Resumo: O objetivo proposto neste trabalho foi calcular o impacto ambiental da produção de suínos, recebendo dietas com diferentes níveis de proteína bruta (PB), por meio da análise do ciclo de vida (ACV), e confrontar dados estimados e observados, utilizados como entradas e saídas de uma ACV, por meio da abordagem bayesiana. No primeiro trabalho, foram realizados dois experimentos. No Experimento I (desempenho dos 15 aos 30 kg), 28 leitões machos castrados, com peso médio inicial de 15,3 ± 1,5 kg, foram distribuídos em um delineamento em blocos casualizados, com quatro tratamentos, sete repetições e um animal por unidade experimental. No Experimento II (balanço de nitrogênio e fósforo dos 15 aos 30 kg), 20 leitões machos castrados, com peso médio inicial de 21,4 ± 1,62 kg, foram distribuídos em um delineamento em blocos casualizados com quatro tratamentos, cinco repetições e um animal por unidade experimental. Os tratamentos consistiram de quatro dietas nas quais o teor de PB foi reduzido em um ponto percentual (19,24; 18,24; 17,24 e 16,24%), sendo atendidas as exigências de aminoácidos digestíveis por meio da adição de L-lisina, DL-metionina, L-treonina, L-triptofano, L-valina e L-isoleucina. A partir dos dados obtidos nos Experimentos I e II, determinou-se o impacto ambiental da produção de suínos na fase inicial, através da ACV, para as categorias potencial de aquecimento global (PAG), potencial de acidificação (AC), potencial de eutrofização (EU), demanda acumulada de energia (DAE), ecotoxicidade terrestre (ECO) e ocupação de terra (OT). Houve redução linear na ingestão de nitrogênio e fósforo, bem como na excreção de nitrogênio, com a redução dos níveis de PB da dieta. A excreção total de nitrogênio reduziu 0,238 g/d para cada 1 g de redução no consumo diário de nitrogênio. Entretanto, não se observou diferenças (P>0,05) para as variáveis PAG, AC, EU, DAE e ECO. Para a categoria OT, observou-se uma redução (P=0,078) do impacto com a diminuição do conteúdo de PB da dieta, que foi 8% inferior na dieta com 16,24% de PB, comparada à dieta com 19,24% de PB. No segundo trabalho, a ACV foi calculada a partir de dados de desempenho e excreção de nutrientes estimados a partir do software InraPorc®. Os tratamentos consistiram-se das mesmas dietas experimentais utilizadas no primeiro trabalho. O desempenho e a excreção dos suínos, dos 15 aos 30 kg, foi simulada em cada um dos níveis de PB, utilizando-se o modelo InraPorc®. Os dados estimados e observados foram comparados de forma pareada, por meio da análise bayesiana. Houve redução na excreção de nitrogênio e fósforo em 15% e 21%, respectivamente, ao passar da dieta com maior nível de PB, comparada com a de menor nível. Da mesma forma, observou-se redução de 4% no impacto sobre AC e EU, e de 8% sobre a OT, comparando a dieta de 19,24 com a de 16,24% de PB. Entretanto o impacto sobre as variáveis PAG, DAE e ECO aumentou à medida que o conteúdo de PB foi reduzido. A análise bayesiana indicou similaridade (0∉ICr) entre observado e estimado para os dados de consumo de ração, fósforo excretado, e as categorias de impacto DAE, ECO e OT. No terceiro trabalho, a metodologia de ACV foi aplicada para animais nas fases de crescimento e terminação. Foi criada uma população virtual de 1000 fêmeas e 1000 machos castrados, a partir de parâmetros de crescimento e consumo de ração obtidos em experimentos previamente realizados. Três formulações foram avaliadas: dieta sem aminoácidos industriais (SemAA); com utilização de aminoácidos e nível mínimo de PB (ComAA); e com inclusão de aminoácidos e sem nível mínimo de PB (Baixa PB). O desempenho e a excreção dos suínos, dos 30 aos 115 kg, foi simulada em cada um dos cenários de utilização de aminoácidos, utilizando-se o modelo InraPorc® população, levando-se em conta a variabilidade entre os animais. Houve redução na excreção de nitrogênio à medida que foram incorporados aminoácidos às dietas. Entretanto, houve aumento do impacto sobre a categoria PAG, cujo menor valor foi observado para dietas SemAA (2,38 kg CO2-eq.). O mesmo foi observado para as categorias DAE e ECO, cujo impacto aumentou 9 e 8%, respectivamente, ao passar de uma dieta SemAA para uma dieta BaixaPB. Contrariamente, os valores de AC e EU foram significativamente reduzidos em 11 e 13%, respectivamente, no cenário BaixaPB. Da mesma forma, o impacto sobre OT foi reduzido em quase 7% quando se aumentou a incorporação de aminoácidos na dieta. Conclui-se que a redução dos níveis proteicos da dieta foi eficiente para diminuir a excreção total de nitrogênio, tanto experimentalmente, quanto por meio de simulação computacional. Entretanto, para variáveis de impacto ambiental modeladas por meio da ACV, esta redução trouxe benefícios ambientais para a OT (dados observados experimentalmente). Para os dados estimados, a redução da PB da dieta reduz o impacto sobre as variáveis dependentes da excreção de nitrogênio, como AC e EU, e estes dados estimados são similares ao observado para as categorias de impacto DAE, ECO e OT.
Abstract: The objective of this study was to calculate the environmental impact of pig production, fed different dietary crude protein (CP) levels, through life cycle assessment (LCA), and confront estimated data and observed data, used as inputs and outputs of LCA, through Bayesian approach. In the first study, two trials were conducted. In the Trial I (growth performance from 15 to 30 kg), 28 barrows piglets with 15.3±1.5 kg were distributed in a randomized block design with four treatments, seven replicates and one animal per experimental unit. In the Trial II (nitrogen and phosphorus balance from 15 to 30 kg), 20 barrows piglets with 21.4±1.6 kg were distributed in a randomized block design with four treatments, five replicates and one animal per experimental unit. The treatments consisted of four diets, in which the CP content was increasingly reduced in one percentual point (19.24; 18.24; 17.24 e 16.24%), being the digestible amino acid requirements met by adding L-lysine, DL-methionine, L-threonine, L-tryptophan, L-valine and L-isoleucine. From Trials I and II data, the LCA of piglet production was calculated for global warming potential (GWP), acidification potential (AC), eutrophication potential (EU), cumulative energy demand (CED), terrestrial ecotocicity (TE) and land occupation (LO). The nitrogen and phosphorus excretion were reduced by dietary CP reduction. Total nitrogen excreted was reduced by 0.238 g/d for each 1g of reduction in daily nitrogen intake. However, no effect was observed (P>0.05) for GWP, AC, EP, CED and TE. For LO category, a reduction (P=0.078) was observed in reducing the impact through dietary CP reduction, which was 8% lower in 16.24% CP diet, in relation to 19.24% CP diet. In the second study, the LCA was performed from performance and nutrient excretion data estimated by InraPorc® software. Treatments were the same as first study. Growth performance and nutrient excretion, from 15 to 30 kg, were simulated for each CP level, by using InraPorc®. Estimated and observed data were compared by using paired t-test through Bayesian analysis. The nitrogen and phosphorus excretion were reduced by 15 and 21%, respectively, moving from high CP level diet to low CP diet. In the same way, AC and EU were reduced by 4% and LO by 8%, comparing 19.24% CP diet with 16.24% CP diet. However, the impact under GWP, CED and TE increased with the dietary CP reduction. Bayesian analysis showed similiratity (0∉CIr) between estimated and observed data for feed intake, phosphorus excreted, and the categories CED, TE and LO. In the thirdy study, the LCA methodology was applied to growing-finishing pigs. A virtual population of 1000 gilts and 1000 barrows was created, from growing and feed intake parameters obtained in previous trials. Three feed formulations were evaluated: without industrial amino acids (noAA) diet, with industrial amino acids and minimum crude protein (CP) content (withAA), and with industrial amino acids without CP constraint (lowCP). Performance and excretion of pigs, from 30 to 115 kg, were simulated for each amino acid utilization scenario, using InraPorc® population model, considering between-animal variability. The nitrogen excretion was reduced with industrial amino acids incorporation. However, an increase in GWP was observed, in which the lowest impact was obtained for noAA diets (2.38 kg CO2-eq.). Similar effects were observed for CED and TE, with an increase of 9 and 8%, respectively, moving from noAA to lowCP diet. Conversely, AC and EU were reduced by 11 and 13%, respectively, at the lowCP scenario. In the same way, LO was reduced about 7%, when industrial amino acids incorporation was increased in diets. In conclusion, the dietary CP reduction was efficient to reduce nitrogen excretion, both in experimental and computer simulation data. However, for environmental impact categories modelled through LCA, this reduction brings benefits for LO (observed experimental data). For estimated data, the dietary CP reduction decreased the impact under nitrogen-dependent variables, as AC and EU, being those estimated data similar to observed data for CED, TE and LO. |