Nota dos editores: este artigo foi escrito por Ann Perry, equipe de informações do Serviço de Pesquisa Agrícola, e veio da Revista de Pesquisa Agrícola da ARS.
Todos os anos, uma grande vaca leiteira escondida em um celeiro confortável produz mais mais de 20.000 libras de leite, junto com uma quantidade impressionante de esterco e uma variedade de gases. Um novo trabalho de modelagem por uma equipe do Serviço de Pesquisa Agrícola em University Park, Pensilvânia, sugere que uma vaca leiteira que vive o ano todo ao ar livre pode deixar uma pegada ecológica nitidamente menor do que suas irmãs mais protegidas.
O engenheiro agrícola Al Rotz liderou uma equipe de cientistas da Unidade de Pesquisa de Sistemas de Pastagem e Manejo de Bacias ARS em um estudo de modelagem que avaliou como diferentes sistemas de manejo em uma fazenda leiteira típica de 250 acres da Pensilvânia afetariam o meio ambiente . “Se tentarmos reduzir um fator ambiental nesse complexo sistema de produção, podemos acabar aumentando outros”, diz Rotz. “Portanto, há uma necessidade real de analisar todos os aspectos ambientais juntos.”
Vários outros cientistas do ARS University Park colaboraram no projeto, incluindo a cientista animal Kathy Soder; o fisiologista vegetal Howard Skinner; cientistas do solo Curtis Dell, Peter Kleinman e John Schmidt; e líder de pesquisa Ray Bryant. Para o estudo, a equipe usou o Integrated Farm System Model, um programa de computador desenvolvido no University Park que simula os principais processos biológicos e físicos e interações em uma lavoura, carne bovina ou fazenda leiteira.
Os cientistas coletaram uma série de dados de campo sobre sistemas de pastagem e manejo de esterco e seus efeitos na perda de nutrientes para o meio ambiente. Em seguida, eles inserem esses dados de campo em seu modelo de fazenda para avaliar a dinâmica ambiental de quatro fazendas leiteiras diferentes em todos os tipos de clima ao longo de 25 anos.
Comparação dos impactos do confinamento e manejo de pastoreio
Uma simulação modelou a produção em uma fazenda de confinamento que continha um rebanho de 85 grandes vacas holandesas com estrutura, cada uma produzindo 22.000 libras de leite por ano e 76 novilhas de reposição. Logística de gado
Outra produção modelada em uma fazenda de confinamento com um rebanho de 100 Holandeses de estrutura moderada e 80 novilhas de reposição. Cada vaca nesse sistema produzia 18.500 libras de leite por ano.
Um terceiro tipo de fazenda no modelo também tinha 100 vacas holandesas com tamanho médio e 80 novilhas de reposição. Mas neste sistema, as vacas foram capazes de pastar por até 7 meses por ano. Cada vaca nesse sistema também produzia 18.500 libras de leite por ano.
A última fazenda do modelo tinha um rebanho de 130 vacas mestiças Holandês/Jersey de porte pequeno e 95 novilhas de reposição. Este rebanho foi mantido ao ar livre o ano todo, pariu na primavera quando a disponibilidade de forragem estava no auge e foi manejado com pastejo rotacionado durante o verão. As vacas neste sistema produziram quase 9.000 libras a menos de leite por vaca a cada ano do que as vacas no sistema de confinamento com a maior produção.
Todos os quatro sistemas foram configurados para produzir essencialmente a mesma quantidade de leite—ajustado para gordura e proteína—na mesma terra. A padronização da produção total de leite nos quatro sistemas de produção permitiu uma melhor comparação dos vários impactos ambientais entre os sistemas.
O modelo gerou estimativas para as emissões de amônia do esterco, taxas de desnitrificação do solo, perdas por lixiviação de nitrato, erosão do solo e perdas de fósforo do escoamento do campo. As estimativas de emissões de dióxido de carbono, metano e óxido nitroso tanto da produção primária quanto da produção secundária de pesticidas, combustíveis, eletricidade e outros recursos também foram consideradas.
Uma lufada de ar fresco
Os pesquisadores descobriram que as emissões totais dos gases de efeito estufa metano, óxido nitroso e dióxido de carbono eram 8% menores em sistemas de produção ao ar livre durante todo o ano do que em sistemas de confinamento de alta produção. A maior recompensa? Manter as vacas leiteiras ao ar livre durante todo o ano reduziu as emissões de amônia em cerca de 30%.
“A qualidade do ar é um grande problema ambiental enfrentado pelos produtores de leite atualmente e é difícil de controlar”, diz Rotz. “Tirar as vacas dos estábulos é um fator chave para mitigar as emissões de amônia, porque reduz a quantidade de esterco que precisa ser manuseado e armazenado antes de ser usado como fertilizante. Isso é especialmente importante durante o verão, quando as emissões do estrume armazenado aumentam.”
Manter as vacas ao ar livre também ajudou a reduzir o uso de combustível e as emissões de dióxido de carbono resultantes dos equipamentos agrícolas, porque os produtores não precisavam plantar e colher tanta ração para o gado. As emissões líquidas médias de gases de efeito estufa nas fazendas caíram cerca de 10%, mantendo o rebanho ao ar livre o ano todo. Quando campos anteriormente usados para forragens foram convertidos em pastagens perenes para pastagem, os níveis de sequestro de carbono subiram de zero para até 3.400 libras por acre a cada ano.
“Os benefícios do sequestro de carbono realmente aumentam”, diz Rotz. “Quando as terras agrícolas passam de culturas rotacionadas para pastagens perenes, você pode acumular muito carbono no solo e reduzir substancialmente sua pegada de carbono por 20 a 30 anos.”
Os cientistas também calcularam a pegada de carbono deixada pelas vacas em cada um dos quatro sistemas de manejo para cada quilo de leite produzido. Eles descobriram que um rebanho leiteiro bem administrado, mantido ao ar livre o ano todo, deixa uma pegada de carbono 6% menor do que a de um rebanho leiteiro de alta produção mantido em celeiros.
Embora a vaca confinada produzisse 22.000 libras de leite por ano e a vaca forrageira produzisse apenas 13.000 libras, a quantidade total de proteína e gordura do leite produzidas nas duas fazendas era essencialmente a mesma, porque as vacas forrageadoras produziram leite com mais gordura e proteína. Além disso, a mesma quantidade de terra suportou um número maior de vacas mestiças Holandês/Jersey de porte pequeno.
Qualidade da água também ganha
O que é bom para o ar também é bom para a água. Quando vacas leiteiras de alta produção eram mantidas em celeiros durante todo o ano, a erosão de sedimentos associada ao cultivo de milho e alfafa para alimentação era em média de 2.500 libras por acre. Mas quando as vacas forragearam em pastagens perenes - suas dietas suplementadas conforme necessário com ração comprada - a erosão dos sedimentos caiu 87%, para uma média de 330 libras por acre. O escoamento de fósforo, um importante poluente na Bacia Hidrográfica da Baía de Chesapeake, caiu de cerca de 57 libras por acre para 44 libras por acre.
“Os resultados do modelo são apoiados por anos de trabalho de campo, então eles estão de acordo com o que esperávamos”, diz Rotz. “Agora vamos usar esse modelo para avaliar outras estratégias de mitigação para sistemas de pecuária de pastagem e confinamento”.
Esta pesquisa faz parte do Climate Change, Soils, and Emissions, um programa nacional da ARS (#212) descrito em www.nps.ars.usda.gov.
Para entrar em contato com os cientistas mencionados neste artigo, entre em contato com Ann Perry , Equipe de informações do USDA-ARS, 5601 Sunnyside Ave., Beltsville, MD 20705-5129; (301) 504-1628.
