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Influence de la fréquence de fauche sur l’ingestion et la digestibilité du foin de Pennisetum clandestinum

Z Kambale Muhindo, F Tendonkeng, E Miégoué, J Lemoufouet et E Pamo Tedonkeng

Laboratoire de Production et de Nutrition Animales, Département des Productions Animales,
Faculté d’Agronomie et des Sciences Agricoles (FASA), Université de Dschang. B P 222 Dschang, Cameroun.
f.tendonkeng@univ-dschang.org

Résumé

L’influence de la fréquence de fauche sur l’ingestion et la digestibilité du foin de Pennisetum clandestinum a été étudiée entre mars 2015 et septembre 2016 à l’Université de Dschang. Un dispositif expérimental en bloc complètement randomisé comparant trois fréquences de fauche (30, 45 et 60 jours de croissance) en 8 répétitions sur des planches de 4 m 2 (2m x 2m) chacune, soit un total de 24 planches par bloc, a été utilisé pour la production de P. clandestinum. Le fourrage frais fauché à chaque fréquence a été séché au soleil pour la production du foin. Les foins de toutes les fauches d’une même fréquence ont été convenablement mélangés et chacun de ces mélanges a été utilisé comme ration aux animaux dans le test de digestibilité. A cet effet, 9 chèvres naines de Guinée adultes (femelles vides), de poids moyen 23,1 ± 2,99 kg et d’âge compris entre 18 et 24 mois ont servi dans les mesures d’ingestion et de digestibilité in vivo des foins. Les résultats ont montré que les ingestions les plus élevées de matière sèche (526 g/j), de matière organique (479 g/j) et des parois cellulaires (468 g/j) ont été obtenues à la fréquence de 45 jours. Toutefois, l’analyse de la variance n’a montré aucune différence (p>0,05) entre les fréquences de fauche pour les ingestions de MS et MO. L’ingestion des parois cellulaires (NDF), à la fréquence de 30 jours a été plus faible (p<0,05) que celles de 45 et 60 jours, et ces dernières étaient par ailleurs comparables ( p>0,05). La digestibilité de la matière organique et des parois cellulaires ont diminué avec l’augmentation de la fréquence de fauche. La quantité d’azote ingéré et excrété dans les urines et les fèces a diminué ( p<0,05) avec l’augmentation de la fréquence de fauche. La valeur la plus élevée du coefficient d’utilisation digestive apparente (36,9 %) et de la digestibilité réelle (22,6 %) de l’azote a été obtenue avec la fréquence de 45 jours. Il apparait au terme de cette étude, que le foin de P. clandestinum obtenu à la fréquence de 45 jours est mieux ingéré et digéré par la chèvre naine de Guinée.

Mots clés: ingestion, digestibilité, foin, fréquence de fauche


Effect of harvest frequency on intake and digestibility of Pennisetum clandestinum conserved as hay

Abstract

The influence of cutting frequency on ingestion and digestibility of Pennisetum clandestinum hay was carried out between March 2015 and September 2016 at the University of Dschang. A completely randomized block design comparing three harvesting frequencies (30, 45 and 60 days of growth) in 8 replicates on 4 m2 plot (2m x 2m) each, for a total of 24 plots per block, was used for the production of P. clandestinum. Fresh forage cut at each frequency was sun-dried for hay production. Hay of all mows of the same frequency were properly mixed and each of these mixtures was used as a feed for the animals in the digestibility test. For this purpose, 9 adult West African dwarf goats (empty females) with a mean weight of 23.1 ± 2.99 kg and 18-24 months of age were used in the ingestion and in vivo digestibility of hay. The results showed that the highest ingestions of dry matter (526 g / d), organic matter (479 g / d) and cell walls (468 g / d) were obtained at the 45 days cutting frequency. However, analysis of the variance showed no difference (p> 0.05) between cutting frequencies for DM and OM ingestions. Cell wall (NDF) ingestion at the 30-day cutting frequency was lower (p <0.05) than that at 45 and 60 days, and the latter were otherwise comparable (p> 0.05). The digestibility of organic matter and cell walls decreased with increasing cutting frequency. The amount of nitrogen ingested and excreted in urine and faeces decreased (p <0.05) with increasing cutting frequency. The highest apparent digestibility coefficient (36.9%) and the true digestibility (22.6%) of the nitrogen were obtained with the frequency of 45 days. It appears at the end of this study, that the hay of P. clandestinum obtained at the frequency of 45 days is better ingested and digested by the West African dwarf goat.

Key words: ingestion, digestibility, hay, cutting frequency


Introduction

Dans beaucoup de régions et de systèmes d’élevage, la base de l’alimentation est la production d’herbe au pâturage. Cependant, en plus de la forte saisonnalité de croissance de l’herbe, les aléas de sécheresse amplifient la distorsion entre production et consommation de l’herbe (Lemaire et al 2006). Il est ainsi fréquent de rencontrer des animaux robustes en saison de pluie car bien nourris, perdre de poids voire mourir au cours de la saison sèche suite à un déficit alimentaire (Aina 2012). Une enquête menée sur une population en totalité nomade au Nord du Burkina Faso avait montré qu’un cheptel bovin évalué à 22 700 têtes, correspondant à un troupeau familial moyen de l’ordre de 8 à 20 têtes, a diminué jusqu’à 13 200 têtes suite à la sécheresse ; le taux global d'animaux disparus en deux ans, morts pour la plupart de malnutrition, a été de 43 % (Barral 1973). Au Zimbabwe, les experts en élevage ont soutenu que les pâturages desséchés étaient la cause de la mort des milliers de bovins à travers le pays. En 2015, le ministère de l’Agriculture a estimé le cheptel national à 5,3 millions de têtes, ce qui était en deçà des six millions répertoriés en 2014 (Phiri 2016).

Selon César et al (2004) et Baumont et al (2011), les cultures fourragères et la constitution des stocks de fourrages conservés sont indispensables pour alimenter les animaux au cours des périodes durant lesquelles la croissance des plantes prairiales s’arrête ou bien est insuffisante pour nourrir le troupeau. Au Cameroun, la culture du Brachiaria par exemple, a permis depuis 2004 aux éleveurs de bovins dans la région sahélienne du Nord, de réduire les pertes de bétail liées au nomadisme en saison sèche et de faire des économies (Matho 2011). Néanmoins, conserver un fourrage suppose de stabiliser au mieux le matériel vivant que constitue le fourrage vert initial, de façon à pouvoir le stocker plusieurs semaines ou plusieurs mois sans qu’il ne s’altère et qu’il conserve une valeur alimentaire élevée (Baumont et al 2011). La valeur alimentaire d'un fourrage dépend principalement de trois facteurs : les possibilités d'ingestion de l'aliment par l'animal, les quantités de nutriments susceptibles d'être produites lors de la digestion et l'utilisation de ces nutriments pour satisfaire les besoins d'entretien et de production de l’animal (Tisserand 1973). En considérant les processus déterminant la digestibilité des plantes fourragères, la valeur alimentaire d’un fourrage va dépendre en premier lieu de son stade de végétation au premier cycle, puis de l’âge des repousses au cours des cycles suivants (Baumont et al 2009).

Dans la présente étude, P. clandestinum a été fauché à la fréquence de 30, 45 et 60 jours et conservé par fenaison. En effet, la récolte d'un fourrage réalisée au stade optimum et le choix judicieux d'une ou plusieurs techniques de conservation sont des éléments fondamentaux de réussite pour un système fourrager et l’élevage des herbivores (Huguet et al 1972 ; Lemaire et al 2007). L’objectif de cette étude est de déterminer l’âge auquel P. clandestinum pourrait être fauché fréquemment en vue d’obtenir du foin bien ingéré et digéré.


Matériel et méthodes

Zone de l’étude

L'étude s'est déroulée entre mars 2015 et septembre 2016 à la Ferme d'Application et de Recherche (FAR) et au Laboratoire de Production et de Nutrition Animales (LAPRONAN) de l'Université de Dschang. Située à une altitude d’environ 1400 m et localisée entre 10°03' de longitude Est et 05°26' de latitude Nord, cette zone reçoit entre 1500 et 2000 mm de pluie par an. Les températures varient en moyenne entre 16°C à 21°C, avec un maximum de 31°C durant le mois le plus chaud. Le climat est de type soudano-guinéen d’altitude, caractérisé par une courte saison sèche (mi-novembre à mi-mars) et une longue saison de pluies (mi-mars à mi-novembre) correspondant à la période des cultures (Pamo et al 2005).

Matériel végétal et composition chimique des foins

Un dispositif expérimental en bloc complètement randomisé comparant trois fréquences de fauche (30, 45 et 60 jours de croissance) en 8 répétitions sur des planches de 4 m2 (2m x 2m) chacune, soit un total de 24 planches par bloc, a été utilisé pour la production de P. clandestinum. Le fourrage frais de chaque fauche a été séché au soleil pour la production du foin. Les foins de toutes les fauches d’une même fréquence ont été convenablement mélangés. Un échantillon de chaque mélange (F30, F45 et F60) a été analysé pour la détermination de la composition chimique et la teneur en nutriments (Tableau 1). Chacun de ces mélanges a servi comme ration aux animaux dans le test de digestibilité.

Tableau 1. Composition chimique et teneur en nutriments des foins de P. clandestinum à différentes fréquences de fauche

Composition chimique

Fréquence de Fauche (jours)

ESM

p

30

45

60

Matière sèche (%)

96ᵃ

96,9ᵃᵇ

97,1ᵇ

0,43

0,035

% MS

Cendres

12ᵃ

11,1ᵇ

10,65ᵇ

0,17

0,001

Matière organique

88ᵃ

89ᵇ

89ᵇ

0,17

0,001

Protéines brutes

22ᵃ

16ᵇ

15ᵇ

0,52

0,001

Lipides

2,9ᵃ

2,9ᵃ

1,7ᵇ

0,20

0,003

NDF

77,4ᵃ

88,9ᵇ

91,2ᵇ

2,27

0,004

Cellulose

26,4ᵃ

28,3ᵃᵇ

31,6ᵇ

1,24

0,043

Hémicellulose

41,8ᵃ

52,4ᵇ

53,9ᵇ

2,40

0,012

Teneur en nutriments  

Glucides totaux (% MS)

63,7ᵃ

70,4ᵇ

73,1ᶜ

0,57

0,001

dMO (% MS)

41,3ᵃ

37,3ᵃᵇ

30,3ᵇ

2,60

0,042

MAD (g/100g MO)

16,1ᵃ

11,3ᵇ

10,4ᵇ

0,43

0,001

UFL (kg/MS)

0,80ᵃ

0,76ᵃ

0,68ᵇ

0,02

0,017

UFV (kg/MS)

0,71ᵃ

0,67ᵃ

0,57ᵇ

0,03

0,019

a, b, c : les moyennes portant la même lettre sur la même ligne sont comparables au seuil de 5% ; MS = matière sèche ; NDF = neutral detergent fibre ; dMO = digestibilité de la matière organique ; MAD = matière azotée digestible ; UFL = unité fourragère pour le lait ; UFV = unité fourragère pour la viande ; ESM : erreur standard sur la moyenne ; P : probabilité

Matériel animal

Neuf chèvres naines de Guinée adultes et vides, de poids moyen 23,1 ± 2,99 kg et d’âge déterminé à partir de leur dentition (FAO 1995) compris entre 18 et 24 mois ont servi dans les mesures de l’ingestion et la digestibilité in vivo des foins constituant les rations. Un mois avant le début de l’essai, tous les animaux ont été déparasités à l’Ivermectine 1 % (1 ml/10 kg de poids vif), anthelminthique synthétique à large spectre d’action sur les parasites gastro-intestinaux et pulmonaires aux stades adultes et larvaires.

Evaluation de l’ingestion et de la digestibilité in vivo des foins
Ingestion des foins

L’essai a été mené avec 9 chèvres naines de Guinée réparties en 3 lots de 3 animaux chacun dans un dispositif complètement randomisé avec les 3 rations. Chaque animal a été introduit dans une cage de digestibilité métallique où les quantités d’aliment servies étaient préalablement déterminées, l’eau était servie ad libitum et renouvelée quotidiennement. L’essai a duré 15 jours dont 9 jours d’adaptation et 6 jours de collecte des données. La période d’adaptation avait pour but de permettre aux animaux de se familiariser aux cages de digestibilité et à l’aliment expérimental. Durant l’adaptation, chaque animal a reçu le premier jour 350 g de ration, quantité qui augmentait progressivement jusqu’à atteindre 650 g couvrant l’ingestion quotidienne de chaque animal. La quantité d’aliment ingéré était obtenue par la différence entre la quantité d’aliment servie la veille et les refus collectés le matin.

Digestibilité in vivo

Durant la période de collecte des données, les rations ont été servies deux fois par jour : 350 g le matin entre 8 et 9 h, et 300 g dans l’après-midi entre 15 et 16 h. Chaque matin, les refus d’aliment et les fèces de chaque animal ont été collectés et pesés à l’aide d’une balance électronique de marque Ohaus, de sensibilité 1 g et de portée maximale 500 g. Un échantillon de 100 g de fèces de chaque animal était prélevé et séché à 60°C jusqu’à poids constant dans une étuve ventilée en vue des analyses bromatologiques. De même, les urines produites par chaque animal ont été collectées dans des récipients ad hoc à l’intérieur desquels de l’acide sulfurique (H2SO4) 10% a été préalablement introduit proportionnellement au volume moyen d’urine produit par chaque animal pendant la période d’adaptation (soit 1 ml d’acide pour 10 ml d’urine), ceci en vue de stabiliser l’azote urinaire. Les quantités d’urines étaient mesurées tous les matins dans une éprouvette graduée de 500 ml et un échantillon de 10 ml était prélevé par animal et introduit dans un tube à essai bouché hermétiquement. Tous les échantillons d’urines étaient immédiatement acheminés au LAPRONAN où ils étaient conservés à 4°C dans un réfrigérateur en vue du dosage de l’azote urinaire.

Les données collectées ont servi aux calculs des coefficients d’utilisation digestive apparente (CUDa) de la MS, de la MO, des NDF et de l’azote selon les formules ci-dessous, décrites par Roberge et Toutain (1999) :

La digestibilité de l’azote a été calculée à l’aide de la formule suivante :

Analyses statistiques

Les données sur l’ingestion et la digestibilité des foins ont été soumises à l’analyse de la variance à un facteur, suivant le modèle linéaire général. Lorsque les différences existaient entre les traitements, leurs moyennes ont été séparées par le test de Duncan au seuil de 5% (Steel et Torrie 1980).


Résultats

Effet de la fréquence de fauche sur l'ingestion

A l'exception des parois cellulaires (NDF), les ingestions de la MS et de la MO des foins n’ont pas été influencées par la fréquence de fauche (Tableau 2). En effet, l’analyse de la variance a montré qu’il n’existe pas de différence (p>0,05) pour les ingestions respectivement de la MS et de la MO des foins des différentes fréquences. Par contre, l’ingestion de NDF du foin de la fréquence de 45 jours a été significativement (p<0,05) plus élevée que celle obtenue à la fréquence de 30 jours mais comparable (p>0,05) à celle de la fréquence de 60 jours.

Tableau 2. Ingestions de MS, MO et NDF des foins de P. clandestinum à différentes fréquences de fauche chez la chèvre naine de Guinée

Ingéré (g/j)

Fréquence de fauche (jours)

ESM

p

30

45

60

MS

480ᵃ

526ᵃ

490ᵃ

18

0,24

MO

443ᵃ

479ᵃ

452ᵃ

17,1

0,37

NDF

392ᵃ

468ᵇ

451ᵇ

10,5

0,01

a, b : les moyennes portant la même lettre sur le même ligne sont statistiquement comparables au seuil de 5%. MS = matière sèche ; MO = matière organique ; NDF = neutral detergent fibre. (g/j) : gramme par jour ; ESM : erreur standard sur la moyenne ; P : probabilité.

Effet de la fréquence de fauche sur la digestibilité de la MS, de la MO et des parois cellulaires (NDF) des foins de P. clandestinum chez la chèvre naine de Guinée

L’augmentation de l’intervalle de fauche a eu pour effet une diminution du CUDa NDF (Tableau 3). L’analyse de la variance a montré que le CUDa NDF des foins à la fréquence de 60 jours a été inférieur (p<0,05) à ceux des fréquences de 30 et 45 jours, ces derniers qui, par ailleurs, ont été comparables (p>0,05). Le CUDa MS a évolué en dents de scie en fonction de l’augmentation de l’intervalle de fauche, la valeur obtenue à la fréquence de 45 jours a été plus élevée (p<0,05) que celle de la fréquence de 60 jours mais comparable (p>0,05) à la fréquence de 30 jours. Aucune différence (p>0,05) n’a été observé pour le CUDa MO des foins des différentes fréquences de fauche.

Tableau 3. Digestibilité de la MS, de la MO et de NDF des foins de P. clandestinum à différentes fréquences de fauche chez la chèvre naine de Guinée

CUDa (%)

Fréquence de fauche (jours)

ESM

p

30

45

60

MS

29,8ᵃ

31,2ᵃ

18,3ᵇ

4,66

0,03

MO

36,3ᵃ

32,7ᵃ

24,9ᵃ

5,40

0,08

NDF

55,6ᵃ

53,1ᵃ

42,3ᵇ

3,21

0,01

a, b : les moyennes portant la même lettre sur la même ligne sont statistiquement comparables au seuil de 5%. CUDa = coefficient d’utilisation digestive apparente ; MS = matière sèche ; MO = matière organique ; NDF = neutral detergent fibre. ESM : erreur standard sur la moyenne ; P : probabilité.

Effet de la fréquence de fauche sur l’utilisation digestive de l’azote des foins de P. clandestinum chez la chèvre naine de Guinée

L’augmentation de l’intervalle de fauche a eu pour effet une diminution ( p<0,05) de l’azote ingéré, fécal et urinaire (Tableau 4). Le coefficient d’utilisation digestive apparente et la digestibilité réelle de l’azote ont évolué en dents de scie, et les valeurs obtenues avec la fréquence de 45 jours ont été supérieures (p<0,05) à celles de la fréquence de 30 jours mais comparables (p>0,05) à la fréquence de 60 jours. Aucune différence (p>0,05) n’a été observée entre les fréquences de fauche pour l’azote retenu.

Tableau 4. Utilisation digestive de l’azote des foins de P. clandestinum à différentes fréquences de fauche chez la chèvre naine de Guinée.

Bilan azoté (g/j)

Fréquence de fauche (jours)

ESM

p

30

45

60

N ingéré

17,6ᵃ

13,8ᵇ

11,7ᶜ

0,47

0,001

N fécal

12,5ᵃ

8,7ᵇ

7,7ᵇ

0,61

0,001

N urinaire

2,20ᵃ

1,98ᵇ

1,70ᵇ

0,19

0,04

N retenu

2,84ᵃ

3,11ᵃ

2,36ᵃ

0,31

0,05

Dr N (%)

16,2ᵃ

22,6ᵇ

20,1ᵃᵇ

2,46

0,04

CUDa N (%)

28,8ᵃ

36,9ᵇ

34,5ᵃᵇ

2,94

0,03

a, b, c : les moyennes portant la même lettre sur la même ligne sont statistiquement comparables au seuil de 5%. N = azote ; Dr = digestibilité réelle ; CUDa = coefficient d’utilisation digestive apparente. (g/j): gramme par jour ; ESM : erreur standard sur la moyenne ; P : probabilité.


Discussion

Les ingestions des MS, MO et NDF des foins de P. clandestinum ont varié en dents de scie en fonction de l’augmentation de l’intervalle de fauche. Les ingestions les plus élevées ont été obtenues avec la fréquence de 45 jours tandis que les plus basses l’ont été avec celle de 30 jours. Ces basses ingestions pourraient être principalement dues à la teneur (p<0,05) plus faible en MS, MO et NDF des foins de cette fréquence par rapport aux autres fréquences. A la fréquence de 60 jours, bien que la teneur en MS, MO et NDF soit la plus élevée, leur faible ingestion par rapport à celle de la fréquence de 45 jours pourrait s’expliquer par la présence plus importante d’éléments indigestes (lignine notamment) dans les tiges (les refus de ces foins étaient d’ailleurs principalement constitués de tiges). Dans une étude menée au Brésil, Ruggia et al (2008) ont observé chez les moutons une baisse des ingestions des MS, MO et NDF des foins de P. clandestinum fauché à 50, 70 et 90 jours. Selon ces auteurs, la concentration de composés indigestes dans les parois, qui augmente avec la maturité des plantes, demeure le majeur facteur limitant de l’ingestion du foin de P. clandestinum. Cette évolution de l’ingestion en fonction de la croissance de P. clandestinum indiquerait que la maturité optimale de récolte pour la fenaison de P. clandestinum se situerait autour de 45 jours, étant donné la baisse des ingestions observée à 30 jours et au-delà de 50 jours (quoique chez des espèces animales différentes).

Par ailleurs, l'ingestibilité du foin est étroitement liée à la digestibilité de sa matière organique ainsi qu'à son contenu en parois cellulaires (Mertens 1977). Selon plusieurs auteurs (Drogoul et al 2004 ; Baumont et al 2011 ; SupAgro 2017), mieux un fourrage est digéré, plus il est ingéré. Les ingestions plus élevées avec la fréquence de 45 jours se trouvent ainsi justifiées par la digestibilité de ces foins. En effet, l’augmentation de l’intervalle de fauche a eu pour effet, chez la chèvre naine de Guinée, la diminution non significative (p>0,05) de la digestibilité de MO, la diminution (p<0,05) de la digestibilité de NDF et la variation en dents de scie de la digestibilité de MS (la valeur la plus élevée a été obtenue avec la fréquence de 45 jours). Cependant, les valeurs de digestibilité in vivo de MS, MO et NDF des foins pour la fréquence de 60 jours ont été les plus faibles ; ce qui se justifie, du point de vue de nombreux auteurs (Jarrige 1988 ; Soltner 1990 ; Abdou 1997), par le fait que la concentration des composés indigestes augmentant avec l’âge de la plante, la digestibilité de NDF, MO et MS diminue.

S’agissant de l’utilisation digestive de l’azote, l’augmentation de l’intervalle de fauche a eu pour effet la diminution (p<0,05) de l’azote ingéré, fécal et urinaire. Ce résultat est le reflet de la composition chimique des foins dont la teneur en protéines ainsi que les matières azotées digestibles (MAD) ont diminué en fonction de l’augmentation de l’intervalle de fauche. En effet, selon Blanchart et al (1980), la quantité d’azote total et la quantité d’azote uréique excrétées dans l’urine sont étroitement liées à la consommation de matières azotées totales et de MAD. Ce point de vue est confirmé par Beckers (2013) qui rapporte que l’excrétion d’azote dépend essentiellement de la quantité d’azote ingérée et de la productivité animale. Quant à l’azote retenu, la digestibilité réelle ainsi que le CUDa de l’azote, ils ont évolué en dents de scie en fonction de l’augmentation de l’intervalle de fauche, les valeurs les plus élevées ont été obtenues avec la fréquence de 45 jours. Ruggia et al (2008) ont également obtenu, pour les foins de P. clandestinum, une diminution de l’azote ingéré et retenu chez le mouton en fonction de l’augmentation de la maturité de fauche (50, 70 et 90 jours) ; tandis que l’azote urinaire et le CUDa N ont varié en dents de scie. Enfin, la meilleure utilisation digestive de l’azote des foins de la fréquence de 45 jours serait également due à une meilleure digestibilité favorisée par un meilleur rapport Energie/Protéines de ces foins comparativement aux autres fréquences de fauche (30 et 60 jours).


Conclusion

Au terme de la présente étude relative à l’influence de la fréquence de fauche sur l’ingestion et la digestibilité du foin de Pennisetum clandestinum, il ressort que l’augmentation de l’intervalle de fauche a eu pour effet:


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Received 14 December 2017; Accepted 20 December 2017; Published 1 January 2018

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