project - EIP-AGRI Operational Group

LOWeMEAT_Development of a low-greenhouse gas emissions system for beef cattle farms located in Veneto Region
LOWeMEAT_Sviluppo di un sistema di allevamento del vitellone da carne a basse emissioni di gas serra in Veneto

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Completed | 2019 - 2022 Italy
Completed | 2019 - 2022 Italy
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Objectives

The project aims to develop a "low emissions” beef cattle rearing model in Veneto, based on extensive or organic methods, to reduce ammonia and greenhouse gases emissions. To practice a sustainable beef production and possibly to switch to organic production in this specific area, needs of a feasibility study and the identification of factors that have so far prevented the extent adoption of these types of farming. All changes, require a comparison to the system currently in use, in order to monitor environmental benefits, the economic impacts and the effect on regional landscape.

Objectives

Il progetto si propone di:
a) mettere a punto un modello di allevamento bovino da carne volto a minimizzare le emissioni di gas serra e di ammoniaca in atmosfera e che abbia come riferimento un processo produttivo certificabile
b) migliorare l'efficienza tecnica del processo di produzione della carne bovina in Veneto

Activities

The project will evaluate innovations, related to precision farming considering the entire production cycle of beef meat:
WP1: Agronomic interventions.
1. Evaluation of diffusion of "low emission" practices
2. To propose operational working protocols for farmers.
WP2: Barn interventions.
1. to control chemical composition of feeds and total mixed ration
2. to test a system of automatic preparation and distribution of the diet.
3. To develop a prototype for the control of the individual behaviour and body temperature to reduce losses in efficiency due to mortality or sickness of the animals.
Data collected within WP1 eWP2 will be used for certification of Environmental Product Declaration.

Activities

Il progetto valuterà innovazioni collegate all’agricoltura di precisione, considerando l’intero ciclo di produzione dal campo all’allevamento.
WP1: interventi agronomici:
1. valutazione del grado di diffusione di pratiche a bassa emissione
2. elaborazione di un protocollo di lavoro per gli allevatori
WP2: interventi in stalla
1. controllo della composizione chimica degli alimenti e delle razioni
2. verifica di un sistema automatico di preparazione e distribuzione delle razione
3. sviluppo di un prototipo per il controllo del comportamento individuale e della temperatura corporea degli animali.
I dati raccolti nei WP1 e 2 saranno utilizzati per una certificazione ambientale di prodotto

Contexte

Livestock farming, particularly those confined to housing with no grazing area, has been the target of environmental and ethical accusations for years. Although this sector, especially in the Po Valley, has crucial importance, more than 40% of the meat consumed in Italy comes from other countries – is this importation sustainable? In fact, the national beef herd has remained stable over recent years. However, according to a report by Veneto Agricoltura on the Veneto region, the biggest Italian beef producer, from 2007 to 2017, the number of beef farms and of beef cattle dropped by 37.5% and 11.9%, respectively. Meanwhile, the average beef herd size increased from 48 to 68 units. This suggests that recently the Common Agricultural Policy has not increased the beef cattle population but is encouraging the remaining farmers to work more effectively, adopting good practices.

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014IT06RDRP014 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Veneto
Emplacement
Main geographical location
Padova

€ 362245

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

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5 Practice Abstracts

PEF (Product Environmental Footprint)

With LowEMeat, good agronomic practices (effluent valorization, optimization of the use of chemical fertilizers, control of the harvesting and storage phase of feed for livestock use) and some innovations to be applied in the barn (automated distribution of unifeed, remote control of behavior and body temperature) were tested with the intention of increasing the environmental sustainability of beef cattle breeding in Veneto. The challenge of the project was to give a "measure" of environmental effectiveness to these interventions! The application of PEF analysis proved to be a valuable tool for measuring the environmental benefits brought about by the management changes tested. The most interesting aspect of applying this methodology is that even "marginal" or otherwise management changes produced measurable results on multiple indicators. This result should encourage livestock farmers to make changes in operational practice rather than investment choices. Considering the importance of environmental aspects in livestock management choices (regulations and public health), the PEF approach will first allow the identification of priority areas on which to intervene and then to make a cost/benefit estimate of possible mitigation interventions to be adopted. More generally, the results of this project may also be useful for spatial planning of interventions to be supported considering the level of applicability, the investment required and the actual results produced in terms of the environmental and human health benefits.

PEF (Product Environmental Footprint)

Con LowEMeat sono state testate delle buone pratiche agronomiche (valorizzazione degli effluenti, ottimizzazione dell’uso dei fertilizzanti chimici, controllo della fase di raccolta e stoccaggio degli alimenti a uso zootecnico) e alcune innovazioni da applicare in stalla (distribuzione automatizzata dell’unifeed, controllo da remoto di comportamento e temperatura corporea) con l’intento di aumentare la sostenibilità ambientale dell’allevamento del bovino da carne in Veneto. La sfida del progetto era dare una “misura” dell’efficacia ambientale a questi interventi! L’applicazione dell’analisi PEF si è dimostrata un valido strumento di misurazione dei benefici ambientali determinati dai cambiamenti gestionali testati. L’aspetto più interessante dell’applicazione di questa metodologia è che anche cambiamenti “marginali” o comunque gestionali hanno prodotto risultati misurabili su molteplici indicatori. Questo risultato deve incoraggiare gli allevatori ad una modifica della prassi operativa più che ad una scelta di investimenti. Considerando l’importanza che gli aspetti ambientali assumono nelle scelte gestionali degli allevamenti (normativa e salute pubblica) l’approccio PEF consentirà in primo luogo di individuare le aree prioritarie sulle quali intervenire e poi di effettuare una stima del costo/beneficio di possibili interventi di mitigazione da adottare. Più in generale i risultati di questo progetto potranno essere utili anche per una programmazione territoriale degli interventi da sostenere considerando il livello di applicabilità, l’investimento richiesto e gli effettivi risultati prodotti in termini dei benefici per la salute dell’ambiente e dell’uomo.

Remote monitoring of behavior and parameters indicative of animal health status

There is a great expectation on the part of farmers to have remote animal health and welfare monitoring systems available. Remote recording of behavior has made it possible to identify different behavioral patterns for healthy and sick animals. However, algorithms that identify problem animals require further verification work to achieve a system that can be applied on a large scale. The remote temperature detection system with thermal imaging camera has been shown to be reliable if the collected data is corrected considering the ambient temperature. At this stage, it is still complex to make a judgment on its ability to predict the health status of the animal, as the case history collected in the test box was insufficient to make robust statistical computations.

Controllo da remoto del comportamento e dei parametri indicativi dello stato di salute degli animali

C’è una grande aspettativa da parte degli allevatori di avere a disposizione sistemi di controllo della salute e del benessere degli animali da remoto. La registrazione del comportamento da remoto ha consentito di individuare dei pattern comportamentali differenti per animali sani e malati. Tuttavia gli algoritmi che individuano i capi con problemi richiedono un ulteriore lavoro di verifica per ottenere un sistema applicabile su larga scala. Il sistema di rilevazione della temperatura da remoto con termocamera si è dimostrato affidabile se il dato raccolto viene corretto considerando la temperatura ambientale. In questa fase è ancora complesso dare un giudizio sulla sua capacità di predizione dello stato di salute dell’animale, in quanto la casistica rilevata nel box di prova è stata insufficiente per effettuare elaborazioni statistiche robuste.

 

Precision feeding

- The automated system increases feed ingestion, conversion rate and animal growth.

- Animals express behavior closer to natural behavior, with more time devoted to rumination, which is accomplished more slowly with more chewing acts per ruminal bolus. The greater animal welfare is also evident upon evaluation of the ruminal mucosa, which shows less incidence of injury.

- Lower fossil fuel consumption results in economic savings for the farm and reduced environmental impact.

- The automatic feeding system does not, however, exempt the farmer from the usual steps of checking the animals and requires that some attention be paid to its operation, both in the start-up phase of the system and in day-to-day operation, so that any problems in the runs or distributions are immediately highlighted.

Alimentazione di precisione

- Il sistema automatizzato aumenta l’ingestione di alimento, l’indice di conversione e l’accrescimento degli animali.

- Gli animali esprimono un comportamento più vicino a quello naturale, con maggior tempo dedicato alla ruminazione, che si compie più lentamente con atti masticatori per bolo ruminale più numerosi. Il maggior benessere degli animali è evidente anche alla valutazione della mucosa ruminale che presenta minore incidenza di lesioni.

- Il minore consumo di combustibili fossili si traduce in un risparmio economico per l’azienda e un ridotto impatto ambientale.

- Il sistema automatico di alimentazione non esonera comunque l’allevatore dagli abituali passaggi di controllo degli animali e richiede che sia prestata una certa attenzione al suo funzionamento, sia nella fase di avviamento dell’impianto che nella operatività quotidiana, in modo da evidenziare subito eventuali problemi nei percorsi o nelle distribuzioni.

 

Low-emission beef cattle breeding starts with working in the countryside!

The farmer/breeder who is interested in improving the sustainability (environmental, economic and social) of his or her farm:

- He cannot rely only on his skills and/or experience, but must increasingly base agronomic choices on objective data. Knowing the nutrient potential of the soil at the various stages of crop development, the composition of manure, and accurately recording the production of different plots as well as the quality of the harvested product, are essential notions for achieving a good level of production efficiency.

- It must keep an eye on the Nitrogen Use Efficiency value in order to take any corrective actions on the nitrogen distributed to reduce the risk of environmental pollution.

- It must take a fresh look at the entire farm production process to give technical and economic value to all products. A veal farm will therefore not only be a producer of meat, but also of organic fertilizer. With this logic, the idea that effluent is a "waste" of the production cycle that must be disposed of must be abandoned.

These concepts, are of great relevance to the sector, especially today, even considering all the difficulties that come from outside (pandemic from COVID, drought and increased production costs due to the conflict in Ukraine) and that require a process of renewal/adaptation. It should not be forgotten that the issue of environmental sustainability is a priority of the European Union therefore these practices will be eligible for specific incentives.

L’allevamento del bovino da carne a basse emissioni parte dal lavoro in campagna!

L’agricoltore/allevatore che è interessato a migliorare la sostenibilità (ambientale, economica e sociale) della sua azienda:

• Non può fare affidamento solo alle sue capacità e/o esperienze, ma deve sempre più basare le scelte agronomiche su dati oggettivi. Conoscere il potenziale nutritivo del terreno nelle varie fasi di sviluppo della coltura, la composizione dei reflui e registrare accuratamente la produzione dei diversi appezzamenti nonché la qualità del prodotto raccolto, sono nozioni essenziali per raggiungere un buon livello di efficienza delle produzioni.

• Deve tenere sotto controllo il valore della Nitrogen Use Efficiency per intraprendere eventuali azioni correttive sull’azoto distribuito al fine di ridurre il rischio di inquinamento ambientale.

• Deve guardare con occhi nuovi a tutto il processo produttivo aziendale per dare un valore tecnico ed economico a tutti i prodotti. Un allevamento di vitelloni quindi non sarà solo un produttore di carne, ma anche di fertilizzanti organici. Con questa logica deve essere abbandonata l’idea che gli effluenti sono un “rifiuto” del ciclo produttivo che bisogna smaltire.

Questi concetti, sono di grande rilevanza per il settore, soprattutto oggi, anche considerando tutte le difficoltà che giungono dall’esterno (pandemia da COVID, siccità e aumento dei costi di produzione per effetto del conflitto in Ucraina) e che richiedono un processo di rinnovamento/adattamento. Non va dimenticato il fatto che il tema della sostenibilità ambientale è una priorità dell’Unione Europea pertanto queste pratiche potranno beneficiare di specifici incentivi.

Agriculture and animal productions contribute significantly to the release of pollutants into the environment. These include reactive gases from global warming or climate-altering gases (carbon dioxide, methane, nitrous oxide), substances responsible for water eutrophication (nitrogen compounds) and soil and air acidification (ammonia). Institutions require greater sustainability of production systems and consumers are increasingly aware of environmental issues by directing their purchase choices towards products that offer greater guarantees of environmental sustainability. The LOWeMeat project aims to develop a decision-making system for the management of beef cattle farms of the Veneto region, which can reduce greenhouse gases emission.

This system will be based on innovative solutions to reduce the environmental impact of the beef cattle farms maintaining the high efficiency achieved by sector in Veneto. On the other hand, it will promote the correct information and visibility of this production chain to the consumer, with the creation of a line of "sustainable" products that are easily identifiable on the meat market.Hardware and software application involved in a new innovative “low-emission” beef production model in Veneto. The activities planned are:

- involvement of stakeholders through meetings, submission of questionnaires, discussion groups (topics: crops production, animal health, animal feeding in sustainable/organic context)

- good practices exchange in the sustainable beef farming;

- development and testing of the new “low-emission” beef rearing prototype system;

- dissemination of information by newsletter, social media and a web page.

L’agricoltura e la zootecnia contribuiscono in maniera significativa alla immissione nell’ambiente di sostanze inquinanti. Tra queste rientrano i gas responsabili del riscaldamento globale o gas climalteranti (anidride carbonica, metano, protossido di azoto), le sostanze responsabili dell’eutrofizzazione delle acque (composti dell’azoto) e dell’acidificazione dei suoli e delle acque (ammoniaca). Le istituzioni chiedono maggiore sostenibilità dei sistemi produttivi e i consumatori sono sempre più attenti alle tematiche ambientali orientando le proprie scelte di acquisto verso prodotti che offrono maggiori garanzie di sostenibilità ambientale. Con il progetto LowEMeat si intende sviluppare un sistema  di gestione degli allevamenti bovini da carne in grado di diminuire in modo significativo le emissioni di gas serra. Questo sistema si baserà su soluzioni innovative per la riduzione dell’impatto ambientale del settore agro-zootecnico, mantenendo nel contempo l’elevata efficienza raggiunta dal settore. D’altro canto promuoverà una corretta informazione e visibilità dei risultati al consumatore, con la creazione di una linea di prodotti “sostenibili” facilmente identificabile. 

Le attività previste sono:

- coinvolgimento delle parti interessate attraverso riunioni, presentazione di questionari, gruppi di discussione (temi: produzione di colture, salute degli animali, alimentazione degli animali in un contesto sostenibile / organico)

- scambio di buone pratiche nell'allevamento sostenibile delle carni bovine;

- sviluppo e sperimentazione del nuovo sistema prototipo di allevamento di carni bovine a "bassa emissione";

- diffusione di informazioni tramite newsletter, social media e una pagina web.

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Contacts

Project coordinator

  • AZOVE soc.agr. coop.

    Project coordinator

Project partners

  • IRECOOP Veneto - Istituto Regionale per l'educazione agli studi cooperativi

    Project partner

  • Stalla Sociale di Monastier

    Project partner

  • Stalla sociale di Fossalunga

    Project partner

  • Università degli Studi di Padova

    Project partner