Valeurs alimentaires à différents stades de récolte. Conséquences sur le choix variétal et les conditions de rationnement

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1 Septembre 2004 Compte rendu Département Techniques d Elevage et Qualité Service Lait Jean LEGARTO Maïs fourrage à grain farineux ou vitreux pour vaches laitières Valeurs alimentaires à différents stades de récolte. Conséquences sur le choix variétal et les conditions de rationnement

2 ARPEB Institut de l Elevage Force Limagrain Domaine d Ognoas Arthez d Armagnac 149, rue de Bercy PARIS Cedex 12 23, Boucle de la Ramée F38291 Saint Quentin Fallavier Maïs fourrage farineux ou vitreux pour vaches laitières. Valeurs alimentaires à différents stades de récolte. Logos IE, ARPEB et Force Limagrain. Jean LEGARTO Didier CARLES Institut de l'elevage ARPEB Avec la collaboration de l ensemble du personnel du Domaine d Ognoas et la participation financière du Conseil Régional d Aquitaine.

3 Sommaire. SOMMAIRE A) LES OBJECTIFS... 1 B) LE DISPOSITIF MIS EN PLACE ) Le dispositif général ) Le matériel expérimental ) Les maïs fourrages pour les deux essais zootechniques ) Les animaux ) Les concentrés et le foin de luzerne ) Le schéma expérimental ) La période pré expérimentale ) La période expérimentale ) Les contrôles effectués ) Au niveau des cultures et des fourrages ) Au niveau des vaches laitières C) LES RESULTATS ) Les résultats fourragers ) Les principales caractéristiques des maïs fourrages récoltés ) La composition et la conservation des fourrages après ensilage ) Les résultats zootechniques sur vaches laitières ) Les ingestions des vaches laitières ) Les productions laitières ) Les gains de poids vifs et les états d engraissement ) Autres critères explicatifs ) La valorisation des rations ingérées ) La valorisation énergétique ) La couverture théorique des besoins azotés D) DISCUSSION ) La production fourragère ) Les rendements ) La composition et la conservation des fourrages ) La composition relative à la matière sèche ) La composition relative à la partie végétative stable ) Les finesses de hachage ) La conservation des fourrages ) Discussion des performances zootechniques ) Les ingestions et niveaux alimentaires ) Discussion sur les productions laitières ) Discussion sur les gains de poids et les états d engraissement ) Discussion sur les valorisations énergétiques des régimes alimentaires ) Autres éléments de discussion ) La couverture des besoins azotés

4 2.5.2) Les finesses de hachage ) Les rejets d amidon dans les bouses et leurs compositions ) Les profils fermentaires des jus de rumen ) Les mesures de dégradabilité in vivo ) Cohérence des résultats in vivo et des prédictions à partir des résultats in vitro CONCLUSION ANNEXE 1 : COURBE DE DISTRIBUTION DE LA GRANULOMETRIE ANNEXE 2 : EVOLUTION DE L EXTRAIT SEC DU FOURRAGE LORS DE LA DISTRIBUTION ANNEXE 3 : EVOLUTION DE L INGESTION ANNEXE 4 : PRODUCTIONS LAITIERES VL ANNEXE 5 : PRODUCTIONS LAITIERES VL ANNEXE 6 : EVOLUTION DE L UREE DU LAIT... 1 ANNEXE 7 : EVOLUTION DES TAUX LEUCOCYTAIRES... 2 ANNEXE 8 : PATHOLOGIE D ESSAI

5 Résumé La bibliographie évoque fréquemment la dégradabilité des parois du maïs fourrage qui discrimine le plus les valeurs énergétiques. Mais de nombreux travaux ont aussi montré une forte variabilité de la dégradation ruminale de l amidon en fonction du génotype de maïs. Lez caractère vitreux des cornés précoces ou le caractère farineux des dentés tardifs est l origine la plus connue. La matière protéique entourant les granules d amidon est mise en place précocement dans les cornés et limite la digestion ruminale en la différant en partie dans les intestins des bovins. Ces différences peuvent-elles entraîner des écarts de valorisation perceptibles au niveau des vaches laitières? Un essai a été mené en 2001/ 2002 par l ARPEB Ognoas (Association Régionale Pour l Expérimentation Bovine Aquitaine) et l Institut de l Elevage en collaboration avec Force Limagrain. Deux types de maïs (vitreux = V et farineux = F) ont été croisés avec deux stades de récolte (30 % de MS plante entière := 1 et 40 % de MS = 2). Il y a eu équivalence des valeurs alimentaires entre vitreux et farineux malgré des nuances. Les mesures réalisées dans ces essais zootechniques ont révélé des niveaux d ingestion quotidienne légèrement supérieurs pour les dentés que pour les cornés: au stade le plus précoce (+0,4 kg dems/v/j) et notablement plus conséquents au stade le plus avancé (+ 1,5 kg de MS). Les performances zootechniques (laitières et pondérales) ont été très similaires pour les différentes modalités. Il s en suit des valorisations énergétiques des ingestions équivalents au stade le plus précoce pour les 2 génotypes ( F1 : 0,92 UFL/kg de MS et V1 : 0,93) mais une moindre valorisation énergétique des ingestions du maïs denté au stade le plus mûr. (F2 : 0,83 UFL et V2 : 0,88 UFL). La moindre vitesse de dégradation de l amidon des vitreux est compensée par une meilleure dégradation des parois. Cette meilleure valorisation énergétique des maïs cornés ne reflète pas une moins bonne digestibilité globale de la plante entière des maïs farineux dentés. Les mesures de dégradabilité in sacco ont montré que la moindre vitesse de dégradation de l amidon des maïs cornés, surtout vérifiée au stade tardif de récolte (72,7 % pour V2, 80,7% pour F2) est compensée par une meilleure dégradation des parois totales (54,6 % pour V2 et 47,9 % pour F2). Ainsi globalement les dégradabilités de la MS totale de la plante entière sont similaires entre cultivars (66,2 % pour F1, 65,5 % pour V1, 64,0 % pour F2 et 63,6 % pour V2). Les conséquences de ces différences de dégradabilités de l amidon se retrouvent atténuées au niveau des faciès fermentaires des jus de rumen et des compositions des bouses. In fine, la production laitière et sa composition en matières grasses sont très peu influencées. Cette étude confirme en tout cas qu en deçà du seuil de 30 % d amidon dans la ration totale, le type d amidon influence peu les performances zootechniques. Il est probable qu avec des rations plus acidogènes que celles étudiées dans cet essai et pour des taux d amidon supérieurs à 30 %, il faille s attendre à davantage d interactions digestives pénalisant la valorisation de la fraction fibre de la ration. Dans ces cas les maïs cornés au stade vitreux se valoriseraient mieux que les maïs farineux cornés. Cela reste à vérifier. 4

6 Préambule. La valeur alimentaire du maïs fourrage est déterminée par l amidon du grain, la partie végétative (tiges + feuilles + rafles) et l interaction de l ensemble avec les autres constituants de la ration. La valeur énergétique du grain est réputée la plus constante et potentiellement totale pour l amidon dans le tube digestif du bovin. Cependant les lieux de cette digestion différent selon le type d amidon et sa structure. Elle peut avoir lieu dans le rumen et le gros intestin sous forme d AGV et dans l intestin grêle sous forme de glucose. Il n y a pas indépendance entre la digestion ruminale de l amidon et les autres constituants du mais et de la ration. De nombreux travaux ont montré une forte variabilité de la dégradation ruminale de l amidon en fonction du génotype. L objectif de cet essai est d étudier l influence du génotype (vitreux et farineux) en fonction du stade d ensilage sur les performances zootechniques d un troupeau de vaches laitières. Les différences de dégradabilité de l amidon observées en laboratoire ou sur des vaches in sacco, entraînent-elles des différences perceptibles de performances sur un troupeau? L orientation de programmes de sélection en maïs fourrage doit tenir compte de l ampleur de ces résultats. 5

7 A) Les objectifs. Les objectifs des mesures réalisées sont les suivants : Evaluation relative des valeurs alimentaires et laitières de 2 variétés de maïs, l une vitreuse (cornée) et l autre farineuse (dentée) à 2 stades différents de récolte. Mise en évidence de relations de prédiction de la valeur alimentaire à partir des mesures analytiques de composition, de digestibilité et de dégradation des grains et des tiges. Ce compte rendu ne prendra en compte les résultats de la cinétique de dégradation in sacco des tiges d une part et des grains d autre part que dans la partie discussion ( D) ; cet aspect ayant été traité directement par Force Limagrain. B) Le dispositif mis en place. 1) Le dispositif général. La variété «vitreuse» sera appelée : LGV et la variété «farineuse» : LGF. Le stade «laiteux pâteux» sera appelée (1) et le stade «dur» ou «vitreux» : (2). Maïs «farineux» Maïs «vitreux» Stade «laiteux - pâteux» LGF1 LGV1 Stade «dur vitreux» LGF2 LGV2 Pour des raisons de faisabilité des essais zootechniques, il y a eu 2 essais distincts et successifs avec un seul traitement (variété) à 2 modalités (LGF / LGV) à stade de maturité comparable. Essai VL 191 : LGF1 / LGV1 Essai VL 192 : LGF2 / LGV2 Pour d autres mesures analytiques (in sacco, laboratoire), le dispositif de mesure a été factoriel (LGV / LGF et stade 1 / stade 2) et l interprétation des résultats en tiendra compte. 2) Le matériel expérimental. 2.1) Les maïs fourrages pour les deux essais zootechniques. Les variétés. La variété LGF est une variété Force Limagrain, hybride simple de type demi-tardif (indice 380) avec un grain à caractère denté.

8 La variété LFV est aussi une variété Force Limagrain, hybride à 3 voies, du type précoce (indice 280) avec un grain à caractère corné prononcé. La parcelle de 15 ha a été divisée en 2 blocs homogènes : Les 18 rangs de tours de parcelles sont exclus des mesures. Un premier bloc (A) est cultivé avec la variété LGV et le second bloc (B) est cultivé avec la variété LGF. La fiche culturale. Seules les dates de semis et de récoltes peuvent changer, sinon l itinéraire cultural reste le même quel que soit le bloc. Date de semis : 21 et 24 mai 2001 Semences traitées à l imidachlopride Densité de semis à 0.80 m d interligne : LGF : 14 cm ( grains / ha environ) LGV : 12 cm ( grains /ha environ) Fumure : couverture des besoins avec un objectif de rendement de 22 tonnes de MS/ha (fertilisation N, P, K non limitante) N = 216 P2O5 = 83 K2O = 111 Fumure de fond = 34 N / 52 P2O5 / 104 K2O Engrais starter de localisation = 17 N / 31 P2O5 / 7 K2O Fertilisation azotée au stade 6 8 feuilles en localisé interligne : 165 N sous forme d urée. Désherbage de prélevée en plein par 0.5 l /ha de [isoxaflutole = 75 g/l + aclonifède 2500 mg/l] l / ha [de métolachlor = 930 g/l et benoxacor = 31 g/l] et 1 l/ha d atrazine. Irrigation sous pivot : 5 tours d eau soit environ 170 mm d eau Précipitation en végétation = 127 mm juin : 6 mm juillet : 66 mm août : 55 mm ETP cumulée en juin, juillet et août : 450 mm Sommes de températures disponibles : 1738 C en base 6 Les objectifs de stade de récolte : L objectif a été d ensiler aux taux de MS (PE) suivants : -- de 29 à 31 % pour le stade 1 avec un grain laiteux pâteux pour les 2 variétés. -- de 34 à 36 % pour le stade 2, avec un grain vitreux pour LGV et pâteux dur pour LGF. La granulométrie visée est la même pour les modalités variétés à même stade. 2

9 2.2) Les animaux. Les vaches de race Prim Holstein multipares et primipares après le pic de lactation ont été mises en lot selon un dispositif en blocs complets équilibrés. Les principaux critères de mise en lot sont les suivants : -- N de lactation : 1, 2, 3 et plus. -- Date de vêlage et date de dernière IA -- Production et composition du lait sur 3 semaines de pré expérimentation [lait brut, taux butyreux (TB), taux protéique (TP), leucocytes (CCS)] -- Poids vifs et état d engraissement. -- Antécédents sanitaires. 2.3) Les concentrés et le foin de luzerne. Le concentré protéique d équilibre est sous forme granulée et composé de tourteaux (soja, colza) tannés et non tannés et de 2.5 % d urée. (cf. tableau 1) Le concentré de production est de type fermier et est constitué de : % de concentré protéique décrit au tableau % de farine de blé concassé au travers d une grille de 3 mm -- 3 % de minéraux (2.5 % de CaCO3 et 0.5 % de NaCl) Tableau 1 : Composition et valeur nutritive des concentrés et du foin de luzerne. En p-cent de MS C protéique Farine de blé Foin de luzerne Matière sèche (MS) M minérales M azotées totales (MAT) N Kjeldhal x M azotées solubles 6.2 Cellulose brute (CB) (Weende) M grasses (MG) ADF (VS) NDF (VS) ADL (VS) Amidon (Ewers) UFL PDIA PDIN PDIE Le foin de luzerne est du type déshydraté d origine espagnole. 3

10 3) Le schéma expérimental. 3.1) La période pré expérimentale. Les durées ont été les suivantes : -- essai 191 : du 29/10/01 au 18/11/01 -- essai 192 : du 22/4/02 au 12/5/02. L alimentation a été réalisée selon la même méthode qu en période expérimentale avec un mélange pour moitié de LGF et pour l autre de LGV. Tableau 2 : Mesure de pré expérimentation sur vaches retenues pouvant servir de covariable pour l analyse de variance 1 Essai 191 Essai 192 modalités LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 Nombre de blocs initiaux Nombre de blocs retenus Nombre moyen de lactation par vache Stade moyen de lactation en jours (Ecart type : ET) Lait brut en kg/v/j (ET sur individus) Taux butyreux en g/l (ET sur individus) Taux protéique en g/l (ET sur individus) Lait standard à 4 % de TB en kg/v/j (ET sur individus) M grasses en kg/v/j (ET sur individus) M protéiques en kg/v/j (ET sur individus) 123 (106) (6.69) (6.63) 33.4 (3.52) (5.88) (0.233) (0.145) 119 (105) (6.49) 46.0 (5.21) (2.74) (5.24) (0.192) (0.157) 115 (84) (5.29) (3.57) (2.02) (4.35) (0.160) (0.148) 102 (76) (5.18) (4.91) (1.88) (4.36) (0.173) (0.127) CCS milliers/ml Poids vifs en kg (ET sur individus) 697 (55) 694 (54) 682 (51) 685 (52) Etat d engraissement ) La période expérimentale. Il n y pas eu de période de transition alimentaire avec la période pré expérimentale. les modalités alimentaires ont duré : 1 Si Ec= ppds bloc / ppds covariance >1 le modèle covariable est préféré au modèle sans. 4

11 pour l essai 191 du 19/11/01 au 18/1/02 pour l essai 192 du 13/5/02 au 15/7/02 Tableau 3 : Résumé du schéma expérimental et de la conduite alimentaire. Essai 191 Essai 192 modalités LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 Nombre de blocs initiaux Pré expérimentation Durée en semaines E de maïs Ad lib Ad lib Ad lib Ad lib C protéique C de production 1 / 2.5 kg de lait 1 / 2.5 kg de lait 1 / 2.5 kg de lait 1 / 2.5 kg de lait Expérimentation Durée en semaines E de maïs Ad lib Ad lib Ad lib Ad lib C protéique Mode de distribution Concentrés DAC DAC DAC DAC Minéraux Auge Auge Auge auge 3.3) Les contrôles effectués ) Au niveau des cultures et des fourrages. Les comportements des cultures de maïs ont été notés Informations sur les cultures avant récolte : -- dates de semis, de levée et de floraison femelle. -- peuplement épi -- % MS récolte (8 paniers par variété) -- % de MS du grain (humidimètre) -- % épi et de grain par rapport à la plante entière (PE) : sur 25 plantes de 5 prises successives de 5 plantes. Informations sur fourrages récoltés (hachés par l ensileuse) avant fermentations : nombre de 3 échantillons congelés de 7 prises. Analyses en SPIR. -- %MS / MM / MAT (N Kjeldalh * 6.25) -- cellulose brute (Weende) -- amidon ewers et sucres solubles. -- ADF, NDF, ADL (Van Soest) -- Digestibilité enzymatique (Aufrère) -- Granulométrie de l ensilage (abaque ARAVALIS). Informations sur fourrages ensilés (3 échantillons du front d attaque) 5

12 -- MS / MM / MAT / CB Weende -- ADF / NDF / ADL -- amidon -- digestibilité enzymatique (Aufrère) -- profils fermentaires de conservation avec ph, azote ammoniacal et soluble ) Au niveau des vaches laitières. Les consommations journalières et les refus 2 fois par semaine. Les productions laitières : 2 jours consécutifs par semaine Les compositions du lait : TB, TP, leucocytes. Urée du lait de mélange du lot. Double pesées en début et en fin d essai avec notation des états d engraissement Prélèvements de bouses et déterminations de l amidon résiduel et des constituants pariétaux résiduels. Pathologie et reproduction. Profils fermentaires des jus de rumen par biopsies (AGV, Acide lactique et ph) Profils sanguins des AGNE (Analyses uniquement s il y a des différences d amaigrissement entre modalités). C) Les résultats. 1) Les résultats fourragers. 1.1) Les principales caractéristiques des maïs fourrages récoltés. Tableau 4 : Les principales caractéristiques physiques des maïs récoltés. essai VL 191 essai VL 192 modalité LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 date de semis 24/5/01 21/5/01 21/5/01 24/5/01 densité de semis date de floraison femelle 24/7/01 15/7/01 21/7/01 17/7/01 date de récolte 11/9/01 27/8/01 28/9/01 11/9/01 peuplement récolte % MS PE humidité du grain Récolte de plante entière (t MS /ha) % épi/pe % grain /PE

13 Les commentaires de ces résultats seront repris dans le D relatif à la discussion. Tableau 5 : Les principales caractéristiques biochimiques des maïs fourrages en vert. En % MS essai VL 191 essai VL 192 Modalité LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 M sèche M minérales M azotées totales Cellulose brute (Weende) Amidon Ewers Sucres solubles NDF ADF ADL DCS Aufrère Tableau 6 : Les finesses de hachage par l ensileuse. en p-cent de la MS essai VL 191 essai VL 192 Modalité LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 > 20 mm de 10 à 20 mm de 6 à 10 mm < 6 mm Les diamètres médians 2 des particules ont été définis selon le graphique de distribution en annexe 1 : D 50 LGF1 = 6.5 mm D 50 LGV1 = 5.0 mm D 50 LGF2 = 5.4 mm D 50 LGV2 = 5.2 mm. 2 D50 : diamètre médian déterminé par le graphique de distribution cumulée de la granulométrie. 7

14 1.2) La composition et la conservation des fourrages après ensilage. Tableau 7 : La composition des fourrages après ensilages. en p-cent de la MSc essai VL 191 essai VL 192 modalité LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 % de MS % MSc M minérales M azotées totales (MAT) M azotées solubles Cellulose brute Weende NDF ADF ADL Amidon Ewers DCS Aufrère Tableau 8 : Les critères de conservation de l ensilage. En g/kg de MS essai VL 191 essai VL 192 modalité LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 Acide acétique Acide propionique Acide butyrique 1.76 Acide lactique Alcools totaux ph NH3/N total N soluble / N total % Coefficient de volatilité à l étuve INRA

15 Tableau 9 : Les bilans de matières aux silos. En indice 100 base MS essai VL 191 essai VL 192 modalité LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 MS entrées MS consommables MS inconsommables MS pesées et sorties MS défaut de bilan ) Les résultats zootechniques sur vaches laitières. 2.1) Les ingestions des vaches laitières. Tableau 10 : Les ingestions moyennes quotidiennes des vaches laitières.. En kg MSc/v/j essai VL 191 essai VL 192 modalité LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 Nombre de blocs E de maïs C protéique Farine de blé Foin de luzerne Minéraux TOTAL En % de poids vif CV en % des ingestions hebdomadaires A l intérieur de chaque essai, seule l ingestion d ensilage de maïs explique les différences d ingestion totales entre modalités. Distribués à volonté LGF1 a été légèrement mieux consommés que LGV1 soit 0.37 kg de MS/v/j en plus. Par contre LGF2 a été notablement mieux consommé que LGV2 avec une différence de 1.46 kg de MSc/v/j. Les significations et la pertinence de ces différences vont être détaillées au D. (cf. courbes en annexe 3) 9

16 2.2) Les productions laitières. Les données portées aux tableaux 11 et 12 sont relatives aux vaches en phase descendante de lactation et aux moyennes des productions mesurées pendant la période expérimentale. Le tableau 11 concernent les moyennes observées : moyennes qui ne sont pas corrigées par les données de pré expérimentation. Tableau 11 : Les productions laitières observées. essai VL 191 essai VL 192 modalité LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 Nombre de blocs Lait brut en kg/v/j (ET sur individus) Taux butyreux en g/l (ET sur individus) Taux protéique en g/l (ET sur individus) Matière grasse en kg/j (ET sur individus) Matières protéiques en kg/j (ET sur individus) Lait standards à 4% MG en kg/j (ET sur individus) Persistance laitière mensuelle en % (5.94) 47.0 (6.42) (2.64) (0.230) (0.146) (5.59) (6.92) (6.47) 33.9 (2.04) (0.227) (0.193) (5.88) (5.4) (4.17) (2.26) (0.169) (0.149) (4.49) (5.63) (6.68) (2.03) (0.161) (0.149) (4.26) Le tableau 12 concernent les moyennes qui sont corrigées par le modèle PROC GLM (SAS version 6. L effet Pare n a pas été retenu dans les facteurs de variations. Sur aucun des critères mesurés, ce facteur n a eu d interaction significative avec le traitement «variété». Le modèle tient compte des facteurs suivants pour chacun des essais : (stade) traitement à 2 modalités : 2 variétés. blocs covariables sur mesures de pré expérimentation. résiduelle. Ces résultats sont complétés par les courbes d évolution corrigées par la procédure en analyses répétées. (annexes 4) 10

17 Tableau 12 : Les productions laitières corrigées. Essai 191 Essai 192 LGF1 LGV1 P LGF2 LGV2 P Nombre de blocs retenus Lait brut en kg/j Taux butyreux en g/l Taux protéique en g/l Matières grasses en kg/j Matières protéiques en kg/j Lait standard à 4 % MG en kg/j Tableau 13 : Les teneurs en leucocytes et en urée du lait. Essai 191 Essai 192 LGF1 LGV1 P LGF2 LGV2 P CCS 3 en milliers /ml NS Urée 4 du lait mg/l ) Les gains de poids vifs et les états d engraissement. Tableau 14 : Les gains de poids vifs et états d engraissement. Essai 191 Essai 192 LGF1 LGV1 P LGF2 LGV2 P Poids vif début en kg (ET sur individus) 697 (55) 694 (54) 682 (51) 685 (52) Poids vif fin en kg (ET sur individus) 726 (64) 726 (60) 716 (56) 719 (52) GMQ en kg/j Ns Ns Etat d engraissement début Etat d engraissement fin Variation d état Ns Essai 191 test KSII Dmax = 10 D0.05 = 9 Essai 192 test KSII Dmax = 2 D0.05 = 9 3 CCS comptage en cellules somatiques individuels : moyenne géométrique des individus. 4 urée sur lait de mélange de 4 traites en phmétrie. 11

18 Les variations de poids vifs ont été similaires à l intérieur de chacun des stades de récolte quelle que soit la variété. Malgré cela, le lot LGV1 a très significativement amélioré l état d engraissement par rapport à LGF1. 2.4) Autres critères explicatifs ) Les compositions des ingestats et des bouses. Tableau 15 : Les compositions des ingestats (I) et des bouses (B) et le rapport des teneurs B/I. en kg MSc/v/j essai VL 191 essai VL 192 Modalité LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 I B B/I I B B/I I B B/I I B B/I % Ms M minérales M azotées totales Cellulose brute Amidon ewers ADF NDF ADL ) Les profils fermentaires des jus de rumen. Tableau 16 : Les profils fermentaires des jus de rumen.. En % molaire Essai 191 Essai 192 Modalités LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 Acide acétique Acide propionique Acide butyrique Autres C C2/C Propionates mmoles/l Acide lactique mmoles/l AGV totaux mmoles/l PH mini pH maxi

19 2.5) La valorisation des rations ingérées ) La valorisation énergétique. Tableau 17 : Les modalités de calculs des valorisations. Besoins Entretien Energie nette en UFL PV Production de 1 kg de lait à 4 % de MG 0.44 Interaction digestive Evolution du poids vif 6.3 C² A² A UFL / kg de gain UFL / kg de perte PV : poids vif en kg C : proportion de concentrés dans la ration en kg de MS A : apport énergétique journalier en UFL En UFL / kg de MSc essai VL 191 essai VL 192 Modalité LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 Besoins Entretien Production de lait Croissance Niveau alimentaire NA Total MS ingéré (hors minéraux) Ensilage de maïs ingéré en kg de MSc/j Apport en UFL par les concentrés et le foin Tableau 18 : Les valorisations énergétiques des rations Interaction digestive Valorisation de la ration totale Valorisation de l ensilage de maïs en UFL/kg de MSc En M Joules

20 2.5.2) La couverture théorique des besoins azotés. Tableau 19 : Les couverture théorique des besoins azotés. En g de PDI /j essai VL 191 essai VL 192 Modalité LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 Besoins totaux Lait Entretien Croissance PDIN PDIE PDIN PDIE PDIN PDIE PDIN PDIE Apports totaux l ensilage de maïs C protéiques Farine de blé Foin de luzerne Ecart apports - besoins Ecart en % des besoins

21 D) Discussion. 1) La production fourragère. 1.1) Les rendements. Rappelons que l objectif premier de cet essai n était pas de comparer les rendements. Il est unanimement reconnu, que le potentiel de production fourragère des maïs précoces est plus faible que celui des tardifs dans les zones où les températures ne sont pas limitantes ; cet essai le confirme avec un différentiel de potentiel de 2 à 4 tonnes de MS/ha. Notons seulement que les attaques de nuisibles (sangliers) ont été beaucoup plus importants dans les maïs précoces (car rares dans la région). La chute du peuplement épi par rapport à la densité semis a été surtout marquée pour LGV2 (- 9%) et dans une moindre mesure pour LGV1 (- 6%).Pour LGF, les baisses ont été d une intensité normale (4 à 5 %). 1.2) La composition et la conservation des fourrages ) La composition relative à la matière sèche. L objectif était de récolter chacun des cultivars à deux stades de maturité similaires. Cet objectif a été globalement atteint. (tableau 5) Le premier stade de récolte a été réalisé à % de MS (pe), avec un taux d humidité du grain équivalent pour la variété farineuse et la vitreuse (42 à 42.4%). La texture était bien laiteuse avec une tendance pâteuse dans les 2 cas pour les grains du haut de l épi. Les rapports morphologiques de la plante entière sont pour les teneurs en grains / PE voisines pour les 2 variétés (48.5 à 50 %) mais avec un poids relatif de l épi entier plus important pour la variété la plus précoce : 58.3 % pour LGV1 vs 54.5% pour LGF1 ; la partie «rafle + pédoncule» est donc plus importante pour LGV1. Cette différence morphologique se retrouve logiquement dans les teneurs en amidon et en sucres. (respectivement 31.5 % et 7.9 % pour LGV1 vs 27 % et 3.3 % pour LGF1). Les teneurs en cellulose (brute et ADF), en parois totales (NDF), plus faibles pour la variété vitreuse, reflètent sans doute une maturité physiologique plus avancée pour la variété cornée, ceci malgré des teneurs en eau et des rapports morphologiques assez voisins pour les 2 variétés.. Le second stade de récolte a été réalisé à % de MS (pe). Au moment de la récolte on a noté une teneur en MS plus élevée de la plante entière pour la variété dentée farineuse que pour la variété vitreuse cornée (38 %) Cet écart se retrouve atténué dans l échantillonnage pour les analyses de composition (tableau 5). Les taux d humidité des grains sont équivalents pour les 2 cultivars : 33 %. Les grains étaient durs pour la variété dentée et vitreux pour la cornée (avec point noir). Les rapports morphologiques sont à ce stade de récolte assez différenciés ; plus de 7 points d écart pour la partie grain / Pe en faveur de la variété vitreuse. Ces rapports sont cohérents avec les rapports épis. Ces différences se traduisent logiquement par des teneurs en amidon plus élevées pour la variété vitreuse : 39 % pour LGV2 vs 35 % pour LGF2. Les teneurs en cellulose et parois totales sont par contre assez similaires. A ce stade avancé de maturité, on peut supposer que la migration des réserves vers le grain est similaire pour les 2 variétés. Ces critères montrent que ce deuxième stade de récolte est trop avancé pour une récolte en ensilage, les résultats ultérieurs relativiseront toutefois cette constatation. 15

22 1.2.2) La composition relative à la partie végétative stable. La partie végétative stable peut être exprimée par la partie «matière organique amidon = Mo-A». Relativement à cette partie végétative stable, pour les critères relatifs aux parois cellulaires (cellulose (brute et ADF) et parois totales (NDF)), il y a peu d évolution pour la variété farineuse. La concentration en fibres avec l avancement de la maturité est plus conséquente pour la variété vitreuse. Cela explique qu au stade le moins mûr, les parois cellulaires de la partie végétative stable ont du être relativement plus conséquentes pour la variété farineuse que pour la vitreuse. Tandis qu au deuxième stade, c est l inverse, la variété vitreuse a des parois cellulaires plus concentrées dans la partie végétative stable. Cette évolution différenciée ne présage en rien de la dégradabilité des parois totales. En reprenant les équation «iso fibres» (Cabon 1996), on constate que les critères cellulosiques des 2 maïs étudiés étaient plus élevés que les références du Club de digestibilité ayant servies à établir les équations isofibres. Les teneurs en NDF sont par contre assez semblables. Tableau 20 : La composition des fourrages en vert exprimée relativement à la partie organique d En é kg Mo - A essai VL 191 essai VL 192 d Modalité u LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 Mo i A (g/kg de t MS) e Cellulose brute d /(Mo-A) ADF/(Mo-A) e NDF /(Mo-A) L MAT/(Mo-A) a discussion relative à la digestibilité sera reprise aux suivants ) Les finesses de hachage. C est au stade 1, que les écarts de finesse de hachage entre variétés ont été les plus élevés. -- la longueur de coupe médiane est de 6.5 mm pour LGF1 et de 5.0 mm pour LGV1. Cette différence s explique de la façon suivante : ** la proportion des éléments moyens (10 à 20 mm) et des éléments grossiers (>20 mm) sont semblables pour LGF1 et LGV1.L index «moyen + 3 x gros» est de 16.2 pour LGF1 vs pour LGVS ** la proportion d éléments fins (6 à 10 mm) et très fins (< 6mm) sont par contre différents. L index (très fin fin) est voisin de zéro pour LGF1, tandis qu il est de 31 pour LGV1 (cf. graphique 1). Ces différences de hachage ont été obtenues malgré un même réglage : éclateur écarté et longueur de coupe moyenne prévue à 7 mm. Or le débit de la machine a été moindre pour LGV1 que pour LGF1 entraînant ces différences de granulométrie. Peux t-on considérer que ces écarts de granulométrie puissent engendrer un biais expérimental pour la mesure de la valeur alimentaire?. L ingestibilité de LGF1 a du être légèrement pénalisée par son hachage plus grossier. Sans doute que la plus grande diversité de la finesse de hachage de LGV1 a entraîné un triage plus important du fourrage par les vaches. 16

23 Au stade 2, la finesse de hachage ente les 2 maïs a été similaire. La longueur de coupe a été estimée à 5.4 mm pour LGF2 et à 5.2 mm pour LGV2. Les index d éléments grossiers (moyens + 3x gros) sont environ de 10 % pour les 2 variétés, tandis que pour les éléments fins (très fin fin) l index est de 20 pour LGF2 et de 25 pour LFV2. Le réglage de l ensileuse a été identique pour les 2 fourrages. L éclateur sérré et la longueur de coupe moyenne prévue à 5 mm. Le stade avancé a pleinement justifié ce réglage. A ce stade, la finesse de hachage n a pas du créer de biais important au niveau de la valeur alimentaire. Graphique 1 : Granulométrie des ensilages selon grille de ITCF. Graphique Granulo 30% Trop gros Moyen + 3 gros 20% LGF1 LGV1 10% LGF2 LGV2 TB Trop fin 0% -30% -20% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% Très fin - fin 1.2.4) La conservation des fourrages. Les critères de conservation des maïs récoltés au stade le plus précoce sont globalement bons, tant du point de vue acidité totale (ph de 3.6 à 3.7) que profils fermentaires. Seules les teneurs en acide acétique de LGV1 sont plus élevés que LGF1. Les teneurs en sucres simples supérieures de LGV1 expliquent cet écart. Les stade de récolte avancé n a pas empêché une bonne conservation du maïs, la période d utilisation différée de 10 mois après la récolte non plus. 2) Discussion des performances zootechniques. 2.1) Les ingestions et niveaux alimentaires. Avec les maïs récoltés au stade le moins mûr (LGF1 et LGV1), les niveaux d ingestion ont été assez similaires : 0.42 kg de MS/v/j d écart en faveur de LGF1. Cette différence provient des 2 premières semaines d essai, lors des suivantes les ingestions ont été quasi identiques. Cet écart de début d essai pourrait s expliquer par une teneur en MS du fourrage de LGV1 plus faible que celle de LGF1 (cf. annexe 2 ). De plus, les critères de conservation (plus d acide acétique et d alcools répertoriés au tableau 7) laisseraient à penser que LGV1 est légèrement moins appétant que LGF1 ce d autant plus que la granulométrie aurait du plutôt favoriser son ingestion au détriment de LGF1. En considérant les moyennes hebdomadaires d ingestion des 2 maïs (farineux et vitreux) comme des données indépendantes (alors qu elles ne le sont pas), un test de Student accorderait une signification de première espèce de 7 %. 17

24 Les ingestibilités de ces 2 maïs ensilés à ce stade précoce sont assez voisines, mais avec probablement une meilleure appétence pour la variété dentée (LGF1). Avec les maïs récoltés au stade le plus mûr (LGF2 et LGV2), les ingestions du lot consommant du maïs vitreux (LGV2) sont inférieurs de 1.46 kg de MS/v/j à celles du lot «LGF2».Cet écart est de 1.3 kg pour la ration totale. Cette différence est assez faible pour les 5 premières semaines de mesures (0.6 kg de Ms/v/j). Lors des 4 dernières semaines cette différence atteint 3.1 kg de MS/v/. Cette évolution d ingestion peut s expliquer par l évolution de l extrait sec qui diffère sensiblement en fin d essai (cf. annexe 2). En considérant les moyennes hebdomadaires comme des données indépendantes (alors qu elles ne le sont toujours pas) un test de Student accorde une signification de 1 p mille pour le risque de première espèce. On peut conclure que le maïs vitreux étudié dans cet essai a eu une ingestibilité plus faible que le maïs farineux lorsque leurs récoltes ont lieu à un stade avancé. Lors d une revue bibliographique sur les conséquences zootechniques induites par des variations de la vitesse de digestion des amidons, D Sauvant (1997) a montré que la MS ingérée est significativement accrue pour les amidons lents par rapport aux régimes à amidon rapide. En supposant que les maïs cornés vitreux aient une dégradabilité de l amidon plus lente que celle des maïs farineux, nos essais ne confortent donc pas l augmentation du niveau d ingestion pour les amidon lents. Relativisons cette non-concordance, en rappelant que les modalités alimentaires de ces essais ne différent pas que par l amidon mais aussi par la partie tige et feuilles. 2.2) Discussion sur les productions laitières. Au stade le plus précoce, les productions laitières moyennes ont été très similaires pour les 2 modalités alimentaires tant en quantité qu en composition (cf. tableau 11 et 12 ). Les courbes de production laitière (cf. annexe 3 ) montrent également cette équivalence entre les 2 régimes malgré les ingestions différentes de départ. Au stade le plus avancé, les productions laitières moyennes et la concentration en matière grasse sont assez voisines entre les 2 traitements. Par contre le taux protéique est significativement plus élevé lorsqu il est obtenu avec le maïs farineux (LGF2). Cet écart de 1 point en données observées et de 0.62 en données corrigées n est cependant pas d une grande ampleur. Cette meilleure synthèse protéique avec le régime à base de maïs fourrage farineux peut s expliquer par un meilleur apport énergétique lié au niveau supérieur d ingestion du lot «LGF2». Cette meilleure synthèse protéique pourrait aussi provenir de l amidon non dégradé dans le rumen, digéré dans l intestin sous forme de glucose. Or cette dernière hypothèse ne peut pas être retenue car le maïs farineux aurait moins d amidon dégradé dans les intestins grêles que le maïs vitreux. Globalement, pour chacun des stades de récolte, il n y a pas d influence significative du type de maïs étudié sur la production laitière. 2.3) Discussion sur les gains de poids et les états d engraissement. Avec les maïs récoltés précocement, l évolution des poids vifs a été positive et similaire pour les 2 modalités : kg/j pour LGF1 et kg/j pour LGV1. Par contre l évolution de l état d engraissement a été significativement meilleure pour le lot «LGV1» On n a pas trouvé d explication à cette non-convergence des résultats entre les poids et les états d engraissement. Compte tenu de la durée limitée de cet essai, on ne retiendra pas l évolution des états d engraissement comme zoo techniquement significative. Avec les maïs récoltés tardivement, les évolutions des poids vifs et des états d engraissement ont été élevés et identiques pour les 2 modalités. 18

25 2.4) Discussion sur les valorisations énergétiques des régimes alimentaires. En considérant le premier stade de récolte, la valorisation du maïs fourrage farineux (LGF1) a été de 0.92 UFL / kg de MS, tandis que celle de LGV1 a été de 0.93 UFL / kg de Ms. Cet écart de 0.01 UFL (1%) provient essentiellement de l ingestion supplémentaire de LGF1 (+0.4 kg de Ms/v/j) Vu l ensemble des performances zootechniques et des niveaux alimentaires, on peut considérer que, dans les conditions de cet essai, les valorisations énergétiques de ces maïs farineux et vitreux récoltés au stade laiteux - pâteux ont été similaires. En considérant les stades «durs et vitreux», la valorisation des maïs fourrages farineux (LGF2) a été de 0.83 UFL /kg de MS, tandis que celle de LGV2 a été de 0.88 UFL / kg de MS. Cet écart de 0.05 UFL/kg de MS provient en totalité de la moindre valorisation de l ingestion supplémentaire de LGF2 par rapport à LGV2 (+1.5 kg MS/v/j). Cette ingestion supplémentaire a une réponse marginale en lait de 0.74 kg de lait et correspond à la réponse donnée par l équation de référence 5 (Faverdin et al 1987). On peut considérer que les valorisations énergétiques des maïs farineux récoltés au stade dur et vitreux auraient été équivalentes si les niveaux d ingestion avaient été les mêmes. 2.5) Autres éléments de discussion ) La couverture des besoins azotés. Au stade précoce d ensilage, le bilan apport / besoins en PDIN du lot nourri avec LGF1 a été déficitaire de 2.6 % soit 50 g/j, tandis qu il y avait équilibre pour LGV1. Ce léger déficit en PDIN a donc défavorisé le maïs farineux par rapport au vitreux. Les teneurs en urée du lait ne reflètent pas cet écart. Dans l absolu, les teneurs en urée sont assez élevées (301 mg/l pour LGF1 et 288 mg/l pour LGV1) et ne révèlent ni un déficit en PDIN ni en PDIE. Dans le relatif, le léger déficit en PDIN de LGF1 par rapport à LGV1 ne s est pas concrétisé par une plus faible teneur d urée du lait de cette modalité, bien au contraire. Au stade le plus avancé de récolte, la couverture des besoins en PDI est légèrement déficitaire de 3 % pour les 2 modalités (LGF2 et LGV2). Les teneurs en urée du lait sont identiques pour les 2 lots et d un niveau jugé correct (270 mg/l). On peut raisonnablement penser que la couverture des besoins azotés n a pas biaisé la comparaison ) Les finesses de hachage. Nous avons vu au C1.1, que la finesse de hachage plus fine de LGV1 pouvait engendrer davantage d ingestion et moins de tri dans le fourrage distribué. A même finesse de hachage, l ingestibilité de LGF1 aurait-elle été encore plus élevée que celle de LGV1? Cette hypothèse peut être retenue. Quant au possibilité de tri, l analyse des refus montre que leurs valeurs nutritives sont assez similaires pour les deux fourrages LGF1 et LGV ) Les rejets d amidon dans les bouses et leurs compositions. Les rejets d amidon dans les bouses ont été légèrement plus concentrés pour les maïs cornés. 5 DL = Ln(VUF + 5) 19

26 Au stade laiteux pâteux, on retrouve 1.5 % d amidon dans les bouses du lot «LGF1» vs 5 % pour LGV1. Ces valeurs et ces écarts sont faibles. Physiquement très peu de rejets de grains entiers a été observé. Au stade de récolte «dur et vitreux» les concentrations en amidon des bouses sont toujours très faibles et peu différentes selon les modalités. Il semblerait donc que le type génétique du grain ait peu influencé la digestibilité globale de l amidon dans le tractus digestif dans son ensemble. Le niveau alimentaire un peu plus faible du lot «LGV2» a certainement diminué les différences dans les concentrations en amidon des bouses. Les quantités de bouses n étant pas évaluées, on ne peut quand même pas tirer de conclusion définitive ) Les profils fermentaires des jus de rumen. Les acidités totales (estimées par le ph) des jus de rumen, ont été un peu plus faibles pour les lots consommant les maïs dentés. Notons que la moyenne des ph est assez basse. Pour les lots «LGF» on pourrait parler d acidose sub - clinique. Or l acidité lactique est faible et aucun cas d acidose clinique n a été cliniquement diagnostiqué. Il n y a pas eu de chute anormale de taux butyreux du lait. Les rapports acétates / propionates sont un peu plus élevés pour les lots «LGV» que pour les lots «LGF». Les concentrations en AGV totaux des jus de rumen ne sont différentes entre modalités que pour le stade précoce d ensilage (155.5 vs163 Moles /l). Pour la récolte la plus tardive les concentrations molaires en AGV sont semblables. Dans une synthèse d essai, D Sauvant (1997) note que les amidons lents engendrent des rapports C2/C3 plus élevés que les amidons plus rapides. Les teneurs en propionates sont aussi plus faibles pour des ph significativement plus élevés. Nos essais confirment ces résultats pour la partie «rumen» Les résultats de nos essais zootechniques montrent que les conséquences du choix du type de maïs fourrage entre les cornés et les dentés sont assez limités sur le profil fermentaire du rumen mais aussi sur la concentration en matière grasse du lait et la prise de poids vif. Il est vrai que de l amidon de blé rapidement dégradable avait été rajouté aux différentes modalités ) Les mesures de dégradabilité in vivo.. Ces mesures ont été réalisées par Force Limagrain. Tableau 21 : Valeurs in vivo de dms et da (Amidon) (Données communiquées par Force Limagrain) Modalités MS Amidon.a.b.c.d dms.a.b.c.d.da LGF LGV LGF LGV

27 tableau 22 : valeurs in vivo de dndf (données communiquées par Force Limagrain) Modalités dndf.a.b.c.d dndf LGF LGV LGF LGV a : fraction immédiatement dégradable, b : fraction lentement dégradable dont la vitesse est constante, c: vitesse de dégradation de la parti b; d : partie non dégradable. Ces résultats confirment bien pour les variétés vitreuses une vitesse de dégradation de l amidon de moins en moins importante avec l avancement de la maturité. Cette constatation n est pas valable pour les variétés farineuses. A l inverse, la dégradabilité des parois totales (dndf) des maïs vitreux (LGV) s améliore entre les 2 stade de récolte alors qu elle se dégrade légèrement pour le maïs farineux (LGF). Globalement ces évolutions divergentes entre l amidon et la NDF se compensent et donnent des dégradabilités de la MS assez voisines entre variétés et entre stades de récolte. Si les valorisations énergétiques des essais zootechniques sont cohérentes avec la dndf, elles ne le sont pas avec la dms. La plus faible ingestion du maïs LGV a pu estomper la moindre dégradabilité de l amidon et améliorer encore la digestion des parois totales de ce même maïs ; cette constatation serait surtout vraie pour le stade de récolte le plus avancé ) Cohérence des résultats in vivo et des prédictions à partir des résultats in vitro. Si les digestibilités enzymatiques réalisées sur les plantes entières des 2 variétés sont équivalentes au stade 2, elles sont différentes au stade le plus précoce : la digestibilité de la variété farineuse est plus faible de 2.9 points par apport à la variété vitreuse. Ces résultats ne sont donc pas cohérents avec les mesures exposées au précédent (D2.5.5) Le DINAG et le DEPAR ne donnent pas non plus de résultats convergents avec les précédents. 21

28 tableau 23 : Prédiction de la dmo et des valeurs énergétiques en fonction de diverses équations de prédiction. essai VL 191 essai VL 192 Modalité LGF1 LGV1 LGF2 LGV2 Digestibilité enzymatique DMO M1 INRA M2 M3 M4 ITCF DINAG DEPAR UFL M1 INRA M2 M3 M Conclusion. Les mesures réalisées dans ces essais zootechniques révèlent des valeurs alimentaires de la plante entière équivalentes entre cultivar denté et corné. L avancement important du stade de récolte n a pas modifié cette équivalence. Cette équivalence de valeur alimentaire est obtenue avec une tendance à une plus forte ingestion du maïs tardif denté que du précoce corné. Cette tendance est plus marquée à un stade avancé de récolte (40 % de MS PE). Cette évolution est compensée par une moindre valorisation énergétique des ingestions de maïs fourrage denté. La valorisation énergétique des maïs précoces cornés s est avérée meilleure de 1 % au stade précoce et de 5% au stade plus tardif. Mais cette meilleure valorisation énergétique des maïs cornés ne reflète sans doute pas une meilleure digestibilité globale de la plante entière. Les critères de prédiction ne sont d ailleurs pas convergents entre eux. Les mesures de dégradabilité «in sacco» montrent que la moindre vitesse de dégradation de l amidon des maïs cornés, surtout vérifiée au stade tardif de récolte, est compensée par une meilleure dégradation des parois totales (NDF). Ainsi globalement, les dégradabilités de la matière sèche totale (dms) restent similaires entre cultivars. Les conséquences de ces différences de dégadabilités de l amidon se retrouvent atténuées au niveau des faciès fermentaires des jus de rumen et des compositions des bouses. In fine, la production laitière et sa composition en matière grasse sont peu influencées. 22

29 En somme ces essais ne prévoient qu un intérêt moyen à modifier la quantité d amidon échappant à la digestion ruminale. Même à un stade avancé de la récolte, les différences attendues théoriquement sont atténuées par de nombreuses compensations liées à la digestion des différents composants (amidon / NDF), au lieu de digestion (rumen / intestins grêles / gros intestins) et enfin au niveau alimentaire et à la vitesse de transit digestif. Il est aussi vrai que les rations étudiées ont été assez peu acidogènes de part leurs teneurs en amidon qui n a pas excéder 30 % de la ration.. 23

30 ANNEXE 1 : Courbe de distribution de la granulométrie. Granulométrie cumulée % cumulés en Ms LGF1 LGV1 LGF2 LGV taille des tamis 24