Qualité des foins de prairies multiespèces : déterminants, prévision et performances animales

Multi-species grassland hay quality : determinants, prediction and animal performance

• Auteur / Autrice : Bertrand Deroche
• Direction : René Baumont
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique et Physiologie
• Date : Soutenance le 13/05/2020
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Institut National de la Recherche Agronomique (France). Unité Mixte de Recherche sur les Herbivores (Clermont-Ferrand, Puy-de-Dôme)
• Jury : Président / Présidente : André Lebert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christelle Philippeau, Audrey Michaud
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Corine Bayourthe, Remy Delagarde

Mots clés

Mots clés contrôlés

Alimentation

Vaches laitières

Foin

Mots clés libres

Valeur alimentaire

Foin

Prairie multiespèces

Prévision

Glucides solubles

Somme de températures

Feed value

Hay

Multi-species grassland

Prediction

Soluble carbohydrates

Sum of temperatures

Résumé

En zone fromagère AOP de montagne, le foin constitue une part importante de la ration hivernale des vaches laitières. Il provient essentiellement de prairies composées de plusieurs familles botaniques et espèces végétales. Les éleveurs sont donc dépendants de la quantité et de la valeur alimentaire du foin produit. Dans les tables INRA, les composantes biochimiques sont utilisées pour prévoir la valeur alimentaire du foin. Ces modèles de prévision ont été établis à partir de données collectées principalement dans les années 1960 – 1970. Depuis cette période, les évolutions climatiques et technologiques ont pu modifier la relation entre les composantes biochimiques et la valeur alimentaire du foin mesurée sur les animaux. La difficulté à prévoir la réponse de production des vaches alimentées avec des rations à base de foin fait suspecter aux acteurs de la filière élevage un décalage entre la valeur alimentaire des fourrages de référence des tables INRA et celles des foins récoltés sur le terrain. Ceux-ci s’interrogent en particulier sur le rôle de la teneur en glucides solubles totaux (GLST) qui est très variable et qui n’est pas prise en compte actuellement dans la prévision de la valeur alimentaire des fourrages. L’utilisation de la composition botanique de la prairie, voire d’autres critères agroclimatiques, en plus des composantes biochimiques pourraient également améliorer la prévision de la valeur alimentaire. Cette thèse avait pour objectifs 1/ d’identifier et de quantifier l’effet des déterminants sur la valeur alimentaire des foins de prairies multiespèces et 2/ d’améliorer la prévision de la valeur alimentaire des foins de prairies multiespèces, afin d’améliorer la prévision des réponses zootechniques. A partir de l’analyse rétrospective des mesures in vivo sur des ovins réalisées pendant 32 années à l’INRA de Marcenat (15), nous avons montré l’effet indirect de la hausse des températures de l’air sur la valeur alimentaire (digestibilité : dMO ; ingestibilité : MSVI) de foins de prairies multiespèces. Ces évolutions expliqueraient en partie les décalages observés entre la valeur alimentaire des tables INRA et des valeurs mesurées aujourd’hui en pratique. Entre 2015 et 2017, 32 foins de prairies multiespèces ont été récoltés dans trois zones de demi-montagne (Massif Central, Jura, Préalpes Suisse) selon plusieurs facteurs de variation. La dMO et la MSVI de ces 32 foins ont été mesurées sur des ovins et des génisses et la dégradabilité théorique de l’azote (DTN) sur des vaches. Ces nouvelles références de valeur alimentaire ont permis de tester les équations de prévision actuellement disponibles en pratique, et de chercher à en établir de nouvelles. Les équations actuelles prévoient bien la dMO, mais pas la DTN. De plus, elles sous-estiment systématiquement la MSVI mesurée, sans doute en partie en raison d’une plus forte capacité d’ingestion des animaux utilisés aujourd’hui. L’utilisation du taux de GLST améliore la prévision de la DTN. Cette composante chimique a également permis d’expliquer une part de variabilité de la MSVI inexpliquée par les composantes biochimiques utilisées classiquement. La composition botanique n’a pas amélioré la prévision de la valeur alimentaire, tandis que la somme des températures de l’air à la fauche serait un critère prometteur pour améliorer la prévision de la DTN, et dans une moindre mesure de la dMO. Dans un essai sur vaches laitières en production, les vaches alimentées avec un foin riche en GLST ont produit davantage de lait et de matière utile que celles alimentées avec un foin pauvre en GLST. Ces résultats proviendraient en premier d’une plus forte dMO du foin riche en GLST et d’une ingestion plus élevée avec la ration comprenant ce foin. Ces nouvelles références, ainsi que les équations établies pendant cette thèse, pourront servir de base pour la mise à jour des équations de prévision de la valeur alimentaire des fourrages issus de prairies multiespèces dans les tables INRA.

In mountain PDO cheese areas, hay is an important part of the winter diet for dairy cows. It comes mainly from grasslands composed of several botanical families and plant species. Farmers are therefore dependent on the quantity and feed value of the hay produced. In the INRA tables, biochemical components are used to predict the feed value of hay. These prediction models were established from data collected in the 1960s and 1970s. Since this period, climatic and technological changes may have altered the relationship between biochemical components and the feed value of hay measured on animals. The difficulty in predicting the production response of cows fed with hay-based rations has led stakeholders in the livestock production chain to suspect a discrepancy between the feed value of the reference fodder in the INRA tables and that of hay harvested in the field. They are particularly concerned about the role of the total soluble carbohydrate content (GLST), which is highly variable and is not currently taken into account in predicting the feed value of forages. The use of the botanical composition of the grassland, or even other agroclimatic criteria, in addition to biochemical components could also improve the prediction of feed value. The objectives of this thesis were 1/ to identify and quantify the effect of determinants on the dietary value of multi-species grassland hay and 2/ to improve the prediction of the dietary value of multi-species prairie hay in order to improve the prediction of animal production responses. From the retrospective analysis of in vivo measurements on sheep carried out over 32 years at INRA in Marcenat (15), we have shown the indirect effect of air temperatures elevation on the dietary value (digestibility: dMO; voluntary intake: MSVI) of multi-species grassland hay. These evolutions would partly explain the discrepancies observed between the feed value of the INRA tables and the values measured today in practice. Between 2015 and 2017, 32 multi-species grassland hay species were harvested in three semi-mountain areas (Massif Central, Jura, Swiss Pre-Alps) according to several variation factors. The dMO and the MSVI of the 32 hays were measured on sheep and heifers and the theoretical nitrogen degradability (DTN) on cows. These new feed value references allowed testing of the predictive equations currently available in practice and the search for new ones. The current equations predict dMO well, but not DTN. In addition, they systematically underestimate measured MSVI, probably in part due to the higher intake capacity of animals used today. The use of GLST improves the prediction of DTN. This chemical component also helped to explain some of the variability in MSVI unexplained by the classical biochemical components. Botanical composition did not improve the prediction of dietary value, while the sum of air temperatures at mowing would be a promising criterion to improve the prediction of DTN, and to a lesser extent dMO. In a trial on lactating dairy cows, cows fed hay high in GLST produced more milk and solid content than those fed hay low in GLST. These results would be primarily due to a higher dMO from the high GLST hay and higher intake of the high GLST hay diet. These new references, as well as the equations established during this thesis, could be used as a basis for updating the equations for predicting the feed value of forages from multispecies grasslands in the INRA tables.