Thèse (M.A.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. 65-69. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

La litière de fumier recyclé (LFR) (séparation du fumier et fraction solide remise sous les animaux) est de plus en plus utilisée dans l’industrie laitière au Québec. Pourtant, les risques reliés à son utilisation sur la santé humaine sont méconnus. La présente étude tente donc d’identifier la meilleure méthode de compostage de la LFR quant à la qualité de l’air dans les fermes laitières. Quatre méthodes de compostage du solide ont été testées : SW) statique; TW) retourné quotidiennement; DC24) statique après 24 h dans un composteur rotatif; et DC72) statique après 72 h dans un composteur rotatif. Des échantillons d’air ont été prélevés aux jours 0, 5, 10 à l’aide d’un échantillonneur liquide et d’un autre sur filtre. Les poussières ont été mesurées par compteur optique de particules. Les microorganismes ont été analysés par culture (bactéries et moisissures mésophiles, moisissures thermotolérantes) ou par qPCR pour les bactéries totales et Penicillium/Aspergillus, ainsi que plusieurs agents pathogènes et un gène de résistance aux carbapénèmes. Au jour 0, les poussières et les moisissures mésophiles sont inférieures pour SW, TW et DC24. Les bactéries totales sont plus faibles pour SW et TW et Penicilium/Aspergillus pour DC24. Au jour 5, les poussières sont inférieures pour DC24 et DC72, alors que les moisissures mésophiles, bactéries totales et Penicillium/Aspergillus sont en plus faibles concentrations pour SW et TW. Au jour 10, les poussières et Penicillium/Aspergillus sont plus faibles pour SW et TW, les bactéries totales pour DC72 et les résultats ne diffèrent pas pour les moisissures mésophiles. Pour les trois journées d’échantillonnage, SW a des concentrations inférieures à DC72 en bactéries mésophiles. Aucun des résultats de moisissures thermotolérantes ni d’endotoxines ne diffère et aucun des agents pathogènes ni le gène de résistance n’a été détecté par qPCR. Les traitements SW et TW semblent représenter les meilleurs choix quant à la qualité de l’air. / Recycled manure solids (RMS) (solid-liquid separation f fresh manure where the solid fraction is used as bedding) gain rising interest in Quebec’s dairy industry. However, RMS use’s associated risks on human and animal health are unknown. This study tried to identify the best composting method regarding to air quality in dairy barns. Four composting methods were tested: SW) static, TW) daily turned, DC24) static after 24 h in a drum composter and DC72) static after 72 h in a drum composter. Air sampling were done with a liquid sampler and a filter sampler at days 0, 5 and 10. Dust concentrations were measured by an optical particle counter. Microorganisms were analysed by culture (mesophilic bacteria and fungi, thermotolerant fungi) or by qPCR for total bacteria (16s rDNA) and Penicillium/Aspergillus (ITS1), as well for several pathogenic agents and a carbapeneme resistance gene (KPC). At day 0 and 5, SW, TW and DC24 lead to the lowest concentrations for dust and mesophilic fungi. Total bacteria were lower for SW and TW, while Penicillium/Aspergillus were lower for DC24. At day 5, DC24 and DC72 lead to the lowest concentrations for dust, while SW and TW lead to lower concentrations for mesophilic fungi, total bacteria and Penicillium/Aspergillus. At day 10, dust and Penicillium/Aspergillus were lower for SW and TW, while total bacteria were lower for DC72 and no mesophilic fungi did not differ. For the three sampling days, SW lead to lower concentration of mesophilic bacteria than DC72. No thermotolerant fungi or endotoxins results differ and no pathogenic agent or the carbapenem resistance gene were detected by qPCR. Thus, SW and TW seem to be the methods to privilege regarding air quality in dairy barns.

Dans un contexte où l'amélioration des performances des fermes laitières nord-américaines est une quête continue, ce mémoire s'intéresse aux disparités présentes au niveau des facteurs de production des fermes laitières. Ces disparités visibles à l'échelle canadienne et américaine peuvent entraîner potentiellement des écarts au niveau des performances des fermes laitières. L'objectif de cette étude est d'analyser les variations des performances des systèmes de production (rassemblement homogène de plusieurs facteurs de production) des entreprises laitières à l'étude. Les échantillons de fermes proviennent du Québec, de l'Ontario, de l'État de New-York et de l'État du Wisconsin. Toutefois, le présent travail de recherche ne s'attarde pas à la comparaison des fermes laitières selon leur région, mais bien à la comparaison des fermes laitières selon leurs facteurs de production et ce, indépendamment de leur situation géographique. Ainsi, les fermes laitières canadiennes et américaines sont analysées dans la même base de données. Pour ce faire, l'analyse hiérarchique de classification (Cluster analysis) utilise différents facteurs de production afin de classer les fermes laitières à l'étude en systèmes de production. Une fois les systèmes de production élaborés, l'analyse multivariée de variance (MANOVA) est utilisée afin de déceler les différences entre les performances techniques, technico-économiques et financières des systèmes de production à l'étude. Les résultats obtenus révèlent que les différences au niveau des facteurs de production des fermes laitières à l'étude ont un impact significatif sur les performances de celle-ci. Ainsi, le nombre de vaches, le système de traite, la fréquence de traite, les superficies cultivées par vache, le niveau de capitalisation, le coût d'achat d'alimentation par vache et le degré de spécialisation ont une influence sur les performances techniques, technico-économiques et financières des fermes laitières à l'étude. Ce mémoire contribue à l'analyse comparée des performances des fermes laitières. Ainsi, la typologie utilisée par le Cluster analysis lors de la classification des fermes laitières en systèmes de production et le choix du MANOVA comme test statistique de comparaison, apportent un regard nouveau à l'analyse comparée. L'approche systémique se veut une méthodologie nouvelle et adéquate aux fins d'analyses comparées des performances des fermes laitières.

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La production laitière est le deuxième système agronomique le plus contaminant, seulement derrière la production de viande bovine. Sur les fermes laitières, la fermentation entérique et la production de culture sont les principales sources de gaz à effet serre (GES). Donc les principales stratégies de réduction de GES sont: la diminution de la fertilisation aux champs et la manipulation des rations des vaches, qui permettent de diminuer les émissions de N2O et CH4, respectivement. L’objectif de ce travail de recherche était d’évaluer l’impact économique, agronomique et environnemental des stratégies de réduction de GES chez la ferme laitière. L’étude a été réalisée avec le modèle N-CyCLES, qui est un modèle de programmation linéaire qui permet de faire une évaluation des flux de nutriments sur la ferme et de leurs impacts sur les résultats économiques en considérant à la fois la gestion des champs (rotations de cultures, fertilisation), l’alimentation du troupeau et la gestion du fumier. Dans ce modèle, trois fermes laitières virtuelles ont été développées pour représenter les fermes typiques de trois régions du Canada: les Prairies, le Québec/Ontario, et les Maritimes. À cette fin, des bases de données de 166 fermes de la région des Maritimes, de 113 fermes de la région de Québec/Ontario et de 32 fermes de la région des Prairies, ont été utilisées. Dans la première étude, l’impact de diminuer la fertilisation de l’azote (N) dans les champs a été simulé. Pour réduit la quantité de fertilisant, l’ensilage de maïs (EM) a été remplacé par l’ensilage de millet perlé sucré (MPS) dans les trois régions et par le sorgho sucré (SS) seulement dans la région Québec/Ontario. Les résultats montrent que cette stratégie réduit la quantité de l’N utilisé aux champs, et ainsi les émissions de GES au niveau de la ferme qui ont diminué de 1 à 9 %. Cependant, la balance de N au niveau de la ferme s’est accrue avec le scénario MPS, mais a décliné avec le scénario SS. Par ailleurs, le bénéfice net de la ferme a diminué de 5 à 21 % en comparaison avec le scénario EM en utilisant le MPS ou le SS. Le deuxième projet a permis le développement d’une équation pour estimer la production de méthane (CH4) comme résultat de la fermentation entérique chez la vache laitière. Pour ce travail, une base de données de six expériences (18 traitements, 56 vaches laitières et 193 observations) a été créée. Dans les expériences, le CH4 a été mesuré dans des chambres métaboliques. Les caractéristiques des vaches (consommation de matière sèche [CVMS], production laitière [PL], gras du lait, protéine du lait et poids corporel [PC]) et de la ration (matière sèche [MS], matière organique [MO], protéine brute [PB], fibre au détergent neutre [NDF], fibre au détergent acide [ADF], énergie brute [EB], matière grasse [EE], gras non dégradable au rumen et amidon) ont été utilisées. L’équation finale (r=0.83, RMSE=40.03) a inclus la PL, gras du lait, protéine du lait, CVMS, PC, NDF, amidon et la différence entre EE et gras non dégradable au rumen. Cette équation, en comparaison avec l’équation de l’IPCC Tier2, permet une prédiction plus précise des émissions de CH4 de vaches laitières qui mangent une ration typique canadienne. Finalement, dans la troisième étude, les stratégies d’alimentation pour réduire les émissions de CH4 entérique ont été testées pour observer leurs impacts environnemental et économique au niveau de la ferme laitière. L’utilisation d’une ration de base avec de l’EM conventionnel a été comparée à la supplémentation avec des drêches de distillerie (DDGS), de l’huile de lin (LO) ou les deux toujours avec une ration utilisant l’EM conventionnel (CDL). En plus, la substitution de EM par l’ensilage de maïs Brown midrib (BMR) et l’ajout des deux suppléments précédents avec une diète à base de BMR (BDL)ont aussi été comparé. Dans tous les scénarios, la production de CH4 entérique a décliné, mais seulement les scénarios LO, BMR et BDL ont réduit les émissions de GES au niveau de la ferme, tandis que les stratégies avec DDGS et CDL ont accru les émissions de GES. Économiquement, tous les scénarios, sauf le DDGS, ont réduit le bénéfice net. Les résultats de ce travail montrent que les stratégies pour réduire les émissions de GES dans un secteur de la ferme laitière (champs, vache, fumier, entre autres) peuvent augmenter les émissions dans un autre secteur de la ferme. Par ailleurs, le revenu de la ferme décline avec la plupart des stratégies étudiées, ce qui pose problème pour l’adoption de ces stratégies par les producteurs. / Meat and dairy production are the first and second most polluting agronomic systems, respectively. In the dairy farms, the enteric fermentation and the crop production are the main sources of greenhouse gas (GHG) emissions. For this reason, the reduction of the fertilization and the dairy cows’ ration manipulation are the principal strategies used to decrease the N2O and CH4 emissions, respectively. The objective of this work was to evaluate the agro-environmental and economic impact of the strategies to decrease the GHG emissions of dairy production. For the study, the N-CyCLES model was used. It is a linear programming model in which three levels : agronomic, animal and economic are considered to find the best response (optimization) for a maximum net income or a minimum whole-farm balance of N or P; evaluating trade-offs between economic and environmental outcomes from mixed livestock-crop dairy systems. In the model, three virtual dairy farms were developed to represent the average farm of three regions of Canada: the Maritimes, Quebec/Ontario and the Prairies. For this, a data base from 166 farms of the Maritimes, from 113 farms of Quebec/Ontario and from 32 farms of the Prairies, was used. In the first study, the impact of a lower fertilization was simulated. To decrease the amount of fertilizer, the corn silage (CS) was substituted by sweet peal millet silage (SPM) in the three regions, and by sweet sorghum (SS) only in the virtual dairy farm of Quebec/Ontario. The results showed that the quantity of fertilizers declined with SPM and SS which decreased the total GHG emissions of the farm from 1 to 9 % as compared to CS. However, the N mass balance increased in the SPM scenario, but declined in the SS scenario. In addition, the farm net income (FNI) decreased from 5 to 21 % with SPM and SS in comparison with the CS scenario. In the second project, an equation to predict the enteric CH4emissions of dairy cows was developed. A database of 193 observations from 18 different treatments and 56 multiparous Holstein cows was created. In all experiments, enteric CH4 production was measured using individual respiration chambers. The dairy cows’ characteristics (dry matter intake [DMI], milk yield [MY], milk fat, milk protein and body weight [BW]) and diet characteristics (dry matter [DM], organic matter [OM], crude protein [CP], neutral detergent fiber [NDF], acid detergent fiber [ADF], gross energy [GE], ether extract [EE]and EE non-reactive in the rumen [rumen-inert fat] and starch) were used in a five-fold cross validation. The best-fit equation (r=0. 83, RMSE=40. 03) included MY, milk fat, milk protein, DMI, BW, NDF, starch and the difference between EE and Rumen-inert fat. This equation, in comparison with the IPCC Tier 2 equation allowed for a more accurate prediction of CH4 emissions from lactating dairy cows fed typical Canadian diets. Finally, in the third study, feeding strategies seeking to decrease enteric CH4 production were simulated to observe their agro-environmental and economic impact in the dairy farm. The supplementation with corn dried distillers grains with solubles (DDGS), with linseed oil (LO) or both in a CS-based diet (CDL), and the substitution of CS by brown midrib corn silage (BMR) or both supplements in a BMR-based diet (BDL) were simulated. The enteric CH4 emissions decreased in each scenario, but total GHG emissions declined only in the LO, BMR and BDL scenarios, whilst in the DDGS and CDL scenarios the emissions were higher than in the CS scenario, Economically, each scenario, except DDGS scenario, decreased FNI. The results of this study showed that the different strategies to decrease the GHG emissions of a sector of the dairy farm (cropland, cow, manure for instance) can increase the emissions in other parts of the dairy chain production. In addition, the FNI declined for most of them which can represent a problem for their adoption by the dairy farmers.

Cette recherche porte sur l'étude de l'évolution de la situation financière des fermes laitières du Québec et plus particulièrement sur la crise financière qui se vit au niveau de la ferme. Pour ce faire, les données sur dix années (de 1999 à 2008) de 235 fermes faisant partie des groupes conseils agricoles ont été analysées afin de définir la crise financière et d'en identifier les principales caractéristiques. De plus, il a été possible de spécifier de quel domaine de gestion de la ferme proviennent principalement les problèmes financiers. Cette recherche permet de conclure que les fermes sont en crise financière lorsque leur marge de sécurité sur les produits est négative. Mais afin d'utiliser un critère tenant compte de la pérennité de l'entreprise à plus long terme, les entreprises ont été comparées entre elles selon leur rentabilité. La méthode de l'analyse comparative a été appliquée afin d'identifier quelles sont les différences statistiquement significatives entre les fermes plus rentables et celles les moins rentables. Ces démarches ont permis d'identifier le domaine de la gestion au quotidien de l'entreprise, soit les décisions plus techniques de la production de lait, comme étant celui ayant le plus d'influence sur la situation financière de la ferme et donc sur le fait d'être en crise financière ou pas.

Les définitions récentes de la compétitivité intègrent un élément qualitatif de durabilité. Cette durabilité est donc incluse dans la compétitivité, devenant une conceptualisation dérivée et son évaluation devrait pouvoir s'effectuer via des regroupements ±sensibles¿ de certains indicateurs de la compétitivité. Cette durabilité comprend trois volets soit social, environnemental et économique. L'objet de ce travail s'attarde à saisir l'aspect économique de la durabilité de la compétitivité. Pour donner un sens à la notion de compétitivité durable économiquement d'un système productif laitier, il est d'abord nécessaire de la transcrire dans un modèle reposant sur des principes conceptuels clairement identifiés. Un système productif laitier durable économiquement peut se définir comme un ensemble (1) productif ; (2) viable ; (3) profitable ; (4) ayant une capacité d'adaptation face aux changements de son environnement et ; (5) démontrant une cohérence dans la pratique de ses activités productives. Les principes conceptuels compris dans cette définition sont discutés et quantifiés. Leur quantification a permis la construction d'un indice de durabilité économique des systèmes productifs laitiers québécois et ontariens. L'évolution de ces indices a été analysée sur la période 1995 à 2005 en utilisant les bases de données des coûts de production, comparant la moyenne aux 20% fermes les plus rentables et aux 20% fermes les moins rentables. Il en est ressorti que l'ensemble des fermes ontariennes ainsi que le groupe de tête ont démontré une hausse de leur durabilité économique sur la période alors que le groupe de queue a affiché une diminution marquée de sa durabilité économique. Au Québec, l'ensemble des fermes laitières ainsi que les groupes de queue et de tête ont démontré une hausse de leur durabilité économique.

Les travaux présentés dans ce document concernent les mousses à cellules fermées. Deux axes sont développés. Le premier axe de recherche est focalisé sur l'amélioration des performances d'absorption sonore des mousses métalliques à cellules fermées et plus particulièrement des mousses d'aluminium. Les deux principales méthodes post-fabrication sont étudiées par une approche microstructurale. Une approche microstructurale consiste à étudier la géométrie locale afin de prédire les propriétés macroscopiques des matériaux. La première approche consiste à compresser les mousses afin de fracturer les parois des pores. La seconde approche consiste à perforer les mousses. La conclusion est que la méthode des fissurations est plus performante que la méthode des perforations. Cette méthode permet d'obtenir une absorption sonore large bande alors que la méthode des perforations augmente l'absorption de manière sélective. Du fait que l'approche microstructurale a été étendue aux mousses à cellules ouvertes afin de comprendre l'influence des paramètres microstructuraux, l'influence de la taille des étranglements, de la taille des pores et de la forme des sections de ligaments est analysée. Les résultats permettent maintenant de conseiller les manufacturiers de mousses afin de prendre en compte la composante acoustique des mousses dès leur fabrication. C'est une approche préfabrication. Le second axe de recherche concerne les mousses à cellules fermées et à structure souple. L'absence d'effets visqueux permet de modéliser ce type de mousse par un solide élastique équivalent. Il est alors possible d'établir une caractérisation des propriétés élastiques par une méthode inverse acoustique. La méthode permet de déterminer les propriétés élastiques du matériau à partir de simples mesures d'absorption en tube d'impédance. La méthode est développée pour deux conditions de montage. La condition glissante est délicate à assurer mais elle permet de développer une méthode simple. La méthode est ensuite étendue à des échantillons encastrés." Les travaux concernant la caractérisation ont donné lieu à un article et deux actes de conférence (Chevillotte et coll., Chapitre 3, 2007)4,5,6. Le modèle numérique et l'étude des microstructures ont également contribué à des publications et des actes de conférences (Perrot et coll., Annexes E, F et G, 2007--2008) 60,62,63,64.

Cette recherche, fondée sur l’analyse de près de 33000 os animaux, vise à caractériser la fonction des fermes dans le Bas-Poitou antique. On y élève du bœuf, du mouton et de la chèvre, plus rarement du porc, principalement pour la viande et le lait. Une partie des productions est destinée aux habitants des fermes, une autre pourrait alimenter les agglomérations urbaines. Malgré une évolution des pratiques entre périodes gauloise et romaine (taille des animaux, consommation carnée), on observe plutôt une continuité dans le choix des espèces, des productions et des techniques de découpe. Ces fermes abritent des populations aux statuts sociaux variés. La chasse, particulièrement révélatrice de ces statuts, renvoie alors à des motivations différentes (recherche de matière première, protection des productions, activité de prestige). Enfin, ces riches fermes sont le théâtre de banquets dépassant de loin le simple cadre domestique. / The aim of this research, based on the study of nearly 33000 animal bones, is to determine the function of rural settlements between the pre-Roman Iron Age and the beginning of the Roman period. The ancient farmers of the Bas-Poitou bred cattle, sheep and goat, and a few pigs. Meat and milk were the main products derived from these animals. Some of these products were used on the sites, whilst others could have been traded with populations living in urban centres. Some practices change during this period (increasing stature of certain species, meat diet), but there were no more differences between the sites (same species, same produce and same methods of butchery). The populations living in these settlements possessed different social status. Hunting was one activity which was particularly revealing of status (crafts, protection of certain types of production or aristocratic activities). Finally, some rich farms held banquets, exceeding the usual domestic context.

L’adoption du travail hors ferme est une réalité pour les producteurs agricoles. Certains indicateurs laissent présager une augmentation de son recours chez les producteurs laitiers québécois. Ce mémoire s’intéresse à l’effet du travail hors ferme sur l’efficacité technique d’un échantillon de fermes laitières québécoises. Les résultats sont basés sur un modèle stochastique de fonction de coûts. La particularité du modèle réside dans les corrections pour biais dus aux variables observables et inobservables. On pose l’hypothèse que les producteurs travaillant à l’extérieur et ceux ne travaillant qu'à la ferme sont différents. Les caractéristiques propres à chaque groupe influencent également l’efficacité. Les résultats ont démontré que les producteurs travaillant hors ferme sont moins efficaces que leur contrepartie. On remarque que l’utilisation des corrections a une influence significative sur l’interprétation des résultats. Ce mémoire amène une contribution significative au niveau méthodologique dans le cadre des études d’impact utilisant des données d’observation.