3.1. Quantité de lait produit
Les aliments utilisés pour nourrir les animaux influencent la quantité et la qualité du lait produit. Dans les travaux de Cherney et al. (2004), les performances laitières des vaches ont été comparées en fonction des rations, servies en ration totale mélangée (RTM), à base de dactyle, de fétuque élevée ou de luzerne. Les animaux qui ont consommé les rations à base de fétuque élevée et de dactyle de première coupe ont produit la même quantité de lait que les vaches qui ont consommé de la luzerne. Le lait corrigé pour le gras à 3,5 % a aussi été maintenu avec les trois rations. Toutefois, les rations à base de graminées contenaient plus d’aliments concentrés. Dans les travaux de Johansen et al. (2017a), les performances laitières des vaches ont aussi été comparées en fonction de huit traitements alimentaires différents, soit des rations à base de ray-grass hâtif, de ray-grass tardif, de festulolium, de fétuque élevée, de trèfle rouge et de trèfle blanc seuls, et deux mélanges de ray-grass tardif avec du trèfle rouge et du trèfle blanc. Les animaux ont consommé significativement moins de MS avec les rations à base de fétuque élevée et de ray-grass tardif que tous les autres traitements. Ces prises alimentaires plus faibles se sont traduites en une production laitière également plus basse. Les auteurs associent la baisse de la CVMS à la digestibilité de la matière organique qui était effectivement plus faible pour ces deux graminées dans cette étude. Dans une autre étude de Fisher et al. (1993) dans laquelle ils ont comparé l’ensilage de fétuque élevée à celui du dactyle, bien que les vaches aient consommé davantage de MS avec l’ensilage de fétuque élevée, la production laitière des vaches était équivalente pour les traitements avec ces
deux ensilages. Il a été démontré, dans la littérature, que la production laitière des vaches est supérieure lorsqu’elles sont nourries avec de l’ensilage de légumineuses comparativement à de l’ensilage de graminées (Thomas et al., 1985; Hoffman et al., 1998; Dewhurst et al., 2003b; Moorby et al., 2009; Steinshamn, 2010). Dans sa revue, Steinshamn (2010) explique aussi que la CVMS et la production laitière sont supérieures avec des rations composées de fourrage de légumineuses. L’étude de Dewhurst (2003a) a démontré également que le lait corrigé à 4 % de matières grasses des vaches nourries avec des mélanges fourragers (graminées avec du trèfle rouge ou du trèfle blanc) est supérieur comparativement aux rations composées de graminées seules. Dans les travaux de Hoffman (1998) et ceux de Halmemies-Beauchet-Filleau et al. (2014), le lait corrigé à 4 % de gras est resté le même pour les rations à base de graminées et de légumineuses. Étant donné que la prise alimentaire est généralement supérieure avec des rations à base de légumineuses comparativement aux graminées (Heikkilä et al., 1992; Huhtanen et al., 2002; Dewhurst et al., 2003b) et que les performances laitières des vaches sont reliées à leur prise alimentaire (Mertens, 1994), il est possible d’affirmer que l’ajout de légumineuses dans les rations des vaches en lactation est bénéfique pour la production laitière.
Dans une revue de la littérature antérieure (Martineau, 2007), deux modes de conservation des fourrages ont été comparés, soit l’ensilage et le foin. Les résultats provenant de plusieurs articles scientifiques ont été compilés et analysés. L’auteur explique que, bien que les vaches consomment davantage lorsque le fourrage est sous forme de foin plutôt que d’ensilage, la production laitière des vaches est généralement plus faible avec le foin qu’avec l’ensilage. La longueur de la fibre n’a toutefois pas été considérée dans l’analyse de ces résultats.
3.2. Gras du lait
Les aliments servis aux vaches laitières influencent la teneur en gras de leur lait. Johansen et al. (2017a) rapportent que les vaches produisent moins de lait avec des rations de fétuque élevée comparativement à des rations à base de légumineuses ou d’autres espèces de graminées, mais la teneur en gras de leur lait est similaire. Pour ce qui est des travaux de Fisher et al. (1993), ils ont observé des teneurs en gras du lait similaires pour les vaches consommant des rations à base de fétuque élevée et de dactyle. Selon ces résultats, la nature des graminées contenues dans les rations
des vaches laitières ne semble pas affecter la teneur en gras du lait qu’elles produisent, en autant que la plante soit récoltée au bon stade de développement et que la valeur nutritive des fourrages soit équivalente.
Dans deux études (Vanhatalo et al., 2007, 2009), la teneur en gras du lait diminue au fur et à mesure que la proportion de légumineuses augmente dans la ration par rapport à celle des graminées. Dans ces travaux, les rations contenaient un mélange de graminées (fléole des prés et fétuque des prés) ou du trèfle rouge. Une autre étude qui visait à comparer les effets du remplacement de l’ensilage de ray-grass par celui du trèfle rouge dans l’alimentation des vaches laitières (Moorby et al., 2009) arrivent aux mêmes conclusions. En fait, la teneur en gras du lait des vaches diminue avec l’augmentation de la proportion de trèfle rouge, mais dans ce cas spécifique, ce n’est possiblement qu’un effet de dilution puisque la production journalière de gras dans le lait reste similaire.
Par rapport au mode de conservation, Shingfield et al. (2005) ont comparé les effets de différents modes de conservation d’un mélange fourrager contenant de la fléole des prés et de la fétuque des prés sur les performances laitières des vaches. Aucune différence significative n’a été relevée pour la teneur en gras du lait produit. Dans les travaux de Broderick (1995), la teneur en gras du lait s’est maintenue, que les vaches aient consommé les rations de luzerne sous forme de foin ou d’ensilage.
La longueur de la fibre est un autre facteur qui mérite d’être analysé. Des chercheurs se sont penchés sur les effets de la longueur des particules alimentaires sur les performances laitières des vaches. Selon certains, une diminution de la longueur de la fibre s’accompagne d’une baisse significative de la teneur en gras du lait (Grant et al., 1990; Hoden and Coulon, 1991). Ceci pourrait s’expliquer par la réduction de la mastication, de la production de salive et du pouvoir tampon du contenu ruminal, ce qui nuit à l’établissement d’un milieu favorable à la fermentation par la population microbienne. Par contre, il est important de différencier les effets d’une longueur de fibre plus courte à ceux reliés à une plus grande CVMS et surtout, à une plus grande ingestion de concentrés, notamment de glucides rapidement fermentescibles (Tafaj et al., 2007). En effet, Tafaj et al. (2007) ont effectué une méta-analyse pour analyser les effets de la longueur de la fibre sur les performances laitières de vaches hautes productrices et ils mentionnent que la longueur de la
fibre n’est pas corrélée avec la production laitière et ses composantes. En fait, c’est davantage les teneurs en fibres alimentaires (NDF de la ration) et en glucides non-fibreux de la ration qui influencent ces paramètres de production, de sorte que la teneur en gras du lait augmente de façon linéaire avec la teneur en NDF des rations.
3.2.1. Acides gras du lait
Les fourrages sont une source de cellulose et d’hémicellulose qui sont utilisées comme substrats par la microflore bactérienne. Suite à la fermentation dans le rumen, des acides gras volatils, soit de l’acétate et du butyrate plus particulièrement, sont produits ; et ces acides gras volatils sont précurseurs des AG du lait (Cuvelier et al., 2005). Les AG du lait provenant de vaches nourries avec des rations à base de fourrage sont synthétisés à partir des acides gras de la diète et des microorganismes du rumen (400-500 g/kg), des tissus adipeux (moins de 100 g/kg), et de la synthèse de novo dans la glande mammaire (plus ou moins 500 g/kg). La contribution relative de ces AG est dépendante de la prise alimentaire, de la composition de la diète et du stade de lactation de la vache (Kalač et Samková, 2010). Même si les fourrages contiennent relativement peu de lipides, ils sont souvent la source première d’AG dans la diète (Dewhurst et al., 2006; Vanhatalo et al., 2007). La concentration en AG des fourrages varie en fonction de l’espèce et du cultivar et en réponse aux facteurs environnementaux, tels que la durée du jour, l’eau, l’application de fertilisants, le stade de développement et les méthodes de conservation (Boufaied et al., 2003a; Dewhurst et al., 2006; Vanhatalo et al., 2007). Le transfert de ces AG alimentaires vers le lait est une stratégie à promouvoir puisque les lipides des fourrages sont une source d’AG bénéfique au point de vue économique (Dewhurst et al., 2003c). Par contre, les lipides des fourrages subissent de nombreuses modifications avant de se retrouver dans le lait des vaches qui les consomment : soit au cours de la lipolyse et l’oxydation pendant le séchage au champ et lors de la biohydrogénation dans le rumen. Des différences entre les plantes ont été identifiées au cours de ces processus, mais il est encore difficile d’établir l’importance relative de l’aliment et du microbiote dans ce procédé (Dewhurst et al., 2003c).
L’étude de Dewhurst et al. (2003a) a démontré que la biohydrogénation des acides linolénique et -linolénique dans le rumen a été supérieure pour les vaches nourries avec des rations à base de
graminées seules comparativement aux rations de légumineuses et de mélanges. Ceci pourrait s’expliquer par un taux de passage plus lent avec les graminées et, par ricochet, un prolongement de la durée intra-ruminale augmentant la susceptibilité du fourrage de graminées à la biohydrogénation. Il est adéquat de penser que ces modifications seraient perceptibles dans la composition en acides gras du lait de ces vaches également, favorisant les teneurs en acides gras insaturés dans leur lait alors qu’elles sont nourries avec des rations à base de légumineuses. En parallèle, dans les études de Vanhatalo et al. (2007, 2009) et de Moorby et al. (2009), la composition en acides gras du lait subit des changements avec l’ajout de légumineuses. Les teneurs en acides gras polyinsaturés (AGPI) et monoinsaturés (AGMI) augmentent avec l’ajout de légumineuses (Vanhatalo et al., 2007), plus précisément celle du 18:3 (Moorby et al., 2009; Halmemies-Beauchet-Filleau et al., 2014) et des acides gras monoinsaturés à longue chaine (20:1 et +) (Moorby et al., 2009).
En ce qui concerne le mode de conservation, le fanage de l’herbe au cours de la fabrication du foin s’accompagne d’une baisse de sa teneur en AG et surtout en 18:3, en raison, d’une part, de l’oxydation de ces AG et d’autre part, de la perte relative de feuilles, qui en sont plus riches que les tiges. De ce fait, le foin peut contenir jusqu’à 75 % moins de 18:3 que l’ensilage (Chilliard et al., 2007). Pour ce qui est de l’ensilage, il semble que sa composition en acides gras diffère très peu de celle de l’herbe fraîche. Ceci dit, le préfanage du fourrage avant la mise en silo peut affecter la teneur et la composition des AG de l’ensilage pour les mêmes raisons que celles évoquées pour le fanage du foin. Par contre, le gras du lait de vaches nourries au foin peut avoir une teneur en 18:3 plus élevée que celui du lait de vaches recevant de l’ensilage parce que la biohydrogénation ruminale est plus faible avec le foin qu’avec l’ensilage (Chilliard et al., 2007). Shingfield et al. (2005) ont comparé les effets de différents modes de conservation d’un mélange fourrager contenant de la fléole des prés et de la fétuque des prés sur les AG du lait des vaches nourries avec ces fourrages. Il n’y a pas eu d’effet sur les acides gras saturés ni sur les AGMI du lait. Par contre, la teneur en acide -linolénique du gras du lait a augmenté avec le foin, et ces résultats vont dans le même sens que les observations de Chilliard et al. (2001) et Boufaied et al. (2003b).
3.3. Protéine
La teneur en protéines varie moins que la teneur en matière grasse du lait et se modifie moins facilement par le régime alimentaire de la vache. D’après Cherney et al. (2004), la production journalière de protéines dans le lait des vaches est équivalente pour les rations à base de fétuque élevée et de dactyle de première coupe, ainsi que pour les rations à base de luzerne. Ces résultats vont dans le même sens que ceux de Hoffman et al. (1998), alors que des rations à base de luzerne et de ray-grass vivace ont été comparées.
Par contre, dans les travaux de Dewhurst et al. (2003b), une hausse de la production quotidienne de protéines de lait a été signalée pour les vaches qui consomment des rations à base de luzerne seule comparativement à du ray-grass seul. Dans cette même étude, en ajoutant du trèfle rouge ou du trèfle blanc aux rations de ray-grass, les vaches produisaient davantage de protéines dans leur lait. D’après une étude de Johansen et al. (2017b), la production quotidienne de protéines de lait est équivalente pour les rations à base de fétuque élevée et de ray-grass vivace tardif, tout en étant inférieure aux rations à base de festulolium, de ray-grass vivace précoce, de trèfle rouge, de trèfle blanc et de mélanges fourragers. Encore une fois, la production de protéines de lait est favorisée par l’ajout de trèfle (rouge ou blanc) dans les rations de ray-grass tardif. Selon la méta-analyse de Steinshamn et al. (2010), les vaches alimentées de rations à base de légumineuses produisent en moyenne 49 g de protéines laitières/jour de plus que celles recevant des rations à base graminées. Selon Vanhatolo et al. (2009), il n’y a aucune différence significative entre les graminées (mélange de fléole des prés et de fétuque des prés), les légumineuses (trèfle rouge) et leur mélange fourrager sur la production quotidienne de protéines lactées.
En somme, bien qu’il semble être avantageux d’ajouter des légumineuses afin d’optimiser la production protéique dans le lait des vaches, certains résultats sont contradictoires. De plus, la hausse de production de protéines laitières semble être davantage reliée à une hausse de l’énergie des rations, et moins à la nature du fourrage en soi.
Par rapport au mode de conservation, Broderick et al. (1995) ont fait deux essais avec des rations à base de luzerne offerte sous forme d’ensilage (41,3 % et 40,6 % de MS) et de foin (85,0 et 85,9
% de MS). Les résultats au niveau de la production de protéine dans le lait (g/d) sont contradictoires. Alors que dans le premier essai il n’y avait pas de différence significative, dans le deuxième, il y avait une légère hausse de la teneur en protéine du lait lorsque la ration était à base de luzerne offerte sous forme de foin. Dans les travaux de Beauchemin et al. (1997), la teneur en protéines du lait des vaches nourries au foin de luzerne était plus élevée que celui des vaches nourries à l’ensilage de luzerne. Par contre, la production de protéines n’est pas mentionnée dans ces travaux. Selon Coulon et al. (1997), la production journalière de protéines dans le lait est la même pour les vaches nourries à l’ensilage et au foin d’herbe (mélange de graminées et de légumineuses).
3.4. Urée
Chez le mammifère, l’azote non-protéique est principalement excrété sous forme d’urée et les concentrations d’urée dans le sang et dans le lait reflètent l’utilisation inefficace des protéines de la diète chez les ruminants (Broderick et Clayton, 1997). Comme l’explique ces auteurs, l’urée devient rapidement en équilibre dans les fluides, incluant le lait. Ainsi, la teneur en azote uréique dans le lait (MUN) est un reflet de la teneur en urée dans le sang. Les concentrations en MUN sont davantage reliées à la concentration de PB dans la diète qu’à l’efficacité de l’azote ou à l’azote ammoniacal du rumen (Broderick et Clayton, 1997). En effet, l’augmentation de la teneur en PB d’une ration s’accompagne d’une hausse progressive du MUN des vaches qui la consomment (Broderick, 2003). Aussi, l’énergie disponible dans le rumen influence ce résultat. En effet, la microflore ruminale est capable d’utiliser l’ammoniac, issu de la dégradation des protéines, pour leur propre croissance. La quantité d’ammoniac transformée en protéines bactériennes dépend de la quantité d’énergie générée par la fermentation des hydrates de carbone (Wattiaux, 2004). Si les glucides rapidement fermentescibles ne sont pas disponibles en quantité suffisante, il y accumulation d’ammoniac puis une augmentation en MUN (Eicher et al., 1999).
Dans les travaux de Cherney et al. (2004), la teneur en MUN était plus élevée dans le lait des vaches qui consommaient des rations à base de fétuque élevée comparativement à celui des vaches qui consommaient du dactyle, et ce, même si ces deux rations avaient la même teneur en PB. Par contre, le MUN n’était pas significativement différent entre les vaches qui consommaient les rations de fétuque élevée et de luzerne, tout comme la teneur en PB des rations. Dans les travaux
de Vanhatalo et al. (2009), le MUN était plus élevé chez les vaches consommant des rations à base de légumineuses comparativement à des rations à base de graminées, et il était intermédiaire avec des rations mélangées. Ces derniers résultats vont donc dans le même sens que ceux de Broderick (2003). Parallèlement, pour le mode de conservation, Broderick et al. (1995) ont fait deux essais avec des rations à base de luzerne offerte sous forme d’ensilage (41,3 % et 40,6 % de MS) et de foin (85,0 et 85,9 % de MS). Les résultats au niveau du MUN sont contradictoires. Alors que dans le premier essai il n’y avait pas de différence significative entre les traitements, dans le deuxième, il y avait une légère hausse d’urée lorsque la luzerne était servie sous forme de foin. Les auteurs concluent que le MUN est le reflet de l’ingestion de PB, mais qu’il ne peut pas servir d’indicateur clair de la dégradation protéique excessive dans le rumen.