par la mesure de la hauteur de la végétation

(1)

11

1111111111111111 I

IN Station fédérale de recherches en production végé ta le

—= = -- de Changins

Directeur: André Stéubli http://www.admin.ch/sar/rac

Estimation de la production des prairies

par la mesure de la hauteur de la végétation

E. MOSIMANN et J. TROXLER1, Station fédér-ale de recherches en pj-odirction végétale de Cliajigins, CH-1260 Nyon A. MUNGER et R. VOGEL', Station fédérale de recher-ches en production aniniale de Posiei:i.v, CH-1725 Posieux-

0

E-mail: eric.mosimann@rac.admin.ch Tel. (+41) 22/36 34 444.

Introduction

Le rendement en matière sèche des prairies est un critère couramment em- ployé pour caractériser leur production et déterminer les apports de fertilisants.

Pour les prairies fauchées, cette valeur correspond à la quantité de fourrage transporté ou stocké. Déterminer un rendement pour les pâturages est en revanche moins évident. Dans les essais agronomiques, celui-ci est généralement extrapolé à partir d'un rendement me- suré sur des parcelles expérimentales fauchées. Ces mesures ont l'avantage

Avec la collaboration technique de Seraina Burkhalter, R. Coucet et B. Manara.

Avec la collaboration technique de J. Sturny et V. Genoud.

d'être précises, mais sont difficilement applicables dans la pratique comme instrument de gestion pastorale.

D'autres outils que la faucheuse ou la tondeuse sont aujourd'hui disponibles pour évaluer la quantité d'herbe et ont été décrits par FRAME (1993). On peut citer le capacimètre, l'herbometre et les simples notations visuelles, qui peuvent être mis en oeuvre pour gérer les prairies dans l'espace et au cours du temps.

La pâture continue sur gazon court est une technique récemment introduite dans les exploitations laitières de plaine

(THOMET et al., 1999). Elle consiste

a

maintenir la végétation à une hauteur de 6 à 8 cm en jouant sur la production de la prairie (fumure azotée, surface affectée) et sur la consommation des vaches (charge). Les praticiens sont in-

cités à mesurer régulièrement l'état de leur pâturage au moyen d'une règle ou d'un double-mètre.

Cette publication présente les diverses applications qui ont été faites de l'herbometre dans nos essais:

• comparaison entre mesures de hauteur (double-mètre et herbometre);

• comparaison entre mesures de hauteur et mesures de rendement;

• calcul de la courbe de croissance des prairies;

• suivi de l'offre en fourrage sur les parcelles des essais de pâture.

Matériel et méthodes

Les essais

et leurs buts spécifiques

Les mesures de hauteur de la végétation sont venues se greffer sur divers essais dont les caractéristiques sont présen- tées dans le tableau 1. L'essai 1 a été semé en été 1997 en quatre lieux et avait pour but de comparer le compor- tement de diverses variétés de ray-grass anglais et de trèfle blanc en pâture continue sur gazon court. A Posieux, l'essai 2 consistait à comparer les deux systèmes de pâture pour vaches laitiè- res: continue sur gazon court et tour- nante. Dans l'essai 3, la courbe de croissance des prairies du domaine ex- périmental de La Frétaz est établie de- puis plusieurs années selon la méthode décrite par CORRALL et ^FENLON(1977).

Enfin, l'essai 4 mené en 1998 sur le pâturage de La Petite Ronde visait à évaluer les effets d'un début de pâture précoce sur l'offre en herbe et sur l'ac- croissement des génisses.

Résumé

La hauteur de l'herbe a été mesurée en 1997 et 1998 dans diverses prairies de Suisse. Les résultats donnés par les herbometres français et néo- zélandais sont très bien corrélés entre eux; ils le sont moins lorsqu'on les compare aux valeurs obtenues avec un double-métre. Les équations de conversion de la hauteur du couvert végétal en rendement en matière séché ont été calculées dans deux lieux: des différences importantes dans les coefficients des équations ont été mises en évidence selon les types d'herbage observés, mais aussi d'une année à l'autre pour la même prairie. Par ailleurs, les mesures de hauteur et de rendement mon- trent que des coupes basses conduisent à des repousses plus courtes et plus denses. La densité des prairies, exprimée en kgMS/ha/cm, a fortement diminué en cours de saison sur un des sites (La Frétaz). Il s'agit donc de tenir compte de divers paramètres lors de la transformation des mesures de hauteur d'herbe en valeur de rendement. En revanche, l'her- bomètre se prête bien à la détermination de la courbe de croissance de l'herbe et peut aider à mieux gérer les surfaces pastorales dans le temps et dans l'espace.

(2)

Tableau 1. Caractéristiques des essais.

Essai N° Lieux (canton, altitude) Type' Espèces dominantes2 Utilisation Mesures Prélèvements

de pour

hauteur le rendement

1 1.1 Saint-Livres (VD, 600 m) PT LOLPE, TRIRE pâture vaches b

1.2 Uttewil (FR, 620 m) PT LOLPE, TRIRE pâture vaches a et b

1.3 Matran (FR, 630 m) PT LOLPE, TRIRE pâture vaches a et b

1.4 Servion (VD, 730 m) PT LOLPE, TRIRE pâture vaches a et b

2 Posieux (FR, 670 m) PP POATR, LOLPE, TRIRE pâture vaches a et c d

3 La Fretaz (VD, 1200 m)

3.1 parcelle exposée au sud PP POATR, LOLPE, TAROF, POAPR, TRIRE fauche a, b et c e 3.2 parcelle exposée au nord PP AGRCA, FESRU, POATR, TRIRE, ALCVU fauche a et b e 4 La Petite Ronde (NE, 1200 m) PP AGRCA, FESRU, POATR, DACGL, TRIRE pâture génisses b

'Type: PT = prairie temporaire; PP = prairie perma-

2Espèces dominantes: LOLPE = ray-grass anglais

, Les instruments de mesure

Pour mesurer les rendements, les préle-

TRIRE = trèfle blanc, POATR = pâturin commun, vements dans l'essai 2 Ont été faits

POAPR =pâturin des prés, TAROF =pissenlit,

AGRCA = agrostide capillaire, FESRU = fétuque Tl'Ols instruments Ont été utilises pour avec une petite tondeuse de 10 cm de rouge, ALCVU = alchémille vulgaire, DACGL = déterminer la hauteur du couvert vége- largeur de coupe. Dans l'essai 3, Une

dactyle.

Instruments: a = double-mètre, b =herbomètre F, tal: le double-mètre et deux modèles faucheuse équipée d'une barre de coupe

c = herbomètre NZ, d = mini-tondeuse, e = motofau- d'herbomètre. Leur fonctionnement est de 65 cm de largeur a servi a récolter

cheuse.

r1P~rit rlan~ la 1 1Pc nar~P11P~_

double métre herbomètre F herbomètre NZ

Modèle Divers 1TCF - France Filip - Nouvelle Zélande

plateau carré plateau rond Laisser descendre le

pouce le long du métre La canne graduée est posée perpendiculairement au Méthode de mesure jusqu'au contact de la sol et indique la hauteur a laquelle le plateau s'appuie

première feuille sur la végétation

(Thomet et al. , 1999)

Boîtier électronique

Compteurs mécaniques Enregistrement des Report manuel des permettant la mesure et

indiqq uant la somme et le mesures valeurs sur un formulaire le stockage des

nombre des mesures

1 1 ^données

Précision de lecture cm mm cm

Fig. 1. Description des instruments de mesure de la hauteur de la végétation des prairies.

(3)

Les mises en valeur

La conversion des mesures de hauteur du couvert végétal en valeurs de rendement a été réalisée par une régression linéaire de type y = ax + b. Cette équa- tion est généralement appliquée pour ce genre de conversion (0,SULLIVAN et al., 1987; PRACHE et al., 1989).

Les mesures hebdomadaires de rendement et de hauteur obtenues à La Frêtaz en 1997 et en 1998 ont été transfor- mées en taux de croissance journalier (kgMS/ha/jour et mm/jour). Ces taux correspondent à une moyenne pondérée des accroissements des quatre groupes de parcelles fauchés successivement toutes les semaines (CORRALL et FEN- LON, 1977). Chaque parcelle était ré- coltée tous les 28 jours.

Résultats et discussion

Comparaison entre mesures de hauteur

Les relations entre les mesures de hauteur effectuées simultanément avec divers instruments sont résumées dans le tableau 2. I1 résulte de cette comparaison que les valeurs des deux herbometres sont très bien corrélées (tabl. 2, ligne a). I1 semble toutefois que le mo- dèle néo-zélandais exerce une pression légèrement plus forte sur la végétation que l'herbometre français (différence de 0,4 cm). Les équations de conversion des hauteurs «herbomètre» en

hauteurs «double-mètre» changent d'un essai à l'autre (tabl. 2, lignes b, c et d), probablement en raison des différences de composition botanique entre les prairies observées. On sait d'autre part que les mesures faites au double-mètre sont fortement influencées par l'appré- ciation visuelle de l'expérimentateur.

Conversion des mesures de hauteur en mesures de rendement

Les résultats obtenus dans les essais de Posieux et de La Frêtaz figurent dans le tableau 3. Les formules de régression ont été établies sur la base de l'ensem- ble des mesures effectuées au cours de la saison. Les parcelles ont été mesu- rées à l'herbometre juste avant la coupe.

Une interprétation simple du tableau 3 consiste à exprimer les résultats en valeur de rendement par centimètre de végétation. Ce ratio correspond à la densité de la prairie dans la couche de végétation récoltée. Il est le plus élevé à Posieux (ligne a: 229 kgMS/ha/cm) et le plus faible à La Frêtaz en 1997 sur la parcelle exposée au sud (ligne c:

157 kgMS/ha/cm). En comparant cette dernière valeur à celle obtenue sur la parcelle exposée au nord durant la même année (ligne b: 187 kgMS/ha/cm), on constate un effet du type de végéta- tion identique à celui observé par d'autres auteurs (CARLIER et al., 1989;

DURU et DUCROCQ, 1998). Les gazons compacts à base d'agrostide capillaire

et de fétuque rouge ont une densité plus importante que les prairies à do- minance de pâturin commun, de pissenlit et de ray-grass anglais.

Les hauteurs de coupe indiquées dans le tableau 3 ont été mesurées entre les lames de l'instrument et le sol. Elles correspondent assez bien à la valeur -bla qui est la hauteur à laquelle la droite de régression coupe l'axe des x.

En réalité, les hauteurs résiduelles des plantes mesurées à l'herbometre en 1998 à La Frêtaz après les coupes ont considérablement varié d'une date de récolte à l'autre. L'essai comportait deux variantes de hauteur de coupe (2 et 3 cm). Sur les parcelles fauchées bas, elles mesuraient 1,9 cm à 3,9 cm avec une moyenne de 3 cm, tandis que pour les coupes plus distantes du sol, elles mesuraient 2,2 cm à 4,8 cm avec une moyenne de 4 cm.

En comparant les résultats de l'essai 3. 1, on constate que l'influence de l'année sur la densité de la prairie était plus grande que celle de la hauteur de coupe (tabl. 3: lignes c et d, puis d et e). I1 convient de signaler que sur les surfaces pâturées, la hauteur résiduelle des plantes varie selon le système de pâture et l'homogénéité de la parcelle (végétation et relief). On sait d'autre part que la relation entre rendement et hauteur évolue en cours de saison. En Nouvelle-Zélande, par exemple, on di- vise la saison de pâture en cinq pério- des auxquelles correspondent cinq formules de régression différentes.

Tableau 2. Comparaison des mesures de hauteur de la végétation (cm) effectuées avec divers instruments.

Essai No Année y x Régression r2 n x moyen

103.1 1998 herbo NZ herbo F y = x - 0,4 0,98 113 9,8

Q 3.1 et 3.2 1997 double-mètre herbo F y = 1,6 x - 0,6 0,87 134 10,2

a

^{1.2, 1.3}

et 1.4 1998 double-mètre herbo F y = 1,5 x + 0,4 0,71 288 5,3 02 1998 double-mètre herbo NZ y = 2,5 x - 4,1 0,81 40 7,0

Tableau 3. Conversion des mesures de hauteur avec l'herbometre en mesures de rendement.

Essai Na Année Hauteur de coupe Régression` r2 n x moyen

(cm)

02 1997 1 cm y = 229 x -177 0,55 177 6,4

Q 3.2 1997 3 cm y= 187 x - 734 0,86 36 7,9

103.1 1997 3 cm y = 157 x - 557 0,91 98 10,6

103.1 1998 3 cm y = 177 x - 673 0,92 36 13,0

0

^3.1 ¹⁹⁹⁸ 2 cm y= 179 x- 350 0,97 36 12,4

y = rendement (kgMS/ha), x = mesure herbomètre (cm).

Courbes de croissance

Dans la figure 2, les courbes obtenues par pesage et par mesure à l'herbometre décrivent de manière analogue l'évolution de la croissance en cours de saison. Nous avons utilisé le rapport entre les taux de croissance des deux courbes pour suivre l'évolution de la densité des prairies au cours des mois dans deux situations (tabl. 4). Ce calcul ne tient pas compte de la hauteur rési-

Tableau 4. Densité moyenne des prairies à La Frêtaz en 1997 (kgMS/ha/cm).

Calculs effectués a partir des taux de croissance de la figure 2.

Mois Exposition sud

(essai 3.1) Exposition nord (essai 3.2)

Mai 103,0 138,0

Juin 115,5 98,3

Juillet 78,6 79,1

Août 69,6 83,4

Septembre 46,7 71,2

(4)

100 7

.-~ ~ 0 90 ~ Sud (kg MS/ha/jour)

• • • • Nord (kg MS/ha/jour) 6 ~

w 80`. o

~

70 - Sud (mm/jour) 5 •

Nordmm/jour ( J )

-~

• • • • ~

~ ~ E

°' 60

._- . • 4 8

. ~8

_c 50 _{• •••}_•_• C _~

~ . . . ~

40 . 3 ._

•• • o

rn . • , ~

, , , . • ..., ' • ••

8. ~

0. 30-

0.

0 ' • . ~ ' ''••• 2 la

•.

• • x

20^,, . - _. . • ~' • • • ••, 3

X ~

• •.•• 1 c~

~ 10 • ,~. • . •

t•- •

0 ..

j 0

mai juin juillet août .

septembre

100 7

` g~, --+-- Coupe basse (kg MS/ha/jour)

~ o o..-.. Coupe haute (kg MS/ha/jour) ~.

Co 80 - Coupe basse (mm/jour) 6 c

70

^{. ' ••}^{• • • •} Coupe haute (mm/jour) ~

~

~ ' '

_.

E

.

.c 60 • _._. 5 ~

~ 50 .O C

~ Co

:y 40 ^{' , o...o}• . o.. ~

' ...:. 4

.ÿ o c ci

~ 30

CD

-0 20 ~ ° _{..o._}

X 3 (0

x

~-- 10-

~

0 0

mai juin juillet août septembre -

Fig. 3. Influence de la hauteur de coupe sur les courbes de croissance d'une prairie à La Fre- taz en 1998 (essai 3.1).

180

160

—o— essai 1.1

~ 140

—o— essai 1.2 ... ^E

120 --~— essai 1.4

—~-- essai 1.3

~ ô -e

cu► 80

~

~ VV .w> ~

_ 40

20

hauteur herbomètre recommandée pour 0

.

la pâture continue sur gazon court

mars

avril mai juin juillet août sept Oct nov.

a Fig. 2. Courbes de croissance établies à partir du rendement et de la hauteur des prairies à La Fretaz en 1997 (essai 3.1: exposition sud. essai 3.2: exposition nord).

duelle des plantes après la coupe, mais il illustre bien la diminution progressi- ve de la densité de la végétation durant la saison.

La figure 3 révèle l'effet de la hauteur de coupe sur la densité de la prairie.

Dans cet essai, les parcelles fauchées bas avaient le taux de croissance le plus faible en hauteur d'herbe et le plus élevé en masse d'herbe. Cela signifie que les coupes rases ont conduit a un gazon plus court et plus compact.

Mesures de hauteur dans les essais de pâture Dans la figure 4 ont été reportées les hauteurs mesurées en 1998 dans les quatre lieux de l'essai 1 (moyennes de toutes les parcelles). L'abondance d'herbe en avril et en mai s'explique par le développement génératif des plantes, mais aussi par la pluviosité importante à cette période, qui a limité la sortie des animaux au pâturage et donc la pression de pâture. Par la suite, la sé- cheresse estivale a passablement freiné la croissance de la végétation. La prairie de l'essai 1.4 fut fauchée le 11 mai pour l'ensilage, puis utilisée comme surface d'extension pour la pâture. La zone hachurée représente la hauteur cible (correspondant à 6 à 8 cm au double-mètre) pour la pâture continue sur gazon court. Elle a été transformée en valeur d'herbometre au moyen de l'équation c du tableau 2.

La figure 5 illustre l' influence de la date de mise à l'herbe sur la hauteur de la végétation d'un alpage. Un décalage d'une semaine au début de la pâture a provoqué une différence de hauteur moyenne de l'herbe de plus de 1 cm jusqu'à la mi-juillet. En fin de saison, l'écart entre les deux systèmes s'est amenuisé. Il

Ces deux exemples (fier. 4 et 5) démon- trent la complexité de la formation du rendement des prairies pâturées. Comme celle des autres cultures, la production des pâturages est directement condition- née par le climat. En revanche, l'ani- mal exerce une influence supplémen- taire sur la végétation qu'il est difficile d'appréhender. Des mesures régulières de la hauteur de l'herbe permettent cependant de suivre et de mieux com- prendre ces interactions.

a Fig. 4. Hauteur moyenne de la végéta- tion des pâturages à gazon court en 1998 (essai 1: quatre lieux).

(5)

100

90 20 mai 1998 B 80

70- E 60-

0

E 60 •.

o 50 ' '

0 .

M 40

30 • • • • debut de pature precoce

cc Il 3 mai 1998

cc 20 - début de pâture normal 10

0 mai juin juillet a où' t septembre

Fig. S. Influence. de la date de montée à l'alpage sur la hauteur moyenne de la végétation à La Petite Ronde en 1998 (essai 4).

Bibliographie

surement Handbook, British Grassland Soci- ety, 39-67.

O'St.LLIVAv M., O'KEEEE W. F., FLYNN M. J., 1987. The Value of Pasture Height in the Measurement of Dry Matter Yield. Irish Jourmil r?f U t '17c1fIt1U"ul Research 26, 63-68.

PRACHE S., DUBY C., FROMEN-r A., 1989. Utilisa- tion d'un herbomètre à plateau pour estimer l'herbe disponible sur une pralrle à fétuque élevée pâturée en continu pal' des ovins. In:

Proceedinç-y of the XVI International Grass- land Congress, 1427-1428.

THOMET P., HADORN M., PERLER O., TROXLER 1., JA\s F., 1999. La pâture continue sur gazon court. Fiche technique ADCF (2e édition).

CARLIER L., PEETERs A., LA~\II3ERT J., BAERT J., HENDRIÇKX C., 1989. Intérêt de l'herbomctre dans l'évaluation du rendement de différents types de prairies. Comparaison avec le capa- cimètre. herbu ?, 12-16.

CORRALL A. J.. FE\LO\ J. S.. 1977. A comparat- ive method for describing the seasonal distri- bution of production from grasses. Journal of A g riculturul Sciences 91, 61-67.

DURU M., DUCRocQ H., 1998. La hauteur du couvert prairial: un moyen d'estimation de la quantité d'herbe disponible. Forrl"ra,~es 154, 173-190.

FR.aME J., 1993. Herba7e Mass.

C

^.

In:

^{Sward Mea-}

Conclusions

❑ L'utilisation d'un herbomètre pour mesurer la hauteur de la végétation des prairies a été ex- périmentée avec succès. Cet instrument peut avantageuse- ment remplacer le double-mètre actuellement conseillé dans la gestion de la pâture continue sur gazon court.

❑ Sur les prairies observées, qui sont fauchées ou pâturées inten- sivement, les mesures de hauteur de l'herbe sont bien corrélées avec les mesures de rendement.

La transformation des valeurs de l' herbomètre en kgMS/ha doit toutefois tenir compte du fait que la densité de la végéta- tion évolue au cours du temps.

❑ L' herbomètre peut être mis en oeuvre pour caractériser la courbe de croissance d'une prairie.

❑ Le suivi régulier de la quantité d'herbe offerte au pâturage est possible par la mesure de sa hauteur. Les applications de l' herbomètre nous ont permis de mettre en évidence l'effet des divers facteurs influençant la production de fourrage.

❑ Pour la planification de la pâture et l'aide à la décision, 1 établis- sement de valeurs de référence de hauteur de la végétation est encore nécessaire.

Summary

Estimation of herbage yield based on sward height Sward height measurements were made on a variety of Swiss grassland plots in 1997-98. Between values measu- red with a French and a New Zealand rising plate meter (RPM), very good correlation was found whereas it was less strong with ruler measurements. For two different grassland types, regression analysis was applied to estimate dry matter (DM) yield using vegetation height.

Equations differed considerably between herbage types, but also between years for the same plot. Height and yield measurements also give evidence that lower cutting leads to shorter and denser regrowth. At one location (La Fre- taz) sward density (kgDM/ha/cm) declined strongly during the season. Therefore, when height measurements are converted into yield estimates, there should be sufficient differentiation for measuring conditions.

However, the rising plate meter is appropriate for the determination of grass growth curves and as an aid to better pasture management in terms of time and area.

Key words: herbage yield, sward height, rising plate meter.

Zusammenfassung

Schâtzung des Futterertrages durch Messung der Pflan- zenh6he

In den Jahren 1997 und 1998 wurden auf verschiedenen Wiesen und Weiden in der Schweiz Messungen der Grashôhe durch- geführt. Messwerte eines franzôsischen und eines neuseelündi- schen Messgertes sind sehr gut korreliert, weniger gut hingegen im Vergleich mit einer Doppelmeter-Methode. Für zwei Standorte wurden Gleichungen zur Schtzung des Trockensubstanz (TS) ertrages aufgrund der Pflanzenhôhe berechnet. Die Koeffizienten der Gleichungen unterschieden sich erheblich zwischen den beo- bachteten Vegetationstypen, aber auch zwischen den Jahren für denselben Wiesentyp. Zuslltzlich zeigen die Messungen der Pflanzenhdhe und der Ertrge, dass tiefe Schnitthôhen zu kürze- ren und dichteren Aufwüchsen führen. Die Rasendichte am einen Standort (La Fretaz), ausgedrückt in kgTS/ha/cm, hat sich im Verlaufe der Saison deutlich verringert. Dies bedeutet, dass man bei der Sch tzung des Ertrages aufgrund der Pflanzenhôhe nach verschiedenen Einflussfaktoren differenzieren soIlte.

Dagegen Sind die Messgerte (Herbometer) gut geeignet zur Bestimmung der Wachstumskurve von Wiesen und zur Unter- stützung und Verbesserung des rdurnlichen und zeitlichen Weide- managements.