Environmental impacts of cow-calf beef systems with contrasted grassland management and animal production strategies in the Massif Central, France

Abstract

To meet the increasing market demand for store male calves sold in summer, cow-calf beef cattle producers from the Charolais area, France, can opt for various strategies including changing the calving period. The objective of our study was to analyze and compare the impacts on greenhouse gas emissions (GHG), energy consumption and land use of two grassland-based cow-calf beef systems in relation to their contrasted grassland management and animal production strategies. Based on repeated measurements over 2 years, we carried out a Life-Cycle Analysis on two systems designed on an experimental farm. The Aut-system was based on autumn-calvings that required budgeting for a sufficient quantity and quality of grass fodder stocks harvested to cover the high feed demands of winter-lactating cows. The Spr-system was based on spring-calvings so that the peak needs of the herd and the breeding cows coincided with peak pasture grazing period. Management of male calves relied on a more intensive use of concentrate in the Aut-system. This study showed that at identical beef live weight produced, the Spr-system required 18% more on-farm utilized agricultural area, excreted 14% more nitrogen and released 12% more enteric methane, but used 22% less mineral nitrogen fertilizer, 34% less fuel, 89% less off-farm fodder purchases, 73% less concentrate purchases and 5% less bedding straw purchases. Livestock emissions per animal were close between the two systems and accounted for 75% of gross GHG emissions. As the Aut-system had a higher animal productivity, it was able to dilute this impact at identical live weight produced (4% higher gross GHG

Orfee: A bio-economic model to simulate integrated and intensive management of mixed crop-livestock farms and their greenhouse gas emissions

“…), aggregated (Myhre et al, 2013) and allocated (Nguyen et al, 2013). The estimated values are also rather close to those published by Morel et al (2016) estimated in French suckler cows experimental farms (≈ 14 kg CO 2 e/kg live weight for cow-calves plus finishing systems, ≈ 15.7 kg CO 2 e/kg live weight for cow-calves). They are also close to the estimates calculated by the French Livestock Institute on the Inosys farm database on a sample of farms (unpublished), with the certified CAP2ER® methodology.…”

Aménités et impacts sur l’environnement des exploitations françaises élevant des bovins pour la viande

“…Les premières études prenant en compte le stockage de C dans des ACV sont françaises et récentes (Doreau et al 2011, Veysset et al 2011, mais sont de plus en plus répandues et acceptées par la communauté scientifique. Elles intègrent des niveaux de stockage plus proches des nouvelles estimations, ainsi que le stockage par les haies, qui sont estimées à 125 kg de C par 100 m linéaires par an (Morel et al 2016).…”

“…Concernant plus spécifiquement l'élevage de bovins viande, les travaux ont clairement montré que 90% des émissions brutes de GES par kg de carcasse de tous les animaux produits par l'ensemble du système (naisseur + engraisseur) est attribuable à la phase naisseur, ces émissions étant de l'ordre de 15 kg éq-CO 2 par kg de poids vif produit (Nguyen et de Veysset et al (2011). Les différences liées au système de conduite du troupeau allaitant sont extrêmement limitées : environ 4% entre des systèmes à vêlage d'automne ou de printemps (Morel et al 2016). Dans les systèmes engraisseurs, c'est le mode d'alimentation qui joue le rôle le plus important dans les émissions.…”

“…Un chiffre plus faible de 8 à 10% des émissions brutes a été obtenu par Nguyen et al (2012b) mais ces auteurs avaient intégré, outre le stockage de C par les sols, le relargage de C du sol lié à la déforestation de la forêt primaire pour produire du soja. Plus récemment, la compensation des émissions brutes par le stockage du C dans les sols a été estimée entre 24 et 53%, selon les systèmes, par Dollé et al (2011), et entre 40 et 45% par Morel et al (2016). Il est donc clair que le stockage de C réduit fortement les émissions de GES, mais aussi qu'il est difficile de l'estimer avec précision.…”

“…Au niveau de l'ensemble du système, comme pour les émissions de GES et pour les mêmes raisons, l'avancement de l'âge au premier vêlage est une mesure relativement efficace : -8% selon Nguyen et al (2013a). Une différence beaucoup plus importante (31%) a néanmoins été trouvée par Morel et al (2016) entre un système en vêlage de printemps économe et un système en vêlage d'automne qui l'est moins. Ce dernier entraîne une consommation accrue d'intrants achetés et la fourniture de fourrages conservés, alors qu'avec des vêlages de printemps la part d'herbe pâturée est plus élevée.…”