Matériels et méthodes

4.2.1 Description du simulateur

L‟évaluation des effets des pratiques sur les performances du troupeau et des individus a reposé sur l‟utilisation du simulateur SIGHMA. Cet outil combine un sous-système décisionnel et un sous-système biotechnique. Le sous-système décisionnel représente le projet d‟élevage qui structure le troupeau en lots fonctionnels. Un lot fonctionnel est défini comme un ensemble renouvelé de femelles soumis au même corps de règles de décision et d‟opérations techniques. Les lots fonctionnels formalisent les entités de gestion de l‟éleveur, support de son raisonnement technique. Ils permettent d‟assurer la cohérence d‟ensemble des différentes opérations techniques de conduite. D‟un point de vue dynamique, le fonctionnement du lot fonctionnel repose sur l‟enchaînement de motifs élémentaires de

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gestion. Un motif élémentaire de gestion correspond à la séquence minimale d‟opérations techniques permettant de réaliser un cycle de gestation-lactation au sein d‟un lot fonctionnel. Ce motif traduit la planification et le pilotage des opérations techniques à l‟échelle d‟une année de production. Les opérations techniques sont traduites informatiquement par des évènements discrets. Ces évènements incorporent les règles de décision et les actions sur le sous-système biotechnique. Ils permettent de représenter la stratégie de l‟éleveur par rapport à la reproduction et l‟alimentation. La stratégie d‟alimentation combine le choix d‟un animal pilote et d‟un plan de rationnement. L‟animal pilote représente le niveau d‟apports alimentaires du lot. Il traduit le niveau de besoins satisfait par la ration distribuée au lot. Il est exprimé dans la même unité que le potentiel laitier d‟un individu, à savoir la production laitière (en kg) au pic de la troisième lactation. Cette homogénéité d‟unité permet d‟appréhender facilement le décalage entre le niveau d‟apports alimentaires du lot et le niveau génétique moyen du lot.

Le sous-système biotechnique est composé d‟un ensemble de modèles individuels de chèvres laitières. Chaque modèle simule les dynamiques biologiques de poids vif et de production laitière de l‟individu depuis sa naissance jusqu‟à sa sortie du troupeau. Ces dynamiques sont déterminées par le potentiel laitier, les priorités relatives entre fonctions physiologiques (croissance, gestation, lactation et gestion des réserves) et les réponses à l‟énergie ingérée en fonction des pratiques d‟alimentation et de reproduction. Les réponses aux variations d‟apports énergétiques s‟appuient en partie sur les lois de réponses proposées par l‟INRA (Sauvant et al., 2007) ainsi que sur une partition dynamique de l‟énergie entre les fonctions physiologiques.

Le sous-système décisionnel interagit avec le sous-système biotechnique au travers de l‟alimentation qui détermine la quantité et la qualité des aliments distribués, de la reproduction qui détermine le rythme des cycles individuels et du renouvellement qui détermine le temps de séjour de l‟individu dans le troupeau. Le sous-système biotechnique produit les informations nécessaires aux règles de décision relatives aux opérations techniques de conduite dans le sous-système décisionnel. Les informations peuvent être prises au niveau du lot ou de l‟individu. La variabilité du déroulement des cycles biologiques individuels est ainsi générée par le fonctionnement indépendant de chaque modèle de chèvre dans un espace d‟évènements de conduite relatifs à différents niveaux d‟organisation du troupeau

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Le simulateur fonctionne sur 20 ans et nécessite 15 réplications5 par simulation.

L‟existence de processus stochastiques dans le simulateur (reproduction, mortalité) implique de répéter les simulations afin de stabiliser la variance des sorties (Coquillard et Hill, 1997). Les sorties des simulations comportent des variables agrégées à l‟échelle du troupeau (production laitière, consommation des différents types d‟aliments, démographie) ainsi que des variables caractérisant la carrière de chaque individu dans le troupeau.

4.2.2 Utilisation du simulateur pour trois plans d’expérience

Trois plans d‟expériences ont été conçus pour tester différentes options de conduite sur l‟efficacité d‟un troupeau de 300 chèvres luttées en saison. Les informations relatives au

paramétrage des plans d‟expérience6

sont récapitulées dans le Tableau 22. L‟objectif du premier plan d‟expérience était de générer des taux de couverture des besoins variables sur la base d‟un décalage entre le niveau des apports alimentaires et le niveau des besoins. Ce plan d‟expérience a testé deux niveaux de potentiel laitier moyen du troupeau (L : 4 kg et H : 5 kg) et deux niveaux d‟animal pilote (L : 4 kg et H : 5 kg). Les différentes modalités de traitements

ont été numérotées: S1 (L-L) ; S2 (H-L) ; S3 (L-H) et S4 (H-H). L‟objectif du second plan

d‟expérience était de produire un décalage entre l‟évolution dynamique des besoins, générée par l‟étalement de la période de reproduction, et l‟évolution dynamique des apports, générée par le découpage du plan d‟alimentation. Ce second plan a testé deux niveaux d‟étalement de la période de reproduction (H : 126 jours ; L : 63 jours) et deux niveaux de découpage du plan d‟alimentation (H : 5 séquences ; L : 2 séquences) pour un animal pilote et un niveau de potentiel moyen du troupeau égaux à 4 kg. Les différentes modalités de traitements ont été

numérotées: S5 (H-L) ; S6 (H-H) ; S7 (L-L) ; S8 (L-H). Enfin, le troisième plan d‟expérience a

testé une conduite simplifiée du troupeau. La gestion des échecs de reproduction est souple en maintenant les femelles en lactation longue jusqu‟à la prochaine opportunité de reproduction. Le plan d‟alimentation repose sur une ration unique sur la lactation. Ce plan a testé deux niveaux d‟étalement de la reproduction (H : 126 jours ; L : 63 jours) et trois niveaux d‟animal pilote (L : 3 kg, M : 4 kg et H : 5 kg) pour un niveau de potentiel moyen du troupeau égal à 4

kg. Les différentes modalités de traitements ont été numérotées : S9 (H-M) ; S10 (H-H) ;

S11 (H-L); S12 (L-M) ; S13 (L-H) ; S14 (L-L). Dans les trois plans d‟expérience, la reproduction

5

Les réplications sont définies par Coquillard et Hill (1997, p50) comme plusieurs expériences de simulation alimentées avec des nombres aléatoires différents et non corrélés avec ceux des précédents expériences.

6

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a été paramétrée pour obtenir un bon niveau de réussite qui soit équivalent dans les différentes simulations. Ainsi, les effectifs de femelles en lactation sont comparables entre les simulations ce qui permet d‟étudier uniquement les différences liées aux individus.

Tableau 22 Paramétrage des 14 simulations réalisées dans le cadre de trois plans d‟expériences avec le simulateur. N° simulation N° Plan Potentiel moyen (kg) Animal pilote (kg) Nombre de séquences alimentaires Durée de la période de reproduction (jours) Gestion échecs de reproduction 1 1 4 4 3 84 Stricte1 2 1 5 4 3 84 Stricte 3 1 4 5 3 84 Stricte 4 1 5 5 3 84 Stricte 5 2 4 4 2 126 Stricte 6 2 4 4 5 126 Stricte 7 2 4 4 2 63 Stricte 8 2 4 4 5 63 Stricte 9 3 4 4 1 126 Souple2 10 3 4 5 1 126 Souple 11 3 4 3 1 126 Souple 12 3 4 4 1 63 Souple 13 3 4 5 1 63 Souple 14 3 4 3 1 63 Souple 1

: la gestion stricte des échecs de reproduction correspond à un maintien en lactation longue des chèvres infertiles les plus productives et une réforme des chèvres infertiles les moins productives.

2

: la gestion souple des échecs de reproduction correspond à un maintien systématique des chèvres infertiles en lactation longue.

4.2.3 Analyse des sorties

Les 14 simulations issues de ces trois plans d‟expériences ont généré 76659 carrières complètes de plus de deux lactations sur les 10 dernières années de simula tion. Compte tenu de la masse de données engendrées, l‟interprétation de celles ci a reposé sur des approches statistiques descriptives multivariées qui permettent un traitement et une structuration rapide de grands ensembles de données ainsi qu‟une interprétation graphique assez simple. Une analyse en composantes principales (Procfactor, SAS) a été réalisée sur 17 variables individuelles pour explorer la structuration de la variabilité simulée. Parmi ces variables, les consommations de matière sèche (MS) à l‟échelle de la carrière ont permis de calculer les indices de consommation des individus pour le fourrage et l‟aliment concentré. Ces indices ont permis le calcul du coût alimentaire (en €) du kg de lait produit à l‟échelle de la carrière sur la base des prix moyens des matières (0.06 €/kg de MS fourrage ; 0.23 €/kg de MS déshydratés et 0.30 €/kg de MS concentrés ; Institut de l‟Elevage, 2008). Un indicateur du

poids vif (dBWlac2) généré par le modèle a été incorporé dans l‟analyse. Cet indicateur

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déterminé par l‟expression de son potentiel de production, à 90 jours de la deuxième lactation (Figure 44). Il est ainsi possible de déterminer si un individu a moins mobilisé que ce que lui

impose son potentiel (dBWlac2 > 0 ; Figure 44a) ou si à l‟inverse, l‟individu a mobilisé au

delà de ce que lui impose son potentiel (dBWlac2 < 0 ; Figure 44b). Le poids vif est relevé à

90 jours pour être sûr de capter la chute de poids vif de toutes les femelles simulées, et plus particulièrement les plus productives qui mobilisent sur une plus grande période. A l‟échelle du troupeau, les performances moyennes sur 10 ans (production laitière brute, efficacité alimentaire en kg MS/kg lait brut) sont calculées pour chaque réplication puis moyennées pour les 15 réplications de chaque simulation.

Figure 44 Illustration du calcul de la variable dBWlac2 pour une chèvre de potentiel de production égal à 4 kg (pic de production laitière atteint en troisième lactation) alimentée avec deux niveaux d‟animal pilote (exprimé dans la même unité que le potentiel de production) : a) animal pilote égal à 5 kg et b) animal pilote à 3 kg. Les courbes noires représentent la dynamique du poids vif correspondant à l‟expression du potentiel de production de la femelle. Les courbes grises représentent les dynamiques du poids vif réalisées avec une ration dont le niveau est basé sur un animal pilote égal à 5 kg (a) et un animal pilote à 3 kg (b).