Modelación productiva, económica y de gases de efecto invernadero de sistemas de cría bovina de la Pampa Deprimida

Abstract

El objetivo del presente trabajo fue evaluar indicadores productivos, económicos y de gases de efecto invernadero (GEI) en sistemas típicos de cría vacuna de la Pampa Deprimida (integrada por dos zonas, Cuenca del Salado y Depresión de Laprida) y evaluar diferentes propuestas de mejora tecnológica recomendadas regionalmente por el INTA. La tesis comprende a) el desarrollo e incorporación de un submodelo de simulación de gases de efecto invernado (GEI) a un modelo bioeconómico preexistente a nivel de establecimiento, b) la identificación de tipos de establecimientos de cría bovina predominantes en la Pampa Deprimida, c) la simulación dinámica de indicadores productivos, económicos y de intensidad de emisión de GEI (huella de carbono de la cuna a la tranquera mediante análisis de ciclo de vida, ACV) de dos tipos de establecimientos contrastantes (Productor tradicional de escala media, Tr y Empresa local tecnificada de escala grande, Te) de la Pampa Deprimida, d) la evaluación integral de cambios en los indicadores productivos, económicos y de intensidad de emisión de GEI de los establecimientos contrastantes descriptos previamente con la incorporación de propuestas tecnológicas (inclusión del 5 y el 10% de la superficie del establecimiento con festuca BPM (Buenas Prácticas de Manejo) y anticipación de la época de primer servicio de vaquillonas (pasando de 27 meses a 15 meses) en aquellos escenarios con 10% de festuca BMP. El submodelo de GEI incluyó ecuaciones aceptadas internacionalmente con fuentes de emisión basadas en el enfoque de ciclo de vida del producto (hasta la tranquera). El submodelo permite estimar dos categorías de emisión: primero, las emisiones directas e indirectas de metano, óxido nitroso y dióxido de carbono de las actividades de producción ganadera en los establecimientos, y segundo, las emisiones indirectas de GEI asociadas con insumos usados en los establecimientos. El submodelo fue incorporado a un simulador bioeconómico dinámico de paso diario (SIMUGAN) a partir del cual fue posible contar con indicadores productivos, económicos y de emisión de GEI. Para el análisis de tipologías de sistemas de cría de la Pampa Deprimida se procesó la información regional (indicadores productivos, recursos forrajeros y prácticas de alimentación animal, reproducción, prácticas sanitarias e información social) de 115 establecimientos de una encuesta disponible. No se encontraron diferencias significativas entre zonas (Cuenca del Salado y Depresión de Laprida), y posterior a una selección de variables, se utilizó un análisis de conglomerados para establecer las cuatro tipos de establecimientos: sistema tradicional (Grupo 2: Productor tradicional de escala media) y tres sistemas tecnificados (Grupo 1: Empresa tecnificada de escala media; Grupo 3: Empresa local tecnificada de escala grande; Grupo 4: Empresa tecnificada de escala grande). La carga animal media fue de 0,72 vaca equivalente ha-1 , donde los sistemas tecnificados presentaron mejores indicadores productivos que el tradicional. Los tecnificados se diferencian por cercanía del lugar de residencia del productor y familia, el reclutamiento del personal contratado, forma jurídica, consumo de consultoría profesional y prácticas aplicadas de salud animal. Los sistemas productivos tradicionales están basados centralmente en pastizales naturales y los productores y sus familias generalmente viven en el campo o en una ciudad cercana. Los sistemas tecnificados incluyen además de la base de pastizal natural, pasturas, cultivos de invierno y de verano. La comparación entre los sistemas Tr y Te y las propuestas de intensificación determinaron intensidades de emisión de GEI por unidad de producto (IE) que variaron según el nivel de intensificación de forma similar (entre 16,4 y 19,9 kg CO2eq kg PV-1). El efecto aditivo de la incorporación de festuca a un 10% de la superficie con el adelanto de la edad al primer servicio de las vaquillonas permitió reducir la IE hasta un 17%. Los resultados sugieren que es factible reducir la IE mediante la adopción de tecnologías disponibles. Esta tesis responde a la contribución metodológica de la aplicación potencial a otras bases de datos agropecuarias u otras producciones y, en particular, la descripción de la tipología regional de establecimientos ganaderos puede contribuir a planes específicos de transferencia de tecnología por parte de las instituciones agropecuarias. Aunque se puede requerir información experimental complementaria, este estudio proporciona información útil sobre las oportunidades de mitigación de GEI para los responsables de la formulación de políticas y los productores.

The objective of the present work was to evaluate productive, economic and greenhouse gas (GHG) indicators in typical cow-calf systems located in Flooding Pampas (conformed by two zones, Salado River Basin and Laprida Depression) and to test different technological improvement regionally advised by INTA. The thesis includes a) the development and incorporation of a greenhouse gases (GHG) simulation submodel to a pre-existing bioeconomical whole-farm model, b) identification of main types of cow-calf farms in the Flooding Pampas from a local database, c) to simulate productive, economic and GHG emission intensity indicators (cradle-to gate using life cycle assessment, LCA) of two contrasting regional farms (Medium-scale traditional farmer, Tr, and Large-scale local technified enterprise, Te) d) to evaluate the impact on productive, economic and GHG emission intensity indicators of the previously described of contrasting typical farms with the application of technology improvements (5 and 10% of the farm area allocated to fescue pasture area managed with Good Practice Management (GPM) and first mating anticipation of heifers (from 27 to 15 months age) in those scenarios with 10% of GPM fescue pasture. The GHG submodel was based on internationally accepted equations and arranged as a cradle-to-farm gate LCA. The submodel allows estimating two emission categories: first, the direct and indirect emissions of methane, nitrous oxide and carbon dioxide from the livestock production activities in the farms, and second, the indirect emissions from farm inputs. The GHG submodel was incorporated into a bioeconomic whole-farm simulator of daily time-step (SIMUGAN) in order to assess productive, economic and GHG emission indicators. Regional information (productive indicators, forage resources, animal feeding practices, reproduction, animal health practices, and social information) about 115 farms from an available survey was processed to obtain cow-calf farm typologies. No significant differences were found between zones (Salado River Basin and Laprida Depression), therefore after a variable selection, a conglomerate analysis was used to identify the four farm clusters: traditional system (Group 2: Medium-scale traditional farmer) and three technified systems (Groups 1 and 4: Medium- and large-scale technified enterprise, respectively, and Group 3: Large-scale local technified enterprise). Overall mean stocking rate was 0.72 cow unit ha-1 , but with better productive indicators in technified groups. Within technified clusters, main differences were associated to the farmer and his/her family´s residence, farm employees, farm ownership, uptake of agricultural consultancy and adoption of specific animal management practices. Traditional systems were based on natural grasslands and farmers and their families usually live in the farm or in a town nearby. Technified systems include cultivate pastures, winter and summer crops in addition to natural grasslands. GHG intensities per unit of product (EI) varied accordingly to the intensification level in a similar trend for Tr and Te scenarios (between 16.4 and 19.9 kg CO2eq kg PV-1 ). The combination of GPM to fescue pastures up to 10% of farm with an early (15 mo) first mating reduced EI up to 17%. Results suggest that it is feasible to reduce EI by the adoption of available technologies. This whole thesis performs to the methodological contribution of potential application to other farm databases or other productions, and in particular, the description of regional livestock farm typology may contribute to specific technology transfer plans by agricultural institutions. Although complementary experimental information may be required, this study provides useful insights regarding GHG mitigation opportunities for policy makers and farmers. Keywords: Cow-calf systems, typology, environment, modelling.