Agustin del Prado (BC3) 
agustin.delprado@bc3research.org
GHG emissions associated with manure management from 
livestock ...
swine cattle
poultry other
Source:  PROBIOGAS project
http://213.229.136.11/bases/ainia_probiogas.nsf/0/42EBC9523D85C2FCC1...
Contribution of manure management to agricultural GHG 
Overall objectives of the REMEDIA manures working group
• Synthesis of Scientific 
evidence in Spain
• Select farm typolog...
Synthesis
e.g. soil‐based mitigation options
Farm typologies
First case study: dairy farming (Under confinement)
Future case studies: dairy‐grazing, pigs, poultry…
Case study: a “typical” confinement dairy farm
Based on Del Prado et al., in press (Sci. Total Env.)
Purchased feed
3 appl...
total (cow‐1 yr‐1) (ha‐1) (t milk‐1)
purchased feed 
(t‐1)
LU 74 1.4 2.2
Followers 44 0.8 1.3
milk (t) 392 7.3 12
purchase...
+ off‐farm GHG emissions (feed, fertilisers)+ on‐farm energy use 
‐Dairy LCA: Del Prado et al., in press (Sci. Total Env.)...
Results: mitigation strategies as a single measure
GHG NH3 NO3‐
1.16 (‐13%) 13.0 (‐21%)
Results: mitigation strategies as a combination of measures
GHG NH3 NO3‐
single mitigation effects are not necessarily add...
12
FLOWS OF MATTER 
Results: main impacts: injection of slurry (A)
‐63%
+30%+45%
SOIL
Results: main impacts: nitrification inhibitors (B)
‐3%
NI
SOIL
Results: main impacts: frequent removal of slurry (C)
‐1%
‐11%
+6%
‐77%
+30%
SOIL
Energy use (GHG)
Results: main impacts: reducing crude protein (D)
‐7%
CP
‐8%
(Hardstandings)
(storage)
‐5% (GHG)
‐1%
SOIL
Results: main impacts: anaerobic digestion (E)
+12%
(storage,
hardstandings)
‐80%
+21%
‐28%
+20%
DM increase?
0.22kg CO2 e...
Herbage productivity 
Baseline‐slurry accumulates and releases more 
inorganic N in the long‐term than digestate 1 yr 10 y...
N2O emissions from slurry/digestate application
Leached N from slurry/digestate application
1 yr 10 yr
1 yr 10 yr
penalty ...
Total GHG‐ What if we include the effect on soil C sequestration
‐14% ‐11%
Benefit of AD after including soil C changes
(N...
Summary
• Manure management can be an effective way to reduce the 
overall GHG impact of a livestock product (milk) in con...
http://redremedia.wordpress.com/
Thanks
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Del pradoramiran13

1,169

Published on

Published in: Technology, Business
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,169
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
3
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "Del pradoramiran13"

  1. 1. Agustin del Prado (BC3)  agustin.delprado@bc3research.org GHG emissions associated with manure management from  livestock systems in a Mediterranean country. A case study:  Spain.  Del Prado Agustin 1*, Alvaro‐Fuentes Jorge2, Arriaga Haritz3,  Báez Dolores4, Bernal Maria Pilar5, Cantero Carlos6, Estellés Fernando7, Merino Pilar3, Moral Raúl8, Pardo Guillermo1,  Salcedo Gregorio9, Calvet Salvador7,  Sanz‐Cobeña  Alberto10, (1) BASQUE CENTRE FOR CLIMATE CHANGE (BC3), Alameda Urquijo 4, 48008, Bilbao (2) ESTACIÓN EXPERIMENTAL DE AULA DEI (CSIC), Zaragoza (3) NEIKER‐Tecnalia, Basque Institute for Agricultural Research and Development,  Derio (4) INGACAL‐Centro de Investigaciones Agrarias de Mabegondo, Abegondo, A Coruña (5) CENTRO DE EDAFOLOGÍA Y BIOLOGÍA APLICADA DEL SEGURA CSIC, Murcia (6) UNIVERSIDAD DE LLEIDA, Lleida (7) ICTA. Universitat Politècnica de València, Valencia (8) Miguel Hernandez University, EPS‐Orihuela, Ctra Beniel Km 3.2, 03312 Orihuela (9) DPTO. TECNOLOGIA AGRARIA, I.E.S. “La Granja”, Heras, Cantabria (10) ETSI AGRÓNOMOS (UPM), Madrid http://redremedia.wordpress.com/ (BLOG)  A. del Prado is funded by Spanish National R+D+i Plan (grant no. CGL2009‐10176) and Basque Department of Education,  Universities and Research (grant no. PC2010‐33A)
  2. 2. swine cattle poultry other Source:  PROBIOGAS project http://213.229.136.11/bases/ainia_probiogas.nsf/0/42EBC9523D85C2FCC12575380034A6A1/$FILE/Inf_cuantificacion_ganadero_07‐10‐2009.pdf Distribution of manure in Spain 23.430.166 t 14.146.063t 3.024.831t 8.323.058t
  3. 3. Contribution of manure management to agricultural GHG 
  4. 4. Overall objectives of the REMEDIA manures working group • Synthesis of Scientific  evidence in Spain • Select farm typologies for  different livestock sectors • Modeling of different  methods to reduce GHG  from manure management (up to the farm‐gate)  
  5. 5. Synthesis e.g. soil‐based mitigation options
  6. 6. Farm typologies First case study: dairy farming (Under confinement) Future case studies: dairy‐grazing, pigs, poultry…
  7. 7. Case study: a “typical” confinement dairy farm Based on Del Prado et al., in press (Sci. Total Env.) Purchased feed 3 applications (slurry)/yr A. Injection B. N inhibitor Soil‐plant storage housing C. Frequent manure  Removal (5 applic) treatment D. Reducing CP intake E. Anaerobic Digestion Overall GHG emissions from production of 1kg (corrected) milk (cradle‐to‐farm) How much can we reduce overall GHG through manure management?  
  8. 8. total (cow‐1 yr‐1) (ha‐1) (t milk‐1) purchased feed  (t‐1) LU 74 1.4 2.2 Followers 44 0.8 1.3 milk (t) 392 7.3 12 purchased feed (t) 323 6.0 9 0.8 Electricity used (kwh) 15720 291 462 40 49 Diesel used (L) 11881 220 349 30 37 manure (m3) 2200 40.7 64.7 6 7 net margin (€) 41K 755 1199 104 126 Main characteristic of a confinement dairy farm Based on Del Prado et al., in press (Sci. Total Env.) ‐2010 weather conditions (Atlantic area in N Spain) ‐Loam soil ‐Manure management: open pit, slurry‐based, 3 slurry applications to grass&clover
  9. 9. + off‐farm GHG emissions (feed, fertilisers)+ on‐farm energy use  ‐Dairy LCA: Del Prado et al., in press (Sci. Total Env.): LANDAIRY+NGAUGE  (Brown et al., 2005) ‐Mitigation measures (e.g. nitrif. Inhibitors, based on SIMSDAIRY: del Prado et al. 2010) ‐Arable (Gallejones et al., in prep)  ‐Compost and AD: Pardo et al., (2013) (e.g. RAMIRAN 2013) ‐Soil C modelling (Roth C: Coleman et al., 1997) Modelling framework
  10. 10. Results: mitigation strategies as a single measure GHG NH3 NO3‐ 1.16 (‐13%) 13.0 (‐21%)
  11. 11. Results: mitigation strategies as a combination of measures GHG NH3 NO3‐ single mitigation effects are not necessarily additive
  12. 12. 12 FLOWS OF MATTER 
  13. 13. Results: main impacts: injection of slurry (A) ‐63% +30%+45% SOIL
  14. 14. Results: main impacts: nitrification inhibitors (B) ‐3% NI SOIL
  15. 15. Results: main impacts: frequent removal of slurry (C) ‐1% ‐11% +6% ‐77% +30% SOIL Energy use (GHG)
  16. 16. Results: main impacts: reducing crude protein (D) ‐7% CP ‐8% (Hardstandings) (storage) ‐5% (GHG) ‐1% SOIL
  17. 17. Results: main impacts: anaerobic digestion (E) +12% (storage, hardstandings) ‐80% +21% ‐28% +20% DM increase? 0.22kg CO2 eq/kg milk Avoid through AD Aprox. 20% of total C footprint SOIL
  18. 18. Herbage productivity  Baseline‐slurry accumulates and releases more  inorganic N in the long‐term than digestate 1 yr 10 yr Benefit of digestate Long‐term effect (speculation) (digestate vs slurry at field level)
  19. 19. N2O emissions from slurry/digestate application Leached N from slurry/digestate application 1 yr 10 yr 1 yr 10 yr penalty of digestate N2O penalty of digestate NO3‐ Long‐term effect (speculation) (digestate vs slurry at field level)
  20. 20. Total GHG‐ What if we include the effect on soil C sequestration ‐14% ‐11% Benefit of AD after including soil C changes (No C) (with C) Total GHG emissions  (up‐to‐farm‐gate) Digestate is applying less C than undigested slurry Simulated with RothCarbon
  21. 21. Summary • Manure management can be an effective way to reduce the  overall GHG impact of a livestock product (milk) in confinement  dairy systems • Anaerobic digestion and frequent removal of manure are ways to  reduce the GHG impact but may generate pollution swapping • Animal diet changes targeting better  NUE has a more modest   potential to reduce overall GHG emissions but is likely to generate  no pollution  swapping • Uncertainties are likely to be large (e.g. we must make an effort to  improve long‐term estimates). 
  22. 22. http://redremedia.wordpress.com/ Thanks
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×