Tesis por compendio / [ES] Los cítricos son el cultivo frutícola más importante de Uruguay en términos de producción, superficie y aporte económico. Considerando la gran contribución de los sistemas agroalimentarios a los impactos ambientales, evaluar aquellos asociados a la producción citrícola en el país cobra gran relevancia para transitar hacia sistemas alimentarios sostenibles. En esta línea, el objetivo de la presente tesis es evaluar estos impactos ambientales mediante la utilización del análisis de ciclo de vida (ACV) y estudiar aspectos metodológicos clave de su aplicación a la producción citrícola. Se lleva a cabo una revisón crítica de la literatura de ACV de cítricos y se desarrollan cuatro casos de estudio en establecimientos representativos de la región, en concreto, la producción de limones, mandarinas y naranjas, y la producción de plantones en vivero. Los impactos se evalúan de la cuna hasta la puerta del establecimiento, usando unidades funcionales tanto de masa como de área y datos primarios correspondientes a varias temporadas de cultivo. Los principales puntos críticos ambientales detectados son las emisiones de campo producto de la aplicación de fertilizantes, la irrigación, y la producción de óxidos de cobre. Desde el punto de vista metodológico, se destaca la importancia de usar distintas unidades funcionales y de abordar la variabilidad temporal y la especificidad según el sitio de los datos de inventario, así como de usar métodos de caracterización de impactos regionalizados. Se observa que la contribución de las primeras etapas del cultivo al impacto ambiental de la producción citrícola es baja. / [CA] Els cítrics són el cultiu de fruita més important de l'Uruguai en termes de producció, superfície i aportació econòmica. Considerant la gran contribució dels sistemes agroalimentaris als impactes ambientals, avaluar aquells associats a la producció citrícola del país cobra gran rellevància per a transitar cap a sistemes alimentaris sostenibles. En aquesta línia, l'objectiu de la present tesi és avaluar aquests impactes ambientals utilitzant l'anàlisi de cicle de vida (ACV) i estudiar aspectes metodològics claus de la seua aplicació a la producció citrícola. Es fa una revisió crítica de la literatura d'ACV de cítrics i es desenvolupen quatre casos d'estudi en explotacions representatives de la regió, en concret, la producció de llimes, mandarines i taronges, i la producció de plançons en viver. Els impactes s'avaluen del bressol fins a la porta de l'establiment, usant unitats funcionals tant de massa com d'àrea i dades primàries corresponents a diverses temporades de cultiu. Els principals punts crítics ambientals detectats són les emissions de camp, producte de l'aplicació de fertilitzants, la irrigació, i la producció d'òxids de coure. Des del punt de vista metodològic, es destaca la importància d'usar diferents unitats funcionals i d'abordar la variabilitat temporal i els aspectes lloc-específics de les dades d'inventari, així com d'usar mètodes de caracterització d'impactes regionalitzats. S'observa que la contribució de les primeres etapes del cultiu a l'impacte ambiental de la producció citrícola és baixa. / [EN] Citrus is the most important fruit crop in Uruguay in terms of production, area, and economy. Considering the great contribution of agri-food systems to environmental impacts, evaluating those associated with citrus production in the country becomes highly relevant to move towards sustainable food systems. In this line, the goal of this dissertation is to evaluate these environmental impacts using life cycle assessment (LCA) and to study key methodological aspects of its application to citrus production. Literature on citrus LCA is critically reviewed and four case studies are developed in representative agricultural holdings of the region, specifically, the production of lemons, mandarins and oranges, and the production of seedlings in nurseries. Impacts are assessed from cradle to gate, using both mass and area functional units and primary data for several growing seasons. The main environmental hotspots detected are on-field emissions from fertiliser application, irrigation, and copper oxides production. As to methodology, the relevance of using different functional units and addressing temporal variability and site-specificity of inventory data is highlighted, as well as using regionalised impact characterisation methods. It is observed that the contribution of the first stages of the crop to the environmental impacts of citrus production is low. / Maria Inés Cabot is the recipient of a PhD scholarship (POS_EXT_2018_1_154319) from the National Agency for Research and Innovation (ANII, Uruguay) and received a support scholarship for the completion of postgraduate studies (BFPD_2023_1#46477920) from the Postgraduate Academic Commission (CAP, University of the Republic). / Cabot Lujambio, MI. (2023). Evaluación de la sostenibilidad ambiental de la producción citrícola en el Uruguay mediante análisis de ciclo de vida [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/199490 / Compendio

L’humanité fait face aux défis urgents de réduire l’impact environnemental de l’agriculture, de changer les régimes alimentaires et d’accroître la production alimentaire. Le palmier à huile est une plante pérenne tropicale emblématique de ces défis. Alors que sa culture peut être à l’origine d’impacts environnementaux, le palmier à huile peut produire, en conditions optimales, 7 à 10 fois plus d’huile alimentaire que les cultures oléagineuses annuelles. Dans ce contexte, améliorer la durabilité de la production d’huile de palme est crucial, tant pour réduire les impacts environnementaux négatifs que pour garantir la sécurité alimentaire. L’application de fertilisants azotés (N) a été identifiée comme une source majeure d’impacts environnementaux dus à la culture du palmier. Des analyses de cycle de vie de l’huile de palme ont été réalisées pour quantifier les impacts et identifier des améliorations de pratiques agricoles. Cependant, les seuls modèles d’émissions disponibles pour estimer les pertes de N dans l’environnement sont généralement valides pour les cultures annuelles et en climat tempéré. L’utilisation de tels modèles dans l’analyse de cycle de vie peut mener à des résultats très incertains ou à une faible sensibilité aux pratiques. L’objectif global de ce travail de recherche était d’aider à l’identification de pratiques pour réduire les pertes de N dans l’environnement. Le cœur du travail était le développement d’un modèle estimant toutes les pertes de N dans les plantations, tout en étant sensible aux pratiques. L’étude s’est concentrée sur les flux de N dans les plantations de palmiers sur sols minéraux. Nous avons réalisé quatre étapes pour mener à bien cette recherche. Premièrement, nous avons mené une revue de littérature de tout le savoir existant concernant les flux et pertes de N dans les plantations. Deuxièmement, nous avons comparé 11 modèles existants, pouvant être utilisés pour prédire les pertes de N dans les plantations. Troisièmement, nous avons réalisé une analyse de sensibilité de Morris approfondie du modèle mécaniste APSIM-Oil palm. Quatrièmement, nous avons construit IN-Palm, un indicateur agri-environnemental pour les pertes de N dans les plantations. Nous avons utilisé la méthode INDIGO® et l’approche de modélisation par arbres de décisions flous pour développer IN-Palm, et nous avons validé cet indicateur en utilisant des mesures de lixiviation de N d’une plantation à Sumatra, Indonésie. Notre revue de littérature et notre comparaison de modèles ont montré que les particularités du palmier à huile peuvent affecter significativement les dynamiques et pertes de N. Nous avons identifié des manques de recherche et des incertitudes sur les pertes de N, leurs déterminants et la modélisation des particularités du palmier. Nous avons identifié les déterminants des pertes de N et du rendement dans le modèle mécaniste APSIM-Oil palm. Nous avons développé IN-Palm, qui utilise 21 variables d’entré facilement accessibles pour estimer chaque voie de perte de N. Les prédictions de lixiviation de N par IN-Palm étaient acceptables, et IN-Palm s’est montré efficace pour tester des changements de pratiques agricoles. Cette recherche constitue une synthèse exhaustive des connaissances et modèles disponibles pour les flux et pertes de N dans les plantations. L’un des principaux résultats est un nouvel indicateur agri-environnemental, IN-Palm, sensible aux pratiques et conditions locales, de même qu’utilisable en tant que modèle d’émission dans des approches holistiques. Cet indicateur peut être une base utile pour de futures recherches sur l’utilisation d’indicateurs agri-environnementaux pour réduire l’incertitude des analyses cycle de vie, et pour de futures adaptations à d’autres plantes pérennes tropicales. / Humanity faces the challenges of urgently decreasing the environmental impact of agriculture, shifting diets and increasing food production. Oil palm is a tropical perennial crop emblematic of these challenges. While its cultivation can be associated with environmental impacts, oil palm can produce 3 to 7 t of edible oil ha-1 in optimal conditions, which is 7 to 10 fold higher than in annual oil crops. In this context, improving palm oil production sustainability is crucial for both reducing negative environmental impacts and ensuring food security. Application of synthetic nitrogen (N) fertilisers was identified as a major source of environmental impacts associated with the cultivation of oil palm. Life cycle assessments of palm oil have already been performed to help quantify impacts and identify potential improvements of management practices. However, the only available emission models to estimate N losses to environment are generally valid for annual crops and temperate climate conditions. The use of such general models in life cycle assessment may lead to very uncertain results or to low sensitivity of assessments to management practices. The overall objective of this research work was to help identify management practices to reduce N losses in the environment. The core of the work was hence to develop a model that estimates all N losses in oil palm plantations, while being sensitive to management practices. The study focused on N fluxes in industrial oil palm plantations on mineral soils. We performed four steps in order to complete the objectives of this research work. First, we conducted a literature review of all the existing knowledge about N fluxes and losses in plantations. Second, we compared 11 existing models that may be used to predict N losses in plantations. Third, we performed an in-depth Morris’s sensitivity analysis of one of the models, the APSIM-Oil palm process-based model. Fourth, we used all the information identified in the previous chapters, together with expert knowledge, to build IN-Palm, an agri-environmental indicator for N losses in oil palm plantations. We used the INDIGO® method and the fuzzy decision tree modelling approach to develop IN-Palm, and we validated this indicator using a field dataset of N leaching from a plantation in Sumatra, Indonesia. Our literature review and model comparison showed that oil palm peculiarities may impact significantly N dynamics and losses. We identified research gaps and uncertainties about N losses, their drivers and the modelling of oil palm peculiarities. We identified the main drivers of N losses and yield in the APSIM-Oil palm processbased model. We built IN-Palm, which uses 21 readily available input variables to estimate each N loss pathway. IN-Palm predictions of N leaching were acceptable, and IN-Palm has shown efficient to help testing management changes. This research constitutes a comprehensive synthesis of the available knowledge and models for N fluxes and losses in oil palm plantations. One of the main results is a novel agri-environmental indicator, IN-Palm, operationally-oriented, sensitive to local practices and environmental conditions, as well as potentially useable as an emission model for holistic approaches such as life cycle assessment. The INDIGO® method and fuzzy decision tree modelling approach were shown to be very well adapted for building agri-environmental indicators in contexts of knowledge scarcity. This indicator can be a useful base for further research about using agrienvironmental indicators to reduce uncertainty in life cycle assessment, and for future adaptations for other tropical perennial crops.