3. Les avancées de la recherche sur latténuation des émissions de gaz à effet de serre

Vers la triple performanceen élevage laitier

en Normandie en 2020

Caen – 31 Mars 2015

Luc Delabyavec l’aide de M. Doreau, N. Edouard, Ph. Faverdin, P. Carrère, JC. Emile et L. Puillet

Les avancées de la recherchesur l’atténuation des émissions

de gaz à effet de serre

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

Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015 L. Delaby, 2015

L’agriculture, une activitéqui contribue aux émissions

de gaz à effet de serre

7.0

9.0

11.0

13.0

15.0

1972 1982 1992 2002 2012

Le Pin-au-Haras

N2O

NH3

CO2 CO2CH4

+ de 1,0 °Cen 25 ans


A l’INRA, des travaux de recherchesautour de 3 axes

� Développer des méthodes d’évaluation

� Quantifier les origines, les émissions et les impacts

� Evaluer les effets et intérêtsde possibles atténuations


Deux démarches scientifiquescomplémentaires

Expérimentation Modélisation


Des méthodologies compliquéesDes données et des incertitudes


Influence de l’alimentationsur les émissions de CH4 et N

Des salles closes en

conditions contrôlées

EM.S EM.L EH.S EH.L

CH4 (g/j) 310 307 366 332

CH4 (g/kg MSi) 18 17 20 19

CH4 (g/kg Lait) 12 12 14 14

Sur CH4, des effets souvent ténus, associés au rapport fibres / amidon de la ration

(Doreau et al, 2011)0

200

400

600

Ingéré Lait Urine Fèces

Bas N

Haut N

Partition de l’N (g/j)

Sur N (N20 - NH3), des effets nets associés aux qtés d’N ingéré et àla teneur en MAT du régime

(Faverdin et al, 2010)


Influence de l’alimentationsur les émissions de CH4 et N

Rga pur Rga + Tb Rga + Ch

CH4 (g/jour) 459 465 389

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

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

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

RGA + 30% Trèfle Blanc

RGA + 30% Chicorée


Influence du logementsur les émissions de CH4 et N20

Entrée

air

Sortie airSalle

Echantillonnage

Auge

Sortie des vaches

Sortie des vaches

(Edouard et al, 2012)


Impact des rotations et assolementssur les émissions de GES


Les prairies de longue duréeDes puits à carbone

Les capacités de stockage sont influencées par les pratiques et le climat

Echange Net de l’Ecosystème (NEE, g m-2)

Intensif 1 UGB ha-1 210 kg N ha-1

Extensif0.5 UGB ha-1

pas de fertilisant

Bilan de carbone des prairies permanentes du SOERE-ACBB

2003 2004 2005 2006 2007 20082002

PUITS

SOURCE

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

(Klummp et al, 2010)


Les Observatoires de Recherchesen Environnement

Des sites expérimentaux en vraie grandeur pour une évaluation à long terme


De l’équation aux modèles

CH4 (g /kg MOD) = 45,42 – 6,66 x MSi (%PV) + 0,75 x MSi2 (%PV) + 19,65 x %Co – 35,0 x %Co2 – 2,69 x MSi (%PV) x %Co

NitroScape (Drouet et al, 2012)

(Sauvant et al, 2011)


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

Effectifs de vaches primipares et multipares par périodes

bimensuelles.

Quelques informations surla quantité et la qualité du lait.

Répartition des quantités ingéréesselon 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.


300

350

400

450

500

550

600

650

700

10.0 15.0 20.0 25.0 30.0

CH4 (g/j)

Ingestion (kg MS/j) 10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

15.0 20.0 25.0 30.0 35.0

Une variabilité importante du CH4 exprimé en g par kg de lait

CH4 (g/kg lait)

Lait (kg/j)

Des résultats cohérents entreles expériences et les enquêtes

Emission de CH4 selon les rations observées en élevage en mai-juin (30% primipares – 70% multipares)


0

10

20

30

40

50

60

70

0 100 200 300 400 500

Une tendance lourde …les effectifs du troupeau

Un UGB en plus,c’est environ 130 kg

de CH4 en plus par an

UGB du troupeau

CH4 émis (tonnes / an)


Des différences entre races

De 143 à 210 kg de CH4 émis par vache et par an (172 kg en moyenne)

Pour une même race, des différencesentre systèmes qui persistent

Holstein : 188 kg

Normande : 161 kg


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 concentrés)

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


Les quantités totales ingérées1er facteur d’influence

1000 kg de MS ingérés en plus, c’est 22 kg de

CH4 en plus


Groupe 1 Groupe 2 Groupe 3

Ensilage de maïs > 60% 40 - 60% < 40%

Effectif (n = 24) 9 7 8

Répartition Ho/No/Mixte 8 / 0 / 1 3 / 3 / 1 0 / 6 / 2

Production laitière (kg/vache/an)

9000 8300 6700

Quantités ingérées(kg MS/vache/an)

7750 7000 6725

Proportion de fourragesdans la ration (%)

82 84 90

dont herbe (%) 32 50 77

Trois groupes selon le système d’alimentation des vaches laitières


23,424,024,1Quantité de méthane(kg/t de MS ingérée)

Groupe 1 Groupe 2 Groupe 3

Ensilage de maïs > 60% 40 - 60% < 40%

Quantité de méthane (kg/vache/an)

187 168 158

Quantité de méthanecorrigée des quantités ingérées (kg/vache/an)

176 172 167

Quantité de méthane(kg/t de lait)

20,9 20,7 23,9

Au-delà des quantités ingéréesla composition de la ration


Pour conclure sur CH4

Si la variabilité entre élevages laisse présager des progrès possibles …

… les marges de manœuvre intra système ne sont pas spectaculaires

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

pervers (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


Du local au global…un changement d’échelle qui réserve parfois des surprises

Une méthode globale : l’Analyse du Cycle de Vie qui évalue les impacts

Chgt climatique / Eutrophisation / Demande énergie Acidification / Occupation du sol (Nguyen et al, 2013)

Un modèle démographique du cheptel bovin français (lait, viande) tempère l’euphorie des effets associés à l’augmentationde la productivité des vaches laitières (Puillet et al, 2012)


Du local au global…un changement d’échelle qui réserve parfois des surprises

De l’importance du lien entre cheptel laitier & allaitant

(Puillet et al, 2013)


Une étude scientifique collective de l’INRA

Potentiels d’atténuation des

émissions de GES et coûts

comparés des actions

1- Diminuer les fertilisants azotés minéraux (N2O)

2- Augmenter le stockage de carbone dans les sols

3- Modifier la ration des animaux

4- Mieux valoriser les effluents d’élevage - Production d’énergie


Pour en savoir plus …

CH4 Ruminants

M. Doreau - C. Martin - M. Eugène (URH Theix)

N20 / CO2 Agronomie - Grandes Cultures

P. Cellier - B. Loubet (UMR EGC Versailles / Grignon)

A. Chabbi - X. Charrier (ORE Lusigan)

CO2 Prairies

K. Klumpp - P. Carrère (UREP Clermont Fd)

NH3 / N20 Alimentation - Logement

N. Edouard - Ph. Faverdin (UMR Pégase Rennes)

M. Hassounna - P. Robin (UMR SAS Rennes)


Merci pour votre attention …

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Engineering

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