Fondamenti di produzione animale PDF

Insegnamento Produzioni animali Professore Carlotta Giromini Argomento Fondamenti di produzione animale  Carlotta Giromini , Argomenti trattati Fondamenti di produzione animale MODULO I...

Insegnamento Produzioni animali Professore Carlotta Giromini Argomento Fondamenti di produzione animale  Carlotta Giromini , Argomenti trattati Fondamenti di produzione animale MODULO I La produzione zootecnica: definizione Storia della produzione zootecnica Produzione zootecnica tra presente e futuro Fondamenti di produzione animale 2 di 22  Carlotta Giromini La produzione zootecnica: definizione , La zootecnia è l’attività di trasformazione dell’energia fornita da vegetali e da sottoprodotti agro-industriali in derrate alimentari : anello intermedio della catena trofica tra mondo vegetale e animale (e l’uomo). Tale trasformazione rappresenta un miglioramento qualitativo degli alimenti ma determina perdite energetiche onerose La zootecnia ha origine con la domesticazione degli animali per allevamento (neolitico). Per molti secoli la zootecnia non subisce mutamenti sostanziali e solo nel XVIII secolo assume interesse scientifico. Fondamenti di produzione animale 3 di 22  Carlotta Giromini Breve storia della produzione zootecnica , L’evoluzione della produzione zootecnica L'origine della produzione animale risale a circa 11.000 anni fa quando l'uomo cominciò ad addomesticare gli animali (periodo recente rispetto all'inizio dell'evoluzione dell'umanità che risale a circa 14 milioni di anni fa). Con la domesticazione degli animali e la coltivazione delle piante (poco meno di 11.000 anni fa, "la rivoluzione neolitica"), è avvenuto un cambiamento fondamentale nello sviluppo dell'umanità (Benecke, 1994 & 2003). Una simbiosi tra animali ed esseri umani che iniziarono semplicemente riconoscendo vantaggi reciproci. L'animale riceve regolarmente cibo e protezione dagli esseri umani, e gli esseri umani hanno beneficiano di un più facile accesso all'animale e alla sua preziosa carne, ossa e pelli senza la necessità di caccia. Durante questa continua "cooperazione" sia gli animali che gli esseri umani sono cambiati in termini sia fenotipici che riproduttivi e cognitivi. L'uomo primitivo era essenzialmente cacciatore e pescatore; con la domesticazione degli animali egli divenne agricoltore e pastore; da quel momento ebbe origine l'arte dell'allevamento del bestiame Hartung, J. (2013). A short history of livestock production. Livestock housing. Modern management to ensure optimal health and welfare of farm animals, Wageningen Academic Publishers, the Netherlands, 21-34. Fondamenti di produzione animale 4 di 22  Carlotta Giromini Breve storia della produzione zootecnica L'evoluzione storica della produzione zootecnica può essere suddivisa in diverse fasi fondamentali (Nardone, 1998; Malossini, 2001; Hartung, 2013): Fase agropastorale (dal Neolitico al XVII secolo) : durante questa fase l'uomo ha addomesticato quasi tutte le specie di interesse zootecnico. In alcune aree del mondo, la fine di questa fase coincide con il progresso scientifico e tecnologico in campo agrario (rivoluzione industriale,1700). Fino a questo secolo, le tecniche di allevamento animale erano paragonabili a quelle impiegate in età antica. Fondamenti di produzione animale Fonte: Waterandfoodsecurity.org 5 di 22  Carlotta Giromini Breve storia della produzione zootecnica Fase di differenziazione delle razze: a partire da fine XVII secolo iniziano i processi di razionalizzazione delle attività di allevamento, compresa una consapevole selezione degli animali domestici al fine di migliorarne i livelli produttivi. 1) Compilazione dei primi Libri Genealogici (registri di censimento in cui sono iscritti gli animali riproduttori di una determinata razza con l’indicazione dei loro ascendenti e per i quali sono stati effettuati controlli delle attitudini produttive); 2) Realizzazione dei primi esperimenti di fecondazione artificiale (1777, Spallanzani); 3) Realizzazione dei primi studi sulla nutrizione animale; 4) La zootecnia comincia ad assumere veste di scienza nella seconda metà del sec. XVIII, con la creazione delle prime scuole di veterinaria e di agraria. Fondamenti di produzione animale Fonte: Waterandfoodsecurity.org 6 di 22  Carlotta Giromini Breve storia della produzione zootecnica Fase di specializzazione: a partire dalla fine del XIX secolo, a seguito dello sviluppo industriale ed economico, cresce la domanda di proteine di origine animale. Si assiste ad una specializzazione produttiva a livello aziendale (sia per specie allevata che per tipologia di prodotto), che porta alla differenziazione dei sistemi di produzione. 1) Miglioramento tecniche di conservazione degli alimenti; 2) Aumento della produttività; 3) Alcune produzioni agricole vengono interamente destinate ad uso zootecnico (specializzazione). Fondamenti di produzione animale 7 di 22  Carlotta Giromini Breve storia della produzione zootecnica Fase di intensificazione: a partire dal XX secolo nei paesi sviluppati trovano ampia diffusione i sistemi di allevamento intensivi, caratterizzati da elevate densità di allevamento, gli elevati livelli di meccanizzazione e automazione sia in stalla sia in campo, la riduzione dei costi di produzione unitari e della manodopera, la standardizzazione delle filiere di produzione. Attualmente sono contemporaneamente presenti diverse fasi. la forma agropastorale presente nelle aree montane, convive con quella intensiva concentrata in pianura e con quella incentrata su qualità e biodiversità localmente valorizzata attraverso produzioni di eccellenza. Fondamenti di produzione animale 8 di 22  Carlotta Giromini Breve storia della produzione zootecnica Tuttavia l’intensificazione dei sistemi di allevamento ha compromesso le caratteristiche qualitative ed organolettiche dei prodotti di origine animale, causando perdite di biodiversità zootecnica dovuta all’abbandono di razze locali, tipicamente caratterizzate da produzioni modeste. Sviluppo di considerazioni di tipo: ETICO Benessere degli animali allevati, tutela della biodiversità AMBIENTALE Emissioni di gas serra, consumo di acqua ed energia SICUREZZA ALIMENTARE presenza di residui tossici nei prodotti di origine animale, abuso di farmaci veterinari Hartung, J. (2013). A short history of livestock production. Livestock housing. Modern management to ensure optimal health and welfare of farm animals, Wageningen Academic 9 di 22 Publishers, the Netherlands, 21-34. Fondamenti di produzione animale  Carlotta Giromini , Produzione zootecnica: tra presente e futuro Quale sarà l’evoluzione della produzione zootecnica? Fondamenti di produzione animale 10 di 22  Carlotta Giromini Produzione zootecnica: tra presente e futuro 11,2 Le stime di incremento demografico sostengono che la popolazione (miliardi) 9,7 8,5 popolazione mondiale dagli 7,3 attuali 7.3 miliardi passerà a 8 miliardi nel 2025 - oltre i 9 miliardi nel 2050 - 11 nel 2100 Nei prossimi anni aumenterà la 1,6 domanda di alimenti a livello 1900 2017 2030 2050 2100 mondiale anno (report Fao 2011 e ONU, 2017) Fondamenti di produzione animale 11 di 22  Carlotta Giromini Produzione zootecnica: tra presente e futuro In tale contesto si stima che entro il 2050 la Latte produzione di prodotti di origine animale sia destinata ad aumentare in modo significativo Carne Uova Fondamenti di produzione animale 12 di 22  Carlotta Giromini Produzione zootecnica: tra presente e futuro Stima del futuro consumo pro-capite di prodotti di origine animale: la crescita demografica sarà accompagnata da crescita del consumo di carne bovina, ovina, suina e avicola. Dal 2010 al 2050: crescita di oltre il 100% Report FAO 2011, World Livestock 2011. Livestock in food security Fondamenti di produzione animale 13 di 22  Carlotta Giromini Produzione zootecnica: tra presente e futuro 2010 2020 2050 700,0 Previsione del consumo di prodotti di origine animale divisi per specie ed aree 600,0 geografiche: Milioni di tonnellate 500,0 400,0 il quadro dei paesi sviluppati 300,0 contrasta con il quadro dei paesi 200,0 in via di sviluppo dove i consumi 100,0 alimentari sono cambiati rispetto al passato. La crescita 0,0 della popolazione e del reddito Consumo Carne Carne Carne Latte e Consumo Carne Carne Carne Latte e di carne bovina suina avicola derivati di carne bovina suina avicola derivati ha indotto un progressivo totale totale aumento del consumo pro- Paese in via di sviluppo Paese sviluppati capite di prodotti di origine animale Modificato da Report FAO, 2011 & Baldi et al., 2016 (NUTRIMI, Milano) Fondamenti di produzione animale 14 di 22  Carlotta Giromini Produzione zootecnica: tra presente e futuro Questo scenario prevede che: L’aumento della domanda di prodotti di origine animale dovrà essere soddisfatto dall’offerta Le previsioni mondiali per il 2050 stimano esigenza produttiva mondiale di 445 milioni di tonnellate per carne (Bovina 106, 25 ovina, 143 suina e 181 avicola), 1077 milioni di tonnellate per latte e 102 milioni di tonnellate per uova (Alexandratos, 2012) Tale aspetto dovrà confrontarsi con la disponibilità limitata di risorse a livello globale: sicurezza alimentare non è più un problema esclusivo dei paesi emergenti Fondamenti di produzione animale 15 di 22  Carlotta Giromini Produzione zootecnica: tra presente e futuro SOLUZIONI E STRATEGIE Sviluppo di modello socio-economico che garantisca la sostenibilità ambientale Utilizzo di tecnologie (es. fertilizzanti, organismi geneticamente modificati) nell’agricoltura del futuro, limando i limiti dei sistemi agricoli biologico, convenzionale e misto (es. biologico meno produttivo di convenzionale, benefici del biologico sulla salute umana?) Priorità di investimenti nell’ambito della produzione di alimenti a discapito della produzione energetica, dell’urbanizzazione (corretto bilancio di risorse). Aumento dell’efficienza dei sistemi produttivi agricoli e zootecnici per il miglioramento della loro sostenibilità ambientale Fondamenti di produzione animale 16 di 22  Carlotta Giromini Report FAO 2006: la pressione dell’opinione pubblica sul comparto delle produzioni animali è cresciuta in modo significativo in relazione all’inquinamento da esse apportato all’ambiente Fondamenti di produzione animale 17 di 22  Carlotta Giromini Produzione zootecnica: tra presente e futuro I sistemi di allevamento animale contribuiscono alle emissioni di CO2 (respirazione), CH4 (fermentazione ruminale) + l’inquinamento dato da reflui zootecnici. Contribuiscono dal 14 al 18% delle emissioni globali (tra CO2 (9%), 35-40% CH4 e 65% dell’N2O (FAO 2006; Gerber et al., 2013): l’ allevamento animale tra le principali fonti di emissione Soluzione : AUMENTO EFFICIENZA DEI SISTEMI ZOOTECNICI Capper (2009) ha osservato i livelli di CO2 prodotta da allevamenti di bovine da latte dal 1944 al 2007 in USA, osservando un aumento della produzione di latte (quasi del 60%) a causa di maggiore ingestione di alimento. Tuttavia, la produzione di CO2 eq per kg latte è significativamente ridotta da 3.65 a 1.35kg CO2eq: minore numero di animali utilizzati e aumento della produzione unitaria per vacca Stessi ricercatori hanno stimato attraverso studi osservazionali che la quantità di gas serra (GHG) prodotta nel periodo considerato è significativamente ridotta (dal 30 al 40%) negli allevamenti di bovine da latte in USA Fondamenti di produzione animale 18 di 22  Carlotta Giromini Produzione zootecnica: tra presente e futuro Capper (2011): produzione di carne bovina nel 2007 ha causato il -18% liquami rispetto al 1977 Anche per il sistema carne, l’intensificazione del processo produttivo rappresenta la migliore strategia per ridurre l’impronta animale e soddisfare la domanda crescente di alimenti, specialmente nei Paesi emergenti Tuttavia questo implica una maggior richiesta di materie prime per mangimi dovuta all’aumento dei fabbisogni delle vacche ad alta produzione di latte una messa a coltura di una maggior quota di ettari a seminativi a scapito delle superfici a pascolo o boschive, con una conseguente riduzione della capacità di sequestro del carbonio da parte del sistema e un aumento delle emissioni nette di GHG. Fondamenti di produzione animale 19 di 22  Carlotta Giromini Produzione zootecnica: tra presente e futuro Garnsworthy, 2004; Gill et al., 2010; Martin et al., 2010 Riportano che buoni risultati in termini di mitigazione delle emissioni si possono ottenere coniugando tecniche di alimentazione di precisione (massimizzazione della digeribilità della sostanza organica e della proteina della razione, aumento dell’utilizzo di lipidi nella dieta dei ruminanti, utilizzo di sostanze naturali di origine vegetale che contrastano la produzione di metano ruminale) con specifici programmi di miglioramento genetico che inseriscano negli obiettivi di selezione il miglioramento dell’efficienza riproduttiva e la diminuzione dell’emissione di metano di origine ruminale. Fondamenti di produzione animale 20 di 22  Carlotta Giromini Produzione zootecnica: tra presente e futuro Quali sfide per zootecnia sostenibile? Incremento produzione per soddisfare le crescenti esigenze umane Impiego di tecniche in grado di tutelare l’ambiente Utilizzo limitato di superfici meno vocate all’agricoltura (biodiversità): l’11,5% della superficie della Terra è arabile, mentre il 26% è classificato come praterie. Quest’ultima superficie di solito ha delle caratteristiche non idonee alla trasformazione in terre arabili, ma è largamente utilizzata per le attività pastorali e, in tal modo, garantisce una produzione considerevole di alimenti di origine animale, senza interferire con le produzioni vegetali (Godfray et al., 2010). Aumento delle rese delle produzioni animali e vegetali (efficienza dei sistemi produttivi) Utilizzo equilibrato del territorio tra attività agricole destinate alle produzioni alimentari (animali e umane), energia, urbanizzazione, industria Temi principali di ricerca in ambito delle scienze animali e della biotecnologia Fondamenti di produzione animale 21 di 22  Carlotta Giromini Produzione zootecnica: tra presente e futuro La ricerca in ambito di produzione animale: Ricerca in ambito genetico avrà come obiettivo principale quello di selezionare animali a bassa impronta ecologica e ad alta efficienza di trasformazione degli alimenti, più resistenti alle malattie Affiancata a Ricerca in ambito alimentare e nutrizionale che avrà come obiettivo principale quello di definire razioni adeguate e di ricercare alimenti innovativi da destinare agli animali tenendo sempre presente il concetto di miglioramento del benessere animale Ricerca in ambito ambientale per sviluppo di sistemi efficienti per il recupero di energia da reflui zootecnici Fondamenti di produzione animale 22 di 22