Carbon, nitrogen, phosphorus and potassium flows and losses from solid and semi-solid manures produced by beef cattle in deep litter barns and tied stalls

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Flux et pertes de carbone, d'azote, de phosphore et de potassium provenant des fumiers solides et semi-solides produits par les bovins de boucherie dans les étables à litière profonde et les stalles attachées
Titre anglais
Carbon, nitrogen, phosphorus and potassium flows and losses from solid and semi-solid manures produced by beef cattle in deep litter barns and tied stalls
Auteur(s)
  • MATHOT M.
  • LAMBERT R.
  • STILMANT D.
  • DECRUYENAERE V.
Editeur(s)
Autre(s)
Id
8JHZT3IS
Version
3351
Date ajout
20 novembre 2020 17:51
Date modification
20 avril 2021 08:51
Résumé français
Les pertes de nutriments doivent être évitées dans les systèmes agricoles pour des raisons agronomiques et environnementales. Cependant, ils sont connus pour être potentiellement grands et variables. Les résultats de vingt-neuf essais visant à quantifier les flux et les pertes d'azote (N), de phosphore (P), de potassium (K) et de carbone (C) provenant du stockage des étables et du fumier des bovins de boucherie (race bimusculaire belge bleu) ont été synthétisés. Ils comprenaient des variations de type de grange (stalle attachée et litière profonde), conduisant à des types de fumier contrastés (respectivement fumier semi-solide et fumier à litière profonde) de petits groupes (n = 4) de génisses ou de taureaux. Malgré les incertitudes signalées par des bilans P ou K non nuls, nous avons établi pour le stockage du fumier, une relation entre K pertes par écoulement sous forme liquide et pluies: K perdu (% K stocké) = 100 * (1–0,99 * e (- 0,00078 * précipitations (mm)); n = 28). Nous avons également souligné, au sein de l'ensemble particulier de données traitées, les effets du type de grange (approché par STRAWr; kg paille kg-1 MS dans l'aliment), la durée de stockage du fumier (j), l'azote dans la concentration de l'aliment (NFEED; g N kg- 1 DM) et température de stockage (° C) sur N pertes de l'ensemble du système (N perdu (% N entrée) = - 33,33 + 0,0869 * durée de stockage + 1,11 * température de stockage + 27,9 * STRAWr + 1,278 * NFEED; r² = 0,700 ; n = 29) comme la forte relation entre les pertes de C et N pendant le stockage du fumier par jour de stockage (N perdu (% N stocké j-1) = 0,038 + 0,617 * C perdu (% C stocké j-1)). Nous avons également observé que, même si les apports de N et C dans le système étaient plus élevés dans les systèmes à litière profonde en raison de l'approvisionnement en paille, les quantités de N et C restant dans le fumier après avoir été stocké étaient très similaires, indiquant des pertes plus élevées de ces nutriments en profondeur. systèmes de litière par rapport aux stalles attachées. Ces résultats aideront en outre à modéliser les systèmes de logement du bétail pour l'optimisation du cycle des nutriments. Cependant, les relations établies doivent être validées pour les autres systèmes de stalles attachées et de litière profonde en ce qui concerne la diversité de la gestion du fumier pour chaque type d'étable. En outre, lors de la comparaison du fumier fourni dans différents systèmes de logement, d'autres aspects agronomiques (par exemple, leur assainissement en raison de l'augmentation de la chaleur lors du stockage, la facilité d'application au sol après stockage) ou environnementaux (par exemple les émissions de gaz à effet de serre) doivent être pris en compte.
Résumé anglais
Nutrient losses have to be avoided in agricultural systems for agronomic and environmental reasons. However, they are known to be potentially large and variable. Results from twenty nine trials aiming at quantifying nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K) and carbon (C) flows and losses from barn and manure storage for beef cattle (Belgian Blue double-muscled breed) were synthesized. They included variation in barn type (tied stall and deep litter), leading to contrasted manure types (respectively semi-solid manure and deep litter manure) of small groups (n=4) of heifers or bulls. Despite uncertainties pointed out by non-zero P or K balances, we established for manure storage, a relation between K losses by flowing out as liquid and rainfalls: K lost (%K stored)=100*(1–0.99*e(−0.00078*rainfalls (mm)); n=28). We also emphasized, within the particular set of data treated, the effects of barn type (approached by STRAWr; kg straw kg-1 DM in feed), manure storage duration (d), nitrogen in feed concentration (NFEED; g N kg-1 DM) and storage temperature (°C) on N losses from the whole system (N lost (% N input)=−33.33+0.0869*storage duration+1.11*storage temperature+27.9*STRAWr+1.278*NFEED; r²=0.700; n=29) such as the strong relation between C and N losses during manure store per day of storage (N lost (% N stored d-1)=0.038+0.617*C lost (% C stored d-1)). We also observed that, even if N and C inputs in the system were higher in deep litter systems due to straw supply, the amounts of N and C remaining in the manure after being stored were very similar, indicating higher losses of these nutrients from deep litter systems compared to tied stalls. These findings will further help in modeling cattle housing systems for nutrient cycling optimization. However, the relations established have to be validated for other tied stall and deep litter systems regarding the diversity in manure management for each barn type. Furthermore, when comparing manure provided under different housing systems, other agronomical (e.g. their sanitization due to heat increase when stored, ease of application to soil after storage) or environmental (e.g. greenhouse gas emissions) aspects have to be considered.
Note
None
CRAW tags
  • AB - Utile à l'AB
  • CRA-W
  • FREDO effluents et litière
  • GEO Belgique
  • GEO Wallonie
  • balance
  • cattle housing
  • nutrient management
WEB tags
  • manure storage
  • nutrient
Titre de la publication
Agricultural Systems
Volume
178
Pages
102735
Date caractères
February 1, 2020
Date publication
1 février 2020
Doi
10.1016/j.agsy.2019.102735 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique
Issn
0308-521X L’ISSN est un code de 8 chiffres servant à identifier les journaux, revues, magazines, périodiques de toute nature et sur tous supports, papier comme électronique.