VETAGRO SUP

CAMPUS VETERINAIRE DE LYON

Année 2013 - Thèse n° 89

ETUDE DE LA CORRELATION ENTRE L’EFFICACITE

ALIMENTAIRE ET L’ANALYSE DES RESIDUS DE BOUSES

CHEZ LES VACHES LAITIERES NOURRIES AVEC UNE

RATION TOTALE MELANGEE

THESE

Présentée à l’UNIVERSITE CLAUDE-BERNARD - LYON I (Médecine - Pharmacie)

et soutenue publiquement le 12 décembre 2013 pour obtenir le grade de Docteur Vétérinaire

par

CARJOT Anne Claire

Née le 25 juin 1986 à Viriat (Ain)

2

3

Liste des enseignants du campus vétérinaire de Vetagro-Sup

4

5

Remerciements

A Monsieur le Professeur Olivier Monneuse

De la faculté de médecine de Lyon

Qui m'a fait l'honneur d'accepter la présidence de mon jury de thèse

Hommages respectueux

A Monsieur le Maitre de Conférences Laurent Alvès de Oliveira

Du campus vétérinaire VetAgro Sup

Qui m'a fait l'honneur d'encadrer mon travail

Qu'il trouve ici l'expression de mon respect et de ma reconnaissance

A Monsieur le Professeur Etienne Benoit

Du campus vétérinaire Vetagro Sup

Qui m'a fait l'honneur de prendre part à ce jury,

Sincères remerciements

6

A la société BDM : Marc Didienne, Stéphane Baille, Yan Mathioux, Jean Louis Hérin, Thierry Dehaussy, Eddie Geraz, Stéphane Lauzet, Benoit Réalland de la société BDM,

Pour m'avoir proposé ce sujet d'étude, mis à disposition leurs éleveurs, beaucoup aidé et aussi pour avoir assuré mon intérim. J'espère ne pas vous décevoir.

Sincères remerciements

à Tommy, Lucile, ma famille, mes amis

7

Tables des matières

Liste des enseignants du campus vétérinaire de Vetagro-Sup……………………………..... 3

Remerciements…………………………………………………………………………….....5

Tables des figures…………………………………………………………………………....11

Tables des tableaux……………………………………………………………………….....12

Tables des annexes…………………………………………………………………………..14

Tables des abréviations……………………………………………………………………....15

Introduction………………………………………………………………………………….17

Etude Bibliographique ………………………………………………………………………19

I. L’activité masticatoire....................................................................................................... 19

A. L’ingestion ................................................................................................................. 19

1. La préhension ............................................................................................................ 19

2. La mastication ............................................................................................................ 20

3. Les caractéristiques de l’ingestion ............................................................................. 21

B. La rumination ............................................................................................................ 22

1. Déroulement de la rumination ................................................................................... 22

2. Facteurs de variation de la durée de rumination ........................................................ 22

C. Bilan de l’activité masticatoire .................................................................................. 23

II. La digestion dans les estomacs ...................................................................................... 23

A. Présentation des pré-estomacs ................................................................................... 23

1. Présentation anatomique ............................................................................................ 23

2. Transit des aliments au sein des pré-estomacs .......................................................... 25

B. Le milieu ruminal ...................................................................................................... 25

1. Les conditions physico-chimiques du milieu ruminal ............................................... 25

2. La sécrétion salivaire ................................................................................................. 25

3. Le contenu ruminal .................................................................................................... 26

4. La motricité du réticulo-rumen .................................................................................. 26

C. Les fermentations ruminales ...................................................................................... 27

1. La digestion ruminale des glucides ........................................................................... 27

2. La digestion ruminale des matières azotées .............................................................. 29

8

3. La digestion ruminale des lipides .............................................................................. 30

4. Facteurs de variations des fermentations ruminales .................................................. 31

5. Absorption des nutriments ......................................................................................... 31

6. Bilan des fermentations ruminales. ........................................................................... 31

D. La digestion enzymatique dans la caillette ...................................................................... 32

III. La digestion intestinale .................................................................................................. 32

A. Anatomique et physiologie des intestins ................................................................... 32

B. La digestion enzymatique .......................................................................................... 34

1. La digestion intestinale et absorption des glucides ................................................... 34

2. La digestion intestinale des matières azotées ............................................................ 34

3. La digestion intestinale des lipides ............................................................................ 35

C. La fermentation intestinale ........................................................................................ 36

D. Bilan du transit alimentaire ........................................................................................ 36

IV. Notions Clés de l’alimentation des bovins .................................................................... 38

A. Optimisation du fonctionnement ruminal .................................................................. 38

B. Nutriments essentiels chez la vache laitière .............................................................. 39

1. Les acides gras volatils .............................................................................................. 39

2. Le glucose .................................................................................................................. 39

3. Les protéines .............................................................................................................. 40

V. Principe de rationnement des vaches laitières ..................................................................... 40

A. Estimation de l’ingéré ...................................................................................................... 40

1. La capacité d’ingestion ................................................................................................. 40

2. L’ingestion réelle .......................................................................................................... 40

3. La valeur d’encombrement ........................................................................................... 40

B. Expression des besoins ................................................................................................... 41

1. Besoins des animaux ..................................................................................................... 41

2. Besoins en énergie ........................................................................................................ 41

3. Besoins en protéines ..................................................................................................... 42

4. Recommandations ......................................................................................................... 42

C. Elaboration de la ration .................................................................................................... 43

VI. La production laitière ......................................................................................................... 43

A. Composition du lait .......................................................................................................... 44

B. Facteurs de variations de composition du lait .................................................................. 45

9

VII. Perte fécale et digestibilité ................................................................................................ 45

A. La digestibilité ................................................................................................................. 45

1. Digestibilité apparente .................................................................................................. 46

2. Digestibilité réelle ......................................................................................................... 46

3. Digestibilité des aliments .............................................................................................. 46

4. Facteurs de variation de digestibilité ............................................................................ 47

B. Perte fécale ....................................................................................................................... 48

1. Analyse macroscopique des fèces ................................................................................. 48

2. Tamis ............................................................................................................................. 49

3. Composition chimique .................................................................................................. 49

VIII. L’efficacité alimentaire ................................................................................................... 49

A. Une notion récente ........................................................................................................... 49

1. Définition ...................................................................................................................... 49

2. Contexte ........................................................................................................................ 50

3. Objectifs ........................................................................................................................ 51

4. Limites .......................................................................................................................... 51

5. Moyen d’action ............................................................................................................. 52

B. Facteurs de variations ...................................................................................................... 53

1. Facteurs liés à l’animal ................................................................................................. 53

2. Facteurs liés à l’aliment ................................................................................................ 54

3. Facteurs liés à l’environnement .................................................................................... 55

C. Bilan ................................................................................................................................. 56

Problématique…………………………………………………………………………….…..56

Mesure en élevage……………………………………………………………………………57

I. Introduction ........................................................................................................................... 57

A. Contexte ........................................................................................................................... 57

B. Objectifs ........................................................................................................................... 57

II. Matériel et Méthodes .......................................................................................................... 57

A. Présentation de l’étude ..................................................................................................... 57

1. Contexte de l’étude ....................................................................................................... 57

2. Choix des élevages ........................................................................................................ 57

3. Choix des animaux ........................................................................................................ 58

4. Choix de la période de suivi .......................................................................................... 58

10

B. Déroulement de l’étude .................................................................................................... 58

1. Courrier aux éleveurs ................................................................................................... 58

2. Protocole de prélèvement .............................................................................................. 58

3. Analyses des échantillons ............................................................................................. 59

4. Lait Standard ................................................................................................................. 59

5. Efficacité alimentaire .................................................................................................... 59

6. Méthodes statistiques .................................................................................................... 60

III. Analyse des résultats ......................................................................................................... 60

A. Statistique descriptive sur les résultats ............................................................................ 60

1. Tamisage de la ration .................................................................................................... 60

2. Analyse de la composition de la ration ......................................................................... 61

3. Analyse de la composition des bouses .......................................................................... 61

4. Efficacité alimentaire .................................................................................................... 62

B. Statistiques inférentielles ................................................................................................. 63

1. Etude des corrélations ................................................................................................... 63

2. Comparaison par classe de production laitière ............................................................. 68

3. Analyse individuelle des paramètres de bouses ............................................................ 70

IV. Discussion .......................................................................................................................... 72

A. Matériel et méthodes ........................................................................................................ 72

1. Conditions des mesures ................................................................................................. 72

2. Les rations ..................................................................................................................... 73

3. L’analyse de bouse ........................................................................................................ 73

B. Résultats ........................................................................................................................... 73

1. La ration ........................................................................................................................ 73

2. La composition des bouses ........................................................................................... 74

3. L’efficacité alimentaire ................................................................................................. 75

4. Les analyses statistiques................................................................................................ 76

5. Une éventuelle autre expérience ................................................................................... 76

Conclusion……………………………………………………………………………………79

Références Bibliographiques…………………………………………………………………81

Annexes……………………………………………………………………………………….89

11

Table des figures

Figure 1: Anatomie de la langue (source : Dictionnaire des sciences animales) ..................... 19

Figure 2 : Mastication chez les ruminants [46] ........................................................................ 20

Figure 3 : Schéma anatomique du rumen [10] ......................................................................... 23

Figure 4 : Papilles ruminales [10] ............................................................................................ 24

Figure 5 : Muqueuse alvéolaire du réseau [10] ........................................................................ 24

Figure 6 : Muqueuse du feuillet [10] ........................................................................................ 25

Figure 7 : Schéma de la répartition du contenu ruminal [3] ..................................................... 26

Figure 8 : Motricité du complexe réticulo-rumen [46]............................................................. 26

Figure 9 : Utilisation du glucose lors de la fermentation ruminale [10] .................................. 28

Figure 10 : Relation entre l'orientation des fermentations et le pH ruminal [10] ..................... 28

Figure 11 : Dégradation des glucides dans le réticulo-rumen [10] .......................................... 29

Figure 12 : Dégradation des matières azotées dans le réticulo-rumen [10] ............................. 30

Figure 13 : Dégradation de la matière organique des aliments dans le réticulo-rumen [10] ... 32

Figure 14 : Présentation anatomique du tube digestif des ruminants [10] ............................... 33

Figure 15 : Digestion intestinale des glucides [24] .................................................................. 34

Figure 16 : Digestion intestinale des matières azotées [24] ..................................................... 35

Figure 17 : Digestion intestinale des lipides [24] ..................................................................... 36

Figure 18 : Bilan de la digestion [10] ....................................................................................... 37

Figure 19 : Utilisation des nutriments chez les bovins (source : FAO) ................................... 38

Figure 20 : Evolution des proportions des acides gras en fonction du pH ruminal [58] .......... 39

Figure 21 : Etapes de l'utilisation de l'énergie des aliments par les ruminants [24] ................. 41

Figure 22: Utilisation des nutriments par la mamelle [10] ....................................................... 44

Figure 23 : Synthèse des composants du lait par une cellule mammaire [36] ......................... 45

Figure 24 : Relation entre le niveau d'ingestion et l'efficacité alimentaire [7] ......................... 51

Figure 25 : Relation entre l’efficacité alimentaire et les émissions de méthane [4] ................ 75

12

Table des tableaux

Tableau I : Recommandations d'apports énergétiques et protéiques [23] ................................ 42

Tableau II : Recommandation d’apports en minéraux majeurs, oligo-éléments et vitamines (source Ferré) ........................................................................................................................... 43

Tableau III : Influence du niveau d'ingestion sur l'efficacité alimentaire [31] ......................... 50

Tableau IV : Objectif d'efficacité alimentaire selon le stade de lactation [2] .......................... 51

Tableau V : Résultats du tamisage des rations ......................................................................... 60

Tableau VI : Résultats des analyses de rations......................................................................... 61

Tableau VII : Résultats des analyses de bouses ....................................................................... 62

Tableau VIII : Résultats de l’efficacité alimentaire ................................................................. 62

Tableau IX : Résultats des tests de Spearman entre l’efficacité alimentaire et le tamisage ..... 63

Tableau X : Analyse statistique des corrélations entre les paramètres de bouses et de rations. .................................................................................................................................................. 63

Tableau XI : Analyse statistique des corrélations entre l’efficacité alimentaire et les paramètres de ration ................................................................................................................. 64

Tableau XII : Analyse statistique des corrélations entre l’efficacité alimentaire et les paramètres de bouses ................................................................................................................ 64

Tableau XIII : Analyse de la corrélation (AMI+CB+MAT) dans la ration et dans les bouses et l’efficacité alimentaire .............................................................................................................. 65

Tableau XIV : Analyse de corrélation entre les rapports des teneurs en MS, AMI, MAT, CB dans les bouses et dans la ration ............................................................................................... 65

Tableau XV : Analyse de la corrélation entre la différence des paramètres entre la ration et les bouses et l’efficacité alimentaire .............................................................................................. 66

Tableau XVI : Analyse de la corrélation entre le rapport MAT/ (AMI+CB) dans les bouses et la ration et l’efficacité alimentaire ........................................................................................... 66

Tableau XVII : Nombre de données souhaitables pour la mise en évidence d’une corrélation entre variables .......................................................................................................................... 67

Tableau XVIII : Comparaison de moyenne entre le lot en production haute et le lot bas ....... 68

Tableau XIX : Comparaison de moyenne des critères de bouses et de ration en fonction des lots de production ..................................................................................................................... 68

Tableau XX : Méthode de comparaison de Bonferroni appliquée aux groupes de production laitière ....................................................................................................................................... 69

Tableau XXI : Analyse Anova selon les groupes de production des paramètres de ration et de bouses ....................................................................................................................................... 69

Tableau XXII : Méthode de Bonferroni appliquée aux paramètres AMIB et MATB ............. 69

Tableau XXIII : Méthode de Bonferroni appliquée à la cellulose brute des bouses ................ 70

Tableau XXIV : P-value obtenue à l’Anova non paramétrique pour CBR, LST ..................... 70

Tableau XXV : Méthode de Bonferroni appliquée aux groupes « AMIB » ............................ 70

Tableau XXVI : P-value obtenue à l’Anova non paramétrique pour AMIR, LST .................. 71

Tableau XXVII : Méthode de Bonferroni appliquée aux groupes « MATB »......................... 71

13

Tableau XXVIII : P-value obtenue à l’Anova non paramétrique pour MATR, LST .............. 71

Tableau XXIX : Recommandations de la répartition des particules d’une ration totale mélangée [20]. .......................................................................................................................... 73

14

Table des annexes

Annexe 1 : Lettre explicative ………………………………………………………….91

Annexe 2 : Questionnaire…………………………………………………………….92

Annexe 3 : Feuille de relevé de ration………………………………………………..93

Annexe 4 : Fiche Protocole Eleveur………………………………………………….94

Annexe 5 : Fiche Protocole Consultant……………………………………………....95

Annexe 6 : Fiche Penn State………………………………………………………….96

Annexe 7 : Document d'accompagnement « ration »……………………………….97

Annexe 8 : Document d'accompagnement « bouse »……………………………….98

Annexe 9 : Feuille Suivi BDM………………………………………………………...99

Annexe 10 : Résultats Expérimentation…………………………………………….100

Annexe 11 : Conversion lait standard………………………………………………101

Annexe 12 : Rapport TB/TP………………………………………………………...102

Annexe 13 : Résultats du tamisage de la ration……………………………………103

Annexe 14 : Diagrammes de dispersion des paramètres des bouses………………104

Annexe 15 : Diagrammes de dispersion des paramètres de la ration……………...105

Annexe 16 : Diagrammes de dispersion et test de normalité de l’efficacité alimentaire 106

Annexe 17 : Tests de normalité des paramètres des bouses………………………..107

Annexe 18 : Tests de normalité des paramètres de la ration……………………….108

Annexe 19 : Diagrammes de dispersion et tests de normalité de MATB/MATR ET MATR-MATB…………………………………………………………………………………109

Annexe 20 : Groupe pour l’ANOVA en fonction de la production laitière en lait standard 110

Annexes 21 à 23 : Groupe pour l’ANOVA en fonction de la cellulose brute des bouses (21), de l’amidon des bouses (22), de la matière azotée des bouses (23)……………….111, 112

15

Tables des abréviations

AMI : amidon

AMIB : amidon dans les bouses

AMIR : amidon dans la ration

CI : capacité d’ingestion

CB : cellulose brute

CBB : cellulose brute dans les bouses

CBR : cellulose brute dans la ration

EA : efficacité alimentaire

LST : Lait standard

MAT : matières azotées totales

MATB : matières azotées totales dans les bouses

MATR : matières azotées dans la ration

MS : matière sèche

MSB : matière sèche dans les bouses

MSI : matière sèche ingérée

MSR : matière sèche dans la ration

NDF : neuter detergent fiber

PDI : protéine digestible dans l’intestin

TB : taux butyreux

TP : taux protéique

UEL : unité d’encombrement lait

UFL : unité fourragère lait

16

17

Introduction

Les vaches laitières sont de plus en plus performantes, leur alimentation est de mieux en mieux connue, mais en parallèle de plus en plus difficile à gérer à cause de la productivité croissante. L’alimentation qui permet l’expression du potentiel génétique et conditionne la productivité, la reproduction et la santé des animaux, est et reste le poste de charge le plus conséquent dans une exploitation laitière. En effet il représente 55% des frais de production.

Aussi avec les diverses crises conjoncturelles que traversent la profession, elle devient un enjeu de taille : produire à moindre coût ou comment valoriser le mieux possible la ration. Pour preuve, la une de nombreuses revues agricoles est dédiée à ce thème et l’engouement des firmes d’alimentation bovine qui proposent chacune diverses formulations censées améliorer la valorisation de la ration par les vaches.

Depuis de nombreuses années, tout à chacun est parfaitement capable de proposer des rations équilibrées (pour peu d’être équipé d’un bon logiciel de rationnement). Cependant, force est de constater qu’entre la « ration-papier » et le niveau du tank, la fiction ne rejoint pas toujours la réalité. D’où le concept des 4R ration calculée, ration distribuée, ration ingérée et ration assimilée [34]. Dans ce cadre, différents outils ont été employés pour l’évaluation de la ration dont le tamisage de la ration, l’observation des refus, « la bousologie » qui consiste en une observation macroscopique des bouses pour objectiver la présence de grains et ou de fibres. L’état corporel des animaux est aussi pris en compte.

Avec l’essor de l’utilisation de mélangeuses, les rations sont maintenant parfaitement maitrisées quantitativement. D’où l’émergence récente, de l’indice de consommation qu’est l’efficacité alimentaire. Elle représente la quantité de lait produite par kilogramme de matière sèche ingérée. Cependant malgré ces « nouvelles technologies », il reste parfois un écart entre la production prévisionnelle et la production réelle.

La présentation de la ration, l’état physiologique de la vache sont, entre autres des paramètres capitaux pour expliquer le niveau d’assimilation d’une ration. Or nous n’avons à notre disposition que la ration, nos connaissances de la physiologie digestive bovine et les bouses. La ration est en général bien connue avec l’appui des analyses des ensilages. La physiologie ruminale est parfaitement décrite, à tel point qu’on oublierait presque qu’il y a aussi des intestins chez la vache. Les bouses quant à elles, sont un peu délaissées. Seul leur aspect macroscopique : forme, couleur, texture est apprécié. Dans ce travail, nous avons essayé d’en savoir plus sur la bouse et sa composition…et son usage éventuel en tant qu’indicateur de performance.

18

19

Etude Bibliographique

Alimenter une vache laitière implique d’avoir bien conscience des particularités digestives du ruminant. « Tout le ruminant est dans sa panse » [58].

Les ruminants ont la capacité de digérer des aliments à forte teneur en fibres végétales. Ceci grâce à une cuve de fermentation : le rumen où se déroule une prédigestion essentielle et particulièrement efficace. « Alimenter un ruminant c’est donc alimenter sa microflore » [58].

I. L’activité masticatoire

A. L’ingestion

1. La préhension

Chez les ruminants, les organes de la préhension sont les lèvres, la langue, les incisives inférieures et le bourrelet incisif. Chez les bovins, les lèvres sont épaisses, courtes et peu mobiles ce qui ne permet qu’une ouverture de bouche réduite. Par contre, la langue est très protractile (Fig. 1), c’est elle qui assure la préhension des aliments. En effet, elle est étirée afin de rabattre l’herbe. La bouchée ainsi constituée, est pincée entre les incisives de la mandibule et le bourrelet maxillaire, et arrachée à l’aide d’un coup de tête. La langue est recouverte des nombreuses papilles dont certaines ont un rôle gustatif, ce qui laisse à penser que les bovins sélectionnent leur nourriture par le goût [43].

Figure 1: Anatomie de la langue (source : Dictionnaire des sciences animales)

20

2. La mastication

a. La mastication : aspect mécanique

Les bovins sont caractérisés par une grande aptitude à la mastication, cette activité occupe plus de 60% de leur temps.

La mastication se fait entre les dents, le palais dur et la langue qui est parsemée de papilles cornées à rôle mécanique. Elle mobilise les muscles des lèvres, des joues et de la langue. En face dorsale de la langue, se trouvent, au niveau de la tubérosité linguale, des papilles coniques particulièrement kératinisées. Elles ont un rôle très abrasif au contact du palais dur [25]. La disposition des dents dans un plan transversal, font que les deux rangées supérieures sont plus écartées que les rangées inférieures. En occlusion centrale, seule une petite zone de contact persiste. C’est le passage à l’occlusion unilatérale qui permet aux molaires de réaliser leurs actions abrasives par des mouvements horizontaux de la mandibule (Fig. 2) [46].

Figure 2 : Mastication chez les ruminants [46]

La mastication lors de l’ingestion est rapide de 70 à 80 mouvements par minute. Les particules végétales sont grossièrement fragmentées et imprégnées de salive. Elle permet ainsi la libération de la majorité des constituants solubles [25].

b. La mastication : aspect chimique

Les glandes salivaires sont particulièrement développées chez les ruminants. Elles produisent 100 à 200 litres de salive par jour, de façon continue avec des pics de sécrétion lors des périodes de mastication. La salive participe à l’humidification du bol alimentaire ainsi qu’à sa lubrification pour la déglutition et la régurgitation [10]. La salive est riche en bicarbonates, elle assure ainsi le maintien de l’équilibre acido-basique du rumen par son rôle tampon. La

21

sécrétion salivaire est influencée par le nombre de repas, la quantité ingérée, la composition chimique de la ration [25].

3. Les caractéristiques de l’ingestion

a. Nombre et durée des repas

Avec des rations à base de fourrages à l’auge, les bovins effectuent de 10 à 15 repas quotidiens, ce qui représente une durée d’ingestion de 5 à 9 heures. Les vaches laitières effectuent leurs deux principaux repas après la ou les distributions et la traite. La mastication est interrompue pour permettre la déglutition du bol alimentaire et l’exploration de la nourriture qui représente 15 à 20 % du temps d’ingestion [25]. Deux types de régulation de l’ingestion interviennent. D’une part la régulation volumique, c’est l’encombrement du réticulo-rumen au sens propre. L’encombrement des fourrages dépend de leur composition. D’autre part la régulation métabolique de l’appétit due à la couverture des besoins énergétiques de l’animal [15]. Cette quantité de matière sèche ingérée est propre à chaque animal. Elle est variable selon trois catégories de facteurs : ceux liés à l’animal d’où la notion de capacité d’ingestion, ceux liés à la ration d’où la notion d’ingestibilité et ceux liés à l’environnement [25].

b. Facteurs de variation de la durée d’ingestion

i. Facteurs liés à l’animal

La durée d’ingestion dépend d’abord de l’âge de l’animal. Les jeunes ingèrent sur des périodes plus longues que les adultes mais avec une vitesse moindre. Au fur et à mesure de leur développement, la vitesse d’ingestion augmente. La durée d’ingestion varie de manière importante au cours du cycle de production de la vache, en lien avec la variation des besoins. Ainsi les quantités ingérées diminuent en fin de gestation et augmentent en début de lactation [25].

ii. Facteurs liés à la ration

La durée d’ingestion est variable selon les saisons en lien avec le stade végétatif des plantes. Ainsi, pour des bovins au pâturage, elle est minimale au printemps car l’herbe est abondante et nutritive. En été, elle s’allonge, l’herbe devenant plus rare et de moindre qualité. A l’auge, la durée d’ingestion varie aussi selon la nature et la qualité des aliments. Les concentrés sont ingérés très rapidement car ils sont non seulement facilement préhensibles mais aussi très appétants et peu fibreux. Cette ingestion rapide fait que la durée d’ingestion d’une ration est caractéristique de la teneur en fourrages et de la fibrosité de la ration. Le mode de distribution des concentrés n’est également pas anodin. Ainsi, s’ils sont apportés en même temps que les fourrages, la ration est consommée en un unique repas prolongé, d’environ une heure. S’ils sont donnés par un distributeur automatique de concentrés (DAC), le fourrage est consommé de façon plus étalée selon le rythme de distribution des concentrés [25].

iii. Facteurs liés à l’environnement

Une vache laitière au pâturage broute durant 8 à 9 heures par jour. Durant cette activité, elle doit rechercher et sectionner ses fourrages, elle multiplie alors le nombre de bouchée. Au

22

contraire à l’auge, les animaux constituent des bouchées plus importantes mais en nombre réduit. La durée d’ingestion s’en trouve, elle aussi diminuée [25].

B. La rumination Le phénomène de rumination est rendu possible grâce au fonctionnement à double sens de l’œsophage des bovins. Ainsi ils peuvent éructer puis remastiquer leur ration jusqu’à ce qu’elle soit assez finement broyée. L’éructation et la rumination dépendent de la contraction et du relâchement alternés des muscles du pharynx et des fibres circulaires œsophagiennes [30].

1. Déroulement de la rumination

La rumination est une fonction propre aux ruminants. C’est un phénomène régulier qui a pour but de fragmenter les aliments afin de faciliter l’attaque des micro-organismes du rumen. Elle provoque une forte insalivation. Un cycle de rumination se déroule en 4 étapes : la régurgitation, la déglutition de phase liquide du bol alimentaire, la phase de mastication, une phase de repos entre deux cycles [10]. Chaque cycle commence par la régurgitation d’un bol de contenu ruminal grâce aux contractions du réseau. Ce bol est instantanément séparé en deux fractions : une phase liquide qui est déglutie de suite et une phase solide qui va à nouveau être mastiquée de façon plus lente que lors de l’ingestion : 50 à 60 mouvements par minute. Le bol est à nouveau imprégné de salive. Il est alors dégluti, une pause de 4 à 6 secondes sépare deux cycles de rumination ou cycles méryciques. Un cycle dure environ une minute. En moyenne, une période de rumination dure 45 minutes, on en dénombre une dizaine par jour, ce qui représente 6 à 8 heures par jour. Le temps de rumination quotidien est surtout fonction de la fibrosité de la ration. Mais un arrêt complet du fonctionnement ruminal est le signe d’un grave problème digestif [25].

2. Facteurs de variation de la durée de rumination

a. Facteurs liés à l’ingestion

Elle est rythmée et dominée par les périodes d’alimentation. La rumination n’interrompt jamais un repas, alors qu’elle peut être stoppée par le déclenchement d’un repas. Un temps de latence masticatoire est observé à la suite d’un grand repas [25].

b. Facteurs liés à la ration

La durée de rumination augmente avec la fibrosité de la ration. La fibrosité d’un aliment représente le temps de mastication (lors de l’ingestion et de la rumination) par kilogramme de matière sèche ingérée [41]. Ainsi, le stade de végétation et la composition des fourrages ont une influence notable sur la durée de rumination. La durée de rumination des fourrages verts augmente avec leur âge, leur richesse en tiges c’est à dire en tissus lignifiés et en parois. Elle est minimale au stade feuillu, elle peut être jusqu’à deux fois plus élevée à la floraison. De même, les vaches ruminent plus longtemps en été lorsque la qualité de l’herbe est moindre. Pour les fourrages conservés, le temps de rumination est en général le même que celui du fourrage initial, voire supérieur. En effet, la proportion de tiges et de paroi est accrue par la conservation. La très faible fibrosité des concentrés induit peu ou pas de rumination s’ils sont donnés seuls [25].

23

c. Facteurs liés aux conditions de vie

En stabulation, le rythme d’alimentation est imposé par la distribution de la ration. Les vaches n’ont plus besoin de rechercher ni de cisailler les fourrages, le temps d’ingestion s’en trouve diminué. Mais le temps de rumination est quant à lui augmenté en raison de la fibrosité de la ration. Sur une journée, la durée d’ingestion, de rumination donc de mastication sont extrêmement variables selon la quantité disponible, le mode de distribution et la composition de la ration. Si la ration est distribuée en quantité inférieure à l’ad libitum, la consommation est quasi-totale et assez rapide avec un temps de latence assez long avant le début de la phase de rumination. Les différents paramètres du cycle mérycique sont caractéristiques de l’individu, avec une forte composante génétique [25].

C. Bilan de l’activité masticatoire La durée totale de mastication (ingestion + rumination) est une caractéristique du fourrage. que de la quantité distribuée... La durée de mastication des fourrages varie de 1 à 3 heures par kg de matière sèche entre les légumineuses et la paille. Cependant la quantité de salive produite dépend elle-même de ce temps de mastication. Il faut donc veiller à maintenir une durée de mastication minimale pour garantir la bonne santé du rumen [25].

II. La digestion dans les estomacs

A. Présentation des pré-estomacs

1. Présentation anatomique

Les pré-estomacs sont au nombre de trois : le rumen, le réseau ou réticulum et le feuillet ou omasum. Ils représentent un volume considérable de 150 à 200 litres, soit 70% de la capacité du tube digestif. Ils occupent les deux tiers de la cavité abdominale. L’ensemble « réticulo-rumen » est situé à gauche, tandis que le feuillet est à droite du plan médian (Fig. 3). La muqueuse des pré-estomacs est de type proventriculaire, il s’y réalise une digestion mécanique [10].

Figure 3 : Schéma anatomique du rumen [10]

24

a. Le rumen ou la panse

Le rumen est le plus volumineux des compartiments, avec une capacité de 150L. Il se divise en un sac dorsal et un sac ventral séparés par des piliers charnus. La muqueuse est kératinisée et parsemée de papilles (Fig. 4) [10].

Figure 4 : Papilles ruminales [10]

b. Le réseau ou le réticulum

Le réseau est le plus petit (10L) des compartiments, et le plus cranial. Il est considéré comme un diverticule du rumen. Sa muqueuse est réticulée (Fig. 5), elle permet de piéger les plus grosses particules et d’orienter le transit soit vers la bouche, soit vers le rumen via l’orifice rumino-réticulaire, soit vers le feuillet via l’orifice réticulo-omasique [10].

Figure 5 : Muqueuse alvéolaire du réseau [10]

c. Le feuillet

Le feuillet est le dernier des pré-estomacs, d’une capacité de 15 litres. La muqueuse du feuillet est composée de lames et de lamelles (Fig. 6), qui agissent comme un pressoir et une lime [13]. Elle broie finement les particules végétales avant leur passage dans la caillette. La muqueuse du feuillet représente une surface d’absorption supplémentaire d’environ 10% [14].

25

Figure 6 : Muqueuse du feuillet [10]

2. Transit des aliments au sein des pré-estomacs

Le réticulo-rumen est rempli en permanence de contenu alimentaire en cours de fermentation. Ce contenu contient 85% à 90% d’eau, il représente les trois quart du contenu digestif. Il subit simultanément une dégradation chimique par la population microbienne, un brassage permanent assuré par les contractions du réticulo-rumen, un broyage intensif au cours de la rumination et un transit sélectif en direction du feuillet. Le diamètre de l’orifice réticulo-omasal est faible, si bien que seules les particules d’une taille inférieure à 4mm peuvent franchir cet orifice pour poursuivre leur digestion. C’est la mastication mérycique, par la réduction des particules végétales qui permet la vidange du rumen. Le temps de séjour dans le réticulo rumen dépend de la résistance à la mastication. Il varie d’une douzaine d’heures pour une herbe feuillue à quatre jours pour la paille [16].

B. Le milieu ruminal

1. Les conditions physico-chimiques du milieu ruminal

Le milieu ruminal est propice au développement d’une population microbienne. En effet il est constitué d’un milieu aqueux : 80 à 85% d’eau, issu de l’abreuvement, de l’importante sécrétion salivaire, et de l’eau contenue dans les fourrages. La température y est quasi constante entre 38° et 42°C. Une faible teneur en oxygène permet le maintien des conditions d’anaérobiose. L’apport de substrat y est quasi continu via les nombreux repas et la rumination. Les variations de pH sont limitées entre 6,2 et 6,5 grâce à l’apport régulier de la salive à pouvoir tampon. Un brassage permanent est assuré par les contractions ruminales. Ces conditions particulières permettent aux différentes populations de micro-organismes, à savoir bactéries, protozoaires et champignons, de vivre en symbiose avec le ruminant [39].

2. La sécrétion salivaire

La salive est riche en bicarbonates. Elle permet de neutraliser l’acidité générée par la fermentation de la matière organique par les microorganismes, grâce à son pH de 8,1. L’eau en est le constituant principal, on trouve aussi de nombreux électrolytes ainsi que de l’urée issue du recyclage azoté. Chez les ruminants, elle a un rôle très important puisque le rumen ne produit aucune sécrétion, 70% de l’eau qui entre dans le rumen provient de la salive [19].

26

3. Le contenu ruminal

Le contenu ruminal est stratifié en 3 étages. Ventralement, se trouve la phase liquide dans laquelle les particules sont en suspension. Au dessus, un matelas fibreux flotte, il est de composition variable selon la structure physique de la ration. Dorsalement, les gaz issus des fermentations s’accumulent avant d’être éructés (Fig. 7). Les particules arrivent suite à la déglutition au niveau du matelas fibreux. Si elles sont suffisamment piquantes, au contact de la muqueuse se déclenche les contractions ruminales, ainsi que la rumination. Suite à cette seconde mastication, les particules solides ont été réduites, elles passent dans la phase liquide et pourront poursuivre leur transit via orifice reticulo-omasal [16].

Figure 7 : Schéma de la répartition du contenu ruminal [3]

4. La motricité du réticulo-rumen

Deux types de phénomènes assurent la motricité du réticulo-rumen. Des phénomènes permanents : les contractions ruminales, elles assurent un brassage continu du contenu alimentaire. Ces contractions prennent naissance dans le réseau puis se propage dans le sac dorsal du rumen de l’avant vers l’arrière et enfin dans le sac ventral de l’arrière vers l’avant (Fig. 8) [45].

Figure 8 : Motricité du complexe réticulo-rumen [46]

Des phénomènes ponctuels viennent s’y ajouter tels que l’éructation des gaz issus des fermentations microbiennes, à raison de 400 à 600L par jour. Ces contractions dites

27

secondaires permettent de ramener les gaz au niveau du cardia, elles cheminent de l’extrémité postérieure du rumen jusqu’au cardia [25].

C. Les fermentations ruminales

1. La digestion ruminale des glucides

Deux phénomènes conduisent à la dégradation des glucides dans le réticulo-rumen : d’abord une hydrolyse suivie d’une fermentation.

a. Hydrolyse

Chacune des populations de micro-organismes participent à la dégradation plus ou moins complète et rapide de tous les glucides intracellulaires et des glucides des tissus non lignifiés en oses simples. Les bactéries doivent être fixées aux fragments végétaux pour pouvoir secréter diverses enzymes : polysaccharidases et oligosaccharidases. Les protozoaires possèdent une activité amylolytique et cellulolytique. Les champignons sécrètent des enzymes impliquées dans la dégradation de la cellulose et de l’hémicellulose [28].

b. Fermentation

Les produits issus de l’hydrolyse à savoir : glucose, cellobiose, xylose, et acide galacturonique sont fermenté par les micro-organismes [28]. On obtient comme produits finaux des déchets du métabolisme microbien, qui sont la principale source d’énergie pour les ruminants : les acides gras volatils (AGV) : acide acétique (C2), acide propionique (C3), acide butyrique (C4) (Fig. 9) [26]. La fermentation génère en parallèle des gaz : méthane, dioxyde de carbone et de la chaleur. La fermentation de la matière organique conduit à la libération d’énergie sous forme d’adénosine triphosphate (ATP) utilisé par les micro-organismes pour répondre à leurs propres besoins. Les AGV sont en partie absorbés par l’épithélium ruminal. Les produits retrouvés dans la circulation sanguine sont l’acétate, le lactate issu du propionate, et le B-hydroxybutyrate issu du butyrate [42].

glucose + 2 NAD +2 ADP + 2Pi 2 pyruvate + 2ATP + 2H+

pyruvate +H20 acétate + CO2 + 2H

2 pyruvate + 4H butyrate + 2CO2 + 2H2

pyruvate + 4H propionate + H20

28

Figure 9 : Utilisation du glucose lors de la fermentation ruminale [10]

c. Profil des AGV

La production d’AGV est directement liée à la quantité de matière organique fermentée. La proportion des différents AGV formés dépend de la composition de matière organique notamment de la nature des glucides et de la rapidité de leur fermentation. L’acide acétique est formé plutôt à partir des glucides pariétaux, tandis que l’acide propionique l’est à partir de glucides solubles et de l’amidon. Le niveau d’alimentation est l’un des principaux leviers de la production d’AGV, tandis que le pH ruminal conditionne les différentes proportions d’AGV produits. En condition normale, c’est-à-dire pour un pH de 6,5, l’acide acétique est majoritaire, il représente 45% à 70%, tandis que l’acide propionique est produit à hauteur de 15% à 25%, et l’acide butyrique 5% à 15%. Lorsque les rations ne sont pas assez fibreuses, la rumination est insuffisante, le manque de salivation entraine une baisse de pH. La proportion d’acide propionique augmente jusqu’à 40% au détriment de l’acide acétique qui se retrouve à des teneurs proches de 40%. En conditions très acides pH inférieur à 5,5, c’est l’acide lactique qui s’accumule alors (Fig. 10) [10].

Figure 10 : Relation entre l'orientation des fermentations et le pH ruminal [10]

29

d. Bilan

Grâce à l’hydrolyse et la fermentation, peu d’amidon échappe à la digestion microbienne ruminale, environ 10% pour tous types de céréales autres que le maïs et le sorgho dont l’amidon se dégrade lentement (Fig. 11). Les glucides pariétaux : cellulose, hémicelluloses, pectines, sont digérés à hauteur de 70% à 80%, cela dépend du degré de polymérisation de la cellulose ainsi que du niveau d’imprégnation en lignine (Fig. 11). On estime que 85% à 100% de la cellulose et des hémicelluloses sont digérées dans le rumen. La digestion ruminale des glucides pariétaux diminue avec l’augmentation du niveau d’ingestion, notamment lorsque la proportion de concentrés excède les 30%. Cette diminution est attribuée à la fois à une diminution du temps de séjour mais aussi à une baisse de l’activité cellulolytique. En effet les glucides fermentescibles entrainent une baisse de pH. On s’éloigne alors de l’optimum de fonctionnement des bactéries cellulolytiques, et on réduit la digestion de la cellulose [42].

Figure 11 : Dégradation des glucides dans le réticulo-rumen [10]

2. La digestion ruminale des matières azotées

La moitié de la population bactérienne ruminale ainsi que les protozoaires participe à l’activité protéolytique [28]. Les matières azotées comprennent les protéines et l’azote non protéique. Quelle que soit la nature de la matière azotée, elle subit l’attaque microbienne du rumen de manière plus ou moins rapide et intense, sauf pour les protéines dites indégradables. Cette résistance dépend de la nature des protéines, ainsi les protéines des fourrages sont mieux dégradées (60% à 80%) que celle des concentrés (20% à 60%). Les protéines sont dégradées par les enzymes bactériennes en acides aminés puis en ammoniac. Les constituants non protidiques et protidiques simples sont entièrement et rapidement dégradés en ammoniac. L’azote non protéique est directement dégradé en ammoniac. L’ammoniac est ensuite utilisé

30

par les bactéries pour réaliser leur propre protéosynthèse. L’ammoniac excédentaire est absorbé au niveau de la paroi ruminale, acheminé au foie pour être transformé en urée, dont une partie est recyclée dans la salive (Fig. 12). L’excédent d’urée est éliminé en grande partie dans les urines et un peu dans le lait [10]. Les variations du bilan de digestion de l’azote dans le rumen sont liées à la proportion d’azote alimentaire dégradé en ammoniac et acides aminés, et capté par les microbes. La quantité d’ammoniac utilisée dépend de la quantité d’énergie générée par la fermentation des glucides. Si la quantité d’ammoniac est insuffisante pour couvrir les besoins bactériens, la digestibilité des protéines diminue. A l’inverse, un excès entraine un gaspillage d’azote et une possible intoxication de l’animal [19].

Figure 12 : Dégradation des matières azotées dans le réticulo-rumen [10]

3. La digestion ruminale des lipides

Ils ne représentent qu’une faible proportion du régime alimentaire des ruminants (2% à 6% en moyenne), et sont composés de triglycérides et d’acides gras libres en proportion équivalente. Ils proviennent des grains de céréales et des graines d’oléagineux [10]. Dans le rumen, ils subissent la lipolyse microbienne au cours de laquelle les triglycérides sont hydrolysés en acides gras et glycérol qui rejoint le circuit des sucres [3]. Les acides gras sont soit fixés aux particules alimentaires et suivent le transit digestif, soit repris par les bactéries pour leur propre synthèse d’acides gras longs saturés [10]. Les phospholipides représentent 10% à 15% des lipides qui quittent le rumen [3]. La population microbienne se charge de la saturation des acides gras libres. Les acides gras longs produits par les bactéries sont les produits terminaux de la digestion lipidique. L’hydrolyse ruminale des lipides est quasi complète de 85% à 95%. La flore microbienne synthétise à partir des AGV, des acides gras à longue chaines en C15, C16, C17, C18. Ces acides gras ne sont pas absorbés par l’épithélium ruminal mais en quasi-

31

totalité dans l’intestin grêle. Les acides gras ont tendance à s’attacher aux microbes et à gêner la fermentation des glucides, c’est pourquoi un excès de lipides entraine en général une diminution de production de lait et une baisse du taux butyreux (TB) [28].

4. Facteurs de variations des fermentations ruminales

Les modalités de distribution influencent la cinétique des fermentations microbiennes. Les principales modifications observées concernent le pH, la composition en AGV, et la concentration en ammoniac. Ainsi une distribution deux fois par jour chez les vaches laitières, après chaque traite entraine un pic de production d’AGV et d’ammoniac trois heures après le repas, associé à une baisse de pH. Il s’ensuit une modification des proportions d’AGV ; C3, C4, C5 sont favorisés au détriment de C2. Cet effet est d’autant plus marqué que le niveau d’ingestion est élevé et que la ration est fermentescible. Cependant ces variations liées aux repas peuvent être atténuées par la réalisation d’un mélange homogène de fourrages et de concentrés sous forme de ration complète. Il est souvent constaté qu’à même apport d’éléments nutritifs, certains aliments permettent d’améliorer les performances des animaux. C’est ce le cas pour les légumineuses, quelle que soit leur forme de distribution. Pour une alimentation ad libitum, leur avantage est dû à un niveau d’ingestion de 20% à 40% plus élevé que des graminées pour une digestibilité équivalente : les légumineuses sont plus riches en constituants pariétaux digestibles [26].

Selon le niveau d’ingestion, on constate une modification du profil des produits terminaux de la digestion. En effet, en influençant le temps de séjour dans le rumen, le niveau d’ingestion joue sur la digestion des aliments. Ainsi, la proportion de matière organique réellement digérée dans le rumen de vaches laitières à forte production nourries ad libitum est inférieure de 10% à 30% à celle observée sur des bovins à faible besoin alimenté en quantité limitée. Les aliments rapidement fermentescibles influencent l’intensité et l’orientation des fermentations via le pH ruminal. Cet effet est notamment marqué sur le profil d’AGV [26].

5. Absorption des nutriments

A l’issue des fermentations, 65% à 85% des AGV produits sont absorbés par diffusion simple à travers la paroi du réticulo-rumen. Le reste le sera dans les compartiments postérieurs des pré-estomacs [28]. L’acétate rejoint la circulation sanguine, puis le foie sans transformation. Le butyrate est en partie, utilisé par les cellules ruminales pour leur propre compte et transformé en corps cétonique : βhydroxybutyrate. . Le propionate est exporté vers le foie. Où il sera précurseur de glucose [14]. L’ammoniac excédentaire est absorbé au niveau de la paroi et acheminé au foie afin d’être transformé en urée [10].

6. Bilan des fermentations ruminales.

Au cours des fermentations, la totalité des glucides cytoplasmiques et de l’amidon dit « rapide » est transformée en AGV. Une partie des glucides pariétaux notamment les pectines à hauteur de 90% et dans une moindre mesure, la cellulose et les hémicelluloses sont aussi utilisées. Les protéines alimentaires sont partiellement dégradées en ammoniac, utilisé par la flore pour leur protéosynthèse. Les matières grasses sont hydrolysées, le glycérol ainsi libéré rejoint la voie fermentaire des sucres, les acides gras sont hydrogénés. Au final, les AGV, l’ammoniac excédentaire sont absorbés au niveau de la paroi. En sortie du rumen, le contenu

32

digestif est encore riche en amidon dit lent, en glucides pariétaux, en acides gras, et en matières azotées d’origine alimentaire auxquelles viennent s’ajouter les matières azotées microbienne. (Fig. 13).

Figure 13 : Dégradation de la matière organique des aliments dans le réticulo-rumen [10]

D. La digestion enzymatique dans la caillette La caillette est l’équivalent de l’estomac des monogastriques, d’une capacité de 16 litres. Elle possède une muqueuse glandulaire. Cet organe est essentiel au veau pour la digestion du lait. Chez l’adulte, il reste important pour la digestion des protéines aussi bien alimentaires que bactériennes. En effet les conditions acides (pH 2-3) favorisent la dénaturation des matières azotées, les protéines sont hydrolysées par la pepsine et la sécrétion abondante de lysozyme participe à la lyse des corps microbiens. Pour les glucides, malgré la présence des résidus ayant échappé à la digestion ruminale, aucune transformation notable ne se produit dans la caillette. Il en est de même pour les lipides [48].

III. La digestion intestinale Après son long séjour dans les pré-estomacs, le contenu alimentaire arrive dans les intestins où il va subir une digestion enzymatique identique à celle des monogastriques ainsi qu’une seconde fermentation.

A. Anatomique et physiologie des intestins L’intestin s’étend du pylore à l’anus, il est divisé en un intestin grêle et un gros intestin. Ils sont tous les deux refoulés dans la partie droite de l’abdomen. L’intestin grêle est constitué du duodénum, du jéjunum et de l’iléon. Il est très long chez les bovins, environ 50 mètres, mais

33

de diamètre réduit 3 à 4 cm (Fig. 14). La muqueuse y est particulièrement développée en villosités augmentant ainsi la surface consacrée à la digestion enzymatique et à l’absorption. Dans le duodénum, se trouvent l’abouchement des canaux cholédoque et pancréatique, qui permettent l’apport de bile et de sels biliaires [39]. La bile est produite dans le foie, stockée dans la vésicule biliaire et libérée au cours des repas. Les sels biliaires sont recyclés à plus de 95%, ils sont secrétés au niveau du duodénum et réabsorbés au niveau de l’iléon, ils rejoignent le foie par la circulation entéro-hépatique. Les sels biliaires interviennent dans la digestion des lipides et favorisent l’absorption des vitamines liposolubles. Le suc pancréatique contient quant à lui des électrolytes et de nombreuses enzymes. La sécrétion intestinale est un mélange de mucus, d’électrolytes et de produits de desquamation de l’épithélium [19]. Le pH est compris entre 6,6 et 7,3 alors qu’en sortie de caillette il est de 2,5 à 3,5. L’alcalinisation progressive est essentielle au fonctionnement des enzymes, leur optimum d’activité est en condition neutre ou légèrement alcaline. Dans l’intestin grêle, le transit est assuré par des contractions péristaltiques. Le flux du contenu iléal vers le caecum et le côlon proximal est intermittent [29].

Le gros intestin est composé du caecum, du côlon proximal, côlon centripète et du côlon distal qui débouche dans le rectum (Fig. 14). Il représente moins de 15% du volume de l’ensemble du tube digestif. Le caecum et le colon constituent un second réservoir de fermentation. Dans le côlon distal, plusieurs phases d’hyperactivité journalière conduisent à l’expulsion de grandes quantités de digesta, d’où l’émission de fèces sous forme de bouses [49].

Figure 14 : Présentation anatomique du tube digestif des ruminants [10]

34

B. La digestion enzymatique

1. La digestion intestinale et absorption des glucides

Une petite partie de l’amidon peut échapper à la digestion microbienne, il subira alors une digestion enzymatique au niveau de l’intestin grêle aboutissant alors à la formation de glucose. L’α amylase pancréatique hydrolyse l’amylose et l’amylopectine en oligosaccharides qui seront soumis à l’attaque des oligosaccharidases de la bordure en brosse des villosités intestinales (Fig. 15) [19]. Bien que les capacités de digestion de l’amidon soient élevées au niveau de l’intestin grêle, elles peuvent être amoindries par un niveau d’ingestion élevé. L’amidon sera alors à nouveau être fermenté par la flore locale, au niveau du gros intestin. Le surplus non digéré est éliminé dans les fèces. Il représente en général moins de 5% [49].

Seule une faible proportion de glucose issue de la digestion intestinale est retrouvée dans la circulation sanguine (30% à 35%). En effet, le tube digestif est un organe au métabolisme élevé, il prélève pour son propre compte une quantité importante de produits de la digestion dont du glucose [26]. Néanmoins l’utilisation du glucose dépend de la disponibilité des autres substrats énergétiques, ainsi une augmentation de C2 réduit l’utilisation du glucose [28].

Figure 15 : Digestion intestinale des glucides [24]

2. La digestion intestinale des matières azotées

Une partie des protéines résiste à la dégradation ruminale, elle se retrouve dans l’intestin grêle où elles subissent une digestion enzymatique. Une autre source de protéines dans l’intestin est constituée par la population bactérienne ruminale dont le renouvellement permanent entraine la dégradation d’une partie. Mais la majorité est issue des bactéries attachées aux particules alimentaires en transit. La quantité d’azote d’origine microbienne qui entre dans le duodénum est plus faible que la production totale de protéines microbiennes en raison du recyclage interne au rumen. La quantité de protéines microbiennes varie selon la quantité d’énergie disponible dans le rumen. Dans l’intestin grêle, les protéines quelle que soit leur origine,

35

subissent la digestion enzymatique grâce aux différentes protéases acheminées par le suc pancréatique. Les enzymes produites par la muqueuse intestinale, les peptidases prennent le relai pour obtenir des acides aminés qui seront ensuite absorbés au niveau des villosités intestinales (Fig. 16). Au final 60% des acides aminés absorbés dans l’intestin proviennent des bactéries et 40% des protéines alimentaires dites indégradables [26].

La quantité d’acides aminés retrouvés dans le système porte ne représente que 30% à 80% des acides aminés qui disparaissent du tube digestif. Le différentiel est utilisé pour le propre compte du métabolisme intestinal [28].

Figure 16 : Digestion intestinale des matières azotées [24]

3. La digestion intestinale des lipides

Les phospholipides bactériens sont digérés et absorbés dans l’intestin grêle [3]. Les acides gras saturés au niveau du rumen, sont aussi absorbés au niveau de l’intestin grêle. Dans le gros intestin, la digestion des lipides est considérée comme nulle [49]. Au sein des entérocytes, des triglycérides sont synthétisés à partir de ces acides gras et de glycérol. Ces triglycérides sont associés à une protéine pour former une lipoprotéine, forme de transport qui rejoint la circulation lymphatique (Fig. 17) [3].

36

Figure 17 : Digestion intestinale des lipides [24]

C. La fermentation intestinale Même s’il est peu étudié, le gros intestin joue un rôle non négligeable dans la digestion. En effet, les ruminants possèdent deux sites de fermentation. Le plus important et le plus connu, le réticulo-rumen assure 80% à 90% des capacités de fermentations du tube digestif. Le gros intestin constitue lui aussi un milieu de développement favorable à la digestion microbienne. La température et le pH proche de la neutralité y sont quasi constants. La population microbienne est peu différente de celle du réticulo-rumen. Des contractions coordonnées péristaltiques et antipéristaltiques assurent le brassage du contenu du caecum. Le caecum et le côlon joue un rôle important dans l’absorption d’eau et de minéraux [48].

La nature du régime peut modifier l’activité du caecum voire perturber les fermentations. La flore caecale utilise les résidus d’origine alimentaire, les éléments constitutifs des desquamations et des sécrétions digestives. En effet, la digestion des parois végétales normalement ruminale, peut s’y dérouler quand les capacités ruminales sont dépassées soit parce que le temps de séjour diminue suite à une augmentation du niveau d’ingestion, soit parce que l’activité cellulolytique diminue suite à la mise en place d’une ration riche en amidon. Le gros intestin peut parfois pallier totalement à la digestion insuffisante de l’amidon. Son rôle est d’autant plus important que le potentiel des animaux est élevé [48].

D. Bilan du transit alimentaire Le tractus gastro-intestinal est constitué d’une succession de compartiments de mélange : le réticulo-rumen, le caecum, et le côlon proximal entre lesquels s’intercalent des structures tubulaires où le transit est unidirectionnel : intestin grêle, côlon distal. Les aliments sont d’abord mastiqués lors de l’ingestion avant d’arriver dans le réticulo-rumen où ils subissent l’attaque microbienne. Un brassage permanent y est assuré par l’activité motrice du réticulo-rumen qui entraine un mouvement du contenu ruminal pour permettre à la fois le mélange,

37

l’évacuation des gaz de fermentations par éructation, la régurgitation du contenu pour la rumination, elle-même responsable de la réduction des particules et la sortie du contenu via l’orifice réticulo-omasal. C’est aussi le site d’absorption des acides gras volatils. Le contenu arrive ensuite dans la caillette où se réalise une digestion chimique en milieu acide. Le contenu gastro-intestinal est constitué de particules dont les microbes et l’eau dans laquelle sont dissouts les constituants solubles d’origine alimentaire ou organique (Fig. 18). Les diverses sécrétions digestives qui s’ajoutent tout au long du transit jouent un rôle fondamental dans la transformation des aliments en nutriments absorbables. Elles ont pour effet de diluer le contenu digestif pour faciliter le transit, homogénéiser le milieu et d’assurer l’hydrolyse progressive du contenu [16].

Figure 18 : Bilan de la digestion [10]

38

IV. Notions Clés de l’alimentation des bovins

A. Optimisation du fonctionnement ruminal L’intensité de la fermentation ruminale des glucides est primordiale. D’elle dépend la valorisation de la ration c’est à dire la productivité laitière mais aussi la qualité du lait produit. Pour valoriser la ration, le fonctionnement ruminal doit être optimal. La flore doit avoir à disposition simultanément, en quantité suffisante et égalisées des glucides fermentescibles et des protéines dégradables (Fig. 19). Les glucides représentent une source d’énergie nécessaire à l’activité métabolique de la microflore. De plus leur dégradation conduit à des déchets qui représentent la principale source d’énergie pour le ruminant. Les protéines dégradables permettent à la microflore de réaliser sa propre protéosynthèse, en présence d’énergie [56].

Figure 19 : Utilisation des nutriments chez les bovins (source : FAO)

39

B. Nutriments essentiels chez la vache laitière

1. Les acides gras volatils

La production d’AGV serait d’environ 3kg/vache/jour. Elle est issue à plus de 80% de la fermentation des glucides et peut couvrir jusqu’à 70% des besoins énergétiques [58]. La proportion des différents acides gras volatils produits est fonction du pH ruminal qui résulte de l’intensité des fermentations (Fig. 20). Or celui-ci oriente ces voies de fermentations. La présentation physique des aliments et la nature de leurs glucides déterminent l’intensité des fermentations.

Figure 20 : Evolution des proportions des acides gras en fonction du pH ruminal [58]

L’acide acétique permet le maintien du taux butyreux, il est favorisé par les fourrages. L’acide propionique est le seul AGV glucoformateur, donc anti-cétogène. Il est favorisé par les concentrés et permet le maintien du TP [58].

2. Le glucose

Les bovins ont une glycémie basse, moitié de celles des monogastriques. Il compense grâce à leur capacité à utiliser les AGV comme substrat énergétique. En effet, le glucose est issu de la néoglucogenèse hépatique à partir des AGV. L’acide propionique est le principal précurseur de cette néoglucogenèse [14].

40

3. Les protéines

La majorité des protéines digérées par le ruminant est d’origine microbienne, or ces protéines ont une valeur biologique supérieure à celle de l’alimentation. Leur composition est quasi constante et tous les acides aminés sont représentés. La conversion de l’azote alimentaire en protéines bactériennes est un processus particulièrement bénéfique au ruminant [3].

V. Principe de rationnement des vaches laitières

A. Estimation de l’ingéré

1. La capacité d’ingestion

Tout rationnement commence par l’estimation des quantités d’aliments ingérées par les vaches : c’est la capacité d’ingestion. Elle est exprimée en unité d’encombrement lait (UEL). Elle traduit l’aptitude et la motivation d’une vache à ingérer un aliment donné. Trois facteurs principaux impactent la capacité d’ingestion : la production laitière potentielle (+ 0,15 UEL/kg de lait potentiel), le format de l’animal (+0,015UEL/kg de poids vif (PV)), et la note d’état corporel (NEC) (-1,5UEL/point). Elle est aussi affectée par l’âge de l’animal, ainsi les primipares ont une capacité d’ingestion inférieure aux multipares. En dernier lieu, le stade de lactation influe sur la capacité d’ingestion notamment en début de lactation et fin de gestation où celle-ci se trouve réduite. D’où l’équation suivante :

CI = (13,9 + (0,015*(PV-600)) + (0,15*PLpot) + (1,5*(3-NEC)))*IM*IL*IG

(IM : indice de maturité, IG : indice de gestation, IL : indice de lactation).

Ainsi à tout moment la capacité d’ingestion d’une vache peut être caractérisée indépendamment des aliments qu’elle consomme. Le plus souvent, la capacité d’ingestion d’un troupeau est assez constante surtout lorsque les vêlages sont repartis sur l’année. Cette valeur est indispensable, elle est la base de tout rationnement puisque l’objectif est de saturer la capacité d’ingestion des animaux avec des fourrages afin de produire un maximum de lait avec des aliments économiques [24].

2. L’ingestion réelle

La capacité d’ingestion ne prend en compte que le facteur animal, alors que les quantités réellement ingérées dépendent de l’animal, de l’aliment : sa valeur d’encombrement, son appétence mais surtout de la ration : composition, présentation, et de l’environnement du repas : modalités de distribution, accès des animaux à l’auge. L’ingestion s’exprime en kg de MS/jour. Pour estimer les quantités réellement ingérées, il faut tenir compte des refus [24].

3. La valeur d’encombrement

Les deux notions précédentes sont à distinguer de la valeur d’encombrement qui est caractéristique d’un aliment. Elle est exprimée en unités d’encombrement lait (UEL) / kg. Cela traduit l’aptitude d’un aliment à remplir la capacité d’ingestion. Par exemple, un aliment digestible et ingestible, est peu encombrant, il sera consommé en grande quantité, à l’inverse un aliment peu ingestible et très encombrant sature plus rapidement la capacité d’ingestion. Il

41

sera consommé en quantité moindre, risque de ne pas être suffisant pour couvrir les besoins de l’animal. Chaque fourrage est caractérisé par une valeur d’encombrement à la différence des concentrés qui ne possèdent pas de valeur d’encombrement fixe, celle ci dépend de la ration et du taux de substitution entre fourrages et concentrés [24].

B. Expression des besoins

1. Besoins des animaux

Le métabolisme basal, à savoir la respiration, la digestion, l’homéothermie, ainsi que les activités, engendrent des dépenses énergétiques. La base du rationnement consiste à pourvoir ces besoins par l’alimentation. A cela s’ajoute, des besoins de production. Les besoins de croissance sont dus au développement squelettique et musculaire. Les besoins de gestation liés au développement du fœtus, ils ne sont pris en compte que dans le dernier trimestre de la gestation. Les besoins de lactation dépendent de la quantité de lait produite ainsi que sa composition. A partir de l’estimation de ces besoins des recommandations sont émises afin de couvrir de façon optimale le besoin des animaux [23].

2. Besoins en énergie

La totalité de l’énergie brute (EB) contenue dans un aliment n’est pas valorisée par l’animal puisque 15% à 50% sont perdus dans les fèces selon sa digestibilité. Une partie de l’énergie digestible (ED) est perdue dans les urines (2% à 4%) ou les gaz (4% à 10%). L’énergie métabolisable (EM) restante est dissipée sous forme d’extra-chaleur, la majorité est valorisée en énergie nette avec un rendement variable selon l’entretien (66% à 76%), la lactation (55% à 65%). L’énergie nette (EN) représente l’énergie qui est utilisable par l’animal pour couvrir ses besoins d’entretien et de production (Fig. 21). L’efficacité de l’énergie est différente selon qu’elle est utilisée pour l’entretien ou la production de lait ou de viande. L’énergie d’un aliment est donc exprimée en unité fourragère lait (UFL) pour l’entretien et la production de lait ou unité fourragère viande (UFV) pour l’engraissement plutôt qu’en EN. Ainsi 1UFL vaut 1700 Kcal d’EN pour l’entretien et la production de lait. Chaque aliment a une valeur UFL, pour une ration toutes ces valeurs sont additionnées et comparées aux besoins de l’animal [24].

Figure 21 : Etapes de l'utilisation de l'énergie des aliments par les ruminants [24]

42

3. Besoins en protéines

La particularité de la digestion des matières azotées chez le ruminant a conduit à l’élaboration d’un système d’expression des besoins et des apports spécifique nommé le système PDI pour Protéine Digestible dans l’Intestin. Les protéines dans l’intestin ont une double origine. Elles sont soit issues des protéines des aliments non dégradées dans le rumen (protéines digestibles dans l’intestin d’origine alimentaire : PDIA). Soit elles sont issues de la synthèse microbienne (protéines digestibles dans l’intestin d’origine microbienne : PDIM). Or dans le rumen, l’intensité de la protéosynthèse microbienne a pour facteur limitant soit la disponibilité en ammoniac issu de la dégradation des matières azotées alimentaires, soit l’énergie produite par la digestion des glucides. On distingue les PDIMN dans le cas où l’azote est le facteur limitant, et les PDIME dans le cas où l’énergie est insuffisante. Chaque aliment possède donc deux valeurs PDI : la valeur PDIN = PDIA + PDIMN et la valeur PDIE = PDIA + PDIME. La valeur la plus faible est utilisée pour le calcul de ration, sachant qu’on recherche l’égalité entre ces valeurs afin de garantir la meilleure valorisation de la ration [24].

4. Recommandations

Les besoins d’entretien sont de 5 UFL et 395g de PDI, avec la lactation il faut ajouter 0,44 UFL/kg lait produit et 48g de PDI/kg lait produit. En plus des recommandations émises sur l’énergie et l’azote (Tab I), se sont développées des recommandations sur le statut minéral et vitaminique (Tab II), et récemment des recommandations sur les acides aminés.

Tableau I : Recommandations d'apports énergétiques et protéiques [23]

43

Tableau II : Recommandation d’apports en minéraux majeurs, oligo-éléments et vitamines (source Ferré)

Il ne faut pas oublier la base, à savoir les besoins en eau. Chez la vache laitière, l’eau est un élément essentiel, et pour cause elle constitue 90% du lait. La moitié de l’eau ingérée est utilisée à des fins digestives ou métaboliques et est excrétée dans les fèces (1/3), dans l’urine (10% à 20%). Un quart est exportée dans le lait. Le reste est fixé dans les tissus et dissipé par évaporation. La quantité totale d’eau ingérée dépend de la MSI, du niveau de production et de la température ambiante. Il faut en moyenne 4L/kg MSI et 1 litre supplémentaire par kg de lait produit [24].

C. Elaboration de la ration Après avoir déterminé les besoins des animaux en fonction de leur capacité d’ingestion, de leur stade de lactation et leur état corporel, on vérifie si les fourrages par leurs apports énergétiques et azotés permettent de couvrir les besoins. Si ce n’est pas le cas, ce qui est courant en élevage laitier, un concentré supplémentaire est apporté afin d’avoir une ration de base équilibrée. Pour les animaux en début de lactation ou à forte production, un second type de concentré dit de production est apporté [24].

VI. La production laitière La mamelle est richement irriguée et pour cause la quasi-totalité des constituants du lait sont synthétisés par la mamelle à partir d’éléments prélevés dans le sang. L’énergie nécessaire à ces synthèses est fournie par le glucose (35%), l’acétate (25%), les acides aminés (20%), les acides gras longs (20%), tous issus de la digestion qui vient d’être décrite (Fig. 22) [10].

44

Figure 22: Utilisation des nutriments par la mamelle [10]

A. Composition du lait Le lait est composé à 90% d’eau, de 35 à 45g de lipides, de 32 à 36g de protides, de 45 à 50g de glucides et de 8 à 10g de matières salines [10].

Le glucose est primordial pour la synthèse lactée à la fois comme source d’énergie pour les synthèses de caséines et de triglycérides, mais aussi comme substrat. En effet, le lactose principal glucide du lait, est synthétisé dans les cellules sécrétrices à partir de glucose et de galactose lui même issu de la transformation du glucose, selon l’équation suivante :

glucose + galactose lactose + eau.

La quantité de lait produite est proportionnelle à la quantité de lactose synthétisée. En effet, celle ci est à peu près constante et par effet osmotique attire l’eau [8].

La caséine est la protéine majoritaire du lait, à raison de 28g/L. Le restant est représenté par les protéines du lactosérum. Elles sont pour la plupart synthétisées dans les cellules sécrétrices à partir des acides aminés libres prélevés dans le sang. L’élaboration des protéines dépend des apports des différents acides aminés et de l’énergie disponible [8].

Les triglycérides représentent la quasi-totalité des lipides du lait. Les acides gras ont une double origine. D’une part extramammaire : la totalité des acides gras long en C18 et 60% des acides gras en C16 sont prélevés dans le sang. Ils sont issus soit de l’alimentation soit de la mobilisation des lipides corporels. D’autre part, une origine intramammaire pour la totalité des acides gras courts, la majorité des acides gras en C14 et 40% des acides gras en C16. Ils

45

sont synthétisés par les cellules sécrétrices à partir des acides gras volatils notamment l’acétate [10].

Figure 23 : Synthèse des composants du lait par une cellule mammaire [36]

B. Facteurs de variations de composition du lait Le principal facteur de variations de la composition du lait est l’alimentation. Les fourrages favorisent la fermentation acétique elle-même favorable à la matière grasse. Tandis que les concentrés orientent vers la production d’acide propionique favorable à la matière azotée. Tout déficit énergétique, par manque de substrat impactera sur la synthèse de caséine et donc le taux protéique (TP) [58].

VII. Perte fécale et digestibilité Les fèces sont constitués de la fraction non digérée de la ration et de produits d’origine non alimentaire. Ceux-ci peuvent être d’origine endogène, ils sont alors secrétés par l’animal : sucs digestifs, débris cellulaires des muqueuses digestives ; ou d’origine microbienne : cellules microbiennes intactes ou en cours de dégradation. La fraction non digérée de la ration représente les éléments qui n’ont pas été valorisés par les divers processus digestifs enzymatiques ou microbiens. Les fèces sont les pertes les plus importantes et les plus variables de l’utilisation des aliments de 10% à 60% de l’énergie brute ingérée [11].

A. La digestibilité La digestibilité d’un aliment est la proportion de cet aliment qui disparaît de l’appareil digestif au cours de la digestion. Elle rend compte du rendement de travail du tube digestif. Si la digestibilité d’un aliment est inférieure à 80%, elle est considérée comme moyenne. Un aliment à faible digestibilité est peu digéré donc peu nutritif. Les fèces des bovins contiennent peu ou pas de constituants intracellulaires (glucides solubles, amidon, azote, lipides) d’origine alimentaire, la digestibilité de ces constituants est très élevée voire totale [11].

46

1. Digestibilité apparente

La digestibilité apparente d’un constituant X est la proportion du constituant apparemment disparu entre l’aliment et les fèces.

Soit dX = ( Xi – Xf ) / Xi

La quantification des fèces et la connaissance de leur composition est donc indispensable pour toute mesure de digestibilité [11].

2. Digestibilité réelle

Les fèces sont à la fois issus de produits d’origine alimentaire et de produits d’origine endogène. La digestibilité réelle tient compte de cette nuance :

dX = Xi –( Xf – Xe) / Xi

Bien que moins accessible, cette mesure est cependant plus proche de la réalité [11].

3. Digestibilité des aliments

a. Les fourrages

i. Fourrages verts

La digestibilité réelle des constituants intra-cellulaires est élevée voire totale. Les glucides solubles sont entièrement digestibles, l’amidon est absent des parties végétatives des fourrages, mais il se trouve dans les graines de céréales, sa digestibilité est élevé de l’ordre de 0,99. La digestibilité réelle de l’azote est élevée de l’ordre 0,93. Les lipides des fourrages sont constitués de 35% à 50% de pigments. Le reste, des lipides estérifiés sources d’acide gras ont une digestibilité réelle proche de 1. Par contre les pigments sont peu digestibles et se retrouvent donc dans les fèces. Pour les constituants pariétaux, les tissus cellulosiques peu lignifiés sont presqu’entièrement digestibles, alors que les tissus lignifiés sont presqu’indigestibles. En moyenne, les hémicelluloses représentent 30% à 40% des parois, la cellulose 50% et la lignine 10% à 20%. La digestibilité de la cellulose est élevée dans les jeunes plantes encore principalement feuillues, mais elle diminue avec l’âge de la plante et l’augmentation de la proportion de paroi ainsi que leur lignification. La digestibilité des hémicelluloses évolue comme celle de la cellulose tout en étant inférieure. En conclusion, la digestibilité de la matière organique (dMO) des fourrages diminue avec l’augmentation des parois non digestibles. Ceci dépend de la composition morphologique (rapport feuille/tige, espèce végétale) et de l’âge de la plante [11].

ii. Fourrages conservés

La digestibilité des fourrages conservés dépend avant tout de celle du fourrage vert au moment de la fauche, mais aussi des modifications consécutives à la récolte et à la conservation. La diminution de digestibilité de la MO entre le foin et le fourrage vert dépend des pertes dues à la fenaison (perte de sucres par la respiration, pertes mécaniques de feuilles surtout pour les légumineuses, pertes des constituants solubles par lessivage si pluie). Ses pertes sont minimales de l’ordre de 6% dans de bonnes conditions c’est à dire lors de dessiccation rapide. Elles s’accentuent avec la durée de dessiccation et l’éventuelle pluie

47

reçue. Cette diminution de digestibilité de la MO s’explique principalement par l’augmentation de la proportion des parois.

La digestibilité de la matière organique des fourrages ensilés en coupe directe est le plus souvent proche de celle du fourrage vert lors de la fauche. Cependant, le préfanage, l’emploi de conservateur diminue légèrement la digestibilité de la matière organique, de même que des pertes de jus importantes [11].

b. Les concentrés

Les diversités des matières premières utilisées pour la composition de concentrés ainsi que les procédés de fabrication entrainent une variabilité de digestibilité de la MO importante de 0,20 à plus de 0,90. La majorité est comprise entre 0,75 et 0,90. Ainsi pour une même dMO, une même valeur azotée, la teneur en constituants pariétaux peut être extrêmement variable. La digestibilité des matières azotées des concentrés est élevée, de même que celle des constituants cellulaires proche de 1. La dMO dépend donc pour ces aliments essentiellement de la teneur en parois indigestibles [11].

4. Facteurs de variation de digestibilité

a. Facteurs liés à l’animal

La digestibilité dépend de facteurs liés à l’animal. Notamment l’espèce : la différence tient au rapport entre la digestion enzymatique et la digestion microbienne, L’âge est un facteur déterminant : l’équipement enzymatique et le développement anatomique est différent avant et après sevrage. L’équipement enzymatique augmente avec l’âge, mais la plupart des enzymes sont inductibles, le régime et le mode de sevrage influencent le développement digestif et l’équipement enzymatique [11].

b. Facteurs liés à l’aliment et à la ration

i. Effet de l’aliment

La digestibilité dépend aussi des aliments, notamment de leur composition chimique, le principal facteur de variation est la teneur en glucides pariétaux. En effet, la digestibilité est une fonction décroissante de la teneur en fibres. La nature de l’amidon, la teneur en eau, et la teneur en lipides sont des paramètres importants à prendre en considération.

Les traitements technologiques subis par les aliments ont une influence importante sur la digestibilité, aussi bien positive que négative. Ils vont modifier la cinétique de dégradation des aliments : efficacité de l’attaque enzymatique, disponibilité des aliments [11].

ii. Effet de la ration

L’effet majeur chez le ruminant est dû à l’influence du niveau de l’alimentation. La digestibilité de la ration diminue avec l’augmentation du niveau d’ingestion. En effet l’augmentation du niveau d’ingestion entraine une accélération du transit. Il en résulte que la digestibilité totale n’est plus égale à la somme des digestibilités de chaque aliment. Ce phénomène est essentiellement dû à la nature et la proportion de concentrés ajoutés dans la ration. Il est surtout marqué pour les rations mixtes fourrages-concentrés. Cette diminution de la digestibilité résulte à la fois d’une diminution de la digestibilité des parois du fourrage suite

48

à une baisse de l’activité cellulolytique du jus de rumen et du temps de séjour dans le rumen, associée à une diminution de la digestibilité de l’amidon suite à une baisse de pH intestinal. Chez les ruminants, la digestibilité est donc, en général plus faible chez les animaux en production alimentés à volonté. Il est néanmoins, difficile de faire la part des choses entre le niveau d’ingestion et les interactions fourrages-concentrés. En effet si les interactions sont nulles pour les bovins à l’entretien, elles augmentent avec le niveau d’alimentation, d’autant plus qu’en général, l’augmentation du niveau d’alimentation correspond à une augmentation de la teneur en concentrés. La diminution de digestibilité est variable selon la nature de fourrage, la proportion et la nature du concentré [11].

B. Perte fécale

1. Analyse macroscopique des fèces

L’examen macroscopique des bouses est un acte simple, rapide et informatif. L’examen des bouses en lien avec l’alimentation consiste en l’observation de la consistance, la couleur, les résidus non digérés et l’odeur [50].

L’aspect des bouses est dépendant de la qualité de la digestion de la ration, donc de la quantité et de la qualité des aliments, ainsi que de l’intensité de la digestion. Les bovins excrètent de 30kg à 45kg de bouses en 10 à 24 fois par jour. Les bouses sont constituées essentiellement d’eau (80% à 90%). La matière sèche est la fraction non digérée de la ration et les produits endogènes. La taille des particules dans les bouses dépend de la durée et de l’intensité de la rumination (par conséquent de la fibrosité et de la taille initiale des particules), de l’activité microbienne et du temps de séjour dans le rumen. Ainsi plus la rumination est intense plus les particules sont réduites. Le temps de séjour diminue quand le niveau d’ingestion augmente. Or l’ingestion et la production sont corrélées positivement, donc on assiste à une diminution de la digestibilité des rations avec l’élévation du niveau de production [50].

En terme de consistance, les bouses de rations bien digérées doivent avoir celle d’une bouillie, elles doivent être ronde, étalées uniformément d’un diamètre de 30 cm, sans éclaboussure. Un cratère central doit se dessiner avec des sillons concentriques. La couleur est l’un des critères les plus subjectifs. En effet, la couleur est fortement influencée par la nature des fourrages et des concentrés. Normalement, l’odeur d’une bouse n’est pas désagréable, et est peu marquée [50].

La nature du régime influence l’aspect des bouses, notamment par les différentes proportions de fourrages et de concentrés mais aussi via les différentes interactions entre eux. Ainsi, l’interprétation de l’examen des bouses doit être faite en connaissant la ration et doit être différente selon la ration [50].

Lors d’acidose, les bouses sont liquides, et une odeur aigrelette s’en dégage. Lors de mauvaise digestion des fibres, elles sont retrouvées en quantité abondante dans les bouses qui sont donc de consistance augmentée, lorsque ce sont les grains qui sont mal digérés, ils sont retrouvés intacts dans les bouses [50].

49

2. Tamis

Pour constater la présence de particules non digérées, un examen au tamis est le plus approprié. Le passage au tamis à bouse permet une évaluation semi quantitative. Avec des rations à base de fourrage, 90% des particules sont de taille faible, en moyenne 0,4mm. Les particules les plus grosses (> 0,4 mm) sont principalement des fragments de tissus lignifiés [11].

3. Composition chimique

La teneur en matière sèche varie entre 10% et 20% chez les bovins. Les valeurs les plus faibles sont obtenues avec des fourrages verts ou ensilés. La composition chimique est, elle aussi très variable bien que les teneurs en matières azotées et cellulose brute sont liées aux teneurs correspondantes dans les fourrages. Cependant, pour une teneur donné dans un fourrage, la teneur dans les fèces varie en fonction de l’espèce végétale, du cycle [11].

a. Cellulose Brute

Pour la cellulose brute, la teneur dans les fèces dépend de la teneur en cellulose brute ingérée mais aussi de la digestibilité de la matière sèche et de la cellulose brute. Tous les constituants pariétaux suivent cette règle. Leur teneur dans les fèces est souvent plus élevée que dans les fourrages car leur digestibilité est inférieure à celle des constituants solubles. De plus, leur digestibilité diminue plus rapidement avec l’âge de la plante [11].

b. Matières Azotées

Pour une même teneur en matières azotées dans un aliment, la teneur dans les fèces varie essentiellement en fonction de la digestibilité de la matière sèche. En effet, la digestibilité de la matière azotée est très élevée de l’ordre 0,93 et les matières azotées non digestibles représentent en moyenne 45g/ kg de matière sèche. Cette valeur constante représente en majorité de l’azote non alimentaire. L’azote fécal d’origine alimentaire représente moins de 20% de l’azote fécal total. L’azote fécal métabolique est en moyenne de 6g / kg MSI, il est constitué de 70% à 77% d’azote insoluble d’origine bactérienne, et de 23% à 30% d’azote soluble issu de l’autolyse bactérienne et de l’endogène animal [11].

c. Constituants solubles

Avec des rations à base de fourrages, aucun constituant soluble n’est retrouvé dans les fèces [11].

VIII. L’efficacité alimentaire

A. Une notion récente

1. Définition

L’efficacité alimentaire est définie comme la quantité de lait produit pour un kilogramme de matière sèche ingérée (MSI).

50

Pour mesurer l’efficacité alimentaire, il faut connaitre la quantité de lait produite en lait standard c’est à dire en lait corrigé à 4% de matière grasse et la quantité de matière sèche ingérée. Pour calculer la MSI, il faut peser la ration distribuée et les refus. Une appréciation qualitative peut être faite via l’examen des bouses : moins il y aura des fibres et de grains non digéré, meilleure est l’efficacité alimentaire à priori ! Attention, cependant il peut être difficile de comparer via ce critère les élevages à moins que les systèmes d’alimentation soient très proches [2].

Formule pour obtenir le lait standard :

((0,44 + (0,0055 * (TB – 40)) + (0,0033 * (TP – 31))) * Quantité Lait)

0,44

Formule Efficacité alimentaire : Lait Standard / MSI

2. Contexte

Assurer le suivi de l’efficacité alimentaire devient de plus en plus fréquent pour suivre la rentabilité d’un élevage. Cette nouvelle approche est due à la hausse du coût des aliments, poste de charge déjà des plus conséquents sur une exploitation. C’est aussi un outil de management de l’alimentation. Le nouvel objectif des exploitations laitières est optimiser la valorisation de la ration, en orientant les nutriments vers la production de lait, et ainsi diminuer les déchets. L’intérêt de l’efficacité alimentaire est de réduire ses coûts alimentaires tout en augmentant la rentabilité de la production de lait ou pour une même production diminuer le niveau d’ingestion mais avec une ration de meilleure qualité (Tab III) [31].

Tableau III : Influence du niveau d'ingestion sur l'efficacité alimentaire [31]

Le graphique (Fig. 24) montre une relation curvilinéaire : les plus grandes économies sont réalisées pour de faibles variations d’efficacité alimentaire [7].

51

Figure 24 : Relation entre le niveau d'ingestion et l'efficacité alimentaire [7]

3. Objectifs

L’objectif pour un élevage Prim’Holstein serait 1,4kg de lait standard produit par kilo de matière sèche ingérée. Plus ou moins 0,15 point d’efficacité alimentaire sur un troupeau de 50 vaches représente environ 30€/1000 litres de marge en plus ou en moins. Un objectif de 1,5 à 1,6 est visé pour des vaches en production depuis 150 à 200jours (Tab IV) [18].

Tableau IV : Objectif d'efficacité alimentaire selon le stade de lactation [2]

4. Limites

La valeur de l’efficacité alimentaire peut être utilisée comme un indicateur de production des troupeaux laitiers, mais en aucun cas, il ne faut l’utiliser seul comme critère économique. En effet, les objectifs en élevage laitier ne se résument pas uniquement à la production de lait. Il faut aussi assurer la reproduction, la croissance, gérer les variations de poids. Toutes ces étapes sont nécessaires à la longévité de l’animal. C’est pourquoi cette notion délicate est

52

récente en industrie laitière comparativement à d’autres secteurs d’élevage : porcs, volailles. Son interprétation est toujours à corréler au contexte : stade et rang de lactation, niveau de production du troupeau, poids corporel [27].

Le problème de l’efficacité alimentaire est son approximation. C’est un critère facile à calculer mais encore faut il des données précises. Pour obtenir un chiffre fiable, il faut des outils de pesée précis et régulièrement calibrés et connaitre la teneur en matière sèche de chacun des composants de la ration [18]. En effet, les valeurs alimentaires peuvent varier en fonction d’une parcelle, de la dégradation d’un front d’attaque de silo et aussi de la digestibilité de la NDF (neutral detergent fiber) et aussi de la variété des maïs. Il faut, de plus respecter l’ordre d’incorporation et le temps de mélange, et surtout vérifier l’homogénéité de la ration tout au long de la distribution [54]. Malgré ces limites, ce critère parait néanmoins approprié pour comparer la rentabilité des élevages, par rapport à la production par vache et par an. Les vaches les plus efficaces sont celles qui ont la production laitière la plus élevée par rapport à leur poids métabolique (PV^0,75) [47].

5. Moyen d’action

Pour gagner rapidement en efficacité alimentaire, il faut écarter les animaux qui produisent moins de 60% du niveau permis par la ration de base. Assurer la longévité des animaux, ainsi à partir de 2,8 lactations un gain de 3 à 5% d’efficacité peut être réalisé. Le pouvoir salivogène de la ration dépend de sa structure physique. Or tout facteur relatif à la prise alimentaire peut influencer jusqu’à 30% l’efficacité alimentaire. Au-delà de 40% de NDF, les pertes d’efficacité alimentaire peuvent atteindre 15%. La teneur en matières azotées totales, la teneur en amidon, la synchronisation des apports en azote et énergie fermentescible dans le rumen, l’augmentation du niveau de production par la dilution des besoins d’entretien peuvent permettre d’améliorer son efficacité alimentaire. De même, l’aménagement des silos en évitant de trop grand front d’attaque, vérifier la température, veiller à optimiser l’avancement ; surveiller la consommation d’eau, sa qualité, sa température. Rester vigilant aux signes indirects de problèmes alimentaires : refus, aspect des bouses, la vitesse d’ingestion [55]. Il faut aussi veiller à travailler avec de la fibre efficace c’est-à-dire dure, de 5 à 7 cm de long, la seule qui influence l’efficacité alimentaire. Comme sources de fibre efficace, il y a la paille non broyée, le foin de luzerne, la paille de colza. Il faut pour évaluer l’efficacité alimentaire suivre la matière sèche des aliments par des analyses régulières au minimum à chaque changement de silo, ou mieux tous les deux ou trois mois. Il faut aussi penser à vérifier les pesées de rations et contrôler la machine régulièrement pour un bol mélangeur ou une dessileuse peseuse [55].

53

B. Facteurs de variations

1. Facteurs liés à l’animal

a. Ingestion

L’efficacité alimentaire est fortement corrélée à l’ingestion. La capacité d’ingestion traduit l’aptitude et la motivation d’une vache à consommer des aliments. En France, elle est exprimée en unité d’encombrement (UEL). Le principal facteur de variation est le poids vif chez les génisses et le niveau de production chez les vaches laitières. Cependant de nombreux facteurs influent sur la capacité d’ingestion de la vache laitière tels que le poids vif, l’état d’engraissement, le stade de lactation, le stade de gestation et l’âge. Tous les aliments ne sont pas équivalents en termes d’encombrement. Ainsi « plus un aliment est digestible et ingestible, plus sa valeur d’encombrement est faible, il est donc davantage consommé » [24]. L’éleveur a tout intérêt à stimuler ses animaux pour les inciter à consommer plus et ainsi optimiser le niveau du troupeau. Pour ce faire, il faut veiller à la qualité des aliments proposés, permettre un accès à la ration un maximum de temps. Il est recommandé un accès pendant plus de 20 heures par jour, notamment en repoussant régulièrement la ration [9].

Il dépend aussi du système d’alimentation. Ainsi, il a été démontré que les animaux alimentés avec une ration totale mélangée étaient capables d’ingérer jusqu’à 4kg de matière sèche par jour de plus que des animaux au pâturage pour une même production [46].

b. Besoins d’entretien

Les besoins d’entretien correspondent à la dépense énergétique minimale de l’animal qui lui permet de rester en vie sans variation de poids. Ils comprennent les dépenses dues au métabolisme basal : respiration, circulation sanguine, homéostasie cellulaire…, ainsi que les dépenses générées par les conditions de vie, par exemple le maintien de la température corporelle, les déplacements [24].

Les besoins d’entretien sont variables selon l’activité physique des animaux. En effet, des animaux au pâturage dépensent une partie de leur temps et de leur énergie pour se déplacer et se nourrir, à la différence d’animaux entravés qui ont tout ce dont ils ont besoin à portée. D’autres facteurs font varier les besoins d’entretien tels que la taille de l’animal, plus la vache est grande plus son métabolisme basal est élevé. Les conditions extérieures sont aussi à prendre en considération comme le climat : la température influence les besoins d’entretien notamment lorsque les animaux sont en dehors de leur zone de thermoneutralité. Les besoins d’entretien augmentent lors de conditions thermiques particulières, d’activité physiques et de variation de poids. Dès lors que les animaux s’amaigrissement, les besoins d’entretien diminuent eux aussi, l’efficacité alimentaire augmente alors. Cependant, les interactions entre ces différents facteurs sont telles qu’il peut être difficile de déterminer à quel effet est due la variation de l’efficacité alimentaire [27]. Ces petites considérations semblent insignifiantes mais à l’échelle d’un animal et à fortiori d’un troupeau, l’efficacité alimentaire s’en trouve inévitablement affectée [31].

54

c. Stade et rang de lactation

Le stade de lactation a un impact non négligeable sur l’évaluation de l’efficacité alimentaire. En effet, en début de lactation, le déficit énergétique et la perte de poids entraînent une augmentation artéfactuelle de l’efficacité alimentaire. Cependant, une efficacité alimentaire supérieure à 2 en début de lactation est révélatrice d’une perte de poids trop importante et/ou de désordres métaboliques. Dans la même logique, en fin de lactation les vaches reconstituent leurs réserves corporelles afin d’anticiper la prochaine lactation. Ceci a pour effet de diminuer l’efficacité alimentaire. Le mois moyen de lactation doit ainsi être pris en compte dans l’appréciation de l’efficacité alimentaire moyenne d’un troupeau [31]. Pour le stade de lactation, on ajoute 0,15kg d’efficacité alimentaire par tranche de 50 jours à partir de 150 jours [22]. Par exemple, viser 1,5 à 1,6 kg de lait par kg de matière sèche est un objectif raisonnable pour des animaux en lactation depuis 150 à 200 jours. Après 250 jours, avec la reprise de poids et la gestation, un objectif de 1,4 est correct. Pour des animaux en tout début de lactation (< 60jours), des valeurs de 1,8 peuvent être atteintes avec des rations hautement énergétiques. Il faut veiller cependant à ne pas masquer des désordres métaboliques [27].

Le rang de lactation est lui aussi un critère important à considérer, notamment pour les primipares. En effet, elles doivent encore consacrer une partie de leur énergie à la fin de leur croissance. L’efficacité alimentaire s’en trouve alors diminuée [31]. Il faut toujours s’attendre à des valeurs inférieures de 0,1 à 0,2 par rapport aux multipares [22].

d. Etat de santé du rumen

La stimulation des fermentations ruminales ainsi que le maintien d’un milieu fonctionnel sont les garants d’une bonne efficacité alimentaire. En effet, cela garantit une utilisation optimale des nutriments, donc une bonne digestibilité et une bonne efficacité [21].

Par exemple, la subacidose peut diminuer l’efficacité l’alimentaire de 0,1 [22]. En effet, l’état d’acidose réduit la digestibilité de la cellulose, elle réduit donc la densité énergétique de la ration et par conséquent l’efficacité alimentaire. De plus il y a augmentation de libération de chaleur donc des pertes, ce qui diminue la conversion des nutriments en énergie utilisable à des fins productives. Enfin, en tant que phénomène pathologique, l’acidose a des conséquences négatives sur l’état de santé global des vaches [5].

e. Génétique

Il a été démontré que les lignées de hautes productrices sont plus efficaces dans la transformation de leur ration en lait. L’information génétique détermine la répartition des nutriments entre les besoins d’entretien, la production de lait [27].

2. Facteurs liés à l’aliment

a. Digestibilité de la ration

La digestibilité est l’un des facteurs les plus importants qui influence la disponibilité de l’énergie chez la vache. Elle a un effet direct sur l’efficacité alimentaire. Quand la digestibilité des aliments augmente, davantage de nutriments sont absorbés et utilisables pour la production. [14] Si l’efficacité alimentaire est faible, la digestibilité de la ration est médiocre. Les vaches n’ont pas forcément besoin d’ingérer de grande quantité de matière sèche pour

55

avoir une production élevée. Il suffit de fournir la quantité nécessaire de nutriments digestibles dans la ration. La variation de digestibilité des fourrages suffit à expliquer la gamme de digestibilité des rations. En effet, les fourrages constituent la plus grande partie de la ration, et la variabilité de digestibilité des fourrages est beaucoup plus importante que celle des concentrés. C’est pourquoi la qualité des fourrages et leur digestibilité ont un impact majeur sur l’efficacité alimentaire [5].

Ainsi, la qualité des fourrages est le facteur clé de la gestion de l’efficacité alimentaire. Il faut en amont raisonner la production des fourrages de manière à obtenir une matière première de qualité, associée à l’utilisation d’additifs alimentaires qui en améliorent la digestion, tout en conservant la santé du rumen [5].

b. Qualité des fourrages

Il ne faut tout de même pas jouer la digestibilité à tout prix. En effet, par leur teneur en fibres, les fourrages assurent un maintien de l’activité masticatoire, de la rumination et par conséquent de la production de salive et du pH du milieu ruminal via son pouvoir tampon. Les moindres variations de cet équilibre influencent la dégradation des nutriments et impactent au final l’efficacité alimentaire de la ration. Les fibres participent aussi au maintien de la motilité ruminale [31].

c. Granulométrie

La granulométrie de la ration est évaluée par le tamisage successif et exprimée en diamètre médian des particules (d50). Les variations de granulométrie influencent l’ingestion, la digestion et le métabolisme des bovins. Ainsi un seuil minimal a été établi en deçà duquel la physiologie digestive s’éloigne rapidement de la normale. Ce seuil est de 4 à 5mm. La réduction d’un mm des particules diminue la durée de mastication de 100 minutes par jour. La granulométrie influence plus la durée de rumination que celle de l’ingestion. Au niveau ruminal, quand le diamètre médian diminue de 1 mm, le pH diminue de 0,5. Or une baisse de pH indique une moindre efficacité de la digestion des aliments donc une mauvaise utilisation métabolique et au final une baisse de l’efficacité alimentaire. Pour les fourrages, plus le hachage est fin plus les quantités ingérées augmentent mais on déprécie la digestibilité [40].

d. Additifs alimentaires

Actuellement, de nombreuses substances probiotiques sont employées dans le but d’améliorer la dégradation des fibres. Les levures probiotiques agissent comme un stimulant de la population cellulolytique et notamment de leur activité enzymatique. Elles libéreraient des vitamines et divers facteurs de croissance essentiels au développement des bactéries cellulolytiques. Ainsi, la digestibilité des fourrages est augmentée et par conséquent l’efficacité alimentaire aussi [7].

3. Facteurs liés à l’environnement

a. Température

Les variations de température extérieure impactent l’efficacité alimentaire via les variations des besoins d’entretien. Ainsi le froid mais surtout le chaud obligent les animaux à réguler leur température corporelle et diminuent l’efficacité alimentaire [31].

56

b. Bien être

Ce critère est comme le précédent, à relier aux besoins d’entretien. En effet, tout stress aura pour effet d’augmenter les besoins d’entretien. La surdensité, les pathologies sont autant de facteurs de stress pour les animaux [31].

L’environnement du repas a également un rôle primordial, aussi déterminant que la composition de la ration. L’appétence est un facteur à ne pas négliger, car le goût est assez développé chez les bovins. La connaissance du comportement des vaches peut être utile pour l’amélioration du bien-être et de l’efficacité. L’environnement de la vache à savoir la densité, l’espace, le mode de distribution d’aliment sont des éléments liés mais déterminants pour la production. La facilitation sociale influence aussi la prise alimentaire : les vaches sont des animaux grégaires quand l’une va manger, cela incite les autres à s’alimenter. Le comportement alimentaire est enfin affecté par le climat, la dentition, l’âge des bovins, la nature et le type d’aliment [1].

C. Bilan Pour gérer son efficacité alimentaire il faut apporter des aliments de qualité, de manière adéquate, synchrone afin d’optimiser leur utilisation. Ensuite le facteur animal est primordial avec trois principaux facteurs influençant l’efficacité alimentaire : le poids des vaches, le niveau de production, le stade de lactation. Plus les animaux sont lourds, moins ils sont efficaces puisque leurs besoins d’entretien augmentent. Par contre, plus ils sont productifs moins ils consomment par kg de lait produit. Le stade de lactation interfère par le fait que physiologiquement la vache mobilise ses réserves en début de lactation et les reconstitue en fin. Quel que soit le système d’alimentation, maïs ou herbe, une forte variabilité est observée : pour un même niveau de production l’amplitude est marquée, environ 0,4 point. Le respect des fondamentaux de la nutrition est le moyen le plus efficace pour augmenter l’efficacité alimentaire [21]. Cependant il ne faut pas négliger l’impact de l’environnement sur les animaux.

Améliorer son efficacité alimentaire peut conduire à deux stratégies : produire davantage de lait pour un kg de matière sèche ingérée ou bien diminuer la quantité ingérée en conservant la même production [31]. Cette nouvelle approche consiste en l’optimisation de la consommation sans augmenter l’ingestion de matière sèche, c’est-à-dire extraire le maximum de la ration. Ainsi on diminue par la même occasion la quantité de résidus. Ce dernier point n’est pas négligeable du point de vue environnemental, surtout dans le contexte actuel [22].

Problématique

Dans cette étude, nous cherchons à savoir comment améliorer l’efficacité alimentaire d’une ration, grâce à la connaissance de la composition des bouses. Par exemple, est-il possible, sachant qu’on ne retrouve pas d’amidon dans les bouses, d’augmenter la teneur en amidon de la ration afin de gagner en efficacité alimentaire ? Nous souhaitions notamment savoir s’il existe des seuils en amidon, en matières azotées ou en cellulose brute qui nous permettraient de mieux ajuster les apports d’une ration et auquel cas les caractériser.

57

Mesures en élevage

I. Introduction

A. Contexte

Cette étude a été réalisée avec le concours d’une société de nutritionnistes indépendants : le cabinet BDM composé de 8 consultants intervenant dans toute la France. Leur travail consiste à élaborer des rations avec en majorité des matières premières disponibles sur l’élevage, qu’elles y soient produites ou en stock. Ils travaillent quasi-exclusivement en ration totale mélangée (RTM ou TMR) de manière à connaitre les quantités distribuées et pouvoir utiliser la notion d’efficacité alimentaire. Au cours des visites régulières, ils évaluent la ration par un tamisage au Penn State, et les bouses par un tamisage et calculent l’efficacité alimentaire de la ration.

B. Objectifs Nous souhaiterions améliorer les connaissances que pourraient fournir l’étude des bouses, en cherchant au-delà de l’aspect macroscopique (présence de grains, de fibres), si la composition chimique apporte des informations sur l’efficacité alimentaire. C’est dans ce cadre que cette étude a été conduite : étudier le lien qu’il existe entre l’efficacité alimentaire et les résidus des bouses. Aussi, nous nous sommes intéressés à divers aspects. Tout d’abord, nous voulions savoir si le tamisage de ration pouvait être un indicateur du potentiel de la ration. Nous avons ensuite étudiés, d’une part la relation entre la composition de la ration et celle des bouses et d’autre les relations entre l’efficacité alimentaire et la composition de la ration et des bouses respectivement. Ainsi un nouvel outil pourrait être utilisé pour le rationnement.

II. Matériel et Méthodes

A. Présentation de l’étude

1. Contexte de l’étude

Nous avons choisi de limiter l’étude à une seule race, la plus représentée au niveau national : la Prim’Holstein. De même, nous avons choisi de travailler exclusivement en ration totale mélangée à base majoritaire d’ensilage de maïs, afin d’avoir une base semblable pour toutes les rations. La contrainte financière a limité l’étude à 40 élevages au maximum.

2. Choix des élevages

Sont inclus dans l’étude, les élevages clients de la société BDM, travaillant exclusivement en ration totale mélangée et répondant aux contraintes préalablement établies. Chacun des consultants m’a ainsi communiqué une liste d’éleveurs auxquels ils avaient proposés de participer à l’étude. Une quarantaine d’élevage ont ainsi, reçu un courrier explicatif début septembre 2012. (annexes 1, 2, 3, 4)

58

3. Choix des animaux

Aucune condition particulière n’était requise sur les animaux, si ce n’est un déparasitage régulier contre la douve et les strongles et surtout avant l’étude. En effet, nous voulions nous affranchir de l’influence du stade et du rang de lactation sur l’efficacité alimentaire. C’est pourquoi 10 % des animaux tout venant de chaque élevage, avec un minimum de 15 animaux par élevage étaient requis pour le prélèvement de bouses.

4. Choix de la période de suivi

Afin de pouvoir décrire la totalité de la ration, nous avons choisi de conduire l’étude soit sur des troupeaux hors sol, soit à un moment où les animaux ne pâturent pas. Au vu des conditions climatiques particulières de l’automne hiver 2012-2013 (automne pluvieux et humide qui a entrainé une repousse d’herbe), la période d’expérimentation a été décalée et s’est trouvée être entre le 1er novembre 2012 et le 31 janvier 2013.

B. Déroulement de l’étude

1. Courrier aux éleveurs

Chaque éleveur participant à l’étude a reçu dans le mois de septembre un courrier comprenant une lettre expliquant le cadre et le but de la thèse (annexe1), un questionnaire succinct (annexe 2) visant à connaitre le nombre d’animaux en production ainsi que la date des traitements antiparasitaires, le protocole de l’étude (annexe 4), une feuille de relevé journalier de la ration (annexe 3).

2. Protocole de prélèvement

En dehors de toute transition et à l’issue d’une période d’adaptation de 10 jours à une ration précise et décrite quotidiennement sur la feuille de relevé, trois prélèvements (lait, bouse, ration) sont réalisés en deux jours. Le premier est réalisé par l’éleveur à J10 par rapport à la mise en place de la ration, le lendemain le consultant réalise le prélèvement de bouse et de lait.

a. Préparation des prélèvements

Chaque consultant dispose d’une feuille de protocole (annexe 5) et d’un kit de prélèvement par élevage, composé d’un flacon numéroté pour l’ échantillon de lait, et de sachets pour les prélèvements de bouses ainsi que de documents d’identifications pré-remplis pour l’envoi des échantillons de ration et de bouse (annexes 7, 8).

b. Prélèvement de ration

Ce prélèvement est réalisé par l’éleveur, avant que les vaches n’aient accès à la ration. Il doit être effectué en trois endroits du couloir d’alimentation de manière à en recueillir 1kilogramme. Le lendemain, un tamisage de la ration est effectué au Penn State®, le résultat est notifié sur la fiche « Penn State », présentée en annexe 6.

c. Prélèvement de lait

C’est un échantillon moyen prélevé dans le tank après 3 traites minimum dans l’idéal. Le numéro du flacon est reporté sur la fiche « Penn State » pour permettre le suivi de l’échantillon. Un échantillon de 10mL est envoyé au laboratoire.

59

d. Prélèvement de bouse

Il est effectué sur 10% du troupeau avec au minimum 15 animaux, quelque soit leur stade et rang de lactation. Une « louche » est prélevée au milieu de la bouse, par animal. Après mélange et homogénéisation de tous les échantillons individuels, un échantillon moyen d’un volume de « 4,5 » louches est réalisé. Il est envoyé au laboratoire pour analyse chimique (cellulose brute, amidon, matières azotées totales, matière sèche).

e. Acheminement des prélèvements

Les échantillons de bouse et de ration sont envoyés sous pli postal, accompagnés de document d’identification présentés en annexe 7 et 8, au Laboratoire Agronomique Normand. L’échantillon de lait est envoyé au laboratoire Lacteus.

3. Analyses des échantillons

a. Tamisage de la ration

Un tamisage de la ration est effectué avec le tamis Penn State® . Ce tamis comprend 2 tamis de diamètres différents, le premier est de 18mm, le second de 7mm. Un échantillon de ration est pesé et passé au tamis. Suite à 5 va et vient par face et 7 quart de tour. Le contenu de chaque plateau est pesé. Le tout est notifié sur la fiche « Penn State » (annexe 6).

b. Dosages sur la ration

Sur la ration, les teneurs en matière sèche (MS), cellulose brute (CB), amidon (AMI) et matières azotées totales (MAT) sont déterminées. Pour obtenir la MS, un étuvage à 80° pendant 48h est réalisé. La méthode de Weende est employée pour obtenir la CB, celle de Kjeldhal pour la MAT, et celle d’Ewers pour l’amidon.

c. Dosages sur la bouse

Sur les bouses, les teneurs en matière sèche, en amidon, en cellulose brute et en matières azotées totales, selon les mêmes méthodes que celles utilisées pour la ration.

d. Echantillon de lait

Pour le lait, le taux protéique (TP), le taux butyreux(TB) sont dosés.

4. Lait Standard

Pour pouvoir comparer l’efficacité alimentaire des différents élevages dont la composition du lait est différente, il faut faire une correction pour rapporter le lait réellement produit en équivalent lait corrigé à 4% de matière grasse, selon la formule suivante :

((0,44+ (0,0055*(TB-40)) + (0,0033*(TP-31)))*Quantité Lait)

----------------------------------------------------------------------------

0,44

5. Efficacité alimentaire

A partir des feuilles de relevé, nous disposons de la quantité brute totale distribués aux animaux ainsi que de la quantité de refus. Suite aux analyses de rations, nous connaissons la teneur en matière sèche de la ration. Avec ces données, nous pouvons alors calculer la

60

quantité de matière sèche ingérée par animal. Par le calcul suivant, nous obtenons l’efficacité alimentaire de la ration :

Lait Standard (L /VL/jr)

------------------------------

MSI (kg/VL/jr)

6. Méthodes statistiques

Le but de cette étude est de mettre en évidence une corrélation entre les valeurs de l’analyse chimique des bouses et l’efficacité alimentaire. Toutes les données ont été traitées à l’aide d’un logiciel d’analyses statistiques : R. La normalité de l’échantillonnage a été vérifiée avec le test du QQ-plot. Les tests de corrélation ont été appliqués aux différentes variables : le test de Pearson et de Spearman, selon que les variables suivent une loi normale ou non. D’autres tests statistiques ont été réalisés : comparaison de moyenne selon le test bilatéral de la somme des rangs de Mann-Whitney-Wilcoxon, le test non paramétrique de l’ANOVA 1 et la méthode de Bonferroni.

III. Analyse des résultats

A. Statistique descriptive sur les résultats

1. Tamisage de la ration

Pour des rations totales mélangées avec pour fourrage principal l’ensilage de maïs, les nutritionnistes de BDM recommandent : 6% à 12% des particules sont retrouvées dans le plateau du haut ce qui correspond aux grosses particules. Le plateau intermédiaire recueille les particules de taille moyenne, elles doivent représenter 40% à 60% du total. Dans le plateau du bas se trouvent les plus fines particules qui représentent moins de 50% du mélange. Les résultats sont très variables car l’écart-type est élevé (Tab V). Au total quatre rations sur les 29 tamisées possèdent les caractéristiques recommandées. Dans la majorité des cas, c’est au niveau du tamis de 18mm de diamètre que les valeurs sont le plus éloignées des recommandations. Malgré une valeur haute de 65%, la moyenne sans cette valeur hors norme reste à 23,1% soit le double de la recommandation. L’intervalle de valeur reste lui aussi important. Ensuite le tamis intermédiaire présente aussi bon nombre de valeurs en dehors des recommandations, néanmoins la moyenne reste acceptable. Les rations décrites ne semblent pas avoir les caractéristiques physiques (fibrosité, homogénéité) recommandées. La variabilité des résultats rend leur utilisation difficile dans le cadre d’une corrélation avec l’efficacité alimentaire.

Tableau V : Résultats du tamisage des rations

Plateau Moyenne Ecart-Type Médiane Intervalle Recommandations Haut 24,6% 14,5% 20,1% 5,9%-65% 6% - 10%

Intermédiaire 45,9% 11,5% 48,9% 16,5%-63% 30% - 50% Bas 30,2% 6,4% 32,7% 16%-42,1% 40% - 60%

61

2. Analyse de la composition de la ration

Les recommandations de l’Inra pour une ration type de vaches laitières sont de 0,95 à 0,98 UFL/kg MS, 16% à 18% de MAT soit 110g et 125g de PDI, 20% à 25% au maximum d’amidon, plus de 35% de NDF, plus de 17% de cellulose brute. Les nutritionnistes de BDM préconisent un taux de sucres supérieur à 6%. En terme de matière sèche, une ration trop humide se détériore rapidement et ne sera pas consommée par les bovins, une ration trop sèche sera sujette au tri de la part des animaux et présente un risque acidogène. Cependant aucune recommandation pour une ration totale mélangée n’existe. Les moyennes des résultats des rations mesurées en élevage sont présentées dans le tableau VI, le détail est présenté en annexe 10. Les rations respectent ces recommandations en termes de matière sèche, de cellulose brute. Elles sont dans les limites inférieures des recommandations en ce qui concerne la matière azotée et très en dessous pour l’amidon. En effet, la teneur moyenne en MAT est de 15% (soit 150g/kg) et celle d’amidon est de 18% (soit 180g/kg). Il faut néanmoins rappeler que cette expérimentation a été menée en conditions d’élevage réelles. Les rations utilisées représentent pour chaque élevage, le meilleur compromis entre le respect des recommandations et la rentabilité de la production, en fonction des stocks et des moyens financiers. Les rations ne peuvent pas suivre de manière exacte les recommandations. De plus, les conditions de récolte de l’ensilage de maïs ont été particulièrement humides durant l’automne 2012, l’ensilage obtenu était souvent de qualité médiocre.

Cependant si on considère le rapport TB/TP présenté en annexe 12, nous constatons qu’il est toujours compris entre 1,1 et 1,5. A l’échelle du troupeau, ces rations ne présentent pas de facteurs de risques d’acidose et ou de cétose, ce qui n’empêche pas un animal d’être en acidose ou en cétose.

Tableau VI : Résultats des analyses de rations

Dans la ration Moyenne Ecart-Type Médiane Intervalle

Matière Sèche (%) 39.4 3.97 39.1 31.4-52.2

Cellulose Brute (g/kg MS) 209.6 21.35 205.2 176 - 258.1

Matières Azotées Totales (g/kg MS)

152.4 16.05 151 115 - 185

Amidon (g/kg MS) 176.8 42.99 170.7 110.9 - 277.2

3. Analyse de la composition des bouses

De manière générale, les bouses ne sont étudiées qu’en parasitologie ou macroscopiquement en « bousologie ». Aucune référence n’est admise en ce qui concerne les teneurs des différents paramètres étudiés. Les seules données disponibles concernent la matière sèche, généralement comprise entre 10% et 20%, et l’amidon qui est normalement absent des bouses. Cependant dans de nombreuses situations on peut le retrouver. Dans le cas où celui-ci est

62

excédentaire par rapport à l’apport azoté, ou simplement si le transit est trop rapide, l’amidon ne sera alors pas totalement utilisé [11]. On sait, par ailleurs que des matières azotées endogènes issues de la desquamation des cellules intestinales et de la dégradation des corps microbiens, sont retrouvées dans les bouses. Les résultats obtenus sont présentés en annexe 10, les valeurs moyennes sont présentées dans le tableau VII. Dans notre étude, la teneur en matière sèche des bouses est dans les normes avec assez peu de variations (écart-type faible).

La cellulose brute est un estimateur de la teneur en fibres alimentaire, cette notion comprend la cellulose, les hémicelluloses, les pectines et la lignine. La cellulose, les hémicelluloses et les pectines sont plus ou moins digestibles et la lignine est indigestible. Les fibres indigestibles sont normalement retrouvées dans les bouses. La quantité retrouvée dans les fèces dépend des espèces végétales ainsi que de leur âge. La teneur en matière sèche des bouses est de l’ordre de 10% à 20% alors que celle des rations est plutôt de l’ordre de 30% à 40%. Les fibres sont donc concentrées dans les bouses.

Tableau VII : Résultats des analyses de bouses

Dans les bouses Moyenne Ecart Type Médiane Intervalle

Matière Sèche (%) 13.44 1.99 13.2 10.7 - 22.2

Cellulose Brute g/kgMS 250.81 20.35 247.1 213.1 - 306

Matières Azotées Totales g/kgMS 169.23 23.41 164 133 - 246

Amidon g/kgMS 18.31 20.02 16 0 - 79.3

4. Efficacité alimentaire

En pratique, il est communément admis que l’efficacité alimentaire s’échelonne entre 0,8 et 2 kg de lait corrigé à 4% de matière grasse par kg de matière sèche ingérée [2, 17]. Une bonne efficacité alimentaire se situe au delà de 1,4, et lorsqu’on souhaite améliorer son efficacité alimentaire, on vise à gagner 0,1 point. Les résultats sont présentés en annexe 10. Globalement, les élevages étudiés ont une bonne efficacité alimentaire, la moyenne est de 1,4 (Tab VIII). La dispersion des valeurs d’efficacité alimentaire est relativement réduite : 0,1 point.

Tableau VIII : Résultats de l’efficacité alimentaire

Moyenne Ecart Type Médiane Intervalle

Efficacité alimentaire 1.386 0.12 1.383 1.123 - 1.678

63

B. Statistiques inférentielles

1. Etude des corrélations

a. Tamisage de la ration

Malgré les résultats hétérogènes du tamisage, la corrélation entre fibrosité de la ration et efficacité alimentaire est quand même testée, notamment pour savoir si le fait de retrouver beaucoup de fibres sur le tamis supérieur aurait un impact sur l’efficacité alimentaire. Les distributions ne suivant pas une loi normale, le test de Spearman est appliqué. Aucune des relations testées n’est significative (Tab IX).

Tableau IX : Résultats des tests de Spearman entre l’efficacité alimentaire et le tamisage

Variables Tests p-value Coefficient Interprétation EA – Haut Spearman 0,5105 rho=0,1297386

NS

EA - Interm Spearman

0,7831

rho=0,05446832

NS

EA - Bas Spearman

0,4899

rho=-0,1360898

NS

(EA : efficacité alimentaire, Haut : tamis supérieure, Interm : tamis intermédiaire, Bas : fond de cuve)

b. Comparaison des paramètres de ration et des paramètres de

bouses

En premier lieu, nous avons cherché à savoir si les paramètres de ration et de bouses étaient corrélés entre eux. Il n’existe aucune corrélation significative entre les paramètres d’analyse de la ration et ceux d’analyse des bouses (Tab X).

Tableau X : Analyse statistique des corrélations entre les paramètres de bouses et de rations.

Variables Tests p-value Coefficient Interprétation MSB - MSR Spearman

0,686

rho=-0,069

NS

CBB – CBR Spearman

0,689 rho=-0,068

NS

MATB - MATR Spearman

0,345

rho=0,164

NS

AMIB - AMIR Spearman

0,105

rho=0,271

NS

(MSB : matière sèche des bouses, MSR : matière sèche de la ration, CBB : cellulose brute des bouses, CBR : cellulose

brute de la ration, MATB : matières azotées totales des bouses, MATR : matières azotées totales de la ration, AMIB :

amidon des bouses, AMIR : amidon de la ration)

64

c. Etude de la relation entre l’efficacité alimentaire et les

différents paramètres mesurés

Afin de savoir quels paramètres de ration ou de bouse influenceraient individuellement l’efficacité alimentaire, un test de corrélation a été réalisé pour chacun d’eux.

i. Efficacité alimentaire-Ration

Nous avons tout d’abord, étudié les éventuelles corrélations entre les paramètres de ration et l’efficacité alimentaire. La distribution des valeurs de ration et d’efficacité ne suivent pas une loi normale (annexes 15, 16, 18), le test de Spearman est appliqué. Il n’existe aucune corrélation significative entre les paramètres de ration et l’efficacité alimentaire (Tab XI).

Tableau XI : Analyse statistique des corrélations entre l’efficacité alimentaire et les paramètres de ration

Variables Tests p-value Coefficient Interprétation EA - MSR Spearman

0,565

rho=-0,098

NS (non

significatif) EA – CBR Spearman

0,580

rho=0,094

NS

EA – MATR Spearman

0,295

rho=-0,177

NS

EA - AMIR Spearman

0,387

rho=-0,147

NS

ii. Efficacité alimentaire-Bouses

De la même manière, nous sommes ensuite intéressés aux corrélations entre les paramètres de bouses et l’efficacité alimentaire. Les paramètres d’efficacité et d’analyse de bouses ne suivent pas une loi normale (annexes 14, 16, 17), le test de Spearman est appliqué. Seule une corrélation entre la cellulose brute retrouvée dans les bouses et l’efficacité alimentaire est significative (p-value de 0,044). Le coefficient de corrélation est de – 0,333. Moins il y a de cellulose brute dans les bouses, plus les animaux sont efficaces. Pour les autres paramètres, aucune corrélation n’est significative (Tab XII).

Tableau XII : Analyse statistique des corrélations entre l’efficacité alimentaire et les paramètres de bouses

Paramètres Tests p-value Coefficient Interprétation EA - MSB Spearman

0,536

rho=0,105

NS

EA – CBB Spearman

0,044

rho=-0,333

S

EA – MATB Spearman

0,179

rho=0,232

NS

EA - AMIB Spearman

0,857

rho=-0,03 NS

d. Etude de la relation entre l’efficacité alimentaire et des

associations de paramètres

Devant le peu de résultats obtenus par les premières séries de tests, nous avons cherché différentes manières d’associer les différents paramètres eux.

65

i. Somme des paramètres de rations et de bouses :

Dans un premier temps, nous avons étudié la corrélation entre la somme des paramètres analysés dans la ration et l’efficacité alimentaire. En effet, les paramètres ont peu ou pas d’influence individuellement sur l’efficacité alimentaire, mais la somme des trois représente l’ensemble des éléments nutritifs d’une ration. En parallèle, la corrélation entre la somme des paramètres des bouses et l’efficacité alimentaire est aussi testée. Aucune corrélation n’est mise en évidence en sommant les différents paramètres de bouse ou de ration (Tab XIII).

Tableau XIII : Analyse de la corrélation (AMI+CB+MAT) dans la ration et dans les bouses et l’efficacité alimentaire

Variables Tests p-value Coefficient Interprétation (AMIB+CBB+MATB)

– EA Spearman

0,337

rho=-0,167

NS

(AMIR+CBR+MATR)

– EA Spearman

0,620

rho=-0,084

NS

ii. Rapport MSB/MSR, AMIB/AMIR, MATB/MATR, CBB/CBR

Pour chacun des paramètres, le rapport entre la teneur dans les bouses et la teneur dans la ration a été calculé et testé. Encore une fois, les conditions de normalité ne sont pas respectées (annexe 19), le test de Spearman est appliqué. Seule la corrélation entre MATB/MATR et efficacité alimentaire est significative. Ces deux valeurs corrélées positivement, plus le rapport est élevé, plus l’efficacité alimentaire augmente. Ainsi, lorsque l’efficacité alimentaire est élevée, davantage de déchets azotés sont rejetés. (Tab XIV)

Tableau XIV : Analyse de corrélation entre les rapports des teneurs en MS, AMI, MAT, CB dans les bouses et dans la

ration

Variables Tests p-value Coefficient Interprétation MSB/MSR - EA Spearman

0,284

rho=0,181

NS

AMIB/AMIR : EA Spearman

0,917

rho=0,018

NS

MATB/MATR :

EA

Spearman

0,040

rho=0 ,366

S

CBB/CBR : EA

Spearman

0,076

rho=-0,296

NS

iii. Différence MSR-MSB, MATR-MATB, AMIR-AMIB, CBR-

CBB

La différence entre les teneurs de la ration et des bouses a été calculée et testée. La normalité n’est pas respectée (annexe 19), d’où l’utilisation du test de Spearman. Seule la corrélation entre MATR-MATB et l’efficacité alimentaire est significative. Les deux valeurs sont corrélées négativement, quand la différence diminue, l’efficacité alimentaire augmente, cette conclusion rejoint celle précédente, à savoir quand l’efficacité alimentaire augmente, les déchets azotés s’accumulent (Tab XV).

66

Tableau XV : Analyse de la corrélation entre la différence des paramètres entre la ration et les bouses et l’efficacité

alimentaire

Variables Tests p-value Coefficient Interprétation (AMIR –

AMIB) : EA Spearman

0,356

rho=-0,156

NS

(MATR –

MATB) : EA

Spearman

0,039

rho=-0,350

S

(CBR-CBB) : EA

Spearman

0,080

rho=0,292

NS

(MSR-MSB) : EA

Spearman 0,3302 rho=-0,165 NS

iiii. Rapport MATB/ (AMIB+CBB), MATR/ (AMIR+CBR)

De la même manière que des recommandations sont émises sur le rapport UF/PDI. Le rapport de l’énergie (AMI+CB) sur l’azote (MAT) a été calculé et testé sur les rations et sur les bouses. Le test de Spearman est appliqué puisque les variables ne suivent pas une loi normale (annexe 20). La corrélation entre (AMIB+CBB) / MATB et l’efficacité alimentaire n’est pas significative mais la p-value est de 0,051 (Tab XVI). Il est probable que le petit effectif de l’étude ne permette pas la mise en évidence d’une corrélation, mais celle-ci existe certainement.

Tableau XVI : Analyse de la corrélation entre le rapport MAT/ (AMI+CB) dans les bouses et la ration et l’efficacité

alimentaire

Variables Tests p-value Coefficient Interprétation (AMIB+CBB)/MATB

– EA

Spearman

0,051

rho=-0,333

NS

(AMIR+CBR)/MATR - EA

Spearman

0,738

rho=-0,057

NS

e. Bilan

i. Les résultats significatifs

Peu de corrélations testées sur les paramètres individuels donnent un résultat significatif. Seule la cellulose brute des bouses est corrélée négativement (-0,333) à l’efficacité alimentaire. Plus les animaux sont efficaces, moins nous retrouvons de cellulose brute dans les bouses.

Le rapport matières azotées des bouses-matières azotées de la ration ainsi que la différence entre les matières azotées de la ration et celles de la bouse sont eux aussi corrélés (0,366 et -0, 350 respectivement) à l’efficacité alimentaire. Ces deux relations aboutissent à la même conclusion, les déchets azotés augmentent avec l’amélioration de l’efficacité alimentaire.

ii. Les résultats non significatifs

Suite à cette première série d’étude de corrélation, peu sont significatives. L’effectif de l’étude étant réduit, il se peut que des corrélations existent sans qu’on puisse les mettre en

67

évidence. Grâce à la formule du test de corrélation, on peut calculer le niveau de corrélation qui est significatif avec n =37. Dans ce cas, la corrélation devient significative à partir de r = 0,314. Soit l’effectif qu’il aurait fallu pour avoir un résultat significatif avec une corrélation r donnée. Ainsi pour chacune des corrélations testées, on peut calculer le nombre de couples de données qu’il aurait fallu à partir de la formule suivante (Tab XVII).

t = r *(√ (n-2))

√ (1-r2)

On obtient n = t2 *(1-r2) /r2 +2 avec t = 1,96 et r = Cov(X,Y) / √ (V(X)*V(Y)) : coefficient de corrélation.

Tableau XVII : Nombre de données souhaitables pour la mise en évidence d’une corrélation entre variables

Variables Coefficient de Corrélation N EA – MSB 0,1373 202 EA – CBB -0,2794 47

EA – MATB 0,1948 99 EA – AMIB -0,0306 4092 EA – MSR -0,0452 1882 EA – CBR 0,0599 1068

EA – MATR -0,1459 179 EA – AMIR -0,0245 6497

EA – (AMIB+CBB+MATB) -0,0454 1863 EA – (AMIR+CBR+MATR) -0,0611 1028

EA – (MATB/ (AMIB+CBB)) 0,2962 42 EA – (MATR/ (AMIR+CBR)) -0,0794 608

EA – (AMIR – AMIB) -0,0096 41279 EA – (CBR - CBB) 0,2275 72 EA – AMIB/AMIR 0,0698 788

EA – CBB/CBR -0,2246 74

Pour certains paramètres tels que MATB/ (AMIB+CBB), c’est bien le nombre de d’élevage qui est le facteur limitant, une corrélation existe probablement. Pour d’autres, il n’y a vraisemblablement aucune corrélation (dans les conditions de notre expérience) : AMIR, (AMIR-AMIB).

iii. Conclusion

Malgré l’idée commune que les bouses sont le reflet de l’efficacité digestive de l’animal. Visiblement le lien entre la ration et les bouses n’est pas si évident. Aucune relation évidente entre les paramètres de bouses et de ration n’est observée. Les trois relations caractérisées sont des corrélations de l’ordre de 0,3. Peu de relations font le lien entre l’efficacité alimentaire et les paramètres de bouses ou de rations. Devant le peu de résultats, nous avons alors procédé à une analyse plus approfondie des résultats de production laitière et des résultats de l’analyse des bouses.

68

2. Comparaison par classe de production laitière

a. Comparaison entre le lot haut et le lot bas en production

Les résultats ont été classés par ordre croissant de production laitière (lait /vache /jour) exprimée en lait standard. Le tableau de conversion en lait standard (noté LST) est présenté en annexe 11. Trois groupes ont été formés. Le premier composé de 12 éléments comprenant les plus faibles productions, un second de 13 éléments et le dernier composé des 12 éléments les plus productifs. Les groupes le plus et le moins productifs ont été comparés via un test de comparaison de moyenne, selon la méthode de la somme des rangs de Mann-Whitney-Wilcoxon (Tab XVIII). Les moyennes de ces deux groupes sont significativement différentes (p < 0,001).

Tableau XVIII : Comparaison de moyenne entre le lot en production haute et le lot bas

Moyenne LST Haut Moyenne LST Bas p-value 34,5 26,3 p < 0,001

En fonction de ces groupes, les critères de ration et de bouse ont été comparés selon la même méthode (Tab XIX). Cependant aucune différence significative entre les moyennes hautes et basses de chacun des paramètres n’est mise en évidence.

Tableau XIX : Comparaison de moyenne des critères de bouses et de ration en fonction des lots de production

Critère Moyenne « Haute » Moyenne « Basse » p-value CBB 240,6 261,4 p > 0,1

AMIB 12,1 16,1 p > 0,1 MATB 179,5 163,0 p > 0,05 CBR 213,1 209,4 p > 0,1

AMIR 166,7 180,6 p > 0,1 MATR 152,6 150,9 p > 0,1

b. ANOVA

Pour cette analyse, à partir du classement par ordre croissant de production en lait standard, trois groupes différents de ceux formés précédemment, ont été formés (annexe 21). Le premier a une production quotidienne inférieure à 28L, le second a une production quotidienne comprise entre 28L et 32L et le dernier une production supérieure à 32L. L’ANOVA va permettre de comparer les moyennes de production laitière des 3 groupes. Les conditions de normalités n’étant pas respectées, le test non paramétrique de Kruskall-Wallis est appliqué. La p-value obtenue est de 2,303.10-7, il existe donc une différence hautement significative entre les productions des trois groupes. Pour aller plus loin, il est possible statistiquement d’analyser les différences, groupe par groupe par la méthode de Bonferroni (Tab XX). Néanmoins il faut faire attention, en multipliant le nombre de comparaison acceptant 5% de risque d’erreur, on risque de trouver un résultat significatif qui ne l’est pas en réalité. Dans notre cas, le risque reste faible puisque la comparaison ne concerne que trois groupes. Chaque groupe est significativement différent des autres.

69

Tableau XX : Méthode de comparaison de Bonferroni appliquée aux groupes de production laitière

Groupe I II II 3,8.10

-6 -

III 7,9.10-5

1,7.10-7

A partir des groupes établis pour cette comparaison, chacun des critères de bouses et de ration sont aussi comparés selon les mêmes méthodes (Tab XXI).

Tableau XXI : Analyse Anova selon les groupes de production des paramètres de ration et de bouses

Paramètres p-value MSB 0,779 CBB 0,05607

AMIB 0,03232

MATB 0,0294

MSR 0,8058 CBR 0,09569

AMIR 0,4437 MATR 0,7778

En fonction des groupes de production laitière, il existe des différences significatives de moyennes de matières azotées et d’amidon dans les bouses. Pour la cellulose brute, la valeur de p est à la limite. La méthode de Bonferroni est alors appliquée à la MATB et à l’AMIB (Tab XXII).

Tableau XXII : Méthode de Bonferroni appliquée aux paramètres AMIB et MATB

Groupe : AMIB I II II 0,465 - III 1,000 0,036

Groupe : MATB I II II 0,693 - III 0,043 0,197

Pour l’amidon retrouvé dans les bouses, ce sont les groupes II et III qui sont significativement différents. La moyenne du groupe II est de 24,4 et celle du groupe III de 9,5. Plus la production laitière est élevée moins on retrouve d’amidon dans les bouses.

Pour les matières azotées fécales, ce sont les groupes I et III qui significativement différents. Cette fois, il semblerait que plus la production laitière est élevée et plus on retrouve de déchets azotés dans les bouses.

d. Bilan

Quand la production laitière augmente, les bouses sont alors moins riches en amidon mais contiennent davantage de matières azotées.

70

3. Analyse individuelle des paramètres de bouses

Pour approfondir les relations entre les paramètres de bouses, ceux de ration et l’efficacité alimentaire. Chaque paramètre de bouses est étudié individuellement. Les résultats sont classés par ordre croissant et trois groupes sont formés arbitrairement. Une comparaison des moyennes est réalisée au moyen d’une ANOVA. En fonction de ces groupes, le paramètre correspondant dans la ration et la production laitière sont aussi analysés.

a. La cellulose brute

La répartition est la suivante, le groupe I contient les valeurs inférieures ou égales à 240g/kg MS, le second les valeurs comprises entre 240 et 260g/kg MS (annexe 22). Le dernier groupe comprend toutes les valeurs strictement supérieures à 260g/kg MS. Le test non paramétrique de Kruskall-Wallis est appliqué, une p-value de 1,282.10-7 est obtenue. Il existe une différence hautement significative entre ces trois groupes. Avec la méthode de Bonferroni, les résultats suivants sont obtenus (Tab XXIII). Chaque groupe est significativement différent des autres.

Tableau XXIII : Méthode de Bonferroni appliquée à la cellulose brute des bouses

Groupe : I II II 6,2.10

-5 -

III 8,5.10-6

6,2.10-5

En fonction de ces groupes, l’analyse Anova est appliquée à la cellulose brute de la ration et à la production de lait standard. Aucune différence significative n’est mise en évidence dans les deux cas (Tab XXIV). La teneur en cellulose brute de la ration ne paraît pas en déterminer la teneur fécale. Les différents niveaux de cellulose brute n’expliquent pas les variations de production laitière.

Tableau XXIV : P-value obtenue à l’Anova non paramétrique pour CBR, LST

CBR LST p = 0,6079 p = 0,1448

b. L’amidon

Pour l’amidon, la répartition suivante est adoptée : le premier groupe comprend les valeurs égales à 0g/kg MS, le second les valeurs comprises entre 0 et 20g/kg MS et le dernier les valeurs supérieures à 20g/kg MS (annexe 23). Suite au test de Kruskall-Wallis, la p-value obtenue est de 0,02187. Les groupes sont significativement différents. Par la méthode de Bonferroni, chaque groupe est significativement différent des autres (Tab XXV).

Tableau XXV : Méthode de Bonferroni appliquée aux groupes « AMIB »

Groupe : I II II 4,5.10

-5 -

III 0,00015 4,4.10-5

De la même manière que pour la cellulose brute, l’influence du niveau d’amidon dans les bouses est testée sur l’amidon de la ration et la production laitière. La conclusion est la même

71

en ce qui concerne la production, à savoir la teneur d’amidon ne semble pas expliquer des variations de production laitière. Par contre, la teneur initiale en amidon pourrait avoir un lien avec la teneur dans les bouses (Tab XXVI).

Tableau XXVI : P-value obtenue à l’Anova non paramétrique pour AMIR, LST

AMIR LST p = 0,0509 p = 0,5987

c. Les matières azotées

Les valeurs de matières azotées ont été groupées de la façon suivante : le premier groupe comprend les valeurs strictement inférieures à 160g/kg MS, le second groupe est composé des valeurs entre 160g/kg MS et 170g/kg MS, et le dernier comprend les valeurs supérieures ou égales à 170g/kg MS (annexe 24). La valeur de p est de 2,646.10-7 suite au test de Kruskall-Wallis. Les moyennes sont significativement différentes. La méthode de Bonferroni montre que chaque groupe est significativement différent des autres (Tab XXVII).

Tableau XXVII : Méthode de Bonferroni appliquée aux groupes « MATB »

Groupe : I II II 0,00022 - III 0,00011 0,00011

Encore une fois, les tests sont aussi appliqués à la teneur initiale de matières azotées et à la production laitière (Tab XXVIII). La richesse de la ration en matières azotées n’explique pas les variations de celles-ci dans les bouses. De même, les variations de teneurs en déchets azotés ne sont pas expliquées par le niveau de production.

Tableau XXVIII : P-value obtenue à l’Anova non paramétrique pour MATR, LST

MATR LST p = 0,6415 p = 0,1497

d. Bilan

Les différentes analyses statistiques effectuées ne permettent pas de mettre en valeur de lien particulier entre la ration, les bouses et la production, bien que pour chaque paramètre, les groupes réalisés sont bien significativement différents.

72

IV. Discussion Dans cette étude, nous souhaitions mettre en évidence un lien entre les bouses et la ration. Lien, qui pour tout à chacun parait indéniable. Dans la conduite de l’étude, nous nous sommes heurtés à certains biais qui peuvent avoir une répercussion des plus importantes vis-à-vis de nos résultats.

A. Matériel et méthodes

1. Conditions des mesures

a. L’échantillonnage

L’expérimentation a été conduite en condition terrain ce qui a généré un certain nombre de biais. A commencer par le nombre d’intervenants, en effet chaque éleveur était chargé de réaliser la prise d’échantillon de ration. Ensuite, huit personnes différentes ont procédé aux prélèvements de bouses et de lait. Bien qu’un protocole ait été mis en place pour chaque prise d’échantillon, une certaine variabilité opérateur dépendant subsiste.

Pour des raisons financières, il a été convenu qu’au maximum 40 élevages participeraient à l’étude, au final 37 élevages ont été retenus. Ce nombre paraissait suffisant d’un point de vue statistique, la plupart de tests pouvant s’appliquer sans conditions particulières, à partir de 30 données. Cependant, peu de corrélations testées ont été significatives, l’impact de ce petit nombre n’est sans doute pas négligeable dans la mesure où la complexité de la physiologie digestive bovine amène une variabilité intrinsèque déjà importante.

b. La valeur d’efficacité alimentaire

La valeur d’efficacité alimentaire utilisée pour tester les corrélations n’est pas celle initialement prévue. En effet, les éleveurs devaient normalement remplir une feuille de relevé journalier des quantités distribuées aux animaux (annexe 3). Très peu ont réalisé cette tâche, un peu fastidieuse il est vrai. A défaut la valeur d’efficacité alimentaire utilisée est celle calculée par le consultant au moment de la mise en place de la ration d’hiver. La plupart d’entre elles ont été réalisées moins d’un mois avant le prélèvement. Cependant, l’objectif était à partir de la feuille de relevé de calculer l’efficacité alimentaire quotidienne et de réaliser la moyenne sur 10 jours afin de lisser les éventuelles variations journalières. C’est peut être là que réside le plus gros biais. En effet, nous avons pris soin de réaliser une période d’adaptation, de réaliser des prélèvements sur deux jours, pour être sûrs que les bouses et le lait produit correspondraient au mieux à cette ration connue. Cette valeur plus proche de la réalité nous aurait permis d’être plus affirmatifs quant à nos résultats.

Pour être extrêmement rigoureux, il aurait fallu en plus d’une efficacité alimentaire contemporaine de l’expérimentation, avoir aussi l’exacte quantité de lait produite quotidiennement durant cette même période. Ceci n’était cependant, pas envisageable en conditions terrains. Par ces considérations, on peut d’ores et déjà confirmer qu’obtenir une valeur d’efficacité alimentaire fiable n’est pas aussi simple qu’il n’y parait.

73

2. Les rations

Dans la plupart des études s’intéressant à l’alimentation, peu d’animaux sont utilisés mais les rations sont extrêmement bien maitrisées aussi bien quantitativement que qualitativement. Or dans notre expérience, nous avons 37 rations différentes bien que l’ensilage de maïs soit le fourrage principal de chacune d’entre elles. Aussi, l’impact de certains aliments n’est pas rendu par l’analyse globale de la ration. En effet tous les fourrages ne se valent pas, de même que tous les amidons n’ont pas les mêmes propriétés.

3. L’analyse de bouse

L’analyse de bouse dans le cadre du rationnement est très peu voire pas documentée. Sans plus de renseignements, nous avons décidé que la prise d’échantillon de bouse concernerait 10% du troupeau avec un minimum de 15 animaux. L’objectif de l’étude étant de corréler « alimentation et bouse » à l’échelle, il aurait certainement fallu prélever davantage d’animaux, à hauteur de 50% du troupeau.

B. Résultats

1. La ration

a. Le tamisage de la ration

Le tamisage de la ration a été réalisé à l’aide d’un tamis Penn State Particle Separator®. Ce tamis est composé de deux tamis de diamètre de 18mm, 7mm.. Le tamisage des rations totales mélangées donnent une très grande variabilité de résultats en lien avec la diversité des rations. Les recommandations émises pour le tamisage de rations totales mélangées sont présentées dans le tableau XXIX. L’impact de la teneur en matière sèche de la ration n’est pas négligeable et en dessous de 45% de matière sèche la séparation des particules végétales est moins précise [20].

Tableau XXIX : Recommandations de la répartition des particules d’une ration totale mélangée [20].

Tamis Diamètres des pores Taille des particules TMR Supérieur 18mm > 18mm 6% - 10%

Intermédiaire 7mm 8mm à 18mm 30% à 50% Cuve de fond < 8mm 40% - 60%

b. La composition de la ration

Les recommandations en vigueur pour les vaches laitières sont un apport en protéines compris entre 16% et 18% de MAT, la teneur en amidon ne doit pas excéder 25% de la matière sèche. La teneur en fibres est estimée par deux critères : la cellulose brute qui doit représenter 17% minimum de la matière sèche ou le NDF (neuter detergent fiber), critère plus récent et plus précis qui doit être au minimum de 35% [33]. Ces recommandations sont émises pour garantir un fonctionnement optimum du rumen. Un des paramètres le plus important de la digestion du ruminant est le pH ruminal. En effet un faible pH est associé à de nombreuses perturbations aussi bien zootechniques que pathologiques. Avant même d’atteindre un stade d’acidose aigüe, des interactions digestives négatives se produisent en conditions trop acides (pH<6),

74

elles conduisent à une diminution de la digestibilité des parois et donc à une baisse de la valeur nutritionnelle des aliments et de la ration. Outre les recommandations déjà indiquées ci-dessus, d’autres paramètres souvent présentés comme secondaires, sont tout aussi importants à prendre en compte. Ainsi la taille moyenne des particules de la ration doit être de 2,5mm, le niveau d’ingestion ne doit pas excéder 2,5% du poids vif. Et de manière générale, tout facteur qui accélère le transit augmente ce risque d’acidose [44]. Même à composition et structure semblables, deux rations peuvent avoir un pouvoir acidogène différent [35].

2. La composition des bouses

L’analyse de bouse dans le cadre du rationnement est très peu réalisée. Aussi il existe peu de références en la matière aussi bien sur les valeurs obtenues que sur les techniques d’analyse. Néanmoins, il a été démontré que les quantités excrétées sont corrélées positivement à la matière sèche ingérée et à la production laitière. Cependant il faut tenir compte du fait que même une vache tarie a une importante production de fèces. Les vaches les plus hautes productrices de lait ne sont donc pas les fortes productrices de bouses, elles produisent moins de kg d’excréments par litre de lait produit [56] donc les résidus sont plus concentrés. La bouse est principalement étudiée en tant qu’effluent d’élevage dans un souci environnemental vis à vis des flux de carbone et d’azote.

a. Les flux de carbone

Le méthane et le dioxyde de carbone sont les principaux gaz responsables de l’effet de serre, or les bovins sont responsables de 20% des émissions de méthane d’origine humaine [12]. Une étude a été menée sur l’influence du régime alimentaire sur les composantes du bilan carbone chez les bovins. L’élément carbone est retrouvé dans les divers nutriments des bovins. En effet, les glucides sont composés à 45% de C, les lipides à 76% et les protéines à 52%. Les résultats montrent que le flux de C fécal augmente de façon linéaire avec l’augmentation du niveau alimentaire. L’augmentation de la proportion de concentrés réduit les pertes fécales de carbone au profit d’une augmentation du flux de C excrété dans le lait. Enfin l’augmentation de la teneur en matières azotées de la ration entraine elle aussi une diminution du flux fécal de carbone [42].

b. Le flux d’azote

L’azote est souvent le facteur limitant en production laitière, en raison de son coût. Il représente aussi un facteur de risque environnemental majeur [32]. La teneur en matières azotées indigestibles des rations est assez constante de l’ordre de 45g/kg MS. L’azote fécal qui est constitué d’azote d’origine alimentaire, d’origine métabolique et d’une fraction endogène [11], varie peu en fonction de la composition de la ration, mais principalement en fonction de la quantité d’azote ingérée [45, 53]. Il représente 6gN/kg MSI à 7,2gN/kg MSI, selon les sources [11, 53]. Le seuil de 100 à 105g de PDIE/UFL est le compromis à rechercher pour optimiser la production tout en minimisant les pertes azotées [6, 45]. Au delà, le gain de performance est minime par rapport à l’augmentation des pertes et en dessous c’est l’inverse. Il semblerait que la quantité globale d’azote apportée dans la ration affecte la quantité totale d’azote excrétée (voie urinaire, et fécale) alors que la composition de la ration, c’est à dire le type de fourrage ou de glucides détermine la voie d’excrétion [57]. De nombreuses études ont permis de mettre en évidence l’influence de certains aliments sur l’excrétion aussi bien

75

urinaire que fécale de l’azote. Ainsi une augmentation de la proportion d’amidon d’une ration diminue l’excrétion fécale d’azote, tandis qu’une augmentation de la proportion de luzerne l’augmente [57].

3. L’efficacité alimentaire

L’efficacité alimentaire est une notion récente en alimentation bovine. Cette notion qui se rapproche d’un indice de consommation est utilisée depuis longtemps en production aviaire ou porcine. En effet sur ce type de production relativement courte, il est facile de déterminer l’efficacité de conversion de l’alimentation en viande. Pour les systèmes bovins (lait ou viande), les productions sont plus longues avec des périodes plus ou moins intensives (pâturage). Pour la production laitière, ce paramètre est encore plus difficile à obtenir à cause des variations de poids autour du part qui viennent à la fois surestimer cette valeur d’efficacité alimentaire en début de lactation et la sous-estimer en fin de lactation. Une analyse récente montre qu’actuellement la plupart des troupeaux peuvent atteindre une efficacité alimentaire de l’ordre de 1,5 à l’année sans difficultés. Pour le moment, peu d’éleveurs ont un réel contrôle de l’efficacité alimentaire de leur troupeau, cela implique un travail bien en amont sur les cultures et particulièrement leurs récoltes. L’élément majeur qui intervient sur l’efficacité alimentaire est bien sûr, la santé du rumen, outre des apports adéquats, simultanés et équilibrés d’énergie et d’azote. Il faut veiller aussi à apporter une ration « physique » avec des fibres efficaces pour stimuler les contractions et maintenir un niveau de rumination suffisant pour exploiter la totalité du potentiel de la ration. Une raison supplémentaire de travailler ces rations, aussi bien chimiquement que physiquement est l’impact environnemental. En effet si davantage de nutriments sont utilisés pour la production animale, moins de déchets sont émis. Les systèmes d’élevages bovins sont particulièrement montrés du doigt pour les émissions de méthane. Diverses études ont confirmé qu’augmenter l’efficacité alimentaire permettait de réduire ces émissions comme le montre la figure 25 [4].

Figure 25 : Relation entre l’efficacité alimentaire et les émissions de méthane [4]

76

4. Les analyses statistiques

Les paramètres de ration et de bouses ne sont pas corrélés, la p-value est toujours supérieure à 0,1. Le seul niveau d’apport n’est pas suffisant pour permettre d’expliquer le niveau d’assimilation. Ces résultats rejoignent les nombreuses études réalisées sur la digestion des ruminants. En effet la teneur en éléments nutritifs n’est pas le seul élément à considérer. La fibrosité de la ration et surtout la digestibilité sont toutes aussi importantes. En effet comme présenté ci-dessus, la teneur en cellulose brute dans les bouses dépend de la teneur initiale dans la ration mais aussi de la digestibilité de la cellulose brute et de la matière sèche [11].

Les corrélations testées entre l’efficacité alimentaire ou la production laitière et les paramètres de bouses donnent peu de corrélations significatives. La cellulose brute est corrélée de manière positive à l’efficacité alimentaire, c’est-à-dire que plus l’efficacité alimentaire augmente plus la teneur en cellulose brute des bouses est faible, en somme la digestion des fibres est meilleure. De la même manière, plus la production laitière augmente (par conséquent l’efficacité alimentaire aussi), moins on retrouve d’amidon dans les bouses. Ces deux conclusions vont bien dans le sens qu’une efficacité alimentaire élevée est le signe d’une meilleure digestion et assimilation des nutriments de la ration. Cependant, d’après la corrélation entre le rapport MATB/MATR et l’efficacité alimentaire, plus les rations sont riches en azote plus celui est retrouvé dans les bouses. Or le coût d’une ration est en partie du à la protéine car elle est souvent difficile à produire, elle est donc achetée. Les éleveurs sont alors tributaires des cours mondiaux et des flambées du coût des matières premières, le tourteau de soja est actuellement à plus de 600€ la tonne. Ceci remet en cause la notion d’efficacité alimentaire qui apparait comme un critère de productivité et non pas un critère de rentabilité. Pour preuve, l’étude de la corrélation entre l’efficacité alimentaire et le coût aux mille litres de lait fournie sur les feuilles de suivi, montre une corrélation très significative (p-value de 0,01), et un coefficient de corrélation de -0,411. De manière générale, une bonne efficacité alimentaire est garant d’une bonne rentabilité. Il faut néanmoins être prudent dans l’interprétation de ces données, cela dépend en premier lieu de la capacité de production sur l’exploitation des matières premières (fourrages et concentrés) et de la part de matières premières achetées. Dans le cadre du rationnement, le compromis recherché se trouve entre la rentabilité de la production et le respect de la couverture des besoins des animaux afin d’éviter tout état pathologique même subclinique. Le critère économique reste la contrainte majeure. Dans ce contexte, l’analyse chimique des bouses dans le cadre du rationnement ne paraît pas être un outil pertinent pour l’amélioration des rations.

5. Une éventuelle autre expérience

Cette étude a été menée en condition terrain avec les aléas qui vont de paire et avec un petit budget. Suite aux difficultés rencontrées, il serait intéressant de refaire ce type d’expérimentation dans un cadre plus strict et ainsi pouvoir réellement conclure quant à l’utilisation de l’analyse de bouse dans le rationnement. Le plus gros problème de cette étude a été l’obtention d’une valeur d’efficacité alimentaire fiable et cohérente avec l’expérimentation. A défaut la valeur prévisionnelle de l’efficacité alimentaire a été utilisée, elle offrait l’avantage d’avoir été obtenue de la même façon pour chaque élevage. Cependant

77

correspondait-elle à la réalité de la ration au moment de la prise d’échantillon ? Nous ne pouvons pas l’affirmer avec certitude. Une nouvelle expérience sur une période de 1 à 2 mois, pourrait être réalisée en faisant trois groupes de 6 animaux homogènes au niveau du stade de lactation à mi-lactation par exemple, pour trois niveau de ration (basse densité énergétique, moyenne et haute). Quotidiennement, notifier pour chaque animal, la ration distribuée, les quantités ingérées, les refus ainsi que la production individuelle et éventuellement la quantité de bouses émises. Une fois par semaine, recueillir un échantillon de ration, de bouse et de lait individuellement. Sur la ration et les bouses analyser les critères suivants : matière sèche, amidon, matières azotées, NDF et sur le lait : l’urée, le taux protéique et le taux butyreux. Avec ces derniers résultats, une valeur d’efficacité alimentaire pourra être calculée chaque semaine, permettant d’obtenir un suivi au niveau de l’animal, une valeur moyenne par groupe et une comparaison entre les groupes. Ainsi diverses corrélations pourront être testées.

Si les résultats sont concluants d’autres paramètres peuvent ensuite être examinés, l’influence du stade et du numéro de lactation, de la race, de l’équilibre de la ration, voir éventuellement de la nature du fourrage….

78

79

80

81

Références Bibliographiques

[1] ALBRIGHT J.L. ( 1993) Feeding behavior of dairy cattle.

Journal of dairy science 76 (2) 485-498 [2] ANDRIEU S. (2012) Comment mesurer l’efficacité alimentaire en toute simplicité. Production Laitière Moderne, (431), 28 [3] Babcock Institute. Les essentiels laitiers (page consultée le 3 Juillet 2013) Nutrition et alimentation (en ligne) Adresse URL : http://www. babcock.wisc.edu/node/126 [4] BEEVER D.E., DRACKLEY J.K. (2013) Feeding for optimal rumen and animal health and optimal feed conversion efficiency: the importance of physical nutrition In: Beever D., Harinder P.S. Makkar (eds). Proceedings of the FAO symposium: Optimization of feed use efficiency in ruminant production systems, Bangkok, 27 November 2012, Food and Agriculture organization of the United Nations, Rome, 75-90 [5] BRITT J.S., THOMAS R.C., SPEER N.C., HALL M.B. (2003) Efficiency of converting nutrient dry matter to milk in Holstein herds. Journal of dairy science, 86, 3796-3801 [6] BRUN-LAFLEUR L., DELABY L., LASSALAS J., FARGETTON M., HUSSON F., FAVERDIN P. (2009) Prévision de l’effet des interactions énergie-protéines sur la production et la composition du lait chez la vache laitière In : INRA (ed). Rencontre autour de la recherche sur le ruminant, Paris, décembre 2009, INRA, Paris, 37-40 [7] CASPER D. (2008), Factors affecting feed efficiency of dairy cows In: Tri State Dairy Nutrition Conference, 22-23 april 2008, 133-138 [8] CAUTY I., PERREAU J.M. (2009) La conduit du troupeau laitier, 2ème édition France Agricole, Paris, 280p. [9] Chambre d’agriculture Yonne (2009) (page consultée le 10 Juillet 2012) Des choix de conduite alimentaire avec un robot de distribution de la ration totale mélangée [PDF]

82

Adresse URL : http://www.caiac.fr/html page/PUBLICATION/pdf/ALIMENTATION robot boucheron.pdf [10] DELTEIL L., BRECHET C., FOURNIER E., LEBORGNE M.C. (2012) Nutrition et alimentation des animaux d’élevage Tome 1, 3ème édition Educagri, Dijon, 286p. [11] DEMARQUILLY C., CHENOST M., GIGER S. (1995) Pertes fécales et digestibilité des aliments et des rations. In : Jarrige R., Ruckebusch Y., Demarquilly C., Farce M-H., Journet M. (eds). Nutrition des ruminants domestiques. Ingestion et digestion, INRA, Paris, 601-646 [12] DEMEYER D., FIEVEZ V. (2000) Ruminants et environnement : la méthanogenèse In : Annales Zootechniques, 49, 95-112 [13] DESWYSEN A.G., DARDILLAT C., BAUMONT R. (1995) Le feuillet et ses fonctions. In : Jarrige R., Ruckebusch Y., Demarquilly C., Farce M-H., Journet M. (eds). Nutrition des ruminants domestiques. Ingestion et digestion, INRA, Paris, 407-430 [14] ENJALBERT F. (2012, 20 septembre) Cours de cinquième année spécialité Animaux de Production. Vetagro Sup Campus Vétérinaire [15] ENJALBERT F., ALVES DE OLIVEIRA L. (2013) Maximiser l’ingestion pout optimiser les performances et réduire les maladies nutritionnelles du post-partum. Le point vétérinaire, (13), 2-7 [16] FAICHNEY G.J. (1995) Transit des digesta dans le tube digestif des ruminants. In : Jarrige R., Ruckebusch Y., Demarquilly C., Farce M-H., Journet M. (eds). Nutrition des ruminants domestiques. Ingestion et digestion, INRA, Paris, 431-464 [17] FREITAS E. ( 2011) Feed efficiency in dairy cattle production Vanbeek Nutrition. Communication personnelle [18] GRIFFOUL B. (2010) L’efficacité alimentaire ou comment optimiser l’ingestion Réussir Lait, (242), 54-56

83

[19] GUILLOTEAU P., LE HUEROU-LURON I., MALBERT C.-H., TOULLEC R. (1995) Les secrétions digestives et leur régulation. In : Jarrige R., Ruckebusch Y., Demarquilly C., Farce M-H., Journet M. (eds). Nutrition des ruminants domestiques. Ingestion et digestion, INRA, Paris, 499-526 [20] HEINRICHS J., KONONOFF P. (1996) (page consultée le 30 Juillet 2012) Evaluating particle size of forages and TMRs using the new Penn State Forage Particle Separator [PDF] Adresse URL : http://www.vetmed.wsu.edu/courses-jmgay/documents/oldparticle96201.pdf [21] HUTJENS M.F. ( 2005) Dairy Efficiency and dry matter intake In: Proceeding of the 7th Western Dairy Management Conference, Reno, 9 -11 mars 2005. 71-76 [22] HUTJENS M.F. (2007) Practical approaches to feed efficiency and applications on farm In: Penn State Dairy Cattle Nutrition Workshop, 13-14 November 2007, Grantville, 1-5 [23] INRA (2007) Alimentation des bovins, ovins, caprins. Inra, Paris, 307p [24] Institut de l’élevage (2010) De la digestion des aliments au calcul des besoins des animaux : les bases de l’alimentation des bovins . In BROCARD V., BRUNSCHWIG P., LEGARTO J., PACCARD P., ROUILLE B., BASTIEN D., LECLERC M-C., Guide Pratique de l’alimentation du troupeau bovin laitier , Institut de l’élevage, Institut de l’élevage, Paris, 13-28 [25] JARRIGE R., DULPHY J-P., FAVERDIN P., BAUMONT R., DEMARQUILLY C. (1995) Activités d’ingestion et de ruminations. In : Jarrige R., Ruckebusch Y., Demarquilly C., Farce M-H., Journet M. (eds). Nutrition des ruminants domestiques. Ingestion et digestion, INRA, Paris, 123-181 [26] JOURNET M., HUNTINGTON G., PEYRAUD J.-L. (1995) Le bilan des produits terminaux de la digestion In : Jarrige R., Ruckebusch Y., Demarquilly C., Farce M-H., Journet M. (eds) Nutrition des ruminants domestiques. Ingestion et digestion, INRA, Paris, 671-720 [27] LINN J., TERRE TRULA M., CASPER D., RAETH KNIGHT M. (2007) (page consultée 20 Juillet 2012) Feed efficiency of lactating dairy cows [PDF]

84

Adresse URL : http://www.cvmbs.colostate.edu/ilm/proinfo/cdn/2007/Feed%20Efficiency%20in%20Lactating%20Dairy%20Cows.pdf [28] LONCKE C. (2009) Modélisation des relations entre les aliments et les flux splanchniques de nutriments énergétiques chez le ruminant Thèse de doctorat L’institut des sciences et industries du vivant et de l’environnement, Agro Paris Tech, Paris, 458p [29] MALBERT C.-H., FLORAMONTI J., BUENO L., RUCKEBUSCH Y. (1995) Motricité et transit gastro-intestinal. In : Jarrige R., Ruckebusch Y., Demarquilly C., Farce M-H., Journet M. (eds). Nutrition des ruminants domestiques. Ingestion et digestion, INRA, Paris, 465-488 [30] MALBERT C-H., RUCKEBUSCH Y., BUENO L., BAUMONT R., THEODOROU V., BRIKAS P. (1995) Motricité du complexe gastrique. In : Jarrige R., Ruckebusch Y., Demarquilly C., Farce M-H., Journet M. (eds). Nutrition des ruminants domestiques. Ingestion et digestion, INRA, Paris, 224-252 [31] MAULFAIR D., HEINRICHS J., ISHLER V. (2011) Feed efficiency for lactating dairy cows and its relationship to income over feed costs. DAS. 183, 1-6 [32] MONTEILS V., JURJANZ S., BLANCHART G., LAURENT F.(2003) Effets des teneurs en MAT et en énergie de la ration sur la distribution de l’azote entre le lait, l’urine et les fèces chez les vaches laitières In : INRA (ed). Rencontre autour de la recherche sur le ruminant, Paris, décembre 2003, INRA, Paris, 393 [33] National Research Council (2001) Nutrient requirements of dairy cattle 7th edition In National Academy of Sciences, Washington, 381p [34] NELSON A.J. (1996) On farm nutrition diagnostics In : Proceedings 29th annual convention of American Association of Bovine Practitioners, San Diego, 12 au 14 September 1996, 76-85 [35] PEYRAUD J.L., DELABY L., LAMBERTON P., LASSALAS J. (2007) Dynamique des fermentations ruminales des ensilages de maïs et production de matière grasse laitière chez la vache laitière

85

In : INRA(ed). Rencontre autour de la recherche sur le ruminant, Paris, décembre 2007, INRA, Paris, 260 [36] PRODUCTION LAITIERE MODERNE (2000) Fiches repères Tome 2 PLM, Rennes, 50p [37] REMOND B., BRUGERE H., PONCET C., BAUMONT R. (1995) Le contenu du réticulo-rumen. In : Jarrige R., Ruckebusch Y., Demarquilly C., Farce M-H., Journet M. (eds). Nutrition des ruminants domestiques. Ingestion et digestion, INRA, Paris, 253-298 [38] ROLLIN F. Tests de terrain pour la mise en évidence des pathologies sub-clinique de la vache laitière In : Journées européennes organisées par la Société Française de Buiatrie : Actualités en buiatrie, Paris, 28-30 novembre 2001, 18 – 32

[39] SAUTET J. (1995) L’appareil digestif et ses adaptations. In : Jarrige R., Ruckebusch Y., Demarquilly C., Farce M-H., Journet M. (eds). Nutrition des ruminants domestiques. Ingestion et digestion, INRA, Paris, 183-222 [40] SAUVANT D. (2000) Granulométrie des rations et nutrition des ruminants. INRA Production Animale, 13, (2), 99-108 [41] SAUVANT D., DULPHY J-P., MICHALET-DOREAU B. (1990) Le concept d’indice de fibrosité des aliments des ruminants INRA Production Animale, 3, (5), 309-318 [ 42] SAUVANT D., GIGER-REVERDIN S. (2010) Influence du régime alimentaire sur les composantes du bilan carbone des ruminants d’élevage In : INRA (ed). Rencontre autour de la recherche sur le ruminant, Paris, décembre 2010, INRA, Paris, 347 [43] SAUVANT D., GRENET E., DOREAU M. (1995) Dégradation chimique des aliments dans le réticulo-rumen : cinétique et importance. In : Jarrige R., Ruckebusch Y., Demarquilly C., Farce M-H., Journet M. (eds). Nutrition des ruminants domestiques. Ingestion et digestion, INRA, Paris, 383-406 [44] SAUVANT D., MESCHY F., MERTENS D. (1999) Les composantes de l’acidose ruminale et les effets acidogènes des rations

86

INRA Production Animale, 12, (1), 49-60 [45] SAUVANT D., MERTENS D. (1998) Influence des caractéristiques de la ration sur la synthèse microbienne de la panse et la partition des flux d’azote chez les bovins In : INRA (ed). Rencontre autour de la recherche sur le ruminant, Paris, décembre 1998, INRA, Paris, 230 [46] THIEBAULT J.J. (2009, 10 février) Cours de première année. Physiologie de la digestion chez les ruminants Vetagro Sup Campus Vétérinaire

[47] THOMET P., STEIGER BURGOS M. (2007) Réflexions sur l’efficacité en production laitière. Revue suisse agricole. 39 (3), 291-296 [48] TISSERAND J.-L., DEMARQUILLY C.(1995) Digestion et absorption dans le gros intestin In : Jarrige R., Ruckebusch Y., Demarquilly C., Farce M-H., Journet M. (eds.) Nutrition des ruminants domestiques. Ingestion et digestion, INRA, Paris, 583-600 [49] TOULLEC R., LALLES J.-P. (1995) Digestion dans la caillette et l’intestin grêle. In : Jarrige R., Ruckebusch Y., Demarquilly C., Farce M-H., Journet M. (eds). Nutrition des ruminants domestiques. Ingestion et digestion, INRA, Paris, 527-582 [50] VAGNEUR M. (2007) Examen des bouses des vaches laitières en relation avec l’alimentation. In SNGVT . Recueil des conférences des Journées Nationales des Groupements Techniques Vétérinaires, Nantes , 23-25 mai 2007, GTV , Paris, p 423-429 [51] VAN DER STELT B., VAN VLIET P.C.J., REIJIS J.W., TEMMIGHOFF E.J.M., RIEMSDIJK W.H. (2008) Effects of dietary protein and energy levels on cow manure excretion and ammonia volatilization. Journal of dairy science, 91, (12), 4811-4821 [52] VANDEHAAR M.J., St PIERRE N. (2006) Major advances in nutrition: Relevance to the sustainability of the dairy industry. Journal of dairy science, 89, (4), 1280-1291 [53] VERITE R., DELABY L. (1998)

87

Conduite alimentaire et rejets azotés chez la vache laitière. Interrelations avec les performances In : INRA (ed). Rencontre autour de la recherche sur le ruminant, Paris, décembre 1998, INRA, Paris, 185 [54] VERLEUR A. (2011) Des idées pratiques et des repères pour juger l’efficacité de la ration Production Laitière Moderne, (425), 22-24 [55] VERLEUR A. (2012) Pour améliorer l’efficacité alimentaire, conseils pratiques, techniques et experts Production Laitière Moderne, (435), 28-29 [56] WEISS W.P., St PIERRE N.R., WILLETT L.B. (2007) Factors affecting manure output on dairy farms In: Tri State Dairy Nutrition Conference, 24-25 avril 2007, 55-62 [57] WEISS W.P., WILLETT L.B., St-PIERRE N.R., BORGER D.C., McKELVEY T.R., WYATT D.J. (2009) Varying forage type, metabolizable protein concentration, carbohydrate source affects manure excretion, manure ammonia and nitrogen metabolism of dairy cows Journal of Dairy Science, 92, (11), 5607-5619 [58] WOLTER R., PONTER A., (2012) Mode de digestion et conséquences In : WOLTER R., PONTER A. (eds), Alimentation de la vache laitière, France Agricole, Paris, 24-97

88

89

Annexes

90

91

Annexe 1 : Lettre aux éleveurs

Bonjour,

Je suis étudiante en 4ème année à l’école vétérinaire de Lyon (Vetagro-Sup). Dans le cadre de mes études, je dois réaliser une thèse afin d’obtenir le grade de Docteur Vétérinaire, condition maintenant indispensable pour exercer.

Pour ma thèse, j’ai choisi de travailler sur un sujet de nutrition bovine en partenariat avec la société BDM. L’intitulé exact est le suivant « Etude de la corrélation entre l’efficacité alimentaire et l’analyse des résidus de bouses chez les vaches laitières alimentées avec une ration totale mélangée ».

L’étude consistera à comparer l’efficacité alimentaire (quantité de matière sèche ingérée par kg de lait produit), et les résidus retrouvés dans les bouses (matière grasse, matière azotées, amidon).

Dans ce cadre, la société BDM a mis à ma disposition sa liste d’éleveurs, une trentaine d’élevage ont été retenu, dont le vôtre.

J’aurai besoin de quelques renseignements concernant votre élevage, et de mettre un peu votre troupeau à contribution.

C’est pourquoi est joint à ce courrier, un tableau concernant votre ration à remplir tous les jours, durant une dizaine jour avant le passage de votre consultant BDM.

Attention, cette ration doit exclure tout pâturage.

Elle doit être stabilisée pendant 10 jours avec le minimum de variation. A l’issue de cette période, vous procéderez aux prélèvements suivants : le premier jour : la ration distribuée. Le deuxième jour, au cours d’une de ses visites, votre consultant BDM procédera au prélèvement de lait, et de bouse. Une fiche de réalisation des prélèvements est jointe à ce courrier.

Les échantillons seront analysés en laboratoire, puis je procéderai à l’analyse statistique des résultats recueillis, j’essayerai d’établir un lien entre l’ingéré et les résidus.

Les conclusions de ce travail seront disponibles pour fin 2013.

Pour plus d’informations, vous pouvez me contacter par mail, à l’adresse suivante : anneclaire.carjot@wanadoo.fr

Je vous remercie par avance de votre collaboration.

Anne Claire Carjot

Annexe 2 : Protocole de thèse

92

Dans le cadre de l’étude de la relation entre l’efficacité alimentaire et l’analyse de bouse, je vous invite à renseigner les différentes sections suivantes, ainsi que de procéder aux prélèvements d’échantillons de bouses sur 10% des animaux du troupeau, tous types d’animaux confondus (en terme de rang de lactation, de stade).

Les prélèvements doivent être réalisés, à une période où votre troupeau ne pâture pas, après la mise en place d’une ration pendant une dizaine de jours (temps nécessaire à l’adaptation du système digestif à la nouvelle ration).

*Nombre moyen de vaches laitières en production :

*Niveau moyen de production (par vache et par an) :

*Date des derniers traitements antiparasitaires contre les strongles et la douve, dénomination du produit utilisé, posologie :

*Description de la ration distribuée, joindre les analyses d’ensilages, la valeur des différents composants, (cf. tableau page suivante) :

93

Annexe 3 : Fiche protocole Eleveur

94

Annexe 4 : Feuille de relevé de ration

Aliments (par ordre de chargement)

%MS J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8 J9 J10

Nombre de vaches

Quantité de refus

Quantité distribuée aux autres animaux

Poids total mélangeuse

95

Annexe 5 : Fiche Protocole Consultans

96

Annexe 6: Fiche Penn State

Elevage :

PENN-STATE Comment ? Prendre une poignée de ration complète à l’auge (avant que les vaches ne la touche). Peser la poignée avec la balance au Gr près. Tamiser la ration : 5 va-et-vient et 7 ¼ de tours. Peser les différents étages. Objectifs = Fibres = 6 à 12 % Particules Moyennes = 40 à 60 % Particules Fines = Moins de 50 % Poids initial :

LAIT Numéro du flacon

Poids ou %

Remarques

Plateau du haut

Plateau intermédiaire

Plateau du bas

97

Annexe 7 : Document d’accompagnement Ration

98

Annexe 8 : Document d’accompagnement Bouse

99

Annexe 9 : Feuille Suivi BDM

100

Annexe 10 : Résultats Expérimentation

Lait Bouses Ration EA TB TP Urée MS CB AMI MAT MS MAT CB AMI g/L g/L mg/L %MB g/kg MS %MB g/kg MS 44,2 33,1 329 12,9 247,1 9,8 162 36,5 159 205,2 171,7 1,403 37,5 32,8 433 12,9 261 14,1 39,2 184 204 204,3 1,630 39,1 31,7 305 13,8 253 0 152 44,3 153 200,2 170,7 1,228 43,9 32 213 12,1 274,1 29,3 43,6 151 176 256,5 1,283 44,3 34,2 353 13,1 213,1 0 170 40 177 189,2 169,6 1,386 41,9 32,7 358 13,7 270,1 0 148 38,6 160 223 145,7 1,398 41,5 32,7 442 13,2 242,3 16,3 168 44,1 156 185,2 189,1 1,368 42,6 32,6 325 12,3 268,1 27,2 145 31,4 115 187,1 277,2 1,420 39,1 33,2 313 13,4 231 20,7 176 43,8 169 194 177,2 1,383 43,2 32,8 427 14,4 231,2 0 170 36,8 139 225,2 126,1 1,572 43,4 32,6 387 13,5 244,1 16,3 158 41,7 139 201,9 228,3 1,528 42,1 31,7 368 13,9 243,9 79,3 202 35,4 151 240,1 113 1,504 43,4 33,6 377 18,6 276 4,3 175 38,7 152 184,1 221,7 1,490 43,9 34,6 391 12,9 255,2 19,6 162 39,5 185 182,2 164,1 1,297 40,3 33,7 303 12,7 275,2 5,4 180 36,7 149 191,1 201,1 1,273 32,1 26,7 197 12,9 280,1 16,3 148 41,4 145 206,2 204,3 1,275 52,9 35,7 284 11,6 244,1 5,4 162 40,4 143 230,1 137 1,446 42,8 33,8 332 13,2 214 8,7 164 43,1 152 206,2 162 1,319 39,4 32,1 250 14,3 238,2 16,3 162 43,7 153 197,1 163 1,270 41,4 34,1 258 13,2 266,3 39,1 147 39,9 145 197,2 222,8 1,374 37,8 30,7 300 22,2 240 14,1 156 35,1 158 231 162 1,372 38 32,2 243 13,9 306 2,2 149 37,6 143 216,2 195,7 1,225

44,1 33,9 260 11,8 234,3 0 182 33,5 141 187,4 141,3 1,399 45,6 34 318 10,9 226,2 41,3 133 38,7 147 195,2 178,3 1,424 41,8 32,8 298 13,6 244,2 54,3 164 33,2 129 206,1 201,1 1,264 42,5 32,5 370 10,8 242,2 0 177 43,9 185 200,1 129,3 1,453 42,5 32,5 370 10,7 249,2 0 168 37 163 254,1 110,9 1,123 49,9 33,7 188 13,5 288 0 207 52,2 155 232,2 114,1 1,355 40,3 32,3 352 13,3 224 46,7 174 35,9 138 258,1 120,7 1,444 41 33,6 318 12,7 250,1 0 167 41,3 118 211,1 246,7 1,678

38,6 31,1 234 12,7 253 61,9 160 38,3 144 205 204,3 1,225 39,6 32,1 409 12,6 258,1 28,3 162 40,5 172 196,2 217,4 1,354 36,1 30,4 319 13,5 268 16 159 39,1 166,5 213,2 233,7 1,268 41,6 33,8 395 13,6 239,1 51,1 239 35 162 216,1 159,8 1,412 40,2 32,2 414 14,6 246 17,4 246 42,3 145 242,3 127,2 1,472 42,7 32,7 365 14,9 228,2 16,3 159 37 146 212,2 142,4 1,602 43,7 33,3 332 13,3 255,3 0 170 38,4 151 254,2 152,2 1,362

101

Annexe 11 : Conversion en lait standard

TB TP Quantité Lait

Lait Standard g/L g/L L L

44,2 33,1 28,4 30,34 37,5 32,8 42 41,25 39,1 31,7 27 26,84 43,9 32 27 28,52 44,3 34,2 32 34,49 41,9 32,7 29,3 30,37 41,5 32,7 28,5 29,40 42,6 32,6 29,2 30,50 39,1 33,2 29 29,15 43,2 32,8 30,5 32,13 43,4 32,6 32,7 34,48 42,1 31,7 27,7 28,57 43,4 33,6 29,3 31,12 43,9 34,6 28,5 30,66 40,3 33,7 27,7 28,36 32,1 26,7 27 23,46 52,9 35,7 32 38,29 42,8 33,8 27 28,51 39,4 32,1 28,5 28,52 41,4 34,1 25,4 26,44 37,8 30,7 27 26,20 38 32,2 24 23,62

44,1 33,9 30,2 32,40 45,6 34 29 31,68 41,8 32,8 29,5 30,56 42,5 32,5 32 33,36 42,5 32,5 23,5 24,50 49,9 33,7 20,6 23,57 40,3 32,3 30 30,41 41 33,6 32,1 33,13

38,6 31,1 27 26,55 39,6 32,1 29,1 29,19 36,1 30,4 31,6 29,92 41,6 33,8 32 33,31 40,2 32,2 34,1 34,49 42,7 32,7 30 31,40 43,7 33,3 32,6 34,67

102

Annexe 12 : Rapport TB/TP

TB TP TB/TP 44,2 33,1 1,34 37,5 32,8 1,14 39,1 31,7 1,23 43,9 32 1,37 44,3 34,2 1,30 41,9 32,7 1,28 41,5 32,7 1,27 42,6 32,6 1,31 39,1 33,2 1,18 43,2 32,8 1,32 43,4 32,6 1,33 42,1 31,7 1,33 43,4 33,6 1,29 43,9 34,6 1,27 40,3 33,7 1,20 32,1 26,7 1,20 52,9 35,7 1,48 42,8 33,8 1,27 39,4 32,1 1,23 41,4 34,1 1,21 37,8 30,7 1,23 38 32,2 1,18

44,1 33,9 1,30 45,6 34 1,34 41,8 32,8 1,27 42,5 32,5 1,31 42,5 32,5 1,31 49,9 33,7 1,48 40,3 32,3 1,25 41 33,6 1,22

38,6 31,1 1,24 39,6 32,1 1,23 36,1 30,4 1,19 41,6 33,8 1,23 40,2 32,2 1,25 42,7 32,7 1,31 43,7 33,3 1,31

103

Annexe 13 : Résultats Tamisage

Haut Intermédiaire Bas EA 20,1 51,8 27,9 1,123 15,4 57,3 27,3 1,225 14,6 50,2 35,2 1,228 31 39 30 1,27

10,7 52,1 36 1,273 12 48,8 38,2 1,275

13,4 44,3 42,1 1,283 39,3 26 35,3 1,297 49 29 22 1,319 65 16,5 18,5 1,355 5,9 62,9 31,2 1,368 38 34,5 27,5 1,374

27,5 38,5 34 1,383 17,1 50,4 32,5 1,386 6,7 60 33,3 1,398 18,6 55,5 32,9 1,399 30,6 36,4 32,9 1,403 21 63 16 1,42 25 49 28 1,424

10,1 52,1 36 1,441 49,3 32,8 17,9 1,444 34,5 46,7 34,5 1,453 15 51 33 1,49

42,4 33,3 24,3 1,504 20,8 47,3 35,5 1,528 18,6 58,5 22,9 1,572 16 45 33 1,63 20 52 28 1,678

104

Annexe 14 : Diagramme de dispersion : paramètres des bouses

MS CB

AMI MAT

105

Annexe 15 : Diagramme de dispersion : paramètres de ration

MS CB

AMI MAT

106

Annexe 16 : Diagramme de dispersion et test de normalité de l’efficacité alimentaire

Diagramme de dispersion de l’efficacité alimentaire

Test de normalité de l’efficacité alimentaire : QQ plot

107

Annexe 17 : Test de normalité des paramètres de bouse

MS CBB

AMI MAT

108

Annexe 18 : test de normalité des paramètres de ration

MS CB

AMI MAT

109

Annexe 19 : Diagramme de dispersion et test de normalité :

MATB / MATR MATR-MATB

MATB/MATR MATR-MATB

110

Annexe 20 : Groupe pour l’ANOVA en fonction de la production laitière en lait standard

Groupe LST MSB CBB AMIB MATB MSR MATR CBR AMIR I 23,5 12,9 280,1 16,3 148 41,4 145 206,2 204,3 I 23,6 13,5 288 0 207 52,2 155 232,2 114,1 I 23,6 13,9 306 2,2 149 37,6 143 216,2 195,7 I 24,5 10,7 249,2 0 168 37 163 254,1 110,9 I 26,2 22,2 240 14,1 156 35,1 158 231 162 I 26,4 13,2 266,3 39,1 147 39,9 145 197,2 222,8 I 26,5 12,7 253 61,9 160 38,3 144 205 204,3 I 26,8 13,8 253 0 152 44,3 153 200,2 170,7

Moyenne 25,1 14,1 267,0 16,7 160,9 40,7 150,8 217,8 173,1 Variance 2,2 11,7 510,3 514,1 397,3 29,5 56,8 390,6 1772,4

II 28,4 12,7 275,2 5,4 180 36,7 149 191,1 201,1 II 28,5 13,2 214 8,7 164 43,1 152 206,2 162 II 28,5 12,1 274,1 29,3 43,6 151 176 256,5 II 28,5 14,3 238,2 16,3 162 43,7 153 197,1 163 II 28,6 13,9 243,9 79,3 202 35,4 151 240,1 113 II 29,2 13,4 231 20,7 176 43,8 169 194 177,2 II 29,2 12,6 258,1 28,3 162 40,5 172 196,2 217,4 II 29,4 13,2 242,3 16,3 168 44,1 156 185,2 189,1 II 29,9 13,5 268 16 159 39,1 166,5 213,2 233,7 II 30,3 12,9 247,1 9,8 162 36,5 159 205,2 171,7 II 30,4 13,7 270,1 0 148 38,6 160 223,1 145,7 II 30,4 13,3 224 46,7 174 35,9 138 258,1 120,7 II 30,5 12,3 268,1 27,2 145 31,4 115 187,1 277,2 II 30,6 13,6 244,2 54,3 164 33,2 129 206,1 201,1 II 30,7 12,9 255,2 19,6 162 39,5 185 182,2 164,1 II 31,1 18,6 276 4,3 175 38,7 152 184,1 221,7 II 31,4 14,9 228,2 16,3 159 37 146 212,2 142,4 II 31,7 10,9 226,2 41,3 133 38,7 147 195,2 178,3

Moyenne 29,8 13,4 249,1 24,4 164,4 38,6 152,8 202,9 185,3 Variance 1,2 2,4 392,8 403,7 232,6 13,5 251,3 440,2 1960,3

III 32,1 14,4 231,2 0 170 36,8 139 225,2 126,1 III 32,4 11,8 234,3 0 182 33,5 141 187,4 141,3 III 33,1 12,7 250,1 0 167 41,3 118 211,1 246,7 III 33,3 13,6 239,1 51,1 239 35 162 216,1 159,8 III 33,4 10,8 242,2 0 177 43,9 185 200,1 129,3 III 34,5 13,5 244,1 16,3 158 41,7 139 201,9 228,3 III 34,5 13,1 213,1 0 170 40 177 189,2 169,6 III 34,5 14,6 246 17,4 246 42,3 145 242,3 127,2 III 34,7 13,3 255,3 0 170 38,4 151 254,2 152,2 III 38,3 11,6 244,1 5,4 162 40,4 143 230,1 137 III 41,3 12,9 261 14,1 39,2 184 204 204,3

Moyenne 34,7 12,9 241,9 9,5 184,1 39,3 153,1 214,7 165,6 Variance 7,4 1,4 164,8 241,9 996,7 10,1 457,1 457,1 1799,6

111

CBB CBR LST Groupe 213,1 189,2 34,5 I 214 206,2 28,5 I 224 258,1 30,4 I

226,2 195,2 31,7 I 228,2 212,2 31,4 I 231 194 29,2 I

231,2 225,2 32,1 I 234,3 187,4 32,4 I 238,2 197,1 28,5 I 239,1 216,1 33,3 I 240 231 26,2 I

229,0 210,2 30,7 MoyGI 242,2 200,1 33,4 II 242,3 185,2 29,4 II 243,9 240,1 28,6 II 244,1 201,9 34,5 II 244,1 230,1 38,3 II 244,2 206,1 30,6 II 246 242,3 34,5 II

247,1 205,2 30,3 II 249,2 254,1 24,5 II 250,1 211,1 33,1 II 253 200,2 26,8 II 253 205 26,5 II

255,2 182,2 30,7 II 255,3 254,2 34,7 II 258,1 196,2 29,2 II 248,5 214,3 31,0 Moy GII 261 204 41,3 III

266,3 197,2 26,4 III 268 213,2 29,9 III

268,1 187,1 30,5 III 270,1 223,1 30,4 III 274,1 176 28,5 III 275,2 191,1 28,4 III 276 184,1 31,1 III

280,1 206,2 23,5 III 288 232,2 23,6 III 306 216,2 23,6 III

275,7 202,8 28,8 MoyGIII

Annexe 21 : Groupe pour l’ANOVA en fonction de la cellulose brute des bouses

112

AMIB AMIR LST Groupe 0,0 170,7 26,8 I 0,0 169,6 34,5 I 0,0 145,7 30,4 I 0,0 126,1 32,1 I 0,0 141,3 32,4 I 0,0 129,3 33,4 I 0,0 110,9 24,5 I 0,0 114,1 23,6 I 0,0 246,7 33,1 I 0,0 152,2 34,7 I 0,0 150,7 30,5 MoyGI 2,2 195,7 23,6 II 4,3 221,7 31,1 II 5,4 201,1 28,4 II 5,4 137,0 38,3 II 8,7 162,0 28,5 II 9,8 171,7 30,3 II 14,1 204,3 41,3 II 14,1 162,0 26,2 II 16,0 233,7 29,9 II 16,3 189,1 29,4 II 16,3 228,3 34,5 II 16,3 204,3 23,5 II 16,3 163,0 28,5 II 16,3 142,4 31,4 II 17,4 127,2 34,5 II 19,6 164,1 30,7 II 12,4 181,7 30,6 MoyGII 20,7 177,2 29,2 III 27,2 277,2 30,5 III 28,3 217,4 29,2 III 29,3 256,5 28,5 III 39,1 222,8 26,4 III 41,3 178,3 31,7 III 46,7 120,7 30,4 III 51,1 159,8 33,3 III 54,3 201,1 30,6 III 61,9 204,3 26,5 III 79,3 113,0 28,6 III 43,6 193,5 29,5 MoyGIII

MATB MATR LST Groupe 133,0 147,0 31,7 I 145,0 115,0 30,5 I 147,0 145,0 26,4 I 148,0 160,0 30,4 I 148,0 145,0 23,5 I 149,0 143,0 23,6 I 152,0 153,0 26,8 I 156,0 158,0 26,2 I 158,0 139,0 34,5 I 159,0 166,5 29,9 I 159,0 146,0 31,4 I 150,4 147,0 28,6 Moy GI 160,0 144,0 26,5 II 162,0 159,0 30,3 II 162,0 185,0 30,7 II 162,0 143,0 38,3 II 162,0 153,0 28,5 II 162,0 172,0 29,2 II 164,0 152,0 28,5 II 164,0 129,0 30,6 II 167,0 118,0 33,1 II 168,0 156,0 29,4 II 168,0 163,0 24,5 II 163,7 152,2 30,0 Moy GII 170,0 177,0 34,5 III 170,0 139,0 32,1 III 170,0 151,0 34,7 III 174,0 138,0 30,4 III 175,0 152,0 31,1 III 176,0 169,0 29,2 III 177,0 185,0 33,4 III 180,0 149,0 28,4 III 182,0 141,0 32,4 III 202,0 151,0 28,6 III 207,0 155,0 23,6 III 239,0 162,0 33,3 III 246,0 145,0 34,5 III 189,8 154,9 31,2 Moy

GIII

Annexe 22 et 23 : Groupe pour l’ANOVA en fonction de l’amidon des bouses (22) et en fonction des matières azotées des bouses (23)

113

NOM PRENOM : CARJOT ANNE CLAIRE

TITRE : Etude de la corrélation entre l’efficacité alimentaire et l’analyse

des résidus de bouses chez les vaches laitières nourries avec une ration

totale mélangée

Thèse d’Etat de Doctorat Vétérinaire : Lyon, 12 décembre 2013

RESUME :

La conjoncture économique agricole est de plus en plus contraignante et l’alimentation est le poste de

charge le plus conséquent. C’est dans ce contexte que la notion d’efficacité alimentaire définie comme la

quantité de lait produit par kilogramme de matière sèche ingérée, a connu un regain d’intérêt. Les bouses

en tant que résidus de la digestion de la ration pourraient constituer, via leurs analyses, un outil

d’amélioration des rations et in fine de l’efficacité alimentaire.

Dans cette étude, nous avons cherché à mettre en évidence la relation entre l’efficacité alimentaire et la

composition des bouses chez la vache laitière, via des prélèvements de ration, de bouses et de lait. Il en

ressort que la composition de la ration ne préjuge en rien de celle des bouses. Aucune relation entre

l’efficacité alimentaire et la composition de la ration n’a été mise en évidence. Et seule la teneur en

cellulose brute des bouses présente une corrélation négative avec l’efficacité alimentaire.

Cependant, un paradoxe apparait entre la productivité et la rentabilité. En effet, quand les animaux sont

plus efficaces, la ration est mieux utilisée sauf en ce qui concerne la matière azotée. Or c’est elle qui coûte

le plus cher. L’analyse chimique des bouses ne constitue pas un outil pertinent et fiable dans le cadre de

l’amélioration du rationnement des vaches laitières.

MOTS CLES : - alimentation - rationnement - vaches laitières - fèces JURY : Président : Monsieur le Professeur Olivier Monneuse 1er Assesseur : Monsieur le Professeur Laurent Alvès de Oliveira 2ème Assesseur : Monsieur le Professeur Etienne Benoit

DATE DE SOUTENANCE : 12 décembre 2013

ADRESSE DE L’AUTEUR :

Les Cruets 01400 SULIGNAT