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Développer des outils pour une meilleure gestion de l’eau et des effluents

En France, l’élevage bovin consomme environ 38% de l’eau utilisée par l’agriculture hors irrigation et 75% de cette eau est destinée à l’abreuvement des animaux. L’objectif du travail de thèse était de proposer des équations de prédiction des besoins en eau et des quantités d’eau urinaire ou fécale excrétées sur vaches laitières en fonction de l’animal, de sa ration et des conditions météorologiques, utilisables dans de larges conditions de rations ou de climat.

 Des équations de prédiction des principaux flux d’eau à l’échelle d’une vache laitière

Ces travaux ont consisté à constituer et à utiliser des bases de données de mesures de bilans eau obtenues sur vaches laitières à la ferme expérimentale de Méjusseaume par le passé ou dans la littérature, pour établir des équations empiriques. Étant donné qu’une grande partie des données collectées ont été obtenues à la thermoneutralité, de nouvelles mesures de bilan eau sur vaches laitières en milieu contrôlé ont été réalisées pour établir les effets d’une augmentation de la température ambiante sur l’ensemble des flux du bilan eau.
Par nos expérimentations, nous avons observé que, lorsque les flux d’eau des vaches sont rapportés à l’ingestion, l’eau bue augmente systématiquement avec la température ambiante lorsque cette dernière dépasse 15°C et cette augmentation est systématiquement équivalente à celle de l’eau évaporée. Ces résultats ont permis d’adopter une démarche mécaniste pour inclure un effet de la température ambiante dans nos équations de prédiction des flux d’eau à l’échelle de l’animal, par l’utilisation de modèles publiés de prédiction des pertes de chaleur latente par l’animal en fonction de critères météorologiques.
La confrontation de nos équations aux données obtenues sur les fermes expérimentales des Trinottières et de Derval ont montré que les prédictions de nos équations calibrées sur des mesures sur vaches à l’attache et abreuvées par des abreuvoirs à palette devaient être majorées de 15% pour des troupeaux abreuvés avec des abreuvoirs à niveau constant.

Des outils pour évaluer l’effet des pratiques d’élevage sur les impacts environnementaux

Les modèles publiés dans le cadre de ce travail pourront être utilisés pour des démarches de type analyse de cycle de vie au niveau des élevages laitiers dans notre contexte de milieu tempéré où l’eau d’abreuvement peut représenter une proportion non négligeable de l’eau bue nécessaire à la production de lait ou de viande.
Au-delà, ces équations devraient également contribuer à établir des méthodes de diagnostic en élevage pour juger de l’efficacité d’utilisation de l’eau par une meilleure détection des fuites notamment ou pour quantifier des situations de sous-abreuvement qui sont souvent rapportées sur le terrain.
Nos équations de prédiction des volumes d’eau excrétés pourraient également contribuer aux modèles de simulation de la gestion des effluents à l’échelle du système d’élevage, nécessaires pour évaluer l’effet des pratiques sur les problèmes environnementaux à l’échelle d’un territoire.

Ces travaux ont été réalisés dans le cadre de la thèse d’Hajer Khelil-Arfa entre 2009 et 2012 et dans celui du projet CASDAR «maîtrise des consommations d’eau en élevage », en relation avec l’Institut de l’Elevage, et les Chambres d’Agriculture de Loire Atlantique et du Maine et Loire.

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Khelil-Arfa, H., Faverdin, P., Boudon, A. (2014). Effect of ambient temperature and sodium bicarbonate supplementation on water and electrolyte balances in dry and lactating Holstein cows. Journal of dairy science, 97 (4), 2305-2318. (DOI)

Khelil-Arfa, H., Boudon, A., Maxin, G., Faverdin, P., 2011. Prediction of water intake and excretion flows in Holstein dairy cows under thermoneutral conditions. Animal 6 : 1662-1676. (DOI)

Khelil-Arfa, H., 2012. Étude des principaux déterminants du bilan eau chez la vache laitière : modélisation des principaux flux journaliers. Thèse de doctorat de VAS. Soutenue le 30 mai 2012.

Boudon, A., Khelil-Arfa, H., Thomas-Morel, M., Banville, M., Pham, T. H. V., Ménard, J.-L., Brunschwig, P., Huneau, T., Coutant, S., Lamy, J.-M., Faverdin, P. 2012. Construction et validation d'un modèle de prédiction des besoins en eau des vaches laitières incluant l'effet de la température ambiante. 19èmes Rencontres Recherche Ruminants Rencontres autour des Recherches sur les Ruminants, Paris. pp 177-180 (en ligne)

Contact

Anne Boudon, équipe Alimentation et nutrition (anne.boudon[at]rennes.inra.fr)