Traitement du foin de Chloris gayana a l'ammoniac généré à partir de l'urée.
Résultats d’un essai en ferme à l'île de La Réunion.

P Hassoun et J Y Latchimy*

INRA, UR de La Réunion, Cirad Elevage, 97410 Saint-Pierre, La Réunion, France
Adresse actuelle : UMR Elevage des Ruminants en Régions Chaudes,
INRA, 2, place P. Viala, 34060 Montpellier, France.
hassoun@ensam.inra.fr
*Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement,
Elevage et Médecine Vétérinaire des pays Tropicaux,
 Ligne Paradis, 97410 Saint-Pierre, La Réunion. 

Résumé

A La Réunion, le foin stocké dans les élevages en altitude a souvent tendance à moisir du fait d'une hygrométrie élevée. Un essai de traitement à l'urée à grande échelle (459 bottes de foin de 12 kg), a été effectué chez un éleveur laitier à 1100 m d’altitude en fin de saison des pluies. Le foin (Chloris gayana) a été aspergé avec une solution d'urée pour obtenir 6% d’urée et 70% de MS finale et protégé par une bâche pendant 6 semaines. A l’ouverture, plus de 97 % de l’urée avaient disparu. La teneur en azote total avait augmenté de 71,8% et la digestibilité in vitro de 2,7 points. Aucune trace de moisissure n’a été observée. Excepté la main d’œuvre, le coût du traitement représentait environ 18% du prix du kg de MS de foin rendu sur l’exploitation. En conclusion, la méthode de traitement du foin à base d’urée est facile à mettre en œuvre et efficace en terme de conservation et d’amélioration de la valeur nutritive et économiquement acceptable compte tenu du prix du foin pratiqué en période de déficit fourrager.

Mots-clés : Subtropiques, foin, Chloris gayana, traitement urée. 

Treatment of Chloris  gayana hay with ammonia derived from urea; results of a farm trial in Reunion Island

Abstract

In Reunion Island, hay stored in farms located at high altitude becomes mouldy because of the high humidity. A large scale trial with  urea treatment (459 bales of 12 kg) was performed on a dairy farm, at 1100m altitude at the end of the rainy season. The hay (Chloris gayana) was treated with a urea solution to provide 6% urea on DM basis and 70% final DM, and stored in air-tight conditions  under a plastic sheet during 6 weeks. Following the treatment period, more than 97 % of the urea had been hydrolysed. The total nitrogen content increased by 72 % and the in vitro dry matter digestibility by 2.7 units. No trace of mould  was observed. Excluding the manpower cost, the treatment represented 18 % of the price of the hay delivered at the farm.

In conclusion, the urea treatment method is easy to be applied and is an efficient way to preserve the hay and improve its nutritive value. The extra cost of treatment was economically justified as a means of ensuring  availability of hay of high nutritive value during the period of forage scarcity.

Key words: Subtropics, hay, Chloris gayana, urea treatment. 

Introduction 

Généralement la conservation du foin dont la teneur en matière sèche (MS) atteint au moins 80%, ne pose pas de problème s’il est stocké à l'abri. Cependant dans les zones tropicales et subtropicales l'hygrométrie ambiante, souvent très élevée, peut entraîner le développement de moisissures. C’est le cas à La Réunion où le stockage du foin de Chloris en altitude (zone d’élevage des bovins laitiers) pose un problème. Le foin de Chloris est produit dans les Bas de l'île (< 400m), mais est principalement utilisé par les éleveurs des Hauts de l'île (entre 600 et 2000 m d’altitude). Comme il n'est pas payé à la qualité, il est souvent exploité à un stade tardif et de ce fait sa valeur nutritive est médiocre voire faible, mais peu variable.

Bien séché, il se conserve sans problème dans les Bas. Par contre en altitude, sa conservation sur de longues périodes et en particulier pendant la saison humide pose des problèmes y compris lorsqu'il est stocké sous hangar, et il moisit (Hassoun et al 2000) Pour cette raison, les éleveurs achètent peu de foin sur cette période, malgré un prix moins élevé qu'en saison sèche et de déficit fourrager.

L'ammoniac permet de conserver des fourrages humides et évite ainsi le développement des moisissures (Zwaenepoel et al 1986; Dulphy et al 1986; Smith et al 1989; Mir et al 1991). Il augmente également la teneur en azote total du fourrage et sa digestibilité. Peu d'essais de traitement de foins tropicaux à l'urée ont été réalisés (Brown et Adjei 1995; Bougouma-Yameogo et al 1996; Nianogo et al 1997).

Une expérimentation a donc été conduite chez un éleveur de vaches laitières conduites toute l'année sur pâturage de kikuyu (Pennisetum clandestinum). L'objectif était de conserver une quantité importante de foin en l’absence de hangar pendant la saison humide pour constituer un stock en prévision de la période de déficit fourrager hivernal habituel.

Matériel et méthodes 

Traitement du foin

Le foin provenait d'une exploitation située à 100 m d’altitude. Les bottes de foin pesaient en moyenne 12 kg et la teneur en MS était de 85,8%. Douze échantillons de foin non traité ont été prélevés au hasard dans plusieurs bottes de foin.

La dose d'urée appliquée était de 6% de la MS totale, et le taux d'humidité final recherché devait être de 30 % (soit 70 % de MS). La solution d’urée nécessaire au traitement a été préparée le jour même à raison de 23,5 litres d'eau et 5 kg d'urée par 100 kg de foin brut.

Un premier lit de bottes de foin était disposé sur des palettes elles-mêmes posées sur une bâche d'ensilage classique neuve qui devait servir à la fermeture. Ce dispositif évitait ainsi que le fourrage macère dans la solution et se dégrade (Hassoun et al 2000) comme lors de précédents essais avec des résidus de récolte de canne à sucre. De plus, cela devait permettre l'évaporation de la solution et en particulier de l'ammoniac pouvant ainsi diffuser partout dans le tas. Chaque couche de foin recevait la quantité de solution correspondante par aspersion à l'aide d'arrosoirs. Seule la première couche n'a reçu que les deux tiers de sa dose pour limiter les effets de ruissellement. La quantité non épandue a été reportée sur la deuxième couche. A la fin du traitement, la bâche a été rabattue hermétiquement sur le tas et maintenue tout autour par de la terre pendant une durée de 6 semaines au cours desquelles la température moyenne a été de 19.2°C  Au total 459 bottes de foin réparties sur 4 couches ont été traitées. Le temps de travail nécessaire à la réalisation du tas, la quantité de main d'œuvre, le coût de transport et le coût des intrants (bâche, urée, foin) ont été enregistrés. L'opération a été réalisée dans la journée.

A l'ouverture du tas, 10 échantillons de foin traité ont été prélevés au hasard et subdivisés en deux fractions conservées dans une glacière jusqu'à leur stockage au congélateur (-18°C). Un des deux sous échantillons était réservé pour le dosage de l'urée résiduelle sur le foin frais. L'autre était séché à 60°C pendant 48 h pour déterminer la teneur en MS et la composition chimique.

Coût du traitement

Le coût du traitement a été évalué sur la base du prix d'achat du foin, du coût de transport, de la main d'œuvre et des intrants (urée, bâche). L'eau provenait d'une retenue collinaire son coût était donc nul. 

Analyses chimiques

Les échantillons prélevés et séchés 48 h à 60°C ont été broyés (1mm) et analysés pour déterminer les éléments suivants: Les cendres (MM) après passage au four à 550°C pendant 6 h; l'azote total (Nt) après minéralisation par la méthode de Kjeldahl; l'azote soluble (Ns) dosé par distillation après extraction dans une salive artificielle (méthode de Durand et Tissier (Vérité et Demarquilly 1978); les parois (NDF, ADF, ADL) sont dosées selon les méthodes de Robertson et Van Soest (1981) y Van Soest et al (1991),  et adaptées parGiger et Pochet (1987) la cellulose brute (CB) méthode de Weende; la dégradabilité enzymatique de la MS (DIVMS) est mesurée par la méthode à la pepsine - cellulase (Aufrère 1982);l'urée résiduelle est dosée après extraction à l'acide trichloro acétique, par la méthode de Moore et Sax (1965) adaptée par (Sahnoune et al 1991).Les valeurs de NDF, ADF, ADL, CB et DIVMS ont été corrigées de la teneur en azote soluble fixé et de l’urée résiduelle. 

Analyses statistiques

La majorité des variables ne suivait pas une distribution normale (test de Kolmogorov - Smirnov) et les variances n'étaient pas homogènes (test de Levene). Le test non paramétrique de Mann -Whitney pour deux échantillons indépendants (Sprent 1992) a été employé. Les analyses statistiques ont été réalisées grâce au logiciel SPSS (SPSS 1999).

Résultats 

Effets du traitement

A l'ouverture du tas, le foin était parfaitement conservé, sans trace apparente de moisissure. L’odeur d’ammoniac était forte et le foin avait pris une coloration jaune - cuivrée claire typique du traitement à l’ammoniac. La partie supérieure des bottes situées juste sous la bâche présentaient une humidité beaucoup plus forte (phénomène de condensation) avec une coloration jaune plus intense et une forte odeur d’ammoniac.

Les résultats des analyses chimiques sont présentés dans le tableau 1. L’uréolyse a été supérieure à 97 %, preuve d’une parfaite dégradation de l’urée dans le tas. 

La teneur en MS à l'ouverture (76%) était supérieure à celle recherchée. La teneur en Nt a significativement (P<0,001) augmenté (+71,8%). Près de 40% de l'azote fixé était présent sous forme soluble.

Les teneurs en NDF et ADF ont significativement augmenté (P<0,01). Par contre les teneurs en hémicellulose (NDF-ADF) n’ont pas significativement évolué, alors que celles en cellulose (ADF-ADL) ont augmenté significativement (P<0,01) de 24 g/kg MS. La teneur en CB a augmenté mais de manière non significative (P>0,05). La DIVMS a significativement (P<0,05) augmenté, mais faiblement (+2,7 points). 

Coût du traitement

Les résultats de l’approche économique sont présentés dans le tableau 2.  

Sur l’ensemble des dépenses réalisées, c’est le prix d’achat du foin et son acheminement sur l’exploitation qui représentent la part relative la plus forte (76%) du prix du foin traité. Excepté cet élément, c’est le coût de la main d’œuvre qui est le poste de dépense le plus important avec 50 %. La bâche et l’urée ne représentent en part relative que 25 chacune. Dans les conditions présentes, le coût du traitement revient à 0,08 €/kg de MS, soit 31% du prix du kg de MS de foin rendu sur l’exploitation. 

Discussion 

Le foin traité s’est parfaitement bien conservé. A titre de comparaison, le même foin non traité et stocké à l'abri sur palettes dans des conditions normales, avait moisi au bout de 6 semaines. Cette dégradation résultait principalement d’un phénomène de condensation dû à l’hygrométrie et aux différences de température entre la nuit et le jour.

La disposition des bottes sur des palettes a permis d’isoler le foin de la solution d’urée qui s’écoule au sol et a tendance à stagner. Ce phénomène de percolation observé au moment du traitement peut être important comme l'ont observé Brown et Adjei (1995) sur des balles rondes de foin (28% de perte pour un traitement final recherché à 75 % de MS). Dans notre cas, la différence de teneur en MS observée à l’ouverture comparée à celle attendue suggère une perte d’eau apportée de l’ordre de 45% si nous tenons compte de l’eau nécessaire à la réaction d’uréolyse propre. D’où l’importance de ne pas asperger la première couche de foin avec toute la quantité de solution nécessaire et d’en reporter une partie sur les niveaux supérieurs. Cet aspect mériterait d’être amélioré pour réduire les pertes de solution. Le degré d'uréolyse mesuré (supérieur à 97 %) est semblable à celui observé par Brown et Adjei (1995) dans des conditions similaires sur du foin. Cette réaction d’uréolyse spontanée témoigne de l’action effective des microorganismes présents sur le fourrage (Hassoun et al 1990; Yameogo-Bougouma et al 1993), et qui est suffisante dès l’instant où la durée du traitement (>15 jours) et la température (>15°C) sont adaptées (Chenost et Kayouli 1997).

L’augmentation de la teneur en azote total (+78%) est du même ordre de grandeur que celle rapportée par Chenost et Dulphy (1987) et Drennan (1990) sur des foins de graminées tempérées ou par Brown (1988) sur des foins de graminées tropicales, traités à l'ammoniac anhydre. Les teneurs en azote total observées après traitement (25,6 g/kg MS) sont d’ailleurs du même ordre de grandeur que celles rapportées par ces auteurs (de 13 à 33 g /kg MS).

Dans notre essai, l'augmentation de la teneur en ADF est en accord avec ce qui est classiquement observé par de nombreux auteurs. En revanche, l'augmentation de la teneur en NDF que nous avons observée est surprenante car elle va à l'encontre des mesures obtenues par  Brown (1988), Reis et Garcia (1989), Brown et Johnson (1991) y  Brown (1993). Brown et Adjei (1995) n’ont pas obtenu de modifications significatives des teneurs en NDF avec des foins d'herbe de Guinée traités à l'urée dans des conditions voisines des nôtres. 

Figure 1. Relation entre la  digestibilité in vitro de la MO (DIVMO) de foins de graminées tropicales avant un traitement à l’ammoniac anhydre ou à base d’urée,  et le pourcentage d'augmentation de la DIVMO (d’après les résultats de Grotheer et al 1985; Brown 1988; Brown et Johnson 1991; Brown 1993 et Brown et Adjei 1995).

 L'amélioration de la DIVMS est faible dans notre essai (+6,1 %) et du même ordre de grandeur que celle observée par Brown et Adjei (1995): -2% à +36%. Les résultats d’amélioration de la DIVMS ou DIVMO par plusieurs auteurs  (Grotheer et al 1985; Brown et al 1987; Brown 1988; Brown 1990; Brown et Johnson 1991; Brown 1993) sur des foins de graminées tropicales après traitement à l’ammoniac sont nettement supérieurs (+15,7 à +64,3 %) à ceux obtenus avec l’urée à dose d’ammoniac de traitement identique (Figure 1). On note également que plus la DIVMO de départ est élevée moins le gain est important. C’est un phénomène que l’on retrouve classiquement avec le traitement à l’ammoniac anhydre ou à l’urée (Chenost et Dulphy 1987; Chenost et Kayouli 1997).

Le coût du traitement qui a été calculé, prend en compte la rémunération de la main d’œuvre alors qu’en réalité les exploitants utilisent de la main d’œuvre familiale et/ou fonctionnent en entraide. Sur cette base, où les charges de trésorerie sont alors diminuées, le coût du traitement est donc fortement réduit et ramène le kg de MS de foin traité à 0,30 € soit un surcoût de 0,04 € /kg MS. Or ce prix est souvent inférieur à celui pratiqué en saison sèche et de déficit fourrager (>0,31 € /kg de MS). Aussi, compte tenu de l'amélioration de la qualité du foin par le traitement et de la qualité de sa conservation, cette opération est bénéfique pour l'éleveur et pour l'animal. D'autre part, la bâche utilisée, bien que son coût soit modeste au regard des autres postes de dépense, peut être facilement réutilisée pour un autre traitement.

Conclusions 

Les résultats de cet essai confirment la faisabilité du traitement du foin de Chloris à base d’urée en conditions d’exploitation. La technique est simple à mettre en œuvre et nécessite un matériel limité facile à se procurer et dont le coût est modeste.

Le foin ainsi traité peut se conserver pendant une très longue période (tant qu'il reste sous bâche en atmosphère ammoniacale). Sa valeur nutritive est améliorée (augmentation de la teneur en azote total, augmentation de la dégradation enzymatique) et l'absence de développement de moisissures est également un point très positif pour la santé de l'animal et de l'éleveur. Il est cependant important de toujours traiter un fourrage sain car d'après les résultats de Smith et al (1989), le traitement à l'ammoniac d'un foin moisi ne limite pas les effets négatifs de cette dégradation sur la digestibilité de l'azote ni sur la santé de l’animal.

Remerciements 

Nous tenons à remercier M. Sadeyen Denis, éleveur laitier, qui nous a permis de réaliser cette étude sur son exploitation.

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