La luzerne contient des fibres peu digestibles et une forte proportion de protéines dégradables. Les vaches laitières pourraient donc bénéficier d’une augmentation de la digestibilité des fibres de la luzerne, ou d’une meilleure adéquation entre l’apport en azote et en énergie disponible dans le rumen. Les cultivars de luzerne présentant une meilleure digestibilité des fibres sont une opportunité d’augmenter l’efficacité de la production laitière, mais aucune étude indépendante n’a testé ces cultivars dans les conditions agroclimatiques du Canada. Par ailleurs, la diminution de l’apport en protéines métabolisables est souvent associée à une diminution de la sécrétion de protéines dans le lait, possiblement causée par un apport réduit en acides aminés essentiels. Les objectifs de l’étude étaient (1) de comparer les performances de vaches laitières nourries avec des rations à base de luzerne, en utilisant un cultivar régulier et un cultivar sélectionné pour sa concentration réduite en lignine ; et (2) d’évaluer l’effet d’une variation de l’apport en énergie sur les performances de vaches laitières alimentées de rations ayant un apport réduit en protéines métabolisables, mais équilibrées pour les principaux acides aminés essentiels limitants. Les cultivars de luzerne n’ont eu aucun effet significatif sur l’ensemble des paramètres mesurés. La diminution de l’apport en protéines métabolisables et le maintien du même bilan énergétique ont permis de maintenir la prise alimentaire et la production laitière corrigée pour l’énergie. Cette stratégie alimentaire a également amélioré l’efficacité d’utilisation de l’azote tout en maintenant la production des composantes du lait et en diminuant l’excrétion azotée. Il est possible de réduire l’apport en protéines métabolisables sans avoir d’effet négatif sur la performance des vaches laitières, à condition de combler leurs besoins en énergie et en acides aminés essentiels. De tels changements permettraient de diminuer l’impact environnemental de la production laitière, en plus de réduire potentiellement les coûts d’alimentation. / Alfalfa contains poorly digestible fiber and a high proportion of degradable protein. For these reasons, dairy cows could benefit from an increased digestibility of alfalfa’s fibers, or from a better match between nitrogen and energy supply in the rumen. Alfalfa cultivars with improved fiber digestibility represent an opportunity to increase milk production efficiency, but no independent studies tested these cultivars under the agroclimatic conditions of Canada. Also, decreasing metabolizable protein supply is often associated with a decrease in milk protein yield, possibly caused by a reduced supply of essential amino acids. The objectives of the study were (1) to compare the performance of dairy cows fed alfalfa-based diets, using a regular cultivar and a cultivar selected for its reduced lignin concentration; and (2) to assess the effect of a variation in energy supply on the performance of dairy cows fed diets with a reduced supply of metabolizable protein, but balanced for the main limiting essential amino acids. Alfalfa cultivars had no significant effect on all measured parameters. Decreasing metabolizable protein supply and maintaining the same energy balance allowed cows to maintain their dry matter intake and energy corrected milk production. This feeding strategy also improved the nitrogen use efficiency while maintaining milk component production and reducing nitrogen excretion. Reducing metabolizable protein supply without negative effects on dairy cow performance is possible when energy and essential amino acids requirements are met. Such changes would decrease the environmental impact of milk production, in addition to potentially reduce feeding costs.

L’objectif du projet présenté dans ce mémoire de maitrise est d’évaluer l’effet du remplacement de la fléole des prés par la fétuque élevée, offertes en espèce pure ou en mélange avec la luzerne, et de vérifier l’impact de la méthode de conservation de la fétuque élevée, soit en ensilage préfané (35 % de matière sèche, MS) ou demi-sec (55 % de MS), sur les performances des vaches en lactation. Pour ce faire, cinq traitements ont été testés : 1) fléole des prés (70 % de la ration) en ensilage préfané ; 2) fléole des prés (42 % de la ration) + luzerne (28 % de la ration) en ensilages préfanés ; 3) fétuque élevée (70 % de la ration) en ensilage préfané ; 4) fétuque élevée (42 % de la ration) + luzerne (28 % de la ration) en ensilages préfanés ; 5) fétuque élevée (70 % de la ration) en ensilage demi-sec. Quinze vaches Holstein (128 +- 33 JEL) ont été distribuées dans un triple carré latin 5 × 5. Afin de comparer les traitements, les contrastes a priori suivants ont été réalisés : 1) fléole des prés-ensilage préfané vs fétuque élevée-ensilage préfané [(FP et FP + L) vs (FE et FE + L)]; 2) espèces pures-ensilage préfané vs mélanges-ensilage préfané [(FP et FE) vs (FP + L et FE + L)]; 3) interaction entre l’espèce de graminée fourragère et le mélange, pour les traitements à base d’ensilage préfané; et 4) ensilage préfané de fétuque élevée vs ensilage demi-sec de fétuque élevée [FE vs. FE (DS)]. Les contrastes ont été considérés comme significativement différents à des valeurs de P <= 0,05 et une tendance a été considérée quand 0,05 < P < 0,10. Les résultats ont démontré que l’espèce de graminée n’a pas influencé la consommation volontaire de matière sèche, la production laitière, et la teneur en gras du lait. La prise alimentaire et la production laitière ont été supérieures avec les mélanges fourragers, mais la teneur en gras du lait n’a pas été avantagée par ces derniers. La teneur en protéine du lait n’a pas été affectée par l’espèce de graminée pour les traitements à base de mélange fourrager, mais a été supérieure avec la fléole des prés pour les traitements de graminées seules. Les vaches ont consommé davantage de fétuque élevée sous forme d’ensilage préfané comparativement à l’ensilage demi-sec, mais la production laitière et la teneur en gras du lait n’ont pas été affectées par le mode de conservation. En somme, les résultats démontrent que la fétuque élevée est une bonne alternative à la fléole des prés pour les vaches en lactation et confirment les effets bénéfiques des mélanges fourragers dans leur ration.

La taille et la forme des fourrages hachés influencent la conservation en ensilage et l’utilisation par les vaches laitières. Traditionnellement, la longueur est estimée par tamisage mécanique. La mesure par imagerie proposée ici permet de caractériser des particules individuelles avec une précision accrue. Des fourrages de maïs et de luzerne hachés à trois longueurs théoriques (12,7, 25,4, et 29,6 mm) ont été utilisés. La mesure de la forme a été obtenue par le concept de Normalized Multiscale Bending Energy (NMBE) qui fait appel au traitement de signal digital. À partir de photos de particules, un algorithme développé dans MATLAB® fournit des mesures précises de la longueur, l’aire, l’épaisseur et la surface massique de chaque particule. Le tamisage mécanique sous-estimait la longueur des particules par rapport aux mesures par imagerie. La méthode du NMBE a montré que les particules de luzerne étaient plus irrégulières et plus allongées que celles de maïs. / The size and shape of chopped forage particles can influence silage conservation and feed utilization by dairy cows. Particle length is traditionally measured by mechanical sieving. Image analysis is proposed here to measure more precisely individual particles. Corn and alfalfa forages were chopped at three theoretical lengths (12.7, 25.4 and 29.6 mm). Shape measurement was obtained from the concept of Normalized Multiscale Bending Energy (NMBE) which uses digital signal processing. From pictures of chopped particles, an algorithm developed in MATLAB® provided precise measurements of length, area, thickness and area per unit mass for each particle. Mechanical sieving underestimated actual particle length as measured by image analysis. The NMBE method indicated that alfalfa particles were more irregular and elongated compared to corn particles.

Au Québec, les plantes fourragères occupent plus de la moitié de la superficie en grande culture (CQPF, 2012).Ce sont 63% des exploitations agricoles du Québec qui cultivent des plantes fourragères et ces fourrages sont utilisés principalement dans l’alimentation des vaches laitières. La fléole des prés et la luzerne sont les deux espèces les plus cultivées (Berg et al., 1996). Selon Charbonneau et al. (2013), avec l’augmentation des températures moyennes annuelles de 2,8 °C au cours des 50 prochaines années, il sera possible de cultiver certaines plantes plus exigeantes en unités thermiques comme le maïs ou le soya dans des régions agricoles du Québec où cela est actuellement difficile, voire impossible. Les régions plus nordiques pourraient donc devenir les principales sources de plantes fourragères au Québec. Selon quelques études menées en atmosphère contrôlée, il semblerait que certains aspects du climat, comme la température, aient une influence sur la valeur nutritive des plantes fourragères, au-delà de leurs effets sur la vitesse de croissance (Thorvaldsson, 1988; Thorvaldsson, 1992).Nous avons donc mesuré l’évolution de la valeur nutritive de la fléole des prés et de la luzerne dont la croissance a eu lieu dans trois régions du Québec aux conditions climatiques contrastées: Sainte-Anne-de-Bellevue, 2098 degrés-jours; Saint-Augustin-de-Desmaures, 1712 degrés-jours; et Normandin, 1359 degrés-jours. La matière sèche, le rendement et le stade de développement ont été mesurés une fois par semaine, durant 4 à 7semaines, lors de la croissance printanière de 2015 et 2016. Les attributs de valeur nutritive ont été analysés chimiquement sur tous les échantillons de calibration et de validation et ils ont été par la suite prédits par spectroscopie dans le visible et proche infra-rouge (VNIRS) pour tous les échantillons prélevés. Les digestibilités de la matière sèche et de la fibre étaient plus élevées pour les deux espèces dont la croissance a eu lieu dans la région nordique (Normandin). Cependant, le rendement était plus faible à Normandin qu’à Saint-Augustin-de-Desmaures et Sainte-Anne-de-Bellevue. Pour un même rendement (soit celui obtenu à Normandin au stade recommandé de récolte), les digestibilités de la matière sèche et de la fibre NDF étaient plus faibles dans les échantillons de fourrages prélevés à Normandin par rapport à ceux prélevés aux sites plus au sud, et ce, pour les deux espèces. La différence de valeur nutritive de la fléole des prés et de la luzerne dont la croissance a eu lieu en climat nordique est explicable par la corrélation qui existe entre l’augmentation du rendement et la baisse de la valeur nutritive. Pour un même rendement, la valeur nutritive des fourrages produits en région nordique était inférieure à celle des fourrages produits dans les régions plus au sud.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2013-2014. / Ce projet visait à déterminer l'efficacité du transfert du pouvoir antioxydant des caroténoïdes d’un extrait concentré de luzerne (ECL) de la ration de la vache au lait et d’évaluer la susceptibilité à l'oxydation de ce lait en le comparant avec celui de vaches n’ayant pas reçu d’antioxydants ou ayant reçu un supplément de vitamine E. Tous les animaux ont également reçu des perfusions intra-abomasales continues d’huile de lin. En comparaison aux animaux recevant le supplément de vitamine E, ceux alimentés avec l’ECL produisaient davantage de lait (tendance) et de protéines laitières. L’augmentation de la teneur en acides gras polyinsaturés des matières grasses du lait aura fragilisé leur stabilité oxydative du lait pendant l’entreposage, indépendamment des traitements. L’évaluation de la stabilité oxydative du lait frais a cependant permis de noter que l’ajout d’un ECL à la ration des vaches laitières contribue à prévenir la dégradation oxydative d’un lait enrichi en acides gras polyinsaturés.