Avantages
Les trois approches utilisées étaient relativement différentes et permettaient de prendre en compte différentes échelles spatiales pertinentes pour l’étude de l’interaction herbe-animal au pâturage (Bailey et al., 1996) : la talle, le patch et la parcelle. Les mesures sur talles baguées ont permis d’analyser la relation étudiée à fine échelle et de façon précise, puisque l’on a exactement l’effet de la défoliation et en retour la réaction du végétal. Aux échelles plus larges, les cartographies des matrices de cohérence ont permis de visualiser les zones fonctionnant différemment et donc de les relier à des emplacements particuliers (zone de
Etude expérimentale : Chapitre 3
couchage, abreuvoir,…). Enfin les motifs monotype et intertype ont permis d’étudier les interactions et les structures résultantes en appuyant les conclusions sur des tests statistiques. Par ailleurs, ces méthodes sont complémentaires, puisqu’elles ne réagissent pas toujours de la même manière aux variations du système. En effet, par exemple en P4, les mesures sur talles baguées et les matrices de cohérence ne permettaient pas de conclure sur le fonctionnement de l’interaction, seul le pattern intertype l’a permis en comparant les résultats à ceux des autres méthodes.
Limites
A la période P4, les talles baguées ont posé un problème de représentativité. Comme nous avons bagué de nouvelles talles fin Août, les talles qui constituaient la population de talles baguées en P4 étaient toutes végétatives, et de ce fait, aucune tendance n’a été observée à cette période avec cette méthode. Concernant les matrices de cohérence, les résultats qu’elles apportent ne donnent pas de test statistique, et ne permettent donc pas de conclure si elles sont utilisées seules.
Enfin, concernant l’étude des motifs monotype et intertype grâce aux fonctions de Ripley (Ripley, 1977) et intertype de Diggle (Diggle, 1983), leur application au cas des prairies pâturées a été difficile. En effet, ces méthodes ont été développées principalement pour l’étude de la répartition spatiale des arbres en forêt et des interactions entre les espèces dans ce contexte. Dans notre cas, il s’agissait d’un couvert herbacé dont nous avons dû modifier les données pour obtenir un semis de points sur lequel ces méthodes soient applicables. De plus, il est apparu difficile de définir des zones homogènes à partir des densités locales de premier ordre pour mettre ensuite en œuvre les analyses avec une rigueur statistique maximale. Néanmoins les informations apportées ont été précieuses dans la compréhension des phénomènes en particulier en P4 où les autres méthodes n’ont pas permis de détecter la relation entre consommation et critères de végétation. D’autres méthodes pourraient être envisagées comme le semi-variogramme (Upton et Fingleton, 1985) qui s’appuie sur la variance entre un critère de végétation en un point donné et le même critère à distance variable du point de référence.
Etude expérimentale : Chapitre 3
Conclusion
Comme attendu, l’hypothèse de rejet des zones hautes et épiées par les animaux a été vérifiée pour la période P3 au moment de la floraison du couvert de dactyle. En effet, à cette période de la saison de pâturage, la différenciation des zones hautes, épiées et basses et végétatives semble être suffisamment importante pour induire un pâturage sélectif de la part des animaux. Par contre en septembre, cette relation s’est apparemment modifiée même si les animaux continuent vraisemblablement à préférer les talles végétatives au sein des zones basses et épiées comme le suggère leur stratégie de maximisation de la qualité du régime à cette période (cf chapitre 1).
Cette relation entre critères de végétation et consommation s’est traduite par une zonation claire en macro-hétérogénéité dont la disposition a probablement été influencée par la position de la zone de couchage. Les résultats n’ont pas permis de mettre en évidence une taille précise de patches ce qui peut s’expliquer par le fait qu’il n’existait pas de motif de végétation initial guidant les choix des animaux au début de la saison de pâturage.
A la lumière de ces résultats et de ceux des deux chapitres précédents, nous pouvons affirmer que la sélectivité de l’animal et l’utilisation spatiale de la parcelle qui en découle conduisent à modeler une hétérogénéité spatiale et fonctionnelle qui se traduit par une zonation en grandes plaques, qui elles-mêmes se fragmentent au cours de la saison de pâturage. Néanmoins, l’essai I ne nous a pas permis d’identifier clairement les effets des deux composantes, animale et végétale de l’interaction. A la suite de cet essai, il est apparu nécessaire de constituer un dispositif qui permette de réaliser cette décomposition, en appliquant des pressions de pâturage différentes, puis en caractérisant les effets sur les critères de quantité et de qualité de la végétation, et enfin en étudiant les choix des animaux entre ces différentes zones en retour.
Etude expérimentale : Chapitre 4
Chapitre 4 : How do severity and frequency of grazing
affect sward characteristics and the choices of sheep
during the grazing season?
F.G
ARCIA 1,2,P.C
ARRÈRE 2,J.F.S
OUSSANA 2 ANDR.B
AUMONT 1Grass and Forage Science (submitted).
1-INRA-Unité de Recherches sur les Herbivores, Relations Animal Plantes, Site de Theix, 63122 St-Genès-Champanelle, France.
2-INRA-Agronomie, Fonctionnement et Gestion de l'Ecosystème Prairial, 234 Av. du Brézet, F-63039 Clermont-Ferrand, France.
Short title: Effects of grazing severity and frequency on plant-animal interaction
Abstract
The sward characteristics and preferences in sheep were investigated according to grazing frequency and severity from April to September with a re-growth period in summer. Grazing severity was varied by the number of ewes grazing 200 m2 plots for 24 h: four (S: severe) or two (L: lax) ewes. Grazing frequency was set at one day per week (F: frequent) or one day every two weeks (I: infrequent). By crossing frequency and severity, we obtained four treatments: SF, LF, SI, LI. The six binary combinations (SF/LF, SF/SI, SF/LI, LF/SI, LF/LI and SI/LI) were studied in choice tests.
Treatments LF, SI and LI were characterised by high sward surface height, biomass and amounts of reproductive green tissues relatively to SF. The sward quality was not differentiated by the grazing treatments between April and July. In September, sward quality became significantly higher for the SF treatment.
Etude expérimentale : Chapitre 4
The sheep preferred the swards grazed at low frequency between April and July, and then changed their preference in favour of the higher quality swards. The relative abundance of green laminae and the digestibility of the swards helped to explain preferences. For low grazing pressure at the spatio-temporal scale we studied, sheep would graze swards at relatively low frequency but high severity rather than the reverse.
Key words: grazing frequency, grazing severity, sheep grazing, diet preference
Introduction
On grazed swards, defoliation and regeneration of the resource (i.e., plant re-growth) create variability (Possingham and Houston, 1990; Adler et al., 2001) in sward height, plant phenology and quality. A low stocking rate accentuates this variability when part of the herbage on offer remains under-grazed (Coughenour, 1991; Laca and Demment, 1991). The paddock is used unevenly, resulting in coexistence of well and poorly exploited patches (Garcia et al., 2002). Well-grazed patches will remain low and mostly vegetative, whereas under-grazed patches will tend to accumulate green and dead leaves and stems. Consequently, animals are constantly faced with choices between contrasting patches that evolve in quantity and quality through the season. At low or high stocking rate, sheep exhibit a constant strategy of maximisation of diet quality (Garcia et al., 2003). Diet choices are partly governed by ability to select the green laminae in the sward (Prache, 1997; Prache et al., 1998). Preferences of ruminants between vegetative and reproductive patches prepared by cutting at different heights (Dumont et al., 1995a; Ginane and Petit, 2002) were found to depend on their relative qualities, modulated by the accessibility of the highest quality items.
Differences in utilisation of well-grazed and under-grazed patches affect sward dynamics according to severity and frequency of defoliation (Chapman and Lemaire, 1993). Severity, through the number of bites taken in a given time, determines the amount of herbage removed and consequently the amount of residual vegetation, while frequency determines the time allowed for re-growth between two successive defoliations. High severity and frequency of grazing have been reported to stimulate growth rate (Kristensen, 1988). Parsons et al. (2000) reported the effect of regrowth from high initial biomass, resulting from lenient grazing, in depressing growth rates per biomass unit.
Etude expérimentale : Chapitre 4
Here, an experiment was designed to determine how contrasting frequency and severity of grazing modify the vegetation structure during the grazing season and affect the quality and amount of available herbage. How sheep preferences changed in response to the relative characteristics of the swards created was analysed. High grazing frequency and severity were expected to avoid the development of reproductive tissues and consequently to maintain higher quality of the sward along the grazing season (Garcia et al., 2003). It was expected that after ear emergence, the sheep would tend to shun the less frequently, less severely grazed swards and prefer the more frequently, more severely grazed ones, where sward quality would remain higher.