Multi-criteria agro-environmental evaluation of low input dairy farming systems

Une évaluation multi-critères a été effectuée pour évaluer la durabilité agro-environnementale de deux systèmes agricoles laitiers à faibles intrants : système permanent de prairies (SH) et système de culture mixte prairie (SPCE) à la ferme expérimentale de l'INRA-Mirecourt. Douze indicateurs environnementaux de différentes méthodes (INDIGO, Peigné 2003, PLANETE) ont été calculés afin d'évaluer l'impact sur les ressources abiotiques: le lessivage des nitrates, les pertes de phosphore, la perte de pesticides dans les eaux superficielles et souterraines, la perte de pesticides dans l'air, volatilisation de l'ammoniac, de protoxyde d'azote , le méthane et le dioxyde de carbone dans le sol, émissions de matière organique, la disponibilité de phosphore et d'énergie non renouvelable. Les résultats des indicateurs ont été classés sur une échelle de 0 à 10, où 7 est la valeur de tolérance. Les indicateurs ont été regroupés en quatre principaux critères (l'eau et le risque de pollution de l'air, la qualité du sol et la consommation d'énergie), pondérés et attribue une échelle de classement qualitative avec l'outil DEXI. Les données ont été recueillies pour la période 2007-2008. Les premiers résultats de cette évaluation de la durabilité agro-environnementalement ont montré que SH est évalué à «très élevé» et SPCE à «moyen à élevé». L'impact sur les ressources abiotiques est «très faible» pour SH et «moyen à faible» pour SPCE. Cependant, les deux systèmes ont eu une incidence moyenne à faible sur la pollution de l'eau, qualité des sols et la consommation d'énergie. La pollution atmosphérique a obtenu le plus mauvais résultat "moyen à mauvais" en terme d'émission de gaz à effet de serre élevé pour les deux systèmes. En fait, les indicateurs d'oxyde de diazote, d'émission de méthane et de dioxyde de carbone ont obtenu respectivement un score de 5,8, 2,9 et 7,5 pour SH, et de 6,8, 4,2 et 6,4 pour SPCE. Ces résultats correspondent à une quantité d'émission de 2 kg N2O/ha, 105.7 kg CH4/ha et 0,2 t CO2/ha pour SH, et 1,6 kg N2O/ha, 74.1 kg et 0,3 t CH4/ha CO2/ha pour SPCE. Ces résultats soulignent le rôle de l'élevage laitier sur des émissions de gaz à effet de serre au niveau mondial, en particulier des émissions de méthane provenant de la fermentation entérique. Tous les autres indicateurs a donné un score supérieur à la valeur de tolérance, excepté le lessivage des nitrates (6,9) et volatilisation de l'ammoniac (6,9) pour SPCE. D'autres travaux doivent être effectués afin de valider les indicateurs proposés et d'agrégation.

A multi-criteria evaluation was carried out to evaluate the agro-environmental sustainability of the two low input dairy farming systems, permanent meadows system (SH) and mixed crops-meadows system (SPCE), of the experimental farm of INRA-Mirecourt. Twelve environmental indicators from different methods (INDIGO, Peigné 2003, PLANETE) were calculated in order to evaluate the impact on abiotic resources : nitrate leaching, phosphorus losses, pesticides loss in surface and groundwater, pesticides loss in the air, ammonia volatilization, nitrous oxide, methane and carbon dioxide emission soil organic matter content, phophorus availability and non-renewable energy use. Indicator results were ranked on a scale from 0 to 10, where 7 is the tolerance value. Indicators were aggregated into four main criteria (water and air pollution risk, soil quality and energy consumption), weighted and attributes a qualitative ranking scale with the tool DEXI. Data were collected at plot and farm scale for the period 2007-2008. The first results of this evaluation showed that SH has a "very high" and SPCE a "medium to high" agro-environmental sustainability. The impact on abiotic resources is "very low" for SH and "medium to low" for SPCE. However both systems had a medium to low impact on water pollution, soil quality and energy consumption. Air pollution obtained the worst result '"medium to bad" impact, due to high GHG emission for both systems. In fact the indicators of nitrous oxide, methane and carbon dioxide emission obtained respectively a score of 5.8, 2.9 and 7.5 for SH, and 6.8, 4.2 and 6.4 for SPCE. These results correspond to an emission amount of 2 kg N2O/ha, 105.7 kg CH4/ha and 0.2 t CO2/ha for SH, and 1.6 kg N2O/ha, 74.1 kg CH4/ha and 0.3 t CO2/ha for SPCE. These results underline the role of dairy farming on global GHG emission, especially of methane emission from enteric fermentation. All other indicators yielded a score above the tolerance value, excepted nitrate leaching (6.9) and ammonia volatilization (6.9) for SPCE. Further work should be carried out in order to validate the proposed indicators and aggregation.