Une durée de six ans, Un projet de recherche à l'échelle nationale s'est terminé avec des solutions pour aider l'industrie laitière à réduire les émissions de gaz à effet de serre tout en augmentant la rentabilité.

Le projet agricole coordonné de 10 millions de dollars, ou CAP laitier, établi en 2013 pour évaluer les contributions de gaz à effet de serre de l'industrie laitière et aider les agriculteurs à atteindre l'objectif de l'industrie de réduire les émissions de 25 pour cent d'ici 2020.

Les recommandations du projet portent sur l'efficacité. Les chercheurs ont découvert qu'une combinaison de la génétique idéale des vaches, des stratégies d'alimentation améliorées et une meilleure gestion du fumier pourraient permettre aux fermes laitières de réduire les émissions d'un tiers à près de la moitié, tout en produisant plus de lait avec moins d'aliments.

Cette efficacité augmente les profits et assure la faisabilité économique, une préoccupation majeure alors que les agriculteurs continuent de subir des années de bas prix du lait.

Les professeurs Matt Ruark et Molly Jahn de l'Université du Wisconsin-Madison ont dirigé le Dairy CAP en collaboration avec sept autres universités; le ministère de l'Agriculture des États-Unis, qui a financé le projet ; et le Centre d'innovation pour les produits laitiers américains, un groupe de recherche de l'industrie. L'équipe a publié son rapport final plus tôt cette année.

"Je pense qu'il y a trois gros points à retenir, " dit Ruark, professeur de sciences du sol. "Une, l'efficacité de la production laitière entraîne une réduction des émissions de gaz à effet de serre. Deux, des réductions des gaz à effet de serre peuvent être obtenues en même temps que des réductions des pertes de nutriments et des augmentations des rendements économiques. Et trois, que les systèmes de culture à base de produits laitiers peuvent s'adapter au changement climatique."

La production de lait entraîne principalement des émissions de gaz à effet de serre via le méthane produit dans le rumen des vaches, lors du stockage et de l'épandage du fumier, et en association avec la culture de plantes fourragères.

Le méthane est un sous-produit inévitable de la digestion des ruminants et c'est préoccupant car il est 25 fois plus puissant que le dioxyde de carbone pour piéger la chaleur dans l'atmosphère. L'oxyde nitreux du fumier et des engrais est 10 fois plus puissant que le méthane.

L'équipe de Dairy CAP a suivi les émissions à chacune de ces étapes. Les modifications expérimentales ont été suivies tout au long de leur cycle de vie pour identifier comment, par exemple, les changements d'alimentation affectaient non seulement la production de lait et de méthane, mais aussi les émissions de fumier et la croissance des cultures fertilisées avec ce fumier.

Des expériences ont été menées au UW-Madison Dairy Cattle Center, la station de recherche d'Arlington, le USDA Dairy Forage Research Center à Prairie du Sac, Wisconsin, et dans les établissements partenaires. Les expériences ont permis d'affiner les modèles informatiques d'émissions et de rendements économiques de l'alimentation en fumier pour 150 et 1, Fermes laitières de 500 vaches.

Les bénéfices de l'élevage de vaches pour une production laitière efficace et l'utilisation des meilleures pratiques alimentaires, les systèmes de manutention du fumier et de culture se sont ajoutés rapidement.

« Si nous mettons en œuvre ces meilleures pratiques de gestion, nous allons réduire les émissions de gaz à effet de serre de 36%" pour un 1, 500 vaches laitières, dit Ruark. "À la fois, nous allons réduire les pertes d'azote dans les eaux souterraines de 41 %. Nous allons réduire de 52 % les pertes de phosphore dans les eaux de surface. Et nous allons augmenter nos bénéfices de 20 pour cent."

Des pratiques similaires pourraient réduire les émissions de gaz à effet de serre de 46% pour les fermes laitières de 150 vaches, les chercheurs ont trouvé.

L'un des moyens les plus efficaces de réduire les émissions est d'utiliser un digesteur anaérobie pour convertir le méthane du fumier stocké en dioxyde de carbone, car il est moins puissant. Bien qu'il s'agisse d'une solution coûteuse, les coûts pourraient être partiellement compensés par la production et la vente d'électricité à partir de la combustion du méthane ou de sa conversion en gaz naturel comprimé pour alimenter les voitures et les camions.

Encore, changer les pratiques pour réduire les émissions pourrait être une vente difficile alors que les agriculteurs continuent de lutter contre une chute des prix du lait qui dure depuis des années, dit le professeur UW-Madison Mark Stephenson. Expert en économie laitière, Stephenson a évalué une gestion alternative du fumier pour le Dairy CAP. Les bas prix du lait ont contribué à pousser 800 fermes laitières du Wisconsin à fermer au cours de l'année depuis août 2018.

"L'un des piliers de la durabilité est économique. Ce n'est pas parce que vous voulez réduire les gaz à effet de serre que vous pouvez vous permettre d'employer les meilleures pratiques, " dit Stephenson. " Les gains d'efficacité sont la clé de l'adoption. "

Cette efficacité découle de l'amélioration de la conversion des aliments en lait grâce aux pratiques d'alimentation et à la génétique des vaches laitières, ce qui peut réduire à la fois les coûts et les émissions. Les chercheurs ont également élaboré des recommandations pour aider les agriculteurs à s'adapter au réchauffement climatique, comme des moyens de prédire la ventilation nécessaire dans une étable pour garder les vaches au frais et productives.

Les résultats du projet ont été diffusés par la Division de la vulgarisation et sur le site Web Virtual Farm hébergé par l'Université d'État de Pennsylvanie. Le site montre les opérations typiques des grandes et petites fermes laitières et les façons dont elles peuvent réduire leur impact sur l'environnement.

« Le Dairy CAP était une opportunité vraiment excitante de travailler en coopération avec environ 100 scientifiques dans tout le pays, " dit Carolyn Betz, le chef de projet et l'auteur du rapport final.

Elle reconnaît que les défis auxquels sont confrontés les producteurs laitiers aujourd'hui peuvent rendre difficile l'adoption rapide de nouvelles pratiques de gestion. Mais Betz voit une opportunité dans le fait que les fermes mettent inévitablement à jour leurs opérations au fil du temps.

"Quand les agriculteurs font des changements de toute façon, nous espérons qu'ils intégreront ces solutions, " dit Betz.