Life cycle analysis to evaluate the productive chain of fish consumed in the Bahia State (Brazil) / Análise do ciclo de vida para avaliar a cadeia produtiva do pescado consumido no estado da Bahia (Brazil)

We evaluated the productive chain of fish consumed in the State of Bahia using Life Cycle Analysis (LCA). We estimated the inputs and outputs from logistics and fish processing. For every kg of processed and transported fish we calculated the Global Warming Potential (GWP) based on the amount of Greenhouse Gases (GHG) given in kg of CO2eq, as follows: 0.020 electricity; 0.003 water consumption; 0.002 wastewater; 0.160 and 1.495 waste from the gutted and filleted fish, respectively; 0.871 and 1.007 refrigerated transportation of gutted and filleted fish, respectively. The sum of GHG emissions were 1.058 and 2.592 kg of CO2eq per kg of gutted and filleted fish, respectively. LCA results indicate that it is possible to reduce the GWP associated with refrigerated transportation by increasing local fish production and decreasing importation, especially given the available water potential of Bahia. However, to achieve a sustainable production it is imperative to adopt and also develop technologies that promote environmental impact reduction from solid residues.(AU)

Avaliamos a cadeia produtiva do pescado consumido no Estado da Bahia utilizando a Análise de Ciclo de Vida (ACV). Estimamos os consumos e emissões associados à logística e ao processamento do peixe. O Potencial de Aquecimento Global (PAG) foi calculado com base na quantidade de Gases Efeito Estufa (GEE) indicadas por kg de CO2eq para cada kg de peixe processado foram: 0,020 - eletricidade; 0,003 consumo de água; 0,0029 efluentes; 0,160 e 1,495 resíduos sólidos para os peixes eviscerados e filetados, respectivamente, e 0,871 e 1,007 transporte refrigerado dos peixes eviscerados e filetados, respectivamente. O somatório do impacto das emissões de GEE foram 1,058 e 2,529 kg de CO2eq por kg de peixe eviscerado e filetado, respectivamente. Os resultados indicaram que é possível reduzir o PAG do transporte refrigerado com o aumento da produção local de peixe e redução das importações, especialmente considerando o potencial hídrico da Bahia. Entretanto, a produção sustentável requer a adoção e desenvolvimento de tecnologias para reduzir os impactos ambientais do tratamento dos resíduos sólidos da etapa de processamento.(AU)

Life cycle analysis to evaluate the productive chain of fish consumed in the Bahia State (Brazil) / Análise do ciclo de vida para avaliar a cadeia produtiva do pescado consumido no estado da Bahia (Brazil)

We evaluated the productive chain of fish consumed in the State of Bahia using Life Cycle Analysis (LCA). We estimated the inputs and outputs from logistics and fish processing. For every kg of processed and transported fish we calculated the Global Warming Potential (GWP) based on the amount of Greenhouse Gases (GHG) given in kg of CO2eq, as follows: 0.020 electricity; 0.003 water consumption; 0.002 wastewater; 0.160 and 1.495 waste from the gutted and filleted fish, respectively; 0.871 and 1.007 refrigerated transportation of gutted and filleted fish, respectively. The sum of GHG emissions were 1.058 and 2.592 kg of CO2eq per kg of gutted and filleted fish, respectively. LCA results indicate that it is possible to reduce the GWP associated with refrigerated transportation by increasing local fish production and decreasing importation, especially given the available water potential of Bahia. However, to achieve a sustainable production it is imperative to adopt and also develop technologies that promote environmental impact reduction from solid residues.

Avaliamos a cadeia produtiva do pescado consumido no Estado da Bahia utilizando a Análise de Ciclo de Vida (ACV). Estimamos os consumos e emissões associados à logística e ao processamento do peixe. O Potencial de Aquecimento Global (PAG) foi calculado com base na quantidade de Gases Efeito Estufa (GEE) indicadas por kg de CO2eq para cada kg de peixe processado foram: 0,020 - eletricidade; 0,003 consumo de água; 0,0029 efluentes; 0,160 e 1,495 resíduos sólidos para os peixes eviscerados e filetados, respectivamente, e 0,871 e 1,007 transporte refrigerado dos peixes eviscerados e filetados, respectivamente. O somatório do impacto das emissões de GEE foram 1,058 e 2,529 kg de CO2eq por kg de peixe eviscerado e filetado, respectivamente. Os resultados indicaram que é possível reduzir o PAG do transporte refrigerado com o aumento da produção local de peixe e redução das importações, especialmente considerando o potencial hídrico da Bahia. Entretanto, a produção sustentável requer a adoção e desenvolvimento de tecnologias para reduzir os impactos ambientais do tratamento dos resíduos sólidos da etapa de processamento.

Impacto ambiental do sistema de produção de suínos através da análise de ciclo de vida: efeito da redução do conteúdo de proteina bruta da dieta para animais em crescimento

Objetivou-se neste trabalho utilizar a análise de ciclo de vida (ACV) para avaliar o impacto ambiental da produção de suínos em crescimento nas fases de 30 50 kg e de 50 70 kg, alimentados com dietas com redução de proteína bruta (PB) e suplementação de aminoácidos industriais. No primeiro trabalho (30 50 kg), foram realizados dois experimentos. Experimento I (balanço de nitrogênio e fósforo): foram utilizados 20 suínos machos castrados com peso médio inicial de 31,80 ± 2,39 kg, alojados em gaiolas metabólicas e distribuídos em um delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro tratamentos e cinco repetições, sendo um animal por unidade experimental. Experimento II (desempenho): foram utilizados 44 suínos machos castrados, com peso médio inicial de 30,10 ± 0,63 kg distribuídos em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro tratamentos e 11 repetições, sendo um animal por unidade experimental. Os tratamentos utilizados nos dois experimentos consistiram de quatro dietas contendo 18,15; 17,15; 16,15 e 15,15% de PB, e suplementação de aminoácidos industriais, de forma que as exigências de todos aminoácidos digestíveis fossem atendidas. A partir dos dados obtidos nos experimentos (Experimentos I e II) os impactos para as categorias mudança climática (MC), potencial de acidificação (AC), potencial de eutrofização (EU), demanda acumulada de energia (DAE), ecotoxicidade terrestre (ET) e ocupação de terra (OT) foram calculados, sendo a unidade funcional representada por um kg de ganho de peso vivo (kg de GPV). Houve redução dos impactos ambientais para algumas categorias quando a PB dietética passou de 18,15 para 15,15%, observando uma redução para a AC de 35,34 para 31,58 g SO2-eq (P=0,015), também foi observada redução para a EU, reduzindo de 11,90 para 10,31 g PO4-eq (P=0,001), assim como OT reduziu de 2,15 para 1,89 m2 -year (P=0,005), respectivamente. Embora tenham sido observadas variações para as categorias MC, DAE e ET, não houve diferença significativa entre os tratamentos avaliados (P>0,05). No segundo trabalho, também foram realizados dois experimentos. No experimento I (metabolismo), foram utilizados 20 suínos machos castrados com peso médio inicial de 63,62 ± 2,21 kg, alojados em gaiolas metabólicas e distribuídos em um delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro tratamentos e cinco repetições, sendo um animal por unidade experimental. No experimento II (desempenho), foram utilizados 40 suínos machos castrados, com peso médio inicial de 49,92 ± 0,92 kg distribuídos em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro tratamentos e dez repetições, sendo um animal por unidade experimental. Os tratamentos utilizados nos dois experimentos consistiram de quatro dietas contendo 16; 15; 14 e 13% de PB, e suplementação de aminoácidos industriais de forma que as exigências de todos aminoácidos digestíveis fossem atendidas. Para o desempenho, espessura de toucinho e profundidade do musculo longissimus lumborum não foram observadas diferenças (P>0,05) entre os tratamentos avaliados. A ureia plasmática foi menor (P<0,05) para os animais alimentados com as dietas com redução proteica, assim como a excreção de N urina e N total, mas não foram observadas diferenças (P>0,05) para N retido, P absorvido, P ingerido e P fezes. Para as categorias potencial de eutrofização (P=0,051) e ocupação de terra (P=0,063), a redução proteica mitigou os impactos ambientais quando utilizou-se os dados referentes ao farelo de soja produzido na região sul, porém a redução proteica proporcionou aumento no impacto quando a categoria avaliada foi a de demanda acumulada de energia, tanto para análise realizada considerando-se a soja produzida no sul (P=0,003), quanto para a produzida na região centro oeste (P=0,044). Conclui-se que a redução da proteína bruta e suplementação de aminoácidos industriais em dietas para suínos em crescimento (30 - 50 kg) reduziu os impactos ambientais para as categorias acidificação, eutrofização e ocupação de terra, contudo para suínos em crescimento (50 70 kg) a redução proteica promoveu menor impacto para as categorias potencial de eutrofização e ocupação de terra, porém, para a demanda acumulada de energia, o efeito foi oposto, tanto para a análise realizada utilizando-se a soja produzida na região sul, quanto a produzida na região centro-oeste.

The aim of this work was to use life cycle assessment (LCA) to analyze the environmental impact of growing pig production in the 30 - 50 kg and 50 - 70 kg phases, fed with diets with reduced crude protein (CP) and supplementation of industrial amino acids. In the first work (30 - 50 kg) two experiments were carried out. Experiment I (nitrogen and phosphorus balance): 20 barrows with an average initial weight of 31.80 ± 2.39 kg were used, housed in metabolic cages and distributed in a randomized block design with four treatments and five repetitions, one animal per experimental unit. Experiment II (performance): 44 barrows, with an average initial weight of 30.10 ± 0.63 kg, were distributed in a randomized block design with four treatments and 11 repetitions, one animal per experimental unit. The treatments used in the two experiments consisted of four diets containing 18.15; 17.15; 16.15 and 15.15% CP, and supplementation of industrial amino acids so that the requirements of all digestible amino acids were met. From the data obtained in the experiments (Experiments I and II) the impacts for the categories global warming potential (GWP), acidification potential (AP), eutrophication potential (EP), cumulative energy demand (CED), terrestrial ecotoxicity (TE) and land occupation (LO) were calculated, with the functional unit represented by one kg of live weight gain (kg of LWG). There was a reduction in environmental impacts for some categories when dietary CP increased from 18.15 to 15.15%, observing a reduction for AP from 35.34 to 31.58 g SO2-eq (P = 0.015), it was also observed reduction for EP, reducing from 11.90 to 10.31 g PO4-eq (P = 0.001), just as LO reduced from 2.15 to 1.89 m2-year (P = 0.005), respectively. Although variations were observed for the categories GWP, CED and TE, there was no significant difference between the treatments evaluated (P> 0.05). In the second work, two experiments were also carried out. Experiment I (metabolism) 20 barrows with an initial average weight of 63.62 ± 2.21 kg were used, housed in metabolic cages and distributed in a randomized block design with four treatments and five replications, one animal per experimental unit. In experiment II (performance) 40 barrows were used, with an initial average weight of 49.92 ± 0.92 kg distributed in a randomized block design, with four treatments and ten repetitions, one animal per experimental unit. The treatments used in the two experiments consisted of four diets containing 16; 15; 14 and 13% CP, and supplementation of industrial amino acids so that the requirements of all digestible amino acids were met. For performance and carcass characteristics, no differences were observed (P> 0.05) between the treatments evaluated. Plasma urea was lower (P <0.05) for animals fed diets with protein reduction, as well as the excretion of N urine and total N, but no differences (P> 0.05) were observed for retained N, P absorbed, P ingested and P fecesFor the categories of eutrophication potential (P = 0.051) and land occupation (P = 0.063) the protein reduction mitigated the environmental impacts when using data referring to soybean meal produced in the southern region, however the protein reduction provided an increase in impact when the category evaluated was that of cumulative energy demand, both for analysis performed using soy produced in the south (P = 0.003) and for that produced in the central west region (P = 0.044). It was concluded that the reduction of crude protein and supplementation of industrial amino acids in diets for growing pigs (30 - 50 kg) reduced the environmental impacts for the categories acidification, eutrophication and land occupation, however for growing pigs (50 - 70 kg) kg) protein reduction promoted less impact for the potential categories of eutrophication and land occupation, however, for the cumulative energy demand the effect was opposite, both for the analysis carried out using the soy produced in the southern region and that produced in the Midwest region.

Avaliação da sustentabilidade de sistemas de aquicultura através de indicadores de sustentabilidade, análise emergética e análise do ciclo de vida

Neste trabalho escolhemos três ferramentas para avaliar a sustentabilidade de sistemas de produção de isca viva: análise emergética (AE), conjunto de indicadores e análise do ciclo de vida (ACV). O principal desafio é fazer a avaliação dos diferentes sistemas e comparar os resultados quanto à quantidade de dados necessários, a facilidade de cálculo e interpretação dos resultados, adequação do método para experimentos e sistemas de aquicultura, a capacidade de cada ferramenta em avaliar a sustentabilidade, a abrangência das ferramentas em relação às dimensões da sustentabilidade e a qualidade técnica e científica das ferramentas. Além disso, temos a intenção de estabelecer ligações e combinar os indicadores de diferentes metodologias para construir uma avaliação global da sustentabilidade. As análises acima foram aplicadas a uma base de dados obtida através de um experimento realizado no CAUNESP em Janeiro de 2016. Visando desenvolver sistemas de produção utilizando espécies nativas, selecionamos para o experimento o lambari (Astyanax lacustris) e o camarão-da-amazônia (Macrobracium amazonicum). A tese é apresentada em três capítulos: o Capítulo 1 é o capítulo introdutório ao tema central da tese, o Capítulo 2 é a aplicação da análise emergética e no Capítulo 3 comparamos as três ferramentas para medir sustentabilidade aplicada aos sistemas de produção estudados.

In this work we have chosen three tools to evaluate the sustainability of live bait production systems: emergy analysis (AE), set of indicators and life cycle assessment (LCA). The main challenge is to make an assessment of the different systems and compare the results in relation to the quantity of data needed, the facility of calculation and interpretation of the results, the suitability of the method for both aquaculture experiments and systems, the capacity of each tool to assess the dimensions of sustainability and the technical and scientific quality of the tools used. In addition, indicators of different methodologies need to be developed to build a global assessment of sustainability. The sustainability analyzes were applied to a database obtained through an experiment carried out at CAUNESP in January 2016. Aiming at production systems, we chose native species, lambari (Astyanax lacustris) and Amazon river prawn (Macrobracium amazonicum). For a qualification, there are two chapters to be discussed: Chapter 1 is the introductory chapter to the central theme of the thesis, the Chapter 2 is an emergent analysis and the Chapter 3 we compared the three tools to evaluate sustainability applied to the production systems studied.

Sustentabilidade dos sistemas brasileiros de produção em pastagem de bovinos de corte

O crescente interesse da população mundial por questões socioambientais dos sistemas produtivos tem ocasionado uma maior preocupação no sentido de repensar práticas e posturas a fim de minimizar os impactos do Homem no planeta. No contexto brasileiro, estes debates incidem fortemente no setor agropecuário, mais especificamente na produção de bovinos de corte, por sua relevância econômica e social, utilização de grandes extensões de terras e por sua influência no aquecimento global, através da emissão de gases de efeito estufa (GEE) pelos animais. Neste sentido, no presente trabalho se propôs analisar: (1) a evolução da produção e qualidade da carne brasileira e seus impactos ambientais, entre os anos de 1994 e 2018; (2) diferentes impactos ambientais dos sistemas de produção de bovinos de corte típicos dos biomas Amazônia, Cerrado, Pampa e Pantanal; e (3) a relação entre intensificação produtiva, emissões de GEE e conservação da biodiversidade nos sistemas de cria característicos destes biomas. A evolução da produção e qualidade da carne, e da ocupação territorial brasileira foi determinada com base em dados publicados por instituições oficiais. As estimativas de impacto ambiental foram realizadas através do método de análise de ciclo de vida (ACV), implementado através do software SimaPro®, em conformidade com as normas ISO14040 e 14044. Melhorias produtivas deram origem ao Novo Milagre Brasileiro que consistiu no incremento da produção, da qualidade e das exportações de carne entre 1994 e 2018, com redução de 19,3% da área de pastagens e redução da pegada de carbono da carne bovina brasileira de 49,6 para 25,6 kg CO2 eq. / kg eq. carcaça (CWE). As emissões de GEE da produção de carne foram de 13,92; 12,10; 14,62 e 21,18 kg CO2 eq. / kg de ganho de peso vivo (GPV), e o uso da terra foi de 89,30, 87,94, 158,84 e 148,27 m2a / kg GPV, respectivamente, nos sistemas Amazônia, Cerrado, Pampa e Pantanal. O sistema Cerrado apresentou maiores valores de acidificação terrestre, depleção de metais e combustíveis fósseis, ecotoxicidade de água doce e marinha e formação de material particulado. O sistema Pantanal foi mais impactante na depleção de água, eutrofização de água doce e marinha e formação de oxidantes fotoquímicos. Em todos os casos a toxicidade humana e a ecotoxicidade terrestre foram negativas. Ocupação de áreas urbanas, depleção de ozônio, transformação de áreas de vegetação natural e radiação ionizante foram não significativas, após normalização. A confrontação de intensificação produtiva e conservação da biodiversidade na cria bovina mostrou que a mitigação de impactos ambientais de forma pontual pode inviabilizar outras possibilidades. Estas constatações permitem um maior conhecimento das peculiaridades de cada bioma, bem como, um direcionamento mais adequado dos esforços de identificação de alternativas de mitigação de impactos ambientais e de melhoria de seu desempenho socioeconômico. Nesse sentido, uma convergência de esforços em prol da produção nacional torna-se particularmente importante no panorama de 2050, quando o Brasil, com sua abundância de recursos naturais, poderá participar de forma preponderante do desafio global de aumento da produção de alimentos.

The growing interest of the world population for socio-environmental issues in production systems has led to greater concern for rethinking practices and attitudes in order to minimize human impacts on the planet. In the Brazilian context, these debates have a strong impact on the agricultural sector, more specifically on the beef cattle production, due to their economic and social relevance, the use of large tracts of land and their influence on global warming through the greenhouse gases emission (GHG) by animals. In this sense, in the present work it was proposed to analyze: (1) the evolution of Brazilian meat production and quality and its environmental impacts, between 1994 and 2018; (2) different environmental impacts of beef cattle production systems typical of the Amazon, Cerrado, Pampa and Pantanal biomes; and (3) the relationship between productive intensification, GHG emissions and biodiversity conservation in breeding systems characteristic of these biomes. The evolution of meat production and quality, and Brazilian territorial occupation was determined based on data published by official institutions. Environmental impact estimates were performed using the life cycle analysis (LCA), implemented by SimaPro® software, in accordance with ISO 14040 and 14044. Productive improvements gave rise to the "New Brazilian Miracle", which consisted of an increase in meat production, quality and exports between 1994 and 2018, with a reduction of 19,3% in pasture area and of Brazilian beef carbon footprint from 49.6 to 25.6 kg CO2 eq. / kg eq. carcass (CWE). GHG emissions from meat production were 13.92; 12.10; 14.62 and 21.18 kg CO2 eq. / kg of live weight gain (GPV), and the agricultural land use was 89.30, 87.94, 158.84 and 148.27 m2a / kg GPV, respectively, in the Amazon, Cerrado, Pampa and Pantanal systems. The Cerrado system presented higher values of terrestrial acidification, depletion of metals and fossil fuels, freshwater and marine ecotoxicity and particulate matter formation. The Pantanal system was more impacting in water depletion, freshwater and marine eutrophication and the photochemical oxidants formation. In all cases human toxicity and terrestrial ecotoxicity were negative. Urban areas occupation, ozone depletion, natural land transformation and ionizing radiation were not significant after normalization. The confrontation of productive intensification and biodiversity conservation in breeding stage showed that the mitigation of environmental impacts in a timely manner may make other possibilities unfeasible. These findings allow a greater knowledge of the peculiarities of each biome, as well as a more adequate targeting of efforts to identify alternatives to mitigate environmental impacts and improve their socioeconomic performance. In this sense, a convergence of efforts in favor of national production becomes particularly important in the panorama of 2050, when Brazil, with its abundance of natural resources, will be able to participate in a preponderant way of the global challenge of increasing food production.

Análise do ciclo de vida na produção de suínos: efeito da redução do conteúdo de proteína bruta da dieta

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 (0ICr) 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.

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 ttest 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 (0CIr) 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.

Avaliação do Ciclo de Vida na produção de alevinos de espécies tropicais continentais

Este estudo contempla a análise da produção de alevinos, seguindo a metodologia da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV). O objetivo do estudo foi caracterizar os impactos ambientais decorrentes de duas propriedades produtoras de alevinos, identificando pontos críticos e possibilidades de correção e incremento da sustentabilidade ambiental nesta etapa da piscicultura. A metodologia da ACV estima a utilização dos recursos e dos potenciais impactos ambientais ao longo do ciclo de vida do produto, desde a aquisição de matéria-prima, ao processo de produção, o uso e descarte ou reciclagem a nível regional e mundial. Para cada impacto analisado na ACV, um modelo de caracterização é usado para converter os dados em categorias de impacto tais como: aquecimento global, uso do solo, depleção hídrica, eutrofização e acidificação. Os dados deste estudo são referentes à produção do período 2014/2015, de duas pisciculturas da Bahia Pesca, localizadas no rio Joanes e na barragem Pedra do Cavalo. Os dados são de origem primária, coletados diretamente das pisciculturas produtoras de alevinos e com entrevistas com os técnicos responsáveis pela produção. O estudo mostrou que a piscicultura do rio Joanes causou maior impacto ambiental do que a da barragem Pedra do Cavalo, exceto na categoria uso do solo. A proteína utilizada na ração dos peixes foi o principal fator poluente nas pisciculturas. Este impacto é potencializado pelo lançamento de efluentes diretamente nos rios. A correção destes fatores contribuiria para o avanço na sustentabilidade ambiental da piscicultura praticada na região.

This study includes an analysis of fingerling production, following the methodology of Life Cycle Assessment (LCA). The aim of this study was to characterize the environmental impacts of two fish farming, identifying criticai points and correction possibilities and increase the sustainability of fish farming in this step. The methodology of LCA estimates the use of resources and potential environmental impacts throughout the product life cyde, from procurement of raw materiais, the production process, use and disposal or recycling at regional and global levei. For each analyzed impact on LCA, one characterization model is used to convert the data to impact categories such as global warming, land use, water depletion, eutrophication and acidification. Data from this study are related to production for the period 2014/2015, two fish farms of Bahia Pesca, located in the river Joanes and the Pedra do Cavalo dam. The data are of primary origin, collected directly from fish farms producing fingerlings and interviews with technicians responsible for production. The study showed that fish farming of the Joanes river caused greater environmental impact than the Pedra do Cavalo dam, except in the category land use. The protein used in fish feed was the main factor in polluting fish farms. This impact is compounded by effluent discharge directly into rivers. The correction of these factors contribute to advancing the sustainability of fish farming practiced in the region.

Material flow determination through agricultural machinery management

The approach of material embodiment in agricultural production systems is important because it determines the convergence of inputs (indirectly, the natural resources) to the field. Additionally, material flow is the basis for both environmental (energy analysis, emergy synthesis, life-cycle analysis and carbon inventories) and economical analyses. Since different materials cannot compose a single index, generally these flows are not shown, making comparisons among approaches difficult. Another aspect that makes comparisons difficult is the definition of the boundary of the studied system. If these boundaries differ, results will also be different, hiding actual distinctions among systems. The present study aims to suggest an arrangement of existing models to determine material flow in agricultural production systems. The following steps were considered: i) the adoption of a diagram language to represent the analyzed system; ii) determination of the material flow for directly applied inputs; iii) determination of the material flow for indirectly applied inputs, which included: determination of the effective field capacity; fuel consumption; machinery depreciation; and labor. Data on fuel consumption were compared with the models presented. The best model applied was a fixed parameter based on engine power (0.163 L kW-1 h-1). The determination of the material flow for maize silage production presented similar results as those obtained in regional databases.

A abordagem da incorporação material em sistemas agrícolas é importante, pois determina a convergência de insumos (indiretamente, de recursos naturais) no campo. Além disso, os fluxos de materiais são a base para quaisquer análises ambientais (análises de energia, síntese de emergia, ciclo de vida e inventários de carbono) e econômicas. Uma vez que diferentes materiais não podem compor um único índice, geralmente esses fluxos não são mostrados. Isso dificulta comparações entre análises. Outro aspecto que contribui para isso é a definição dos limites dos sistemas estudados. Se eles diferirem os resultados serão diferentes, disfarçando as distinções reais entre eles. O presente estudo visa sugerir um arranjo de modelos existentes para a determinação dos fluxos de energia e materiais em sistemas agrícolas. Os seguintes passos foram considerados: i) a adoção de uma linguagem de diagramação para representar o sistema analisado; ii) a determinação do fluxo de materiais dos insumos diretamente aplicados; iii) a determinação do fluxo de materiais dos insumos indiretamente aplicados, que envolve a capacidade de campo operacional dos sistemas mecanizados, o consumo de combustível, a depreciação de maquinário e a mão-de-obra. Dados de consumo de combustível foram comparados com os modelos apresentados. O melhor modelo aplicado foi o fixado em função da potência do motor (0,163 L kW-1 h-1). A determinação dos fluxos de materiais para a produção de silagem de milho apresentou resultados similares aos dados de abordagem mais ampla.

Material flow determination through agricultural machinery management

The approach of material embodiment in agricultural production systems is important because it determines the convergence of inputs (indirectly, the natural resources) to the field. Additionally, material flow is the basis for both environmental (energy analysis, emergy synthesis, life-cycle analysis and carbon inventories) and economical analyses. Since different materials cannot compose a single index, generally these flows are not shown, making comparisons among approaches difficult. Another aspect that makes comparisons difficult is the definition of the boundary of the studied system. If these boundaries differ, results will also be different, hiding actual distinctions among systems. The present study aims to suggest an arrangement of existing models to determine material flow in agricultural production systems. The following steps were considered: i) the adoption of a diagram language to represent the analyzed system; ii) determination of the material flow for directly applied inputs; iii) determination of the material flow for indirectly applied inputs, which included: determination of the effective field capacity; fuel consumption; machinery depreciation; and labor. Data on fuel consumption were compared with the models presented. The best model applied was a fixed parameter based on engine power (0.163 L kW-1 h-1). The determination of the material flow for maize silage production presented similar results as those obtained in regional databases.

A abordagem da incorporação material em sistemas agrícolas é importante, pois determina a convergência de insumos (indiretamente, de recursos naturais) no campo. Além disso, os fluxos de materiais são a base para quaisquer análises ambientais (análises de energia, síntese de emergia, ciclo de vida e inventários de carbono) e econômicas. Uma vez que diferentes materiais não podem compor um único índice, geralmente esses fluxos não são mostrados. Isso dificulta comparações entre análises. Outro aspecto que contribui para isso é a definição dos limites dos sistemas estudados. Se eles diferirem os resultados serão diferentes, disfarçando as distinções reais entre eles. O presente estudo visa sugerir um arranjo de modelos existentes para a determinação dos fluxos de energia e materiais em sistemas agrícolas. Os seguintes passos foram considerados: i) a adoção de uma linguagem de diagramação para representar o sistema analisado; ii) a determinação do fluxo de materiais dos insumos diretamente aplicados; iii) a determinação do fluxo de materiais dos insumos indiretamente aplicados, que envolve a capacidade de campo operacional dos sistemas mecanizados, o consumo de combustível, a depreciação de maquinário e a mão-de-obra. Dados de consumo de combustível foram comparados com os modelos apresentados. O melhor modelo aplicado foi o fixado em função da potência do motor (0,163 L kW-1 h-1). A determinação dos fluxos de materiais para a produção de silagem de milho apresentou resultados similares aos dados de abordagem mais ampla.