Braunschweig, Techn. Universiẗat, Diss., 2000.

Hohenheim, Universiẗat, Diss., 2003.

L'augmentation de la diversité végétale des fourrages, par l'ajout d'une plante-abri annuelle lors de l'implantation ou par le mélange de plusieurs espèces pérennes, est vue comme une façon d'en améliorer la performance agronomique et le contrôle des adventices. Le projet visait à évaluer l'effet 1) d'une plante-abri d'orge (Hordeum vulgare L.) ou de trèfle d'Alexandrie (Trifolium alexandrinum L.) à l'implantation et 2) de l'ajout d'une, deux ou trois graminées pérennes à la luzerne (Medicago sativa L.) pure sur la performance des mélanges fourragers. Les résultats concernant des plantes-abris démontrent que l'orge a produit plus de biomasse que le trèfle d'Alexandrie et a permis d'atteindre le rendement fourrager total le plus élevé et la biomasse d'adventices la plus faible aux quatre sites récoltés l'année du semis. Le trèfle d'Alexandrie n'a pas démontré d'avantage au niveau du rendement ou de la compétition aux adventices. L'utilisation d'une plante-abri à l'implantation n'a eu aucun effet sur le rendement fourrager les deux années suivantes. L'utilisation de l'orge a mené au fourrage avec la teneur en protéine la plus faible et le ratio sucre soluble:protéine le plus élevé aux quatre sites récoltés. Le trèfle d'Alexandrie n'a pas eu d'effet sur la teneur en protéine des fourrages, mais a permis d'augmenter les fractions protéiques lentement dégradables et non-digestibles dans le rumen, ce qui pourrait augmenter l'efficacité d'utilisation de l'azote par les ruminants. Aucun effet significatif de l'effet de la composition des mélanges fourragers sur les rendements et la qualité nutritive des fourrages n'a été observé l'année du semis. Les années subséquentes, les mélanges à trois ou quatre espèces ont généralement mieux performé que la luzerne pure. La présence d'adventices était légèrement plus élevée avec la luzerne pure qu'avec certains mélanges. La présence de graminées a généralement mené à une amélioration de l'équilibre énergie:protéine du fourrage.

La luzerne est l'un des fourrages les plus cultivés au Québec en raison de son bon potentiel de rendement et sa haute qualité nutritionnelle. Cette plante requiert des pratiques agronomiques axées sur le chaulage afin d'optimiser sa croissance et son rendement. L'objectif de cette étude était de déterminer les effets de neuf amendements calciques (CaCO₃ grossier, CaCO₃ moyen, CaCO₃ fin, Ca(OH)₂, chaux mixte 1, chaux mixte 2, chaux mixte 3, anhydrite et un mélange (CaCO₃ grossier et anhydrite)) sur une luzernière en établissement (site 1) et sur une luzernière en entretien (site 2). Des expériences se sont déroulées dans deux champs situées à Saint-Augustin-de-Desmaures (Québec) selon un plan de trois blocs complets randomisés. Les résultats du site 1 montrent que les amendements calciques n'ont aucun effet significatif sur la hauteur des plants, la lecture de l'indice chlorophyllien avec le compteur SPAD-502 et sur le rendement. Pour l'exportation foliaire, le soufre s'est révélé significatif avec un accroissement de 3% avec l'anhydrite et le mélange. Concernant le site 2, l'effet de la chaux mixte 1, s'est révélé significatif sur la hauteur de la luzerne. L'anhydrite, le mélange et la chaux mixte 3 ont montré un effet significatif sur la lecture chlorophyllienne avec SPAD-502 et le rendement. Pour l'exportation foliaire, le soufre s'est révélé significatif avec une augmentation de 13% avec l'anhydrite, le mélange et la chaux mixte 3. L'approche de Diagnostic de Composantes Nutritionnelles (CND) ont permis d'obtenir trois grandes classes de performance agronomique en termes de rendement et de CNDr² : classe hautement performante, performante et classe moins performante. En termes d'équilibre nutritif, nous avons obtenu 3 classes : classe hautement équilibrée, équilibrée et classe déséquilibrée. La présente étude nous a révélé que l'anhydrite, la chaux mixte 3 et le mélange ont un effet sur l'équilibre nutritif de la luzerne. Cette étude pourrait être poursuivie afin de valider les effets à long terme des traitements et de valider le CNDr² des indices de déséquilibre. / Alfalfa is a widely grown forage in Québec due to its good yield potential and high nutritional quality. It requires liming to optimize its growth and yield. The objective of this study was to determine the effects of nine calcium amendments on alfalfa under establishment (site 1) and maintenance (site 2). The calcium amendments used in this study were: coarse CaCO₃, medium CaCO₃, fine CaCO₃, Ca(OH)₂, mixed lime 1, mixed lime 2, mixed lime 3, anhydrite and a mixture of coarse CaCO₃ and anhydrite. The experiments took place in two fields, located in Saint-Augustin-de-Desmaures near Québec City, using three complete randomized blocks. The results from site 1 show that calcium amendments have no significant effects on plant height, SPAD-502 reading and yield. For foliar export, sulfur was found to be significant with an increase of 3% with anhydrite and blending. Regarding site 2, mixed lime 1 had a significant effect on alfalfa growth. Anhydrite, the mixture and mixed lime 3 showed a significant effect on SPAD-502 reading and yield. For foliar export, sulfur was found to be significant with an increase of 13% for anhydrite, mixture and mixed lime 3. The CND approach allowed us to define three major classes of agronomic performance for yield and CNDr²: high performance class, performance class and less efficient class. For nutrient balance, we developed three classes: highly balanced, balanced and unbalanced. The present study showed us that anhydrite, mixed lime 3 and the mixture have an effect on the nutrient balance of alfalfa. Further study could validate the long-term effects of the treatments and the CNDr² of the imbalance indices.

La luzerne est l'un des fourrages les plus cultivés au Québec en raison de son bon potentiel de rendement et sa haute qualité nutritionnelle. Cette plante requiert des pratiques agronomiques axées sur le chaulage afin d'optimiser sa croissance et son rendement. L'objectif de cette étude était de déterminer les effets de neuf amendements calciques (CaCO₃ grossier, CaCO₃ moyen, CaCO₃ fin, Ca(OH)₂, chaux mixte 1, chaux mixte 2, chaux mixte 3, anhydrite et un mélange (CaCO₃ grossier et anhydrite)) sur une luzernière en établissement (site 1) et sur une luzernière en entretien (site 2). Des expériences se sont déroulées dans deux champs situées à Saint-Augustin-de-Desmaures (Québec) selon un plan de trois blocs complets randomisés. Les résultats du site 1 montrent que les amendements calciques n'ont aucun effet significatif sur la hauteur des plants, la lecture de l'indice chlorophyllien avec le compteur SPAD-502 et sur le rendement. Pour l'exportation foliaire, le soufre s'est révélé significatif avec un accroissement de 3% avec l'anhydrite et le mélange. Concernant le site 2, l'effet de la chaux mixte 1, s'est révélé significatif sur la hauteur de la luzerne. L'anhydrite, le mélange et la chaux mixte 3 ont montré un effet significatif sur la lecture chlorophyllienne avec SPAD-502 et le rendement. Pour l'exportation foliaire, le soufre s'est révélé significatif avec une augmentation de 13% avec l'anhydrite, le mélange et la chaux mixte 3. L'approche de Diagnostic de Composantes Nutritionnelles (CND) ont permis d'obtenir trois grandes classes de performance agronomique en termes de rendement et de CNDr² : classe hautement performante, performante et classe moins performante. En termes d'équilibre nutritif, nous avons obtenu 3 classes : classe hautement équilibrée, équilibrée et classe déséquilibrée. La présente étude nous a révélé que l'anhydrite, la chaux mixte 3 et le mélange ont un effet sur l'équilibre nutritif de la luzerne. Cette étude pourrait être poursuivie afin de valider les effets à long terme des traitements et de valider le CNDr² des indices de déséquilibre. / Alfalfa is a widely grown forage in Québec due to its good yield potential and high nutritional quality. It requires liming to optimize its growth and yield. The objective of this study was to determine the effects of nine calcium amendments on alfalfa under establishment (site 1) and maintenance (site 2). The calcium amendments used in this study were: coarse CaCO₃, medium CaCO₃, fine CaCO₃, Ca(OH)₂, mixed lime 1, mixed lime 2, mixed lime 3, anhydrite and a mixture of coarse CaCO₃ and anhydrite. The experiments took place in two fields, located in Saint-Augustin-de-Desmaures near Québec City, using three complete randomized blocks. The results from site 1 show that calcium amendments have no significant effects on plant height, SPAD-502 reading and yield. For foliar export, sulfur was found to be significant with an increase of 3% with anhydrite and blending. Regarding site 2, mixed lime 1 had a significant effect on alfalfa growth. Anhydrite, the mixture and mixed lime 3 showed a significant effect on SPAD-502 reading and yield. For foliar export, sulfur was found to be significant with an increase of 13% for anhydrite, mixture and mixed lime 3. The CND approach allowed us to define three major classes of agronomic performance for yield and CNDr²: high performance class, performance class and less efficient class. For nutrient balance, we developed three classes: highly balanced, balanced and unbalanced. The present study showed us that anhydrite, mixed lime 3 and the mixture have an effect on the nutrient balance of alfalfa. Further study could validate the long-term effects of the treatments and the CNDr² of the imbalance indices.

L’augmentation de la diversité végétale des fourrages, par l’ajout d’une plante-abri annuelle lors de l’implantation ou par le mélange de plusieurs espèces pérennes, est vue comme une façon d'en améliorer la performance agronomique et le contrôle des adventices. Le projet visait à évaluer l’effet 1) d’une plante-abri d’orge (Hordeum vulgare L.) ou de trèfle d’Alexandrie (Trifolium alexandrinum L.) à l’implantation et 2) de l’ajout d’une, deux ou trois graminées pérennes à la luzerne (Medicago sativa L.) pure sur la performance des mélanges fourragers. Les résultats concernant des plantes-abris démontrent que l’orge a produit plus de biomasse que le trèfle d’Alexandrie et a permis d’atteindre le rendement fourrager total le plus élevé et la biomasse d’adventices la plus faible aux quatre sites récoltés l’année du semis. Le trèfle d’Alexandrie n’a pas démontré d’avantage au niveau du rendement ou de la compétition aux adventices. L’utilisation d’une plante-abri à l’implantation n’a eu aucun effet sur le rendement fourrager les deux années suivantes. L’utilisation de l’orge a mené au fourrage avec la teneur en protéine la plus faible et le ratio sucre soluble:protéine le plus élevé aux quatre sites récoltés. Le trèfle d’Alexandrie n’a pas eu d’effet sur la teneur en protéine des fourrages, mais a permis d’augmenter les fractions protéiques lentement dégradables et non-digestibles dans le rumen, ce qui pourrait augmenter l’efficacité d’utilisation de l’azote par les ruminants. Aucun effet significatif de l’effet de la composition des mélanges fourragers sur les rendements et la qualité nutritive des fourrages n’a été observé l’année du semis. Les années subséquentes, les mélanges à trois ou quatre espèces ont généralement mieux performé que la luzerne pure. La présence d’adventices était légèrement plus élevée avec la luzerne pure qu’avec certains mélanges. La présence de graminées a généralement mené à une amélioration de l’équilibre énergie:protéine du fourrage.

Techn. Universiẗat, Diss., 2005--Berlin.

Des cultivars de luzerne (Medicago sativa L.) à digestibilité améliorée, conventionnellement sélectionnés ou génétiquement modifiés (GM), sont utilisés au Québec. L'objectif du projet était de comparer le rendement, la valeur nutritive, la survie à l'hiver et la rentabilité des cultivars de luzerne plus digestibles cultivés sous deux intervalles de coupe au Québec. Huit cultivars ont été évalués : deux GM; quatre sélectionnés conventionnellement, soit deux à faible teneur en lignine, un riche en pectine et un à dégradabilité enzymatique améliorée des tiges; et deux témoins. Chaque cultivar devait être récolté au stade début boutons ou au stade moins de 10 % en fleurs à trois sites. Les cultivars ont tous survécu aux conditions hivernales. En première année de production, les cultivars ont eu un rendement annuel comparable à celui des témoins, sauf le cultivar sélectionné pour une dégradabilité améliorée des tiges (-13 %). Les cultivars GM avaient une digestibilité in vitro de la fibre insoluble au détergent neutre (NDFd) de 4,7 unités de % supérieure et une teneur en fibres insolubles au détergent neutre (aNDF), de 1,0 unité de % inférieure à celles des témoins. Les cultivars sélectionnés conventionnellement avaient une NDFd similaire à celles des témoins. Les cultivars GM offraient une plus grande flexibilité de récolte. Avec une coupe de moins par an lorsque récoltés au stade début floraison, les cultivars GM avaient un rendement annuel de 1,0 Mg MS ha-1 supérieur, une NDFd similaire, une teneur en protéines brutes inférieure (-3,1 unités de %), et des teneurs en aNDF (+5,6 unités de %) et en lignine (+0,16 unité de %) supérieures à ceux des cultivars témoins récoltés au stade début boutons. L'utilisation de cultivars de luzerne GM peut permettre une meilleure flexibilité de récolte, accroître la digestibilité de la ration, et ainsi potentiellement améliorer l'efficacité alimentaire des vaches / Conventionally selected or genetically modified (GM) alfalfa (Medicago sativa L.) cultivars with improved digestibility are used in Quebec. The objective of the project was to compare the yield, nutritive value, winter survival, and profitability of more digestible alfalfa cultivars grown under two cutting intervals in Quebec. Eight cultivars were evaluated: two GM; four conventionally selected, two with low lignin concentration, one with high pectin concentration, and one with improved enzymatic stem degradability; and two controls. Each cultivar was harvested at the early bud stage or at less than 10% bloom at three sites. All cultivars survived the winter conditions well. In the first post-seeding year, the cultivars had an annual yield comparable to control cultivars, except for the cultivar selected for improved stem degradability (-13%). Both GM cultivars had an in vitro neutral detergent fiber digestibility (NDFd) that was 4.7% unit higher and a concentration of neutral detergent fiber, essayed with a heat stable amylase and sodium sulfite (aNDF), 1.0% unit lower than that of the controls. The conventionally selected cultivars had NDFd similar to that of the controls. The GM cultivars offered greater flexibility in harvesting. The extensively managed GM cultivars had a similar NDFd, a lower CP (-3.1% units), greater aNDF (+5.6% units) and acid detergent lignin (+0.16% units) concentrations, but an annual yield 1.0 Mg ha?1 higher than the intensively managed control cultivars, despite being harvested once less. The use of GM alfalfa cultivars can provide greater harvest flexibility, increase forage diet digestibility, and thus potentially improve cow feed efficiency.

Afin d’améliorer la teneur en glucides non structuraux (GNS) chez la luzerne, deux essais ont été implantés en 2006 et 2008 pour évaluer trois populations (GNS teneur moyenne, élevée ou faible) selon deux moments de fauche, soit en matinée (9h00) et en fin de journée (15h00). Il s’agissait d’évaluer la réponse à la sélection, l’interaction entre les populations et le moment de fauche et de vérifier l’incidence de la sélection sur la valeur nutritive et le rendement. Les résultats obtenus démontrent une différence significative à la hausse pour la population GNS+ attribuable principalement à la différence de concentration en amidon. Aucune interaction population par moment de fauche n’a été observée. L’augmentation de la digestibilité est en partie due à l’augmentation des GNS. Aucune différence de rendement n’a été observée. Le moment de fauche a été plus important que la sélection sur les teneurs en GNS peu importe les coupes.

La luzerne est une plante fourragère, de la famille des Fabacées, largement cultivée en France du fait de sa richesse en protéines. Industriellement, cette plante est pressée, puis séchée sur tambour rotatif. L’étape de pressage conduit à l’obtention de grandes quantités de jus, lui aussi riche en protéines. L’objectif de cette thèse a été de développer un procédé de bioraffinerie de la luzerne, applicable aux autres plantes fourragères, permettant la valorisation des toutes les fractions de la plante. La première étape consiste en un fractionnement thermo-mécanique de la luzerne entière par extrusion bi-vis. Deux fractions sont obtenues : un résidu fibreux solide en partie déshydraté, pouvant être utilisé dans la filière agro-matériaux, et un filtrat vert, riche en protéines. L’extrusion bi-vis est une alternative intéressante aux procédés classiques de déshydratation, car l’étude de l’optimisation des paramètres d’extrusion a permis de montrer qu’il est possible de récupérer la grande majorité des protéines de la plante dans le filtrat. Ce filtrat subit par la suite une séparation liquide/solide par centrifugation, permettant la récupération d’un culot vert, dont on peut extraire la chlorophylle. Le jus clarifié est ultrafiltré, puis traité par chromatographie hydrophobe, avec l’huile de tournesol comme solvant extracteur, de manière à séparer différentes protéines. L’étude plus fondamentale de la fixation des protéines sur résine a permis de modéliser le fractionnement des protéines par interactions hydrophobes. / Alfalfa is a common Legume, cultivated as a forage crop, thanks to its high protein content. In the green crop industry, alfalfa is pressed and dried on a rotative cylinder. The pressing step leads to the production of large amounts of green juice, rich in proteins. The aim of this work was to develop a biorefinery process for alfalfa, which could be adapted to other green crops, allowing the valorization of each fraction. The first step is the whole plant thermo-mechanical fractionation in the twin-screw extruder. Two fractions are obtained: a solid fibrous residue, partly dehydrated which could be valorized as an agro-material, and a green filtrate, rich in proteins. Twin-screw extrusion is an interesting alternative to usual industrial dehydration processes. Indeed, the study of the extruder parameters optimization showed that most of the alfalfa proteins can be recovered in the filtrate. This green extract is then centrifuged, in order to separate the solid particles. Chlorophyll can be extracted from the centrifugation pellet. The clarified juice is treated by ultrafiltration, and lastly fractionated thanks to hydrophobic chromatography, with sunflower oil as the solvent, in order to separate the proteins. The more fundamental study of proteins fixation on resins allowed us to modelize proteins fractionation using hydrophobic interactions.