Modélisation des interactions digestives et de la production de méthane chez les ruminants

Abstract

L’adéquation des apports alimentaires aux besoins des animaux et la prévision précise de leurs réponses aux pratiques alimentaires nécessitent de quantifier les éventuelles interactions digestives (non-additivité des valeurs potentielles des aliments au sein d’un régime). Deux bases de données ont été constituées de manière indépendante pour modéliser les effets spécifiques du niveau alimentaire et de la proportion d’aliment concentré (PCO) sur la digestibilité de la matière organique (dMO) du régime, sur les pertes énergétiques aux niveaux fécal, urinaire et de la production de méthane afin d’en déduire les conséquences sur les valeurs énergétiques des rations. La première base de données, BOVIDIG, rassemble 571 expériences (1482 traitements) sur bovins avec des mesures de digestibilité in vivo de la matière organique et la seconde, RUMENER, 151 expériences (1021 traitements) avec des mesures du métabolisme énergétique sur bovins, ovins et caprins.
 Les résultats issus de ces deux bases sont globalement cohérents entre eux : l’augmentation de NA se traduit par une diminution de la digestibilité de la dMO , ou de l’énergie, qui est en partie compensée par de moindres pertes d’énergie aux niveaux urinaire et du méthane. L’accroissement PCO dans la ration entraîne une augmentation de la dMO, d’autant plus importante que la fraction fourrage associée est peu digestible et le niveau alimentaire, faible. La production de CH4 répond de façon curvilinéaire à PCO. De ces résultats, il ressort que l’évaluation de l’impact énergétique des interactions digestives ne peut se faire que sur la base de la dMO.
 Les équations proposées permettent d’estimer, à partir de critères alimentaires simples (NA et PCO), les corrections à apporter sur la valeur énergétique des rations des différentes espèces de ruminants. Ces corrections sont un peu plus importantes pour les rations moyennes que les corrections actuelles des systèmes INRA, mais elles sont du même ordre de grandeur pour les rations «intensives» à fortes valeurs de PCO et NA.

La quantification des principaux phénomènes digestifs chez les ruminants : les relations utilisées pour rénover les systèmes d’unités d’alimentation énergétique et protéique

“…Les phénomènes d'interactions digestives sont connus depuis longtemps chez les ruminants. Ils constituent une difficulté dans la mesure où ils infirment l'hypothèse d'additivité des unités, pour l'énergie en particulier (Vermorel et al 1987, Sauvant et Giger-Reverdin 2009 S'il n'y a pas d'interaction digestive les dMO sont additives selon les proportions PFO o et PCO o et on a ΔdMO = 0. En revanche, si ΔdMO < 0 ou ΔdMO > 0, on aura un phénomène d'interaction digestive, respectivement positive ou négative.…”

“…La figure 9 montre cette relation qui est très précise vu la faible valeur de l'écart type résiduel. Cette équation avait été publiée sous une forme très proche par Sauvant et Giger-Reverdin (2009). Les valeurs de dMO des tables surestiment donc la dMO des régimes ingérés en quantité importante par les ruminants.…”

“…Compte tenu du fait que la production de CH 4 est très liée aux phénomènes d'interactions digestives (Sauvant et Giger-Reverdin 2009), il est nécessaire d'utiliser des termes de prédiction qui soient mesurés assez précisément et les critères prédicteurs des interactions déjà utilisés pour les autres aspects digestifs. Il a donc été décidé de travailler sur la production de CH 4 ramenée à la MOD (CH 4 /MOD, en g CH 4 /kg MOD), critère pivot des équations Systali et première cause de variation de la production de CH 4 par les substrats, et d'en modifier les valeurs en fonction de NI et PCO selon la relation suivante extraite de résultats de mesures calorimétriques dans la base « Rumener » (Sauvant et al 2011).…”

Vers des définitions opérationnelles de la robustesse s’appuyant sur des faits biologiques. L’exemple de la nutrition.

“…En outre, seuls les essais ayant fait l'objet d'une mesure de digestibilité de la matière organique (dMO (digestibilité de la Matière Organique, %) ont été retenus, ce qui permet d'avoir une estimation relativement précise de la teneur en énergie métabolisable (EM, Mcal/kg Matière Sèche (MS)) du régime distribué. Cette valeur EM intègre, de ce fait, une large partie des interactions digestives liées au niveau de matière sèche ingérée et aux interactions concentré × fourrages (Sauvant et Giger-Reverdin 2010). La prévision de la teneur en EM a été effectuée à l'aide de la base «RUMENER» (Sauvant et Giger-Reverdin 2010) de mesures de dMO et de bilans calorimétriques conduits chez des ruminants.…”

Avant-propos

“…Récemment des articles relatifs aux polluants ou aux aspects environnementaux plus globaux ont été publiés dans le cadre de trois numéros thématiques : «Porcherie verte» avec notamment des articles sur les éléments à risque et les émissions gazeuses lors de la gestion des effluents (Bonneau et al 2008a, b), «Les nouveaux enjeux de la nutrition et de l'alimentation du porc» avec un article sur les relations entre nutrition et excrétion de polluants (Dourmad et al 2009), et «Elevage en régions chaudes» avec un article consacré aux impacts et services environnementaux (Blanfort et al 2011). Des articles ont également été publiés sur la quantification des émissions de méthane par les animaux d'élevage en France (Vermorel et al 2008) et sur la modélisation des émissions de méthane chez les ruminants (Sauvant et al 2009). Enfin, les moyens de réduire les rejets porcins et avicoles par la génétique ont été analysés (Mignon-Grasteau et al 2010).…”