les vaches laitières L’efficacité de l’azote chez

Département fédéral de l'économie, de la formation et de la recherche DEFR Agroscope

2 octobre 2014

L’efficacité de l’azote chez les vaches laitières

Annelies Bracher

r

 Flux d’azote, définition de l’efficacité chez la vache

 Champs d’application

 Facteurs de variation

 Caractéristiques de la ration : bilans azotés vaches individuelles

 Sources d’énergie

 Affouragement en été et au pâturage

 Stratégie d’affourragement au niveau de la lactation et du troupeau

 Mesures

 Conflits d’objectifs

Contenu

intermé diaire rumen

Flux d’azote chez la vache, définition de l’efficacité

NH

N

O

NO

, NH

émission

Intrants N ingéré

250-900 g/jour Rejets

N fèces + N urine 150-650 g/jour

Output N lait 35-240 g/jour Relation output/input

Efficacité N = N lait/ N ingéré (%)

Médiane = 27.7 % ± 8.7

Relation rejets/output empreinte écologique N Efficacité N = rejets N / ECM (g/kg)

Médiane = 12.3 g N/kg ECM ± 5.9

Efficacité N: champs d’application, base de données

 Interprétation

 Eff N > 45 %  mobilisation d’azote, efficacité surestimée

 Eff N < 15 %  excès d’azote important, déséquilibre, performance modeste Champs d’application Base de données

 Niveau N

 in/out bilan N

 empreinte bilan N

 intermédiaire calculé ou essai métabolique

 Unité biologique

 vache individuelle bilan N, essai pâturage

 troupeau -/+ élevage modélisation

 Durée

 ponctuel bilan N

 lactation bilan N répété, modélisation

 vie productive modélisation

 performance troupeau modélisation

-/+ élevage

Evaluation des bilans azotés (N) CH (Bracher 2011)

Saison N* NEL

MJ/kg MS

MA g/kg MS

MA/NEL g/MJ

BPR*

g/kg MS

N ing g/jour

N fèces g/jour

N urine g/jour

lait kg ECM

MUC*

mg/dl

Eff N

% vaches

hiver 165 6.25 148.3 24.2 24.9 399.9 144.9 109.9 23.0 22.0 30.7

vaches

été 206 6.61 179.0 27.6 37.6 502.2 142.0 209.7 25.8 30.9 26.9

Effet da la teneur en MA de la ration sur N urine/N rejets, l’urée du lait et l’efficacité de l’azote ( Diss Münger 1997)

 L’efficacité de l’azote est

négativement corrélée avec la teneur en MA de la ration, l’urée du lait et le N dans l’urine.

 Une bonne efficacité de l’azote minimise les fractions d’azote volatiles (urée --> NH ₃ )

 Potentiel d’optimisation surtout pour les rations d’été

*MUC = urée du lait

*N = nombre d’observations

0 10 20 30 40 50 60 70 80

100 120 140 160 180 200 220 240 260

m g /d l, %

teneur en MA de la ration g/kg MS N urine/N rejets N lait/N ingéré urée du lait

*BPR = bilan protéique ruminale

0 10 20 30 40 50 60 70

100 200 300 400 500 600 700 800 900

N -e ff %

N ingéré g/jour

été hiver alpages

0 10 20 30 40 50 60 70

80 100 120 140 160 180 200 220 240 260

N -e ff %

MA g/kg MS

été hiver alpages Reg été Reg hiver

Efficacité N et caractéristiques de la ration : N g/jour, MA g/kg MS

Déficit protéique planifié au démarrage --> bilan azoté négatif, efficacité surestimée

 L’efficacité de l’azote est négativement corrélée avec la teneur en MA de la ration

 MA est le facteur de variation le plus important dans les meta analyses

 opt: < 18 %, > 12 % MA ?

 Rations d’été souvent > 18

% MA, exception alpages

Efficacité N et caractéristiques de la ration ^: N/énergie

0 10 20 30 40 50 60 70

15 20 25 30 35 40

N -e ff %

MA/NEL g/MJ

été hiver alpages Reg été Reg hiver

0 10 20 30 40 50 60 70

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

N -e ff %

N/MOD g/kg

été hiver alpages Reg été Reg hiver

 L’efficacité de l’azote est négativement corrélée avec MA/NEL et N/MOD de la ration

 opt: < 25 g MA/MJ NEL, < 40 g N/MOD

 Limites inférieures?

optimal max

Efficacité N et caractéristiques de la ration : BPR = PMN-PME

0 10 20 30 40 50 60

-350 150 650 1150 1650

N eE ff %

BPRch g/jour

été hiver alpages Reg été

0 10 20 30 40 50 60

-30 20 70

N -ef f %

BPRch g/kg MS

été hiver alpages Reg été

 L’efficacité de l’azote est

négativement corrélée avec le bilan protéique ruminale

 opt: < 600 g/jour, < 30 g/kg MS

 BPR négatif modéré sans

chute de performance possible

si l’apport de PDI est suffisant

Efficacité N et type de concentré: amidon fibres

(Cantalapiedra-Hijar, 2013; Fanchone 2013; essais dans le cadre de RedNex)

N urine avant tout influencé par le N ingéré Ration riche en amidon augmente la performance

20 22 24 26 28 30 32 34

100 120 140 160 180

N -ef f %

MA ration g/kg MS

amidon EM fibres EM amidon EH fibres EH déficit

protéique apport protéique suffisant

EM = ensilage de maïs EH = ensilage d’herbe MA 110-123 g

MA 142-169 g

 Un déficit protéique réduit la performance, mais …

 Les rations riches en amidon ont augmenté les flux d’azote microbien et d’ acides aminés disponibles améliorant ainsi l’

efficacité de l’azote.

 Les effets sont plus prononcés avec l’ ensilage d’herbe

qu’avec l’ ensilage de maïs.

Efficacité N et pâturage: MA = f(complémentation)

0 2 4 6 8 10 12

120 140 160 180 200 220 240 260

co n cen tr é kg /j o u r

MA g/kg MS ration

Van Vuuren 1993 Berzaghi 1996 Carruthers 1997 O'Mara et 1997 Jones-Endsley1997 Robania et 1998 Reis 2000 Walker 2001b Bargo 2002a Mulligan 2004 Sairanen 2006 Walker 2001a Bargo 2002b

 Large spectre de teneurs en MA dans la pâture: 120-260 g/kg MS

 Concentrés riches en céréales réduisent les teneurs en MA et MA/NEL de la ration

10 15 20 25 30 35

120 140 160 180 200 220 240 260

N -e ff %

MA g/kg MS ration

 L’efficacité N sans

compléments au pâturage souvent entre 15 - 20 %

 Amélioration de l’efficacité N avec concentrés

 Compléments autres que

concentrés aussi possible

Complémentation et pâturage: conflits d’objectifs

0 2 4 6 8 10 12

8 10 12 14 16 18 20

C o n ce n tré k g/j o u r

Ingestion au pâturage kg MS/jour

0 2 4 6 8 10 12

12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

C o n ce n tré k g/j o u r

lait kg/jour

 La complémentation baisse l’ingestion au pâturage

 Jusqu’à 28 kg de lait

possible avec pâturage seul

 La performance augmente avec concentré

 Les concentrés entraînent

un apport d’éléments nutritifs

dans les pâturages et dans

les exploitations

10 15 20 25 30 35 40

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

N -e e ff %

WSC/MA

Ray-grass foin a herbe IPA foin b conc = 0

Efficacité N et pâturage: rapport sucre (WSC) / MA

Variation du type de concentré (14.5-19 % MA, proportion de maïs)

Effets supplémentaires:

 Stade de lactation

 Teneur en MA de la ration, type de concentré

 dMO, ingestion

 Fertilisation

 L’efficacité N augmente avec un rapport WSC/MA croissant dans l’herbe pâturée

 Effets analogues avec foin

(Keim 2011, modifié)

Efficacité N et N urine avec du ray-grass riche en sucres

(Moorby 2013, RedNex)

L’efficacité N avec les variétés riches en sucres n’est pas toujours améliorée

mais l’azote urinaire réduit diminue le potentiel d’émission azotée.

Sucres dans l’herbe: modes d’influence

50 100 150 200 250 300 350

22.04. 29.04. 06.05. 13.05. 20.05. 27.05. 03.06.

g /k g MS

MA matin MA soir WSC matin WSC soir

Composition botanique Moment de la coupe, saison

Sucre soluble à l’eau (WSC) dans l’herbe (Posieux 2010)

WSC et MA dans pâturage (Posieux 2011)

HS+ Culture pure de ray-grass d’Itatlie coupé le soir

HS- Mélange riche en graminées, surtout dactyle, coupé le matin

sucre ray-grass > autres graminées

Prairie riche en graminées, surtout ray-grass (GR 2-4)

sucre soir > matin

sucre printemps > été

39.9 40.5

28.7

33.3

26.0 28.6

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

écurie pâture écurie pâture écurie pâture

1 2 3

kg ; %

N-Eff % herbe_kg MS / j lait_kg/j conc_kg / j mai julliet septembre

Efficacité N avec pâture intégrale contre herbe coupée

(essai Agroscope INT 2008; Kaufmann 2010)

 Vêlage au printemps

 Pâture et herbe coupé proviennent de la même parcelle

 Herbe coupé le matin

L’accès au pâturage le soir contenant plus de sucres a amélioré

l’efficacité N du groupe pâture comparé au groupe étable.

Stratégie d’affourragement : teneur différenciée en MA (Law 2009)

N-eff % jour 1-150

jour 150 - 305

jour 1-305

g R P /k g TS

114 42.3 39.0 40.5

144 39.1 36.8 37.7

173 35.0 30.0 32.4

114/144 32.6 36.6

144/173 29.9 33.7

173/144 36.0 35.2

L’augmentaion de la teneur en MA réduit l’efficacité N même avec une meilleure performance

rationnement par phase meilleur compromis (?)

reflète la situation des

vaches qui sont en fin

de lactation en été

Stratégie d’affourragement troupeau: Variation de la charge, concentré, type de vache, taux d’élimination (Ryan 2011)

0 20 40 60 80 100 120

HP HD NZ HP HD NZ HP HD NZ

charge intensive conc. haut Moorepark

N in tr a n s kg /v a ch e

pâture ensilage conc. élevage

28.5 27.8 27

30.8 29.8 28.8 28.5 28 26.9

21.4 22.7 23.4 23.4 24.6 24.9 21.4 23 23.4

10 15 20 25 30 35

HP HD NZ HP HD NZ HP HD NZ

charge intensive conc. haut Moorepark

N -E ff %

N-eff N-eff+élevage

CowNex: modèle dynamique de troupeau (INRA) pour la simulation de systèmes de production

Exemple: volume de tourteau de soja dans des exploitations françaises (Faverdin 2013)

Les effets d’alimentation dépendent fortement du type d’exploitation

Efficacité N: mesures

Rationnement

 Apports en protéines selon besoin (acides aminés)

 Teneur en MA de la ration

 Bilan protéique du rumen (PMN-PME)

 Rapport MA/NEL de la ration

 Rapport WSC/MA du fourrage

 Dégradabilité de la source protéique dans les concentrés

 Source d’énergie dans les concentrés: amidon <-> fibres

 Substances bioactives (tanins)

 Indicateur: urée du lait

Décisions de gestion (priorités de l’exploitation)

 Rationnement par phase

 Complémentation en été

 Saison de vêlage

 Durée d’utilisation des vaches

 Fertilisation et intensité de la production fourragère

 Composition botanique, variétés graminées

 Stade et moment d’utilisation de l’herbe et de ses conserves 120 > <180 g MA/kg MS

< 30 g/kg MS, < 600 g/jour

jusqu’à negatif modéré si apport en PDI suffisant

19 > < 25 g MA/MJ

> 0.9 WSC/MA, limite?

aventage amidon; limite?

12 > < 25 mg/dl

vêlage le printemps taux d’élimination bas

pâture le soir

 Potentiel d’optimisation existe pour beaucoup d’aspects

 À tout prix une efficacité maximale?

Conclusions

Conflits d’objectifs

 Efficacité du troupeau laitier, efficacité de l’exploitation

 Performance laitière

 Fertilisation et rendement de la production herbagère

 Légumineuses fourragères et assolement

 Autonomie d’alimentation

 Alimentation herbagère

 Ingestion au pâturage

 Bien-être

 L’efficacité N est qu’un aspect partiel de l’efficacité des

ressources