végétales (ECpc > 1). L'ECpc apparaît dépendre plus de la composition des rations que des performances. Les résultats montrent aussi une sensibilité élevée de ce paramètre aux modes de consommation des produits animaux et des végétaux par l’Homme.

Estimating the net contribution of French pig livestock to the protein supply for humans

Pigs may be perceived as in competition with humans for food supply, as eating large quantities of plants. Pigs eat cereals, of which a part could have been eaten directly by humans, but also by-products from food and biofuel industries that humans could not eat. The objective of this study was to estimate the contribution of French pig farming to the net production of protein for human consumption. For this purpose, the feed conversion ratio (kg feed/kg meat produced) would not allow to differentiate plant resources humans could eat or not. The study is based on an updated efficiency indicator: the human edible protein conversion Efficiency (hepCE). The hepCE is the ratio of human edible protein produced by livestock (meat, but also offal, gelatine, edible blood) to the human edible plant protein consumed by livestock. The sensitivity of the hepCE indicator was evaluated in pig production under scenarios of feed composition and livestock performance, and scenarios of human food consumption. Results indicate that pig farming can contribute positively to net production of protein for human consumption, despite a competition for a part of plant proteins (hepCE > 1). The efficiency is increased when more by-products are used in the feed and hepCE appears to be more sensitive to feed formulation than to animal performance. The hepCR should be used with caution because of this sensitivity to feed composition and to the definition of the fraction of feedstuffs and animal products edible by humans.

PDF icon Sarah Laisse (IDELE / IFIP), et al., 50es JRP, 6 et 7 février 2018, Paris, p. 37-42
2018

Contribution de ELFE à l’établissement de facteurs d’émission d’ammoniac par les bâtiments et le stockage en élevage porcin

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50es Journées de la Recherche Porcine, 6 et 7 février 2018, Paris, p. 13-24, par  Aurore Vigan (IFIP) et al.

 Un consortium regroupant des acteurs de la recherche et du développement s’est créé afin de construire une base de données (ELFE) compilant les valeurs publiées dans la littérature internationale des facteurs d’émission d’ammoniac, gaz à effet de serre, odeurs, particules et métadonnées associées. Environ 1 000 références ont été identifiées et ont permis de fournir des FE par poste d’émission (bâtiment, stockage, traitement, épandage, pâturage) et par itinéraire technique. Les FE ont été convertis dans des unités communes afin de permettre leur comparaison par espèce animale et par poste d’émission. Des moyennes de FE associées à leurs écarts-types sont ensuite calculées pour un ensemble d’itinéraires techniques définis par filière. L’analyse permet également d’évaluer l’incidence de la mise en place de pratiques de réduction et de préciser l’influence des métadonnées sur les niveaux d’émissions. Cette synthèse illustre la valorisation de la base de données dans le cas des émissions d’ammoniac des élevages porcins au niveau des postes bâtiment et stockage. Les émissions d’ammoniac en élevage standard pour les porcs en engraissement s’élèvent pour le bâtiment à 3,93 ± 1,69 kg NH3.place-1.an-1 et pour le stockage à 11,9 ± 11,0 % N stocké. Bien que ces moyennes de NH3 soient cohérentes avec les valeurs des documents officiels de référence (BREF, EMEP, UNECE), les écart-types associés valident l’intérêt d’intégrer les métadonnées pour identifier de nouveaux paramètres de variation. Enfin, cette étude permet de dresser un bilan des informations nécessaires à l’utilisation des données de la littérature. Ces informations sont ensuite comparées à celles réellement trouvées dans les publications consultées ce qui dévoile un manque d’information conséquent conduisant à l’exclusion de nombreuses données ne pouvant pas être analysées.

 ELFE contribution to the development of ammonia emission factors from building and manure storage in pig production

A consortium involving research and extension services partners was created to develop a database (ELFE) gathering international literature references on gaseous emissions in pork, poultry and ruminants productions and related metadata. Around 1 000 publications were recorded and provided emission factors according to processing steps in manure management (i.e. indoor and outdoor storage, treatment, spreading and pasture) in different technical itineraries. EF were converted to allow their comparison by animal production and manure step management. Average EF and their standard deviation were calculated per technical itinerary and EF-variability due to metadata and mitigation practices were analyzed. Technical itineraries were previously defined for each animal production and depending on the emission source. The first ammonia emission results in pig production during indoor and outside manure storage phases are presented and commented in this paper. In a standard configuration of pig farm, the calculated average NH3 emission is 3,93 ± 1,69 kg NH3.animal place-1.year-1 from building and 11,9 ± 11,0 % N stored from outside storage. These results are consistent with official reference documents values on gaseous emissions (BREF, EMEP, UNECE) but standard deviation associated to average values illustrate the importance of meta data in the determination of variation factors. Finally, this paper lists the information that remains necessary to analyze literature data. This list is then compared to information really found in the collected publications. This approach shows an important lack of data in a lot of the publications leading to emission values which could not be analyzed in this project.

PDF icon Aurore Vigan (IFIP) et al., 50es JRP, 6 et 7 février 2018, Paris, p. 13-24
2018

Exposition des travailleurs à l’ammoniac et aux particules PM2,5 durant l’alimentation des porcelets et le tri des porcs charcutiers

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50es Journées de la Recherche Porcine, 6 et 7 février 2018, Paris, p. 1-6, par Solène Lagadec (CRAB) et al.

L’air des bâtiments d’élevage contient une large variété de polluants aériens (particules, gaz, bactéries, champignons) qui, à des teneurs élevées, peuvent avoir un impact sur la santé du travailleur. Parmi les différentes tâches réalisées en élevage porcin, l’alimentation des porcelets en post-sevrage (ALIM) et le tri des porcs charcutiers (TRI) font partie des plus exposantes aux gaz et particules. L’objectif de cette étude est de caractériser l’exposition des travailleurs dans ces situations afin de préciser les facteurs de sa variabilité et d’identifier les paramètres permettant une moindre exposition. Pour cela, des mesures ont été réalisées dans 20 élevages bretons au cours de deux périodes climatiques contrastées (chaude vs froide) afin d’intégrer l’effet saison. Les teneurs en ammoniac dans l’air ambiant ont été mesurées au moyen de tubes colorimétriques (Dräger), les concentrations en particules PM2,5(particules d’un diamètre aérodynamique inférieur à 2,5 mm) par un compteur de poussières (GRIMM G1.109, Intertek). Les teneurs moyennes en ammoniac sont de 9 ± 8 ppm lors de l’alimentation en post-sevrage et de 14 ± 9 ppm lors du tri des porcs charcutiers. Les concentrations en particules PM2,5 sont de 153 412 ± 48 870 particules/L et de 214 688 ± 112 464 particules/L respectivement, au moment de l’alimentation en post-sevrage et du tri des porcs charcutiers. Les concentrations massiques en particules PM2,5 sont de 113 ± 50 mg/m3 et de 223 ± 131 mg/m3, respectivement au moment de l’alimentation en post-sevrage et du tri des porcs charcutiers. Ces résultats présentent une forte variabilité, montrant ainsi une différence élevée d’exposition des travailleurs entre élevages au moment de la réalisation de ces tâches ; les principaux facteurs de variation identifiés sont liés à la gestion de l’ambiance et la gestion des déjections.

 Exposure of workers to ammonia and particulates during piglet feeding and fattening pig sorting 

 In livestock buildings, ambient air contains a wide variety of airborne pollutants (particulates, gases, bacteria, fungi) that, at high levels, can have an impact on the worker's health. Among the different tasks carried out by workers in pig farm, the feeding of post-weaning piglets (ALIM) and the sorting of fattening pigs (TRI) are among the most exposed to gases and particles. The objective of this study is to characterize the exposure of workers at the time of these tasks in order to define the factors of variability and identify the parameters allowing a reduced exposure. To do this, measurements were carried out in 20 pig farms from Brittany during two contrasting climatic periods (hot vs cold) in order to take into account the season effect. Ammonia concentrations in ambient air were measured using colorimetric tubes (Dräger) and particulate PM2,5 (particles with an aerodynamic diameter of less than 2.5 m) by a dust meter (GRIMM G1.109, Intertek). Respectively for piglet feeding and pig sorting, mean ammonia contents were 9 ± 8 ppm and 14 ± 9 ppm; PM2,5 particle number concentrations were 153,412 ± 48,870 / L and 214,688 ± 112,464 / L ; last, mass concentrations of PM2,5 particles were 113 ± 50 g / m3 and 223 ± 131 g / m3. These results show a high variability, attesting a high difference in exposure between farms when workers carrying out these tasks. Finally, the main factors of variation identified are related to the management of the air quality and the manure. 

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2018

Incidences environnementales de stratégies d’alimentation innovantes en élevages porcins

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50es Journées de la Recherche Porcine, 6 et 7 février 2018, Paris, p. 31-36, par Sandrine Espagnol et al.

Les stratégies d’alimentation permettent de réduire les impacts environnementaux des élevages porcins : (1) en utilisant une formulation multiobjectif (MO) pour produire des aliments en prenant en compte les prix des matières premières et leurs impacts environnementaux, (2) en adaptant les aliments aux besoins des animaux pendant leur croissance. Cette étude analyse la combinaison de ces deux stratégies et les incidences environnementales associées en utilisant une approche de modélisation. Différentes stratégies de conduite alimentaire sont spécifiées pour la période d’engraissement : biphase (BP), biphase avec une réduction de la teneur en énergie (BPeg) ou en acides aminés (BPaa) des aliments ; multiphase pour des animaux en groupes (MPg) ou en individuel (MPi). Pour chaque stratégie, les aliments sont formulés à moindre coût (MinPrix) vs en mode MO. Les impacts environnementaux du kilogramme de porc en sortie d’élevage sont évalués par analyse de cycle de vie et comparés à un scénario de référence, BP-MinPrix. Avec le mode MO, presque toutes les stratégies (à l’exception de BPeg, pour les impacts acidification et changement climatique) conduisent à une réduction d’impacts : jusqu’à 10% dans le contexte actuel de disponibilité en matières premières. Trois facteurs expliquent les résultats contrastés entre stratégies et impacts : (1) la contribution relative des aliments aux différents impacts du porc (de 34% à 98%), (2) l’indice de consommation qui reflète l’efficacité globale du système et influence le niveau d’excrétion et les émissions gazeuses associées, (3) la teneur en protéines du régime qui explique le niveau d’excrétion azotée. Cette étude souligne la nécessité d’optimiser globalement les stratégies d’alimentation des animaux d’élevage, en prenant en compte les impacts des aliments, les performances des animaux et la gestion des effluents. 

Environmental impacts of different innovative feeding strategies on pig farms

Feeding strategies can be used to reduce environmental impacts of pig production by (1) using a multiobjective function (MO) to formulate feeds based on the price and environmental impacts of feedstuffs and/or (2) adapting the feed to changes in animal requirements during the fattening phase. This study analyses combination of the two options and their environmental consequences. Five feeding strategies were specified for the fattening period: two-phase feeding (BP); two-phase feeding with a reduction in dietary energy content (BPeg) or amino acid content (BPaa); and a multiphase feeding strategy managed either at the pen level (MPg) or by individual feeding (MPi). For each strategy, feeds were formulated with both a least cost formulation (LC) and with a MO formulation. Environmental impacts per kg of pig live weight at the farm gate were assessed with Life Cycle Analysis and compared to those of a baseline scenario (BP-LC). With MO, all strategies reduced environmental impacts per kg of pig up to 10%, except the BPeg strategy for acidification and climate change impacts. Three main factors explained the results among impacts and strategies: (1) relative contribution of feed to LCA impacts of pigs (34-98%); (2) feed conversion ratio, which indicates the overall efficiency of the system and drives nitrogen excretion and gas emissions; and (3) the nutritional composition of feed (protein content), which explains nitrogen excretion. This study highlights the need to optimize the feeding strategy globally by considering feed impacts, animal performance and manure management.

PDF icon Sandrine Espagnol et al., 50es JRP, 6 et 7 février 2018, Paris, p. 31-36
2018

Application d’une méthode simplifiée de détermination des facteurs d’émission en ammoniac et en GES des élevages porcins selon l’itinéraire technique

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50es Journées de la Recherche Porcine, 6 et 7 février 2018, Paris, p. 7-12, par Nadine Guingand et Thomas Eglin

Les engagements de la France au niveau européen vont contraindre les éleveurs de porcs à réduire de manière conséquente les émissions d’ammoniac de leurs élevages. Réduire la contribution de l’élevage porcin passe par une meilleure connaissance des émissions selon les pratiques mises en oeuvre. Un projet soutenu par l’ADEME et le CASDAR a été conduit afin de déterminer, à partir de mesures en élevages, des facteurs d’émissions d’ammoniac et de GES pour divers itinéraires techniques. La méthode simplifiée des rapports de concentrations, mise au point dans un précédent projet, a été appliquée à 12 salles de maternité, 20 salles de post-sevrage et 26 salles d’engraissement dans des élevages principalement localisés dans le Grand Ouest de la France. Pour les truies allaitantes, les porcelets en post-sevrage et les porcs charcutiers, les facteurs d’émissions moyens en N-NH3 sont respectivement de 4,82 ± 1,54, 1,02±0,67 et 2,23 ± 1,12 kg N-NH3 par place et par an. Pour N2O, les émissions sont respectivement de 0,11 ± 0,11, 0,06 ± 0,04 et 0,08 ± 0,05 kg N-N2O par place et par an pour les truies allaitantes, les porcelets et les porcs charcutiers. Les facteurs d’émission en CO2 et CH4 sont de 256 ± 141, 83,4 ± 14,7 et 184 ± 23,5 kg de C-CO2 par place et par an et 57,5 ± 41,8, 15,2 ± 14,7 et 21,9 ± 28,6 kg de C-CH4 par place et par an, respectivement pour les truies allaitantes, les porcelets en post-sevrage et les porcs à l’engrais. L’analyse de ces résultats montrent l’importance des choix techniques tant sur la gestion de l’ambiance (type d’entrée d’air, lavage d’air) que sur la gestion des effluents (fréquence d’évacuation) comme voies de réduction des émissions gazeuses applicables au niveau du terrain, particulièrement pour l’ammoniac. 

Use of a simplified method to determine emission factors of ammonia and GHG in pig units as a function of management practices

French commitments at the European level will require pig farmers to drastically reduce ammonia emissions from their farms. Reducing contribution of the pig production sector requires better knowledge of emission factors as a function of management practices. A project supported by ADEME and CASDAR was conducted to determine emission factors under farming conditions with different management practices. A simplified method, developed in a previous project, was applied to 12 farrowing rooms, 20 post-weaning rooms and 26 fattening rooms, located mainly in western France. In the project, NH3 emission factors, expressed as kg N-NH3 per place per year, were 4.82 ± 1.54. 1.02 ± 0.67 et 2.23 ± 1.12 for farrowing sows, post-weaning piglets and fattening pigs, respectively. For N2O, average emissions were 0.11 ± 0.11. 0.06 ± 0.04 and 0.08 ± 0.05 kg N-N2O per place per year, for farrowing sows, post-weaning piglets and fattening pigs, respectively. For CO2 and CH4, emission factors were 256 ± 141.4. 83.4 ± 14.7 and 184 ± 23.5 kg C-CO2 per place per year and 57.5 ± 41.8, 15.2 ± 14.7 and 21.9 ± 28.6 kg C-CH4 per place per year for farrowing sows, post-weaning piglets and fattening pigs, respectively. Analysis of technical parameters shows the importance of management choices as a potential way to reduce gaseous emissions. Management of ambient air and slurry appears as a major way to decrease contribution of the pig production sector, mainly ammonia emissions, and can be encouraged under field conditions.

PDF icon Nadine Guingand et Thomas Eglin, 50es JRP, 6 et 7 février 2018, Paris, p. 7-12
2018

Environmental impacts of different innovative feeding strategies in pig and broiler farms

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Visuels d'intervention de Sandrine Espagnol et al., 68th Annual Meeting of the European Federation of Animal Science, Tallinn, Estonie, 28 août-01 septembre 2017, Session 11 : LFS efficiency : indicators and scales

PDF icon Sandrine Espagnol et al., 68th EAAP, Tallinn, Estonie, 28 août-01 septembre 2017, visuels d'intervention
2018

Réduire les impacts environnementaux des produits animaux avec des éco-aliments

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Sandrine Espagnol et al., Innovations Agronomiques (FRA), 2018, volume 63, janvier, p. 231-242

L’alimentation du bétail est au coeur des problématiques environnementales des élevages. Pour les porcs et les volailles, elle explique entre 50 et 98% de leurs impacts environnementaux au portail de la ferme. Pour les bovins, leurs concentrés représentent 17% des 12.3 millions de tonnes d’aliments composés produits dans le Grand Ouest. Ainsi, cette étude évalue les bénéfices environnementaux associés à la production d’éco-aliments, c’est-à-dire d’aliments avec des impacts environnementaux réduits. Une base de données a été créée sur les impacts environnementaux de 150 intrants alimentaires du bétail calculés par Analyse de Cycle de Vie. Ces données ont été mobilisées dans une fonction multiobjectif pour formuler les aliments en prenant en compte des critères environnementaux en plus du critère prix habituel. Des bénéfices environnementaux et des coûts liés à ces éco-aliments ont été obtenus pour différentes stratégies alimentaires de porc à l’engrais, de poulet de chair, de vaches laitières et de jeunes bovins, à la tonne d’aliment et au kilogramme de produit. Une mise en oeuvre à l’échelle du Grand Ouest considérant tous les aliments composés fabriqués et toutes les filières animales montre, à la tonne d’aliment moyen, une réduction possible du changement climatique de 7% pour un surcoût de 2%.

https://www6.inra.fr/ciag/content/download/6337/46523/file/Vol63-14-Espagnol.pdf

Reducing feeding environmental impacts with eco-feeds

Feeding is central for the environmental aspects of animal production. For pig and poultry, feeds explain between 50 and 98% of the environmental impacts of animal product at farm gate. For cattle, the concentrated feeds account for 17% of the 12.3 million tons of compound feeds produced in the West of France. This study looked at the environmental benefit of eco-feeds which are feeds with lower environmental impacts. A database was built concerning the environmental impacts of 150 feedstuffs calculated by Life Cycle Assessment. Those data were used in a multiobjective function in order to formulate feed with environmental criteria and the usual cost criteria. The environmental benefits and the costs due to eco-feed were obtained for different feeding strategies of fattening pigs, broilers, dairy cows and young cattle at the scale of the ton of feed and the kilogram of animal product. An implementation at territory scale was also performed in the West of France by considering all the feeds and the animal productions: the results showed for instance a possible reduction of 7% for the impact climate change of the average ton of compound feed for an extra cost of 2%.

https://www6.inra.fr/ciag/content/download/6337/46523/file/Vol63-14-Espagnol.pdf

2018

Modeling of gaseous emission in pig production

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Visuels de Jean-Yves Dourmad et al., International Symposium on Emissions of Gas and Dust from Livestock (EMILI), Saint-Malo, France, 21-24 mai 2017

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2017

Innovative feeding strategies in pig production : incidence on gaseous emissions

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Visuels de Sandrine Espagnol et al., International Symposium on Emissions of Gas and Dust from Livestock (EMILI), Saint-Malo, France, 21-24 mai 2017

PDF icon Visuels de Sandrine Espagnol et al., EMILI 2017, Saint-Malo, France, 21-24 mai 2017
2017

Nouvelle version de MéthaSim, simulateur web de l’ifip pour dimensionner un projet de méthanisation

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Pascal Levasseur, Tech Porc (FRA), 2017, n° 37, septembre-octobre, p. 22-23

La méthanisation agricole prend progressivement son essor. Plus de sept ans après le lancement de la première version, MéthaSim vient d’être actualisée pour prendre en compte l’évolution des coûts d’investissement et de fonctionnement de cette filière, la diversification des modes de valorisation du biogaz (cogénération ou injection du biométhane) et de gestion des digestats.

PDF icon Pascal Levasseur, Tech Porc (FRA), 2017, n° 37, septembre-octobre, p. 22-23
2017

L’exposition des travailleurs à l’ammoniac et aux particules est-elle importante ?

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Solène Lagadec et al., Tech Porc (FRA), 2017, n° 37, septembre-octobre, p. 25-27

Dossier : ammoniac et particules dans l'air : mieux connaître pour mieux prévenir

En élevage, les travailleurs, éleveurs et salariés, évoluent dans un air potentiellement chargé en gaz et particules. Cela peut avoir un impact sur leur santé. Connaître les niveaux d’exposition des travailleurs et identifier les facteurs de variabilité sont les bases pour prévenir au mieux du risque.

PDF icon Solène Lagadec et al., Tech Porc (FRA), 2017, n° 37, septembre-octobre, p. 25-27
2017

Des éco-aliments pour réduire les impacts environnementaux

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Sandrine Espagnol (IFIP) et Florence Garcia-Launay (INRA), Tech Porc (FRA), 2017, n° 37, septembre-octobre, p. 17-19

Les éco-aliments sont des aliments formulés avec un objectif classique de moindre coût auquel s’ajoute un objectif de moindres impacts environnementaux. Les éco-aliments en engraissement ont des impacts à la tonne réduits de plus de 10 % pour un surcoût inférieur à 2 %.

PDF icon Sandrine Espagnol (IFIP) et Florence Garcia-Launay (INRA), Tech Porc (FRA), 2017, n° 37, septembre-octobre, p. 17-19
2017

Moins d’ammoniac et de particules dans l’air, comment faire ?

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Solène Lagadec et al., Tech Porc (FRA), 2017, n° 37, septembre-octobre, p. 32-34

Dossier : ammoniac et particules dans l'air : mieux connaître pour mieux prévenir

Bien gérer l’ambiance dans les salles, évacuer fréquemment les déjections et limiter l’utilisation d’asséchants, telles sont les solutions identifiées dans l’étude AIR Éleveur pour réduire l’exposition des travailleurs à l’ammoniac et aux particules. Pour compléter ces résultats, voici d’autres techniques pour limiter la mise en suspension des particules ou réduire la teneur en ammoniac dans l’air.

PDF icon Solène Lagadec et al., Tech Porc (FRA), 2017, n° 37, septembre-octobre, p. 32-34
2017

Devenir de six antibiotiques dans les lisiers de porc

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Pascal Levasseur et al., 49es Journées de la Recherche Porcine, Paris, 31 janvier et 1er février 2017, p. 269-270, poster

Les antibiotiques administrés aux animaux d’élevage se retrouvent en partie dans leurs déjections, sous une forme inchangée ou sous la forme de métabolites potentiellement actifs, à hauteur de 30 à 90 % des quantités administrées (Massé et al., 2014 ; Levasseur et Hémonic, 2015). Or, tant qu’ils sont actifs, ces antibiotiques peuvent favoriser le développement de bactéries résistantes dans le lisier ou ses issues destinés à être épandus sur les sols. Dans la bibliographie, très peu de données existent sur le devenir des antibiotiques dans les conditions françaises. Cette étude vise donc à analyser le devenir des antibiotiques issus des principales familles utilisées en production porcine en France : polypeptides, tétracyclines, pénicillines, macrolides (Anses-ANMV, 2013), au cours des étapes les plus courants de la gestion des lisiers : (1) stockage sous caillebotis lors de la phase d’élevage, (2) séparation de phases du lisier brut par une décanteuse centrifuge, (3) stockage extérieur d’un lisier brut et sa fraction centrifugée, (4) compostage-maturation de la fraction solide issue de la séparation de phases.

ENG

Fate of six antibiotics in pig slurry

Within the frame of the French program "Ecoantibio 2017", the fate of six main antibiotics (colistin, trimethoprim-sulfadiazin, amoxicillin, tylosin and doxycyclin), mostly used in the pig sector, was studied through common practices of effluent management. After their administration in drinking water, using a dosing pump, their metabolism in the animal and the storage of the slurry under the slatted floor over the growing phase, reduced their content from 54 % to more than 99 % depending on the antibiotic. Colistin was the most resistant, while amoxicillin and trimethoprim were not detectable anymore. After this phase, slurry was separated in a decanter-centrifuge. During the 3.5 months of composting-maturation of the solid fraction, the amount of antibiotics strongly decreased, from 41 to 99 % depending on the considered molecule, confirming the interest of this practice in order to reduce soil contamination. In raw slurry as in the liquid fraction usually stored in an outdoor pit, quantities of colistin and doxycyclin stayed rather stable, whereas the tylosin concentration fell, especially after a hundred days of storage. The evolution of sulfadiazine was more difficult to explain considering the variability of its observed concentrations over time.

PDF icon Pascal Levasseur et al., 49es Journées de la Recherche Porcine, Paris, 31 janvier et 1er février 2017, p. 269-270, poster
2017

Exposition des travailleurs aux gaz et particules durant les soins aux porcelets et leur sevrage

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Solène Lagadec (CRAB) et al., 49es Journées de la Recherche Porcine, Paris, 31 janvier et 1er février 2017, p. 233-238

Les travailleurs en élevage porcin évoluent dans un air chargé en gaz et particules. Cette exposition constante peut avoir un impact sur leur santé. Afin de leur proposer des moyens de prévention et de protection adaptés et efficaces, il faut tout d’abord connaître les niveaux d’exposition et les facteurs ayant une influence sur les concentrations en gaz et particules. Dans cette étude, les activités liées aux soins et au sevrage des porcelets ont été considérées comme des tâches exposant plus particulièrement les travailleurs. Les mesures réalisées dans 54 salles de maternité de 19 élevages bretons montrent que les concentrations moyennes en particules inhalables, thoraciques et alvéolaires sont plus élevées au moment du sevrage des porcelets que lors de la réalisation des soins. Elles sont respectivement de 3,64±3,03, 1,77±1,43 et 0,44±0,38 mg/m3 au sevrage contre 1,99±2,20, 1,03±1,09 et 0,33±0,42 mg/m3 lors des soins aux porcelets. De même, la concentration moyenne en ammoniac est supérieure lors du sevrage (8,3±4,9 ppm vs 6,6±3,9 ppm lors des soins). Toutefois, ces valeurs moyennes sont toutes inférieures aux valeurs limites d’exposition professionnelle. Pour réduire l’exposition des travailleurs aux gaz et particules, il faut maintenir un taux de renouvellement de l’air suffisant, même avec des températures extérieures basses, privilégier des entrées d’air de type fente ou plafond diffuseur à une entrée d’air sous couloir, et préférer une ventilation en surpression plutôt qu’en dépression. Enfin, l’analyse des pratiques montre que, moins les animaux sont manipulés, moins l’exposition sera importante. L’utilisation d’asséchant très pulvérulent est aussi à limiter, car elle induit une augmentation conséquente des particules dans l’ambiance des maternités.

ENG

Workers’ exposure to ammonia and particles during husbandry procedures and weaning of piglets

In modern swine production, workers are usually exposed for several hours every day to an indoor work environment with high concentrations of potentially harmful airborne agents like ammonia and particles. Knowledge on levels and determinants of exposure is required before any development of prevention and control strategies. In this study, the husbandry procedures (handling and nursing of just born piglets -task1) and the weaning of piglets (task 2) were identified as two risky tasks for workers. Nineteen farrow-to-finish farms, all located in Brittany, were involved in the study. Finally, exposure appeared more risky during the weaning period than during the handling and nursing of newborn piglets. In fact, concentrations of particles -respectively for inhalable, thoracic and alveolar fractions - were 3.64±3.03, 1.77±1.43 and 0.44±0.38 mg/m3 at weaning and 1.99±2.20, 1.03±1.09 and 0.33±0.42 mg/m3 during the handling and nursing of piglets. Ammonia concentration was also higher (8,3±4,9 ppm vs 6,6±3,9 ppm during the nursing). However, these concentrations all stayed below the legal threshold of exposure. Several factors (ventilation and manure management, technical practices) were analyzed in order to assess their impacts on ammonia and particle concentrations. Ventilation management (type of ventilation, air inlets and ventilation rate) was identified as the predominant factor with a statistically significant impact (P<0.05). These results were used to write first recommendations for workers: sufficient ventilation rate must be reached even with low outdoor temperature, an over-pressure ventilation system should be preferred to a depression system and it would be recommended to limit the use of draining powder which hugely promotes suspended particles.

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2017

Une formulation multiobjectif pour réduire les impacts environnementaux des aliments pour porcs charcutiers

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Florence Garcia-Launay (INRA) et al., 49es Journées de la Recherche Porcine, Paris, 31 janvier et 1er février 2017, p. 239-244

Les matières premières (MP) utilisées dans l’alimentation contribuent majoritairement aux impacts changement climatique, consommation d’énergie et utilisation des terres du kg de porc produit. La méthode traditionnelle de formulation (MinPrix) minimise le coût du mélange des MP, sans considérer les impacts environnementaux. L’objectif de cette étude était de développer une méthode de formulation multiobjectif (MinMO) minimisant à la fois le prix et les impacts environnementaux des MP calculés par Analyse du Cycle de Vie. Le modèle de programmation linéaire construit recherche la meilleure formule d’aliment sous contraintes nutritionnelles et de disponibilité des MP avec une fonction multiobjectif qui inclut un index de prix et un index environnemental. Un facteur de pondération de l’index environnemental (α) et de l’index de prix (1-α), a été inclus à la fonction.
Les impacts des MP proviennent du jeu de données ECOALIM inclus dans AgriBalyse® v1.3. Des aliments croissance et finition ont été formulés avec 2 scénarios de disponibilité des MP (disponibilité actuelle limitée LIM ou disponibilité accrue NLIM) selon une formulation MinPrix et une formulation MinMO. En NLIM-MinPrix vs. LIM-MinPrix l’index environnemental est réduit en moyenne de 3% et l’index de prix de 1%. En MinMO avec α=0,5 vs. MinPrix, l’index environnemental des deux aliments diminue de 10% en LIM et de 22% en NLIM. Simultanément, le prix du mélange augmente de 1,5% en LIM et de 1,7% en NLIM. Pour α supérieur à 0,5, l’index environnemental n’est quasiment plus réduit. La formulation multiobjectif semble être une méthode efficace pour produire des aliments à impacts réduits. Les résultats seront modulés dans le futur en tenant compte des besoins accrus en certaines MP et+ des interactions possibles avec les besoins des autres espèces animales.

ENG

Multi-objective formulation to reduce the environmental impacts of pig feeds

The production of feed ingredients for pig feeds has a major contribution to climate change, energy use and the land occupation impacts of the animal products. Nonetheless, the traditional least-cost (LC) feed formulation methods minimize the cost of the feed mix, without consideration of its environmental impacts. The objective of this study was to estimate the potential mitigation of environmental impacts calculated by Life Cycle Assessment through a multi-objective formulation (MinMO) of pig feeds. The linear programming model built searches the best feed formula under nutritional constraints with a multi-objective function including an economic price index and an environmental impact index. A weighting coefficient α of the environmental index and (1-α) of the price index has been included for the objective function. Impact values of feed ingredients came from the ECOALIM dataset of AgriBalyse® v1.3. Growing and finishing feeds were formulated within two scenarios of feed ingredient availability (current limited LIM, increased NLIM) with LC formulation and MinMO formulation. In NLIM-LC vs. LIM-LC the environmental index is reduced on average by 3% and the price index by 1%. In MinMO with α=0.5 vs. LC, the environmental index of both feeds decreases by 10% in LIM and 22% in NLIM. Simultaneously, the price of the feed mix increases by 1.5% in LIM and 1.7% in NLIM.
For α higher than 0.5, the environmental index is not further reduced. Multi-objective formulation of pig feeds may be an efficient method to produce low-impact feeds. Further work will account for the additional needs for some feed ingredients and possible interactions with the requirements for the other livestock species, at the territory level.

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2017

ELFE, une base de données pour caractériser les émissions gazeuses

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Nadine Guingand et al., 49es Journées de la Recherche Porcine, Paris, 31 janvier et 1er février 2017, p. 265-266, poster

En France, le secteur de l’élevage est responsable de 70% des émissions d’ammoniac et de 17,8% des émissions de Gaz à Effet de Serre (GES) (CITEPA, 2012). La caractérisation de ces émissions apparaît donc comme un enjeu incontournable du développement de ce secteur en France mais aussi en Europe. La diversité de l’élevage français résulte de différentes combinaisons d’espèces animales, de stades physiologiques, modes de logement, types d’effluents mais aussi de pratiques des éleveurs. Cette diversité conduit à des niveaux d’émissions gazeuses variables et dont les facteurs de variation sont souvent mal connus. La comparaison des facteurs d’émissions publiés dans la littérature est complexe du fait du manque d’informations sur leurs conditions d’acquisition. Ainsi, la mise en oeuvre d’une base de données regroupant uniquement les facteurs d’émissions publiés dans la littérature ou acquis au cours des projets menés par les différents acteurs du RMT Elevages et Environnement serait insuffisante pour répondre à cet enjeu. C’est pourquoi la base de données ELFE (Elevages et Facteurs d’Emission) a été créée pour élaborer des facteurs d’émissions sur la base de critères spécifiques liés aux objectifs finaux et aux métadonnées disponibles.

ENG

ELFE, a database to determine gaseous emission

In France, 70% of ammonia and 18% of greenhouse gas (GHG) originate from the livestock sector. Thus, improving knowledge on the magnitude and origin of gaseous emissions is essential to reduce them, and then meet societal requirements and setup regulations at national and European levels. A consortium involving research (Inra, Irstea) and technical development (Ifip, Itavi, Idele, CRAB, Terres Innovia, Arvalis) was created to implement a robust database (ELFE) gathering (inter)national literature references on gaseous emissions of poultry, pork, herbivore productions and related indicators. With the help of the database ELFE, we aim to determine emission factors (EF) for NH3, GHG, particles and odors in various technical itineraries integrating the different steps of animal and manure management (i.e. building, manure storage and treatment, spreading and pasture). Building the structure of the database was the first step of this project financed by the French Agency of the Environment and the Control of Energy (ADEME). Further on, national and international literature data were integrated into the database. At the moment, around 1,000 publications are recorded, essentially focusing on NH3 and GHG emissions. The next steps concentrate on data analysis to determine average EF’s per itinerary and EF-variability due to metadata (i.e. animal type, climate, diet, duration, storage type...). Outcomes will be published in scientific journals but also made available for stakeholders as guidance documents (i.e. fact sheets, technical reports). The purpose of these documents is to advise agricultural consultants and authorities on ways of reducing emissions and improving air quality in livestock production systems.

PDF icon Nadine Guingand et al., 49es Journées de la Recherche Porcine, Paris, 31 janvier et 1er février 2017, p. 265-266, poster
2017

ELFE, une base de données pour caractériser les émissions gazeuses

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Nadine Guingand et al., 49es Journées de la Recherche Porcine, Paris, 31 janvier et 1er février 2017, poster

ELFE est une base de données issue d’un consortium entre différents acteurs de la recherche et du développement.

Elle a pour but de produire des facteurs d’émission d’ammoniac, Gaz à Effet de Serre, particules et odeurs par itinéraire technique pour les élevages d’herbivores, porcs et volailles, en intégrant les différentes étapes des conduites animales et de gestion des effluents (bâtiment, stockage, traitement, épandage et pâturage).

PDF icon Nadine Guingand et al., 49es Journées de la Recherche Porcine, Paris, 31 janvier et 1er février 2017, poster
2017

Devenir de six antibiotiques dans les lisiers de porc

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Pascal Levasseur et al., 49es Journées de la Recherche Porcine, Paris, 31 janvier et 1er février 2017, poster

Les antibiotiques administrés aux animaux d’élevage se retrouvent en partie dans leurs déjections. Tant qu’ils sont actifs, ils peuvent favoriser le développement de bactéries résistantes dans le lisier ou ses issues destinés à être épandus sur les sols agricoles. Cette étude vise donc à analyser le devenir de polypeptides, tétracyclines, pénicillines et macrolides, au cours des étapes les plus courantes de la gestion des lisiers.

PDF icon Pascal Levasseur et al., 49es Journées de la Recherche Porcine, Paris, 31 janvier et 1er février 2017, poster
2017

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