Contribution des mécanismes digestifs à la variabilité individuelle de l’efficience alimentaire chez le jeune bovin en engraissement. Focus sur les émissions de méthane
Résumé
The current agricultural context, producing more food to supply a growing population
while protecting the environment, leads to optimize the use of food
resources. Ruminants have a low processing yield compared to other animal
species. However, there is variability between individuals in terms of the efficiency of
the use of resources that it is interesting to study and understand for a possible
selection on efficiency. Moreover, the competition between animal and human nutrition
requires not only the study of diets corresponding to current practices (maize) but also
diets that are part of a sustainable evolution of livestock (grass).
The objective of this project is to understand the digestive mechanisms involved in the
individual variability of feed efficiency of young fattening cattle, with a particular focus
on enteric methane emissions. We tested 2 different diets (corn silage/grass silage) on
25 Charolais bulls for each diet. Emissions (CH4, CO2, H2) and gas consumption (O2)
were measured individually using the Greenfeed (GF) system for 88 days. The
repeatability (R) of the gas emissions was calculated on time averaged data of 1, 2, 4,
8, 11, 22 and 44 days. R changed from 0.25 to 0.84 for CH4 when the average time
period increased from 1 to 44 days. It was determined that a period of 22 days was
required to produce repeatable and reliable individual data at the GF.
An interaction between the regime and the different periods was observed for CH4
emissions in g/d (P=0.0014) and in g/kg DMI (P0.0001). On average, animal feed with
the corn diet emits more CH4 (279 vs 256 g/d). The differences in CH4 emissions (g/d)
between the two regimes are mainly due to differences in ingestion as the diet effect
is reduced and reversed on CH4 emissions (27,1 vs 28,7 g/kg MSI for the maize and
grass diet, respectively).
The hierarchical clustering classification of the young bulls allows to distinguish the
ones that are not changing between groups (CH4+, CH4- or CH4int). When CH4 is
expressed in g/d, 24% of the animals of the grass diet have not been reclassified
whereas no animals from the corn diet have been reclassified. When expressed in g/kg
DMI, 12% and 11% of the young bulls did not change groups for the grass and corn
diets respectively. Stable animals from both diets are extremes, the strongest and the
weakest, in terms of CH4 emissions.
The hierarchical clustering classification (CAH) allowed to classify the young bulls in 3
groups according to their emissions of CH4 (CH4+, CH4- or CH4int) for each period.
When CH4 is expressed in g/d, 24% of the animals in the grass diet remained in their
group whereas no animals from the corn diet have been reclassified. When CH4 is
expressed in g/kg DMI, only 12% and 11% of the young bulls did not change groups
for the grass and corn diets respectively. Stable animals (n=7) from both diets are
extremes, the strongest and the weakest, in terms of CH4 emissions.
The addition of the measurements on the second band will allow to increase the
database and to confirm or not the observations made on the first band. Also, these
results will be coupled with other measures already performed to understand digestive
mechanisms and relate them to variations in feed efficiency
Le contexte agricole actuel, produire plus de denrées alimentaires pour nourrir une
population croissante tout en protégeant l’environnement, amène à optimiser
l’utilisation des ressources alimentaires. Les ruminants ont un faible rendement de
transformation des ressources comparé à d’autres espèces animales. Il existe
cependant de la variabilité entre individus au niveau de cette efficience d’utilisation des
ressources qu’il est intéressant d’étudier et de comprendre pour une éventuelle
sélection sur un caractère d’efficience. De plus, la compétition entre l’alimentation
animale et humaine requiert non seulement l’étude des régimes correspondants aux
pratiques actuelles (maïs) mais aussi des régimes qui s’inscrivent dans une évolution
durable de l’élevage (herbe).
Ce projet a pour objectif de comprendre les mécanismes digestifs impliqués dans la
variabilité individuelle de l’efficience alimentaire de jeunes bovins à l’engraissement en
s’intéressant plus particulièrement aux émissions de méthane entérique. Nous avons
testé 2 régimes différents (ensilage de maïs/ensilage d’herbe) sur 25 taurillons
Charolais pour chaque régime. Les émissions (CH4, CO2, H2) et la consommation (O2)
de gaz ont été mesurées individuellement à l’aide du système Greenfeed (GF) pendant
88 jours. La répétabilité (R) des émissions de gaz a été calculée sur des données
moyennées par période de 1, 2, 4, 8, 11, 22 et 44 jours ; R a évolué de 0,25 à 0,84
pour le CH4 quand la période moyenne a augmenté de 1 à 44 jours. Il a été déterminé
qu’une période de 22 jours était nécessaire pour produire des données individuelles
répétables et fiables au GF.
Une interaction entre le régime et les différentes périodes a été observée pour les
émissions de CH4 en g/j (P=0,0014) et en g/kg MSI (P<0,0001). En moyenne, les
animaux alimentés avec le régime maïs émettent +8,0% de CH4 (279 vs 256 g/j). Les
différences d’émissions de CH4 (g/j) entre les deux régimes sont principalement dues
à des différences d’ingestion puisque l’effet régime est atténué et inversé (-5,6%)
lorsque les émissions de CH4 sont rapportées à l’ingestion (27,1 vs 28,7 g/kg MSI pour
le régime maïs et herbe, respectivement).
Le classement des taurillons par classification ascendante hiérarchique (CAH) a
permis de classer les taurillons en 3 groupes selon leurs émissions de CH4 (CH4+,
CH4- ou CH4int) pour chacune des périodes. Quand le CH4 est exprimé en g/j, 24%
des animaux du régime herbe sont restés dans leur groupe alors que pour le régime
maïs tous les taurillons ont changé de groupe entre les périodes. Quand CH4 est
exprimé en g/kg MSI, seulement 12 et 11% des taurillons sont restés dans leur groupe
initial d’une période à l’autre pour le régime herbe et maïs respectivement. Les
taurillons stables (n=7) des deux régimes sont des extrêmes, les plus forts et plus
faibles, en termes d’émissions de CH4.
L’ajout des mesures réalisées sur la deuxième bande permettra d’augmenter la base
de données et de confirmer ou non les observations réalisées sur la première bande.
Aussi, ces résultats seront couplés aux autres mesures réalisées pour comprendre les
mécanismes digestifs et les relier aux variations de l’EA.