Financé par le ministère de l'Agriculture, Environnement et Affaires rurales (DAERA), l'Institut agro-alimentaire et des biosciences (AFBI) mène actuellement un important programme de recherche et a publié cette série d'articles pour aider les intervenants à comprendre le problème et à adopter des solutions pour réduire les émissions.
Les niveaux d'ammoniac dans l'air sont élevés dans le NI. Ces niveaux élevés peuvent avoir des effets environnementaux négatifs de grande envergure sur les habitats sensibles, la santé humaine et le changement climatique. Des objectifs internationaux ont été fixés pour la réduction des émissions d'ammoniac, et le Royaume-Uni doit atteindre une réduction de 16 % d'ici 2030, par rapport aux niveaux de 2005.
Cet article est le sixième d'une série d'articles de l'AFBI sur la question de l'ammoniac. Dans un article précédent, l'impact d'une série de stratégies de réduction de l'ammoniac adoptées à l'échelle de la province a permis de réduire de 25 % les émissions d'ammoniac dans l'ensemble du NI. L'article de la semaine dernière a démontré que l'adoption de technologies éprouvées de réduction de l'ammoniac, beaucoup d'entre eux avec un faible coût, peut réduire les émissions des fermes laitières typiques de plus de 43 % et celles des fermes bovines typiques de 34 à 42 %.
Dans le cadre du même programme de recherche, AFBI, en collaboration avec Rothamsted Research, ont également modélisé les émissions d'ammoniac pour les exploitations porcines et avicoles typiques d'Irlande du Nord à l'aide du modèle d'inventaire britannique (NARSES). Un certain nombre de mesures éprouvées et pratiques de réduction de l'ammoniac ont été appliquées à ces scénarios de référence pour évaluer l'effet global sur les émissions d'ammoniac des fermes porcines et avicoles typiques afin de démontrer les réductions réalisables dans les fermes individuelles.
Scénarios de système porcin
Les deux systèmes étudiés ici représentent généralement une large proportion des éleveurs de porcs NI. Il s'agit de 1) Truies et portée (jusqu'à 40 kg) et 2) Porcs d'engraissement (40 à 115 kg). Le tableau 1 présente les paramètres clés adoptés comme « référence » pour chacun de ces systèmes. 
Tableau 1. Paramètres modélisés pour les systèmes porcins de référence Stratégies de réduction de l'ammoniac
Diverses stratégies de réduction de l'ammoniac ont été appliquées aux deux systèmes de porcs pour générer des « scénarios d'atténuation ». Ceux-ci comprenaient : 
Une cinquième mesure, Ajustement du pH du lisier en interne (acidification), a été appliqué à un duplicata du scénario 2.
Résultats
Comme le montre la figure 1, dans le scénario truies et portées (1) les émissions totales d'ammoniac sont réduites de 45% . La majorité de ces réductions sont obtenues dans le logement en raison de l'amélioration génétique modélisée de l'animal et du retrait fréquent du lisier vers un magasin extérieur couvert. 
Figure 1. Comparaisons des émissions annuelles totales des exploitations agricoles entre les scénarios de référence des porcs et les mesures d'atténuation
Le passage à des entrepôts de lisier couverts permet d'obtenir des réductions d'émissions proportionnellement plus élevées dans le secteur porcin que dans le secteur bovin en raison de la teneur en azote ammoniacal plus élevée du lisier de porc par rapport au lisier de bétail, et le fait que le lisier de porc ne croûte pas aussi facilement que le lisier de bétail. L'encroûtement crée une barrière naturelle et aide à réduire certaines des émissions d'ammoniac provenant du stockage du lisier. Finalement, Les émissions d'épandage sont réduites d'environ 60 % avec le passage de la plaque anti-éclaboussures au sabot traînant.
Dans le scénario du porc d'engraissement (2), une réduction totale de l'ammoniac de 55% est atteint avec la réduction supplémentaire par rapport au scénario précédent en grande partie en raison de la réduction de la protéine brute alimentaire (CP) à un niveau optimal. Lorsqu'un ajustement du pH du lisier en interne (acidification) a été ajouté à ce scénario (3) l'ammoniac total de la ferme a été réduit de 79%. Il s'agit d'une réduction supplémentaire très importante, cependant, les effets sur la santé du sol de l'application à long terme de lisier à pH ajusté (acidifié) sur le sol nécessitent des recherches plus poussées.
Scénarios du système avicole
Une gamme de systèmes avicoles NI typiques a été modélisée, mais les deux présentés ici représentent 1) un système de poulets de chair standard et 2) un système de poules pondeuses en plein air à plusieurs niveaux. Le tableau 2 présente les paramètres clés utilisés dans chacun des systèmes en tant que « référence ». 
Tableau 2. Paramètres modélisés pour les systèmes avicoles de référence.
Stratégies de réduction de l'ammoniac
Trois mesures de réduction de l'ammoniac ont été appliquées à chaque système avicole. Ceux-ci comprenaient : 
Résultats
Les deux scénarios ont atteint un 24% réduction des émissions totales d'ammoniac lorsque les mesures de réduction ont été appliquées (figure 2). La majorité des réductions sont réalisées dans le logement, grâce à l'amélioration génétique modélisée des oiseaux, la ration CP optimisée et l'augmentation de la matière sèche de la litière. Cependant, ces mesures permettent également de réduire les émissions lors de l'épandage car une plus faible excrétion d'azote conduit à un fumier avec une teneur en azote ammoniacal plus faible.
Les émissions d'épandage de fumier représentent une proportion importante des émissions totales d'un système avicole (comme on le suppose ici). Cependant, en Irlande du Nord, une grande partie du fumier de volaille est exportée hors ferme, les émissions d'épandage peuvent donc ne pas être une composante du système local. Si nous omettons les émissions d'épandage des terres des calculs, réduction des émissions d'ammoniac de 35% sont réalisables dans les deux scénarios.
Les réductions d'ammoniac lors de l'épandage de litière de volaille dans les prairies sont intrinsèquement difficiles à atteindre. L'incorporation de fumier de volaille dans les terres labourées dans les 24 heures suivant l'application entraînera des réductions d'émissions significatives par rapport à l'épandage à la volée sur les prairies, mais cela n'a pas été modelé à cette occasion.
Une autre option de réduction serait de n'épandre que dans des conditions météorologiques favorables, c'est-à-dire des températures fraîches, ou pour traiter les détritus en maison ou en stockage avec de l'alun, qui a gagné en popularité aux États-Unis et peut atteindre des réductions d'émissions allant jusqu'à 70 % grâce à l'acidification. Cependant, similaire à l'acidification du lisier de porc, les effets sur la santé des sols de l'épandage à long terme de fumier acidifié sur les terres nécessitent des recherches plus poussées.
Les épurateurs d'air offrent également un potentiel de réduction d'émissions significatif (jusqu'à 90 % de réduction des émissions de logement) pour les installations porcines et avicoles. Mais cette mesure n'a pas été modélisée car elle est considérée comme une solution de « bout de tuyau » relativement coûteuse. Les épurateurs sont plus efficaces dans les locaux à ventilation mécanique et moins efficaces dans les systèmes en libre parcours.
Globalement, des réductions significatives des émissions d'ammoniac sont réalisables dans tous les scénarios de porcs et de volailles modélisés, en utilisant des stratégies de réduction de l'ammoniac existantes et éprouvées qui sont techniquement réalisables et pourraient être adoptées dans un délai de 5 à 10 ans.
L'amélioration génétique est quelque chose qui continuera à se développer grâce à la sélection pour l'efficacité alimentaire. Les régimes optimisés en protéines brutes sont une méthode rentable pour réduire l'excrétion d'azote et par la suite les émissions d'ammoniac. Modifications de la gestion du fumier, comme couvrir les magasins de lisier, le séchage de la litière et l'épandage du lisier par sabot traînant nécessiteront un investissement en capital plus important dans les exploitations, mais sont importantes si l'on veut réaliser des réductions significatives des émissions des secteurs.
