Evolution des caractéristiques du pâturage et prédiction de l'ingestion en régions semi arides du Sud-Est algérien

M Chemmam, L Aoun, N Moujahed* et C Kayouli*

Institut des Sciences Vétérinaires, BP 73 El-Tarf 36000, Algérie
chem_mbk@yahoo.fr
* Institut National Agronomique de Tunis, 43 avenue Charles Nicole, 1082 Tunis Mahrajène, Tunisie
Moujahed.nizar@iresa.agrinet.tn

Résumé

Les disponibilités alimentaires des pâturages semi-arides du Sud-Est algérien, augmentent à partir de l'automne pour atteindre un maximum au printemps, elles sont minimales en été (424; 725; 1109 et 340 kg de MS / hectare, respectivement). Les variables qualitatives ont évoluées dans le même sens (82; 85; 79 et 57 % de MOD et 4,8; 9,9; 13,4 et 6,1 % de PB, respectivement entre l'automne et l'été). Les quantités de MOD ingérées ont varié dans le même sens (32,8; 35,7; 50,6 et 24,4 g de MOD / kg PV^0.75). Les apports énergétiques pour l’entretien sont corrects pour le printemps et déficitaires en été (+51 kcal / kg PV^0.75 vs -44 kcal / kg PV^0.75).

 Compte tenu des conditions climatiques de la région d'étude, dans la prédiction de la quantité de MS ingérée par période alimentaire, la MO digestible à elle seule décrit plus de 60 % de la variabilité de l'ingestion. L'apport protéique et la composante botanique du pâturage sont des variables déterminantes de la digestibilité de la matière organique.  

Mots clés: brebis, digestibilité, qualité, quantité

Pasture characteristics evolution and herbage intake prediction in semi-arid region of South-east of Algeria

Summary

Pasture availabilities in semi-arid region on South-east of Algeria, increase from the autumn to reach a maximum in spring, they are minimal in summer (424; 725; 1109 and 340 kg of DM / hectare, respectively)).  The qualitative variables evolved in the same trend (82; 85; 79 and 57 % of DOM and 4,8;  9,9;  13,4 and 6,1 % of CP, respectively between autumn and summer).  The digestible organic matter varied in the same trend (32,8; 35,7;  50,6 and 24,4 g of DOM / kg BW⁷⁵).  The energy contributions for maintenance are correct for spring and overdrawn in summer (+51 kcal / kg BW⁷⁵ vs -44 kcal / kg BW⁷⁵).   

Under the climatic conditions of the area of study, digestible OM described more than 60 % of pasture DM intake variability. Crude protein and botanical component of pasture are determinant variables of organic matter digestibility. 

Key words: Digestibility, ewe, quality, quantity

Introduction

En Algérie, la variabilité des ressources alimentaires dans les systèmes pastoraux a fait l’objet de nombreuses études focalisant leur attention sur le foncier et la gestion (Abbes et Sghaier 1997, Benabdeli 1997).  

Les vastes espaces pastoraux des zones semi-arides gérés extensivement sont caractérisés par une ressource fourragère saisonnière variable. Ceci se  traduit par le besoin de quantifier la variation de l’offre alimentaire, de ses composantes botaniques et de leurs interactions avec l’ingestion de l’animal.

Les objectifs de cette étude expérimentale sont la quantification de la variabilité annuelle du disponible alimentaire, de la consommation volontaire de matière sèche et l’établissement d’un bilan énergétique des apports annuels du pâturage. 

Matériels et méthodes 

Matériel végétal 

Sur dix sites de la région sud-est de Guelma, nous avons effectué des mesures directes pour estimer les disponibilités alimentaires en quantité (kg de MS / ha) et en qualité (composition botanique, PB, CB et MOD). La disponibilité de MS est estimée à l’aide de grilles d’exclusions de  0,25m² et  0,25cm de haut,  à raison de 3 grilles par site. L’herbe est coupée chaque semaine à environ 6 cm du sol. Pour chaque site  l'herbe récoltée est mélangée ensuite triée en graminées (G), légumineuses (L) et autres espèces (A) ; les pesées sont effectuées à chaque étape de manipulation. Notre étude a été conduite sur les parcours de cette région sur 4 périodes de l’année  (P1 : Octobre; P2 : Janvier; P3 : Avril; P4 : Juillet). Pour chaque période les mesures débutent le 22 du mois. 

Matériel animal 

Parallèlement sur les mêmes zones retenues nous avons estimé la consommation volontaire de matière sèche par période alimentaire. Pour ces essais nous avons utilisés 10 brebis adultes (2 lots de 5 brebis chacun) et vides d’un poids moyen de 56 kg, équipées de harnais de collecte des fèces ; les mesures sont faites deux fois par jour durant 5 jours après 2 jours d'adaptation. L’ingestion est calculée à partir de la relation :

MOI=MOF / 1-CD.

MOI: Matière Organique Ingérée

MOF: Matière Organique Fécale

I: Ingéré

CD: Cœfficient de Digestibilité

Analyses chimiques

Le dosage des composants chimiques (MS, CB, PB, MM) est déterminé en accord avec les méthodes de l’AOAC (1984). La digestibilité de la matière organique est déterminée "in vitro" avec la méthode de Tilley et Terry (1963).

Analyses statistiques

Les résultats sont soumis à une analyse de variance (SAS 2007). Des régressions linéaires utilisant la méthode "pas à pas" ont été  effectuées pour la recherche des meilleurs prédicateurs de l’ingestion de MS et de la DMO pour chaque période alimentaire et pour l’année.

Résultats  

Effet de la période sur la variabilité des paramètres alimentaires

Les données climatiques de la période expérimentale sont reportées au niveau de la Figure 1.

Ce diagramme définit la période de sècheresse entre juin et novembre et la période pluvieuse entre décembre et mai.

Les moyennes par période alimentaire et pour chacun des paramètres alimentaire mesurés sont rapportées dans le Tableau 1. La quantité de matière sèche disponible (MSD) a varié significativement (P<0,001) entre les quatre périodes étudiées (424, 725, 1109 et 340 kg / ha, respectivement pour les périodes 1, 2, 3 et 4).

Les composantes botaniques du pâturage en proportion de la MS ont varié significativement (P<0,01) entre les quatre périodes alimentaires. La composition botanique est dominée par les graminées (G) sur toutes les périodes alimentaires (48, 54, 42 et 45%, respectivement pour les périodes 1, 2, 3 et 4).

L’apport protéique (PB) varie significativement d'une période à l'autre (P<0,001). Il est minimum durant les périodes 1 et 4 et maximum durant les périodes 2 et 3 (4,8; 9,9; 13,4 et 6,1 %, respectivement pour les périodes 1, 2, 3 et 4). La proportion de fibres (CB) augmente significativement (P<0,0001) d’octobre à juillet (7; 13; 22 et 30 %, respectivement pour les périodes 1, 2, 3 et 4).

La matière organique digestible (MOD) est élevée durant les périodes 1 et 2, ensuite elle diminue significativement (P<0,001) entre les périodes 3 et 4 (82; 85; 79 et 57 %, respectivement pour les périodes 1, 2, 3 et 4). La quantité de matière sèche ingérée (MSI) varie significativement d'une période à l'autre (P<0,001). Elle est minimum durant les périodes 1 et 4 et maximum durant les périodes 2 et 3 (577; 697; 870 et 411 kg / hectare, respectivement pour les périodes 1, 2, 3 et 4).

Relations entre les paramètres alimentaires du pâturage

Les corrélations entre la quantité de matière sèche ingérée (MSI) par période et les paramètres nutritionnels du pâturage sont représentées dans les Tableaux 2, 3, 4 et 5.

Les corrélations montrent des relations positives entre la MSI et les principaux paramètres qualitatifs (MOD, % PB et % de L et de G) pour les 4 périodes alimentaires étudiées. Les corrélations sont positives entre la MSI et la MOD durant les périodes 1, 2 et 3 (r=+0,92 ; r=+0,93 ; r=+0,92, P≤0,001, respectivement) et négatives durant la période 4 (r=-0,78, P≤0,008). La matière sèche disponible (MSD) est positivement reliée à la MSI durant les périodes 2 et 3 (r=0,82, P≤0,004 et r=0,87, P≤0,001, respectivement).

Les corrélations entre la digestibilité de la matière organique et les composantes du pâturage révèlent des relations significatives (P≤0,01) entre celle-ci et les paramètres qualitatifs (r=0,58 ;  0,80 ; 0,54 et r=0,92 ; 0,87 ; 0,88, respectivement pour les % PB, % G et % L et les périodes 1 et 3).

Equations de prédiction de la MSI et de la MOD au pâturage

Des régressions linéaires des variables étudiées par périodes sur la MSI et la DMO, utilisant la méthode pas à pas ont été effectuées. Seules les variables significative au seuil de 0,15 sont introduites dans les modèles retenus (Tableaux 6 et 7).

Les corrélations existantes ont permis de développer les analyses de régression de l’ingestion de MS et de la MOD en fonction des paramètres quantitatifs et qualitatifs du pâturage (Tableaux 8, 9, et 10).

Dans ces équations, l'analyse de la variance de la MOD décrit à elle seule plus de 60 % de la variabilité de l'ingestion de MS (coefficient de régression R² : 0,61, 0,86, 0,88, et 0,84, respectivement pour les périodes 1; 2; 3 et 4 (Tableau 6).

Dans les modèles retenus pour la prédiction de la MOD, les composantes botaniques comme les proportions de légumineuses (L) et de graminées (G) et l'apport protéique (PB), sont des variables significatives (P<0,01). Dans les équations des périodes 1; 3 et 4 l'apport de PB décrit une bonne partie de la variabilité de la MOD (R²= 0,78; 0,49 et 0,85, respectivement. Pour les périodes 1 et 2 ceux sont les proportions de graminées (G) et de légumineuses (L) qui donnent les meilleures descriptions de la variabilité de la MOD (R²  : 0,65 et 0,84, respectivement pour les G en période 1 et les L en période 2 (Tableau 7).

Effet de la période alimentaire sur les apports énergétiques du pâturage

Les niveaux d’ingestion de MOD en g / kg PV^0.75 / jour (Tableau 11) sont suffisants  (27,2 ; 30,3 et 40 g de MOD / kg PV^0.75 , respectivement durant les périodes 1, 2 et 3 pour couvrir les besoins de base d’une brebis de 56 kg (26 g de MOD / kg PV^0.75 / jour).

L’excédent d’énergie par rapport aux besoins de base est progressif  (1,2 ; 4,3 et 14 / g de MOD, il est respectivement  de +4,4 ; +15,7 et +51 kcal / kg PV^0.75 / jour. Sachant que l'animal dépense 6,45 kcal / g de gain dans le PV, cette excédent procure à l’animal un gain potentiel dans le poids de +0,7 ; +2,4 et 7,9 g / kg PV^0.75 / jour. Par contre au cours de la période 4, l’apport de MOD est insuffisant (-12 g) par rapport au besoin de base, et présente un déficit de -44 kcal / kg PV^0.75 / jour. Compte tenu des dépenses énergétiques occasionnées par g de perte (4,66 kcal / g de perte), ce déficit entraîne une éventuelle perte de poids de 9,4 g / kg PV^0.75 / jour. A l’exception de la période 3 (+1,7 g / kg PV^0.75 / jour), l’apport protéique est particulièrement déficitaire par rapport au besoin de base (4,75 g / kg PV^0.75 / jour) durant les périodes 1, 2 et 4 (-3,11 et -1,15 -3,4 g / kg PV^0.75 / jour, respectivement ce qui accentue les pertes énergétiques et fait perdre plus de poids à l’animal au cours de ces périodes.

Discussion 

La variabilité des résultats d'analyse de corrélation entre les composantes du pâturage, l'ingestion de matière sèche et la digestion de la matière organique révèlent la complexité des relations animal pâturage. Animut et al (2005) suggèrent qu’une biomasse supérieure à 1000 kg MS / ha ne constitue pas un facteur limitant pour l'ingestion chez la brebis. Dans nos conditions expérimentales, seule la période d'avril dépasse ce seuil ; la MS disponible semble être un facteur limitant de la quantité de MS ingérée ; la MSD décrit à elle seule 70 % de la variabilité annuelle de la MSI.

Il est communément admis dans la bibliographie que l'apport qualitatif du pâturage, exprimé en fonction de la digestibilité de sa MS (Minson 1982), de l'apport de PB (Cilliers et Van der Merwe 1993), de la proportion de fibres brutes (Mertens 1987) ou de l'encombrement du rumen (Jarrige et al 1986), sont des facteurs qui influent sur l'ingestion volontaire de fourrage.  Dans nos conditions expérimentales, il existe des corrélations positives élevées entre la MSI est la MOD entre l'automne et le printemps et négative en été, nous remarquons que cette augmentation dans l'ingestion intervient avec l'augmentation de l'apport de PB durant cette même saison (4.8 ; 9.9 ; 13.4 % de PB). Ces observations s'expliquent par le fait que la qualité du pâturage diminue avec l'avancement de la saison de pâturage et la maturité des plantes, la proportion de fibres augmente (7, 13, 22 et 30 % de CB). Dans des conditions méditerranéennes en élevage semi extensif, Avondo et al. (2002), rapportent que les corrélations entre l'ingestion des ovins et les composants chimiques du pâturage ont été faibles, ce qui ne concorde pas avec nos résultats. Les conditions semi arides de notre région d'étude et les changements brusques et importants qui interviennent dans les composantes chimiques du pâturage expliquent probablement ces corrélations élevées dans notre cas. Par contre ces mêmes auteurs notent que lorsque l'apport de PB du pâturage diminue, on observe une diminution de l'ingestion de MS, ce qui concorde avec nos résultats.

Dans les modèles utilisés nous n'avons pas inclus les facteurs liés à l'animal, bien que l'importance de ces derniers dans la régulation de l'ingestion est connue (Ingvartsen 1984). Les régions semi arides concernées par notre étude, se caractérisent par des fluctuations climatiques saisonnières variables et une saison de pâturage courte, généralement entre les mois de mars et mai. La brebis Ouled Djellel est adaptée à ces régions et à leurs conditions alimentaires difficiles, ce qui peut probablement expliquer les corrélations existantes entre l'ingestion et les composantes du pâturage.

Les apports énergétiques du pâturage étudié sont suffisants pour couvrir les besoins d'entretien seulement au cours de la période s'étalant entre l'automne et le printemps, avec un maximum en avril. Les apports protéiques sont insuffisants en été et en hiver. Au vu de ces résultats, il apparaît clairement que le printemps offre les meilleurs apports nutritionnels dans cette région.

Conclusions 

• La période de notre expérimentation est considérée comme une année moyenne. La variabilité dans l’offre pastorale reflète les conditions du milieu étudié. La quantité de matière sèche disponible permet des niveaux d’ingestion insuffisants et les apports énergétiques ne sont satisfaisants, pour l’entretien, que de janvier à mai. La saison d'automne est incertaine car elle dépend de la précocité des pluies, qui sont d'une grande irrégularité. En été, les apports sont nettement déficitaires. Ceci définit clairement la période pastorale entre janvier et mai et la période de disette entre juillet et octobre.

  
  

• L’analyse statistique a révélé des interactions intéressantes entre les quantités d’aliments consommées et la digestibilité de leur matière organique d’une part et entre celle-ci et l'apport protéique, les proportions de légumineuses et les proportions de graminées. Dans les conditions extensives de la zone d’étude, la digestibilité de la matière organique peut être un prédicateur de l’ingestion facile à mesurer.
   

References 

AOAC Association of Official Analytical Chemists 1984 Official Methods of Analysis, 14th edition. AOAC, Washington, DC.

Abbes A et Sghaier M 1997 Les aménagements agro-sylvopastoraux en zones arides : un exemple d'évaluation socio-économique et foncière. In : Pastoralisme et foncier : impact du régime foncier sur la gestion de l'espace pastoral et la conduite des troupeaux en régions arides et semi-arides. IV. Séminaire international du réseau Parcours. Gabès (Tunisie). 17-19 Octobre 1996, 101-107, from http://ressources.ciheam.org/om/pdf/a32/CI971100.pdf

Animut G, Goetsch A L, Aiken G E Puchala R, Detweiler G, Krehbiel C R, Merkel R C, Sahlu T, Dawson L J, Johnson T B and Gipson T A  2005 Performance and forage selectivity of sheep and goats co-grazing grass/forb pastures at three stocking rates. Elsevier, Small Ruminant Research 59: 203-215  from http://ddr.nal.usda.gov/bitstream/10113/11062/1/IND43742066.pdf

Avondo M, Bordonaro S,  Marletta  D, Guastella A M et D’Urso G 2002 A simple model to predict the herbage intake of grazing dairy ewes in semi-extensive Mediterranean systems. Elsevier Livestock Production Science 73: 275-283 from

Benabdeli K 1997 Impacts socio-économiques et écologiques de la privatisation des terres sur la gestion des espaces et la conduite des troupeaux : cas de la commune de Telagh (Sidi-Bel-Abbès, Algérie. In : Pastoralisme et foncier : impact du régime foncier sur la gestion de l'espace pastoral et la conduite des troupeaux en régions arides et semi-arides. IV. Séminaire international du réseau Parcours. Gabès (Tunisie). 17-19 Octobre 1996, 185-194 from http://ressources.ciheam.org/om/pdf/a32/CI971109.pdf

Cilliers JW et Van der Merwe H J 1993 Relationship between chemical components of veld  herbage and in vitro digestibility and estimated intakes of dry matter and digestible dry matter by sheep and cattle. Animal Feed Science Technology 43: 151-163, from

Ingvartsen K L 1994 Models of voluntary food intake in cattle. Livestock Production Science 39: 19-38.

INRA (Institut National de la Recherche Agronomique de France) 1978 Alimentation des ruminants INRA publications, Versailles.

Jarrige R, Demarquilly C, Dulphy J P, Hoden A, Robeli J, Geay J, Journet M, Malterre C, Micol D et Petit M 1986 The INRA "fill unit" system for predicting the voluntary intake of forage based diets in ruminants: a review. Journal of Animal Science 63: 1737-1758 from http://jas.fass.org/cgi/reprint/63/6/1737

Mertens D R 1987 Predicting intake and digestibility using mathematical models of ruminal function. Journal of Animal Science 64: 1548-1558, from http://jas.fass.org/cgi/reprint/64/5/1548

Minson D J 1982 Effects of chemical and physical composition of herbage eaten upon intake. In Hacker J B (editor) Nutritional limits to animal production from pasture. Commonwealth agricultural bureaux, Farham Royal, UK 167-182.

NAS 1975 National Academy of Science Nutrient requirements of sheep, N° 5.

Statistical Analysis Systems institute 2007 SAS / STAT User's guide, statistics, version 9,13. SAS Institute Inc. Cary, NC.

Tilley J M et Terry R A 1963 A two stage technique for the in vitro digestion of forage crops, Journal of the British Grassland Society 18: 104-111.

Received 10 May 2010; Accepted 22 June 2010; Published 1 September 2010

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