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Chapitre 1 Revue des travaux antérieurs

1.6 Changements climatiques et espèces de graminées fourragères

1.6.2 Fléole des prés

Thivierge et al. (2016) ont conduit une étude par modélisation afin d’évaluer le rendement et la valeur nutritive du mélange fléole des prés et luzerne sous des changements de température et précipitation et d’une élévation de CO2 atmosphérique dans l’est et le sud-ouest du Québec,

sans changement dans la régie de coupe. Dans les prochaines années (2020-2079), il est attendu que les changements climatiques amèneront un rendement en matière sèche à la première coupe supérieure à celui d’aujourd’hui, mais qu’il sera inférieur pour les coupes subséquentes, surtout pour le sud-ouest, puisque cette région sera plus marquée par

l’augmentation de stress hydrique et de la température. Ainsi, dans cette région, il est prévu que le rendement en matière sèche annuel sera de 11 % inférieur pour le mélange et de 21 % pour la fléole en culture pure comparée à la période 1971-2000. Pour l’est de la province, le scénario le plus extrême (2050-2079, RCP 8.5) se traduirait par une diminution des rendements de 28 % en mélange, mais pour les trois autres scénarios étudiés (2020-2049, RCP 4.5; 2020-2049, RCP 8.5; 2050-2079, RCP 4.5) le rendement du mélange augmenterait d’en moyenne 7 %. Par contre, lorsque l’effet des changements climatiques est combiné avec l’élévation du CO2 atmosphérique, le rendement annuel dans l’est du Québec augmente dans

tous les scénarios, tandis que dans l’ouest, il diminue de 9 % dans le scénario le plus extrême et augmente de 9 % dans les trois autres scénarios comparés à la période de référence. En effet, l’augmentation de température annule l’effet positif de l’augmentation de la concentration en CO2 atmosphérique sur la croissance (Hatfield et al., 2011).

Bertrand et al. (2008) notent aussi qu’une température élevée est associée à une diminution de la digestibilité vraie de la matière sèche mesurée in vitro (IVTD), de la digestibilité de la fibre insoluble au détergent neutre, de la différence alimentaire cations-anions et de l’index de tétanie (tableau 1.9), ce qui s’expliquerait par le fait que la plante assimile moins les minéraux sous une température élevée. De plus, une élévation de la température augmenterait la concentration en GNS, en fibres insolubles au détergent acide et en lignine (tableau 1.9) en réponse au stress thermique, bien qu’elle n’aurait pas d’effet sur la concentration en NDF.

Finalement, Piva et al. (2013) ont aussi évalué l’effet du CO2 atmosphérique (400 ou 600

ppm) et de la température de croissance jour/nuit (22/10 ou 25/15 °C) sur le rendement de la fléole des prés dans un régime de deux coupes, tout en s’assurant que la fertilisation en N ne devenait pas limitante (0, 60 ou 120 kg N·ha-1). Une augmentation seule du CO2

n’influencerait pas la biomasse en fourrage, alors que la masse racinaire ne serait augmentée qu’à la première coupe. Par contre, l’augmentation du CO2 atmosphérique causerait une

augmentation de la photosynthèse des feuilles de 18 et 28 % pour la 1ère et la 2e coupe, respectivement, et la concentration en sucres solubles, surtout lorsque la fertilisation azotée n’est pas limitante. Ceci décrit clairement que la concentration en CO2 atmosphérique a bel

être ajustée dans le futur en réponse aux changements climatiques. Ce décalage entre l’augmentation de la photosynthèse, mais l’absence d’augmentation dans le rendement est expliqué par les auteurs par le C excédentaire qui a été fixé puis perdu par la sénescence des feuilles, par une augmentation de la respiration et exsudation racinaire ou encore par une augmentation de la respiration mitochondriale. À l’inverse du CO2 atmosphérique, une

augmentation seule de la température de croissance diminuerait la biomasse aérienne et totale ainsi que la concentration en sucres solubles, bien que la photosynthèse serait supérieure lors de la deuxième coupe. Cette réponse est logique puisque la température optimale de la fléole des prés est de 17°C (Bertrand et al., 2008). Lorsqu’une concentration élevée en CO2

atmosphérique était combinée à une température de croissance élevée, les auteurs ne notaient aucun effet sur le rendement de la fléole des prés, mais la photosynthèse ainsi que la concentration en glucides étaient augmentées, ce qui vient confirmer qu’une concentration élevée de CO2 inhiberait l’effet d’une augmentation de la température. La concentration en

amidon serait quant à elle supérieure sous une concentration élevée de CO2, et ce peu importe

Tableau 1.9. Comparaison de quatre traitements de conditions de croissance (trois régimes de température jour/nuit et deux régimes de photopériode) sur différents paramètres de la fléole des prés (tiré de Bertrand et al., 2008).

Conditions de croissance Photopériode (h) 15 17 Température jour/nuit (°C) 17/5 22/10 28/15 17/5 Rendement T MS·ha-1 6,85b 7,06 b 5,41c 8,97a ADF1 g·kg-1 MS 326 b 339 a 315 c 331 b NDF2 g·kg-1 MS 526 a 543 a 535 a 535 a ADL3 g·kg-1 MS 41,2 a b 39,2 b 43,0 a 32,3 c Cellulose g·kg-1 MS 286 b 300 a 272 c 299 a Hémicellulose g·kg-1 MS 200 b 204 b 220 a 204 b IVTD4 0,892 a 0,859 b 0,837 c 0,881 a NDFd5 0,793 a 0,740 b 0,697 c 0,778 a DACA6 731a 744 a 573 b 701 a Index TH7 2,9 b 3,1 a 2,3 c 3,1 a K g·kg-1 MS 47,2 a 46,9 a 39,4 b 43,3 c Na g·kg-1 MS 0,185 a b 0,197 a 0,108 c 0,155 b Ca g·kg-1 MS 4,91 b 4,58 c 5,41 a 4,26 d Mg g·kg-1 MS 2,06 a 1,94 b 2,07 a 1,81 c Cl g·kg-1 MS 12,50 a 12,27 a 11,87 a 9,87 b S g·kg-1 MS 3,50 a 3,15 b 2,89 c 3,58 a P g·kg-1 MS 5,13 a 4,92 a 4,50 b 5,10 a N g·kg-1 MS 30,0 a 26,9 b 25,4 c 27,0 b Raffinose g·kg-1 MS 1,4 b 1,1 b 2,1 a 1,5 b Sucrose g·kg-1 MS 20,1 b 16,8 b 40,3 a 18,6 b Glucose g·kg-1 MS 2,6 b 1,7 b 4,3 a 2,7 b Fructose g·kg-1 MS 2,7 a 4,2 a 3,9 a 4,1 a Fructosanes HDP8 g·kg-1 MS 0,10 a 0,05 a 0,08 a 0,26 a GHS9 g·kg-1 MS 27,0 a 23,9 a 50,7 b 27,3 a Amidon g·kg-1 MS 3,6 c 4,1 b c 4,5 a b 4,9 a GNS10 g·kg-1 MS 31,3 b 28,1 b 55,2 a 32,0 b

1 Fibres insolubles au détergent acide 2 Fibres insolubles au détergent neutre 3 Lignine insoluble au détergent acide

4 Digestibilité vraie de la matière sèche mesurée in vitro 5 Digestibilité in vitro de la NDF

6 Différence alimentaire cations-anions calculée selon (K+ + Na+) – (Cl- + 0,6 S2-) 7 Index de la tétanie d’herbage

8 Fructosanes avec un haut degré de polymérisation 9 Glucides hydrosolubles

10 Glucides non structuraux