3. le méthane entérique - facteurs de variation et levier d'action

Luc Delaby

Le méthane entériqueFacteurs de variation et leviers d’action

Satellite 3R – 3 Décembre 2015

L’élevage de ruminants,

acteur de solution Climat et

de la 21ème Conférence

Internationale sur le Climat

INRA - UMR 1348 / Pégase - Equipe SysLait - 35590 Saint Gilles - France

Le méthane entérique, facteurs de variation et leviers d’action– Satellite 3R – 3 déc 2015 L. Delaby, 2015

Cellulose

Amidon

Bactéries

Protozoaires

Rumen

L’origine du méthane entérique

Méthane (CH4)

Acides Gras Volatils (AGV)

Hydrogène

La digestion des polyosides végétaux de la rationentraine la production d’AGV et de CH4.

Le CH4 issu de la rumination est excrété par voie orale


I. Quantifier les émissions de CH4et les facteurs de variation

1/ Effet de l’alimentation et du potentiel laitier sur la production deméthane entérique

2/ Une illustration de la variabilité associée à la diversité des prairies

3/ Des enquêtes en élevages – Développement d’un outilde calcul des émissions associées à l’élevage laitier(Le Pin-au-Haras – Parc Naturel Régional Normandie Maine)


Alimentation et potentiel laitier

Les quantités de CH4 émises par jour dépendentd’abord des quantités de matière sèche ingérées (MSi)

Exprimé en g de CH4 par kg de MSi, les quantités émises varientavec la matière organique digestible de la ration (MOd)

CH4 (g/kg MSi) = 7,14 + 0,22 x MOd (%MS) [Sauvant et al, 2011]

Si 18 kg MSi et 70% MOd alors environ 400 g de CH4 émis / jour

Lait Lait CH4 CH4

Pic (kg) s16 g/jour g/kg lait

30 24 450 19,1

40 32 500 15,7

50 39 530 13,4

Avec l’augmentation du potentiel,

� Une augmentation des

émissions par vache

� Une réduction des émissions

par kg de lait produit


Influence du type de prairiessur les émissions de CH4

Ray Grass

Anglais

RGA + 30%

Trèfle Blanc

RGA + 30%

Chicorée

Du 23 avril au 12 juin – 6 vaches laitières (112 j lactation – 29 kg de lait)

Des mesures de quantités ingérées, de production laitière, et de CH4

Des vaches alimentées chaque jour à l’auge en quantités connues

[Delagarde, Edouard et Eugène, 2014]


Mesures de concentration de

méthane et d’un gaz traceur (SF6)

Analyse des concentrations

des 2 gaz récupérés

près des naseaux

dans une boite sous vide

pendant 5 jours


Production de lait … et de méthane

RGA pur RGA + TB RGA + CH

Lait (kg / jour) 20,8 25,0 22,5

CH4 (g / jour) 459 465 389

CH4 (g / kg lait) 22,8 18,6 17,3

CH4 (g / kg MSi) 31,3 26,7 24,6

CH4 (g / kg MOd) 41,5 36,4 33,5

[Delagarde, Edouard et Eugène, 2014]


Quelques éléments de synthèse

� L’association avec le trèfle blanc a des effets très favorables sur l’ingestion et la production laitière

� L’association avec la chicorée réduit les émissions de méthane journalière

� Le trèfle blanc ou la chicorée, fourrages très digestibles, permettent de réduire les émissions de méthane par kgde MS ingéré et par kg de lait

� La maitrise de la composition de ces mélanges et leur pérennité reste des difficultés agronomiques à résoudre


Quantifier les émissions de méthane à l’échelle de l’élevage

Développer un outil de calcul qui intègre les séquences alimentaires de l’année et les pratiques d’élevage

Quantifier les émissions de CH4 et analyser les facteurs de variation et premières tendances

Choix d’une équation de prédiction (Sauvant et al, 2011) récente,

assez simple, cohérente avec données disponibles en élevage

Le CH4 (exprimé en g/ kg MOD ingéré) est

fonction du niveau d’ingestion et de la proportion de concentré

[Delaby et al, 2014]


Effectifs de vaches primipares et

multipares par périodes bimensuelles.

Quelques informations sur

la quantité et la qualité du lait.

Répartition des quantités ingérées

selon les mois de l’année

et les mois de vêlage

Prise en compte de chaque aliment

de la ration et de ses propres

valeurs alimentaires.

La démographie du troupeau etles pratiques d’alimentation

[Delaby et al, 2014]


Les quantités totales ingérées1er facteur d’influence

Avec + 1000 kg de MS

ingérés,

+ 22 kg de CH4


161 kg/VL/an

188 kg/VL/an

L’influence de la production laitière

Les vaches à haut potentiel émettent plus de méthane par an

(plus d’aliments ingérés, plus de concentré)

Entre + 8 et + 9 kg

de CH4 pour 1000

kg de lait en plus


Exprimé par kg de lait,les tendances s’inversent

Les vaches à haut potentiel émettent moins de méthane par kg de lait

24,2 kg/t de lait

20,4 kg/t de lait


Quelques éléments de synthèse

� Objectif initial atteint : Un outil qui intègre les séquences d’alimentation et les pratiques est opérationnel et disponible

� Une bonne implication des éleveurs enquêtés

� Les facteurs de variation connus sont mis en évidence : effectifs animaux, production laitière, ingestion, nature des rations

� Il existe de grandes variations entre élevages

� Ce qui laisse présager des marges de manœuvre et des sources de progrès


II. Quelques éléments d’atténuation… de la ration au troupeau …

1/ Utiliser des aliments particuliers ou des additifs alimentaires

2/ Modifier la structure et la conduite du troupeau pour limiter les effectifs improductifs

3/ Du local au global… intégrer toutes les conséquences en matière d’émission de GES


Des molécules et des plantes

Des additifs alimentaires : Lipides, Saponines, Nitrates, Tanins,

Huiles essentielles, 3NOP (nitrooxypropanol)

Quelle durabilité des effets ? Quels risques sanitaires ?

Quelle acceptabilité des produits (lait, viande) ?

Des plantes : Graines de lin, Trèfle blanc (légumineuses), Chicorée

Travaux de C. Martin,

J. Guyader, D. Morgavi

et M. Doreau,

INRA, UR Herbivores,

Theix-Clermont Fd

Témoin Lin Lin extrudé

Ingéré (kg MS) 19,8 19,5 16,7

Lait (kg) 23,0 21,5 20,8

TB (g/kg) 41,1 45,4 35,3

CH4 (g/j) 418 369 258

CH4 (g/kg lait) 17,4 17,9 12,2


La structure du troupeau

Avancer l’âge au 1er vêlage – Augmenter le potentiel génétiqueAugmenter la longévité pour limiter le renouvellement

Que deviennent les surfaces libérées ? Prairies / Cultures ?

De l’importance du lien entre cheptel laitier et allaitant

Réf DI + DI - MY +

Cheptel Lait 3,22 - 11% -11% +23%

(femelles) Viande 4,57 + 6% + 6% -12%

GES émission 55,1 -0,8% +0,5% +3,9(Mt eqCO2)

DI+ : +20% lait Ho / DI- : + 20% lait et -20% fertilité Ho / MY+ : +25% lait produit

[Puillet et al, 2014]


Pour conclure

Si la variabilité entre élevages laisse présager des progrès possibles les marges de manœuvre intra système ne sont pas très larges

La sélection génétique semble possible

- Variabilité importante entre individus

- Amélioration de l’efficience alimentaire

La réduction des effectifs est une voie efficace

- Avancer l’âge au vêlage

- Augmenter le lait par vache … attention aux effets co-latéraux (augmentation des intrants, production de viande)

Valoriser des fourrages très digestibles, notamment au pâturage

Pensez plus globalement à l’ensemble des impacts (N2O NO3 NH3)

et réfléchir sur l’ensemble du système : du local au global

Merci pour votre attention

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