Utilisation des plantes fourragères par le ruminant 

La sclérose latérale amyotrophique

Protéine:
La protéine des fourrages peut être déterminée par l’analyse de l’azote contenu dans la plante. Plusieurs méthodes ont été utilisées au fil des années pour mesurer l’azote total, soit par digestion (Kjheldahl) ou par combustion (Dumas). Certaines études démontrent que ces méthodes sont équivalentes (Etheridge et al., 1998), alors que d’autres semblent démontrer que la méthode par digestion est plus précise (Simonne et al., 1995). Il s’agit aussi de la méthode qui est encore aujourd’hui reconnue par l’Association officielle des chimistes analytiques (AOAC) pour l’évaluation de la teneur en azote des plantes fourragères. La protéine ingérée par le ruminant, couplée à un apport adéquat en énergie, vitamines et minéraux, sera principalement utilisée par les microorganismes du rumen. Il s’agit de la PD ( Westwood et al., 1998). Cette protéine sera alors disponible pour le ruminant lors de son arrivée dans la partie intestinale du tractus digestif sous forme de protéine microbienne (Westwood et al., 1998). Cette protéine favorise la production laitière, car son profil en acides aminés est similaire à celui de la protéine laitière (Charbonneau et al., 2007; Sok et al., 2017).
Une partie de la protéine ingérée peut toutefois passer directement dans le petit intestin, sans subir de transformation par les microorganismes du rumen, c’est la protéine non dégradable (PND; Westwood et al., 1998). La dégradabilité de la protéine peut être influencée par plusieurs éléments, comme le type d’aliments servis, la quantité d’azote non protéique présente, la vitesse de passage dans le rumen, la grosseur des particules alimentaires et le ratio F:C (Westwood et al., 1998). Par exemple, augmenter la présence de glucides dans le rumen permet une meilleure utilisation de la PD, puisque les microorganismes disposeront d’une source d’énergie pour permettre l’utilisation et la synthèse de protéine (Charbonneau et al., 2007).
Par contre, lorsque la quantité d’azote ammoniacal présent dans le rumen dépasse l’utilisation que peuvent en faire les microorganismes, une forte quantité de cet azote, sous forme gazeuse (NH3), est absorbée par les parois du rumen et métabolisée sous forme d’urée (Westwood et al., 1998). Il est alors possible d’observer une augmentation de l’azote uréique dans le plasma et dans le lait, il s’agit donc d’un bon indicateur de l’efficacité d’utilisation de l’azote par le ruminant (Westwood et al., 1998). Cette mauvaise utilisation peut être causée par une surconsommation de protéine, dégradable ou non, un manque d’énergie ou un manque de synchronisme entre l’énergie et la protéine dans le rumen et cela peut entrainer des pertes de production, de santé et de fertilité causées par la toxicité de l’azote sous forme ammoniacal (Westwood et al., 1998; Charbonneau et al., 2007).
De fait, une ration composée de 23% de protéine brute (PB) dont 5,8% PND a été associée à un taux de gestation de 53% comparativement à des vaches nourries avec une ration à 17,2% de PB dont 6,8% de PND avec un taux de gestation de 75% (McCormick et al., 1999). Une présence excessive d’azote ammoniacal inutilisé dans le rumen peut aussi être observée lorsque les conditions ruminales sont sous-optimales pour la croissance microbienne, par exemple lors d’une chute du pH, pouvant être causée comme décrit précédemment, par une ration trop riche en concentré, faible en fibre efficace, ou lors d’un manque de synchronisme dans la disponibilité des nutriments dans le rumen (Wattiaux et Karg, 2004). De plus, la teneur en protéine de la ration peut être un élément limitant pour la production suite au vêlage, comme le montre l’étude de Dhiman et Salter (1993). Les vaches y ont reçu une ration avec une teneur similaire en protéine brute, mais un apport différent en PND et en énergie (gras et glucose). Les vaches ayant reçu une ration plus riche en PND ont eu une production laitière supérieure de 18% par rapport au témoin, alors que celles supplémentées en différentes formes d’énergie (gras et glucose) n’ont pas eu de changement significatif sur leur production (Dhiman et Salter, 1993).
La teneur en protéine des fourrages et la proportion de PD sont variables selon l’espèce, le stade de croissance lors de la récolte et s’il est entreposé frais, séché ou fermenté (Mitchel et al., 1997). Les fourrages dont la croissance est favorisée dans des climats frais (par exemple le brome des prés) semblent avoir une dégradabilité ruminale plus rapide que les fourrages profitant davantage d’un climat chaud comme par exemple le panic érigé (Mitchell et al., 1997). En moyenne, seulement 25% de la protéine des fourrages échappent à la dégradation ruminale (Buxton et al., 1995). Cette proportion de PD semble par contre être corrélée au stade de développement de la plante, mais cette corrélation est très variable d’une espèce à l’autre (Mitchell et al., 1997). La concentration en protéine brute est par contre fortement influencée par le stade de développement, celle-ci diminuant avec la maturité des plantes fourragères (Beever et al., 2000).
Facteurs affectant la qualité des fourrages:
Stade de développement:
On retrouve dans la littérature plusieurs études démontrant que la maturité du fourrage a un effet sur la valeur nutritive de ce dernier, autant chez la graminée que chez la légumineuse (Beever et al., 2000; Persson et al., 2014; Thorvaldsson et al., 2007; Wheeler et Reynolds, 2012). L’étude de Bélanger et al. (2001) sur la relation entre la valeur nutritive et le rendement en matière sèche de la fléole des prés permet de voir comment la maturité du fourrage influence sa valeur nutritive. Les auteurs concluent que la diminution en composants métaboliques, principalement présents dans les feuilles (par exemple GNS, AG et azote) et l’augmentation en composants structuraux, principalement présents dans les tiges (par exemple la lignine) contribuent grandement à la baisse de valeur nutritive observée avec l’augmentation de la maturité de la fléole.
Tremblay et al. (2002) ont évalué la teneur en PND et l’ IVTD des feuilles et des tiges de différents cultivars de luzerne. Selon cette étude, les feuilles ont une plus grande IVTD et une plus grande teneur en PND que les tiges (Tremblay et al., 2002). Cela signifie que lorsque le ratio feuilles:tiges (F:T) diminue, la concentration en PND et l’IVTD du fourrage diminuent aussi, ce qui contribue à réduire sa valeur nutritive.
L’un des changements physiologiques importants de la plante entraînés par la maturité est le changement dans le ratio F:T. En effet, au cours de la saison de croissance, ce ratio diminue, c’est-à-dire qu’on retrouve une plus grande proportion de tiges que de feuilles (Wheeler et Reynolds., 2012; Bélanger et Tremblay, 2011; Van Soest, 1994). De plus, il est maintenant reconnu que la plante fourragère est presque entièrement digestible à un jeune stade de développement, mais que la digestibilité des tiges diminue au fur et à mesure que la plante gagne en maturité. Ce phénomène est principalement dû aux plus fortes proportions de lignine et de cellulose par rapport à celle des hémicelluloses (Thorvaldsson, 1988). Cette baisse de digestibilité des tiges, combinée à une diminution de la proportion de feuilles (qui restent très digestibles par rapport au stade de développement), nuit à la valeur nutritive des plantes fourragères matures.
La figure 1.2 est un résumé schématique de la variation des composantes métaboliques (contenu cellulaire) et structurales (parois cellulaires) dans une graminée fourragère. On peut voir qu’avec l’avancement des stades de maturité, la proportion des composants du contenu cellulaire (protéine, glucides non structuraux et minéraux) diminue par rapport à ceux des parois cellulaires (hémicelluloses, cellulose et lignine). La proportion du contenu cellulaire passe en effet de 65% à 40%. Les travaux de Boufaïed et al. (2003) rapportent aussi une diminution de 23% dans la teneur en AG totaux entre le stade début montaison et début floraison chez la fléole des prés.

Table des matières

Introduction 
Chapitre 1 : Revue des travaux antérieurs
1.1 Utilisation des plantes fourragères par le ruminant 
1.1.1 Nature de la ration
1.1.2 Ratio fourrages : concentrés
1.1.3 Qualité des fourrages
1.2 Attributs de valeur nutritive
1.2.1 Fibre
1.2.2 Glucides non structuraux
1.2.3 Acides gras
1.2.4 Protéine
1.3 Facteurs affectant la qualité des fourrages 
1.3.1 Stade de développement
1.3.2 Conditions de récolte
1.3.3 Climat
1.4 Conclusion 
Chapitre 2: Alfalfa and Timothy Nutritive Value in Contrasted Agroclimatic Regions
2.1 Résumé
2.2 Abstract 
2.3 Introduction 
2.4 Material and Methods 
2.4.1 Species, Cultivar, Sites, and Fertilization
2.4.2 Forage Chemical Analysis
2.4.3 Data Analysis
2.5 Results and Discussion
2.5.1 Nutritive Value and Stages of Development
2.5.2 Nutritive Value and Dry Matter Yield
2.6 Summary and Conclusions 
2.7 References 
Conclusion générale
Bibliographie

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