HAL Id: hal-01603536
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01603536
Submitted on 5 Jun 2020
HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.
Caractériser les services écosystémiques des prairies pour en faire un atout des systèmes d’élevages herbagers
Yoann van Eslande
To cite this version:
Yoann van Eslande. Caractériser les services écosystémiques des prairies pour en faire un atout des systèmes d’élevages herbagers. 2016, 66 p. �hal-01603536�
Productions Végétales et Industries Agroalimentaires (PVIA)
Université de Picardie Jules Verne
Caractériser les services écosystémiques des prairies pour en faire un atout des systèmes d’élevages herbagers
Stage encadré par : Jean-Noël Galliot et Pascal Carrère
Yoann VAN ELSLANDE Année 2015-2016
Mémoire de stage de Master 1
Tuteur universitaire :
Nom de l’entreprise : INRA – UREP
Adresse : 5 chemin de Beaulieu, 63039 Clermont Cedex 2
Remerciements
Je tiens tout d’abord à remercier P. Carrere et JN Galliot, mes maitres de stage, qui m’ont épaulé au cours de ces deux mois. Je me dois également de remercier vivement l’équipe de l’UREP pour son accueil chaleureux au sein du groupe de travail.
Un grand merci à toutes les personnes qui m’ont aidé dans les différentes étapes de mon stage dont E. Forel pour la récolte des échantillons sur le terrain, F. Picard et D. Andueza pour les analyses à la SPIR, F. Anglard pour le broyage ou encore V. Guillot et E. Viallard pour l’identification des graminées ainsi que le tri botanique ainsi que S. Toillon pour l’installation de mon poste de travail (session intranet, ordinateur et connexion,…).
Je remercie aussi L. Benedit et S. Revaillot pour m’avoir fait découvrir l’entreprise dès mon arrivée au sein de l’UREP.
Je remercie aussi famille et conjointe qui m’ont moralement épaulé dans ce stage au sein de l’INRA.
Liste des abréviations
AEOLE : « Les Prairies du Massif central, un Atout Economique pour cOnstruire des systèmes d’éLEvage performants »
AOP : Appellation d’origine protégée ARA : Aauvergne Rhône alpes
ATOUS : «Vers une Approche Territoriale de l’autOnomie foUrragère et des Services rendus par les systèmes fourragers à dominante herbagère en production fromagères AOP de montagne »
BDD-U : Base de données unifiée
CBNMC : Conservatoire Botanique National du Massif Central CDA : Chambres départementales d’agriculture
ETR : Ecart type résiduel
INRA : Institut National de Recherche Agronomique M&M : Matériels et Méthodes
MAT : Matière azotée totale
MEA : Évaluation des Ecosystèmes pour le Millénaire
MF-Vnut et MF-Vbota : Matière Fraiche des échantillons Vnut et de Vbota MO : Matière Organique
MS-Vnut : Matière sèche de Vnut NA : Non attribuée
P1 , P2 et P3 : Période 1, période 2 et période 3 PAC : Politique agricole commune
PAE : Production annuelle estimée PLP : Production laitière permise
SPIR : Spectroscopie Proche Infra Rouge TCD : Tableau croiséx dynamique
tMS/ha : Tonne de matière sèche par hectare UFL : Unité fourragère lait
UMRH : Unité mixte de maîtrise de recherche sur les herbivores UREP : Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial
V-bBota : Echantillon servant aux tri botanique
V-Nnut : Echantillon servant aux analyses de valeur nutritive
Sommaire
1
Introduction générale
... 2
2 Présentation de l’entreprise ... 3
2.1 Historique ... 4
2.2 Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial (UREP) ... 6
2.2.1 Présentation de l’unité ... 6
2.2.2 Contexte et objectfis ... 6
3 Présentation du sujet de stage ... 8
4 Intérêt pour l’entreprise ... 8
5 Etat de l’art ... 10
5.1 Prairies et facteur de diversité ... 10
5.1.1 Les prairies ... 10
5.1.2 Facteurs de la diversité prairiale ... 12
5.2 Services rendus et Multifonctionnalité du système d’élevage ... 12
5.2.1 Les services écosystémiques : Livres N°1 et N°2/Site N°5/Etude N°6 et étude N°7 .... 14
5.2.2 La multifonctionnalité des prairies (Livres N°2 et N°3) ... 14
5.3 Caractérisation de la diversité prairiale ... 16
5.3.1 Intérêt de la typologie (Etude N°5) ... 16
5.3.2 La typologie multifonctionnelle du Massif central (Etudes N°3 et N°5) ... 16
6 Matériels et méthodes... 18
6.1 Etablissement d’un réseau de parcelles de référence pour la typologie ... 18
6.1.1 Constitution du réseau de parcelles ... 18
6.1.2 Choix des parcelles de référence ... 18
6.2 Collecte des échantillons sur le terrain ... 18
6.2.1 Périodes de prélèvement et échantillons ... 18
6.2.2 Protocole d’échantillonnage ... 20
6.3 Traitement des échantillons après collecte ... 20
6.3.1 Traitement des échantillons Vnut : analyse de la qualité nutritive ... 20
6.3.2 Traitement des échantillons Vbota : analyse de la composition botanique ... 22
6.4 Traitement des données et réalisation des fiches descriptives des types ... 24
6.4.1 Utilisation des relevés phytosociologiques... 24
6.4.2 Utilisation des données du tri botanique ... 24
6.4.3 Utilisation des données des valeurs agricoles ... 26
6.4.4 Utilisation des analyses des valeurs nutritives ... 26
7 Résultats ... 26
7.1 Construction de la base de données unifiée (BDD-U) ... 26
7.2 Caractérisation des types prairiaux ... 30
7.2.1 Composition de la végétation ... 30
7.2.2 Valeurs agricoles ... 32
7.2.3 Services agricoles rendus par la prairie ... 34
7.3 Synthèse pour les quatre types étudiés ... 34
8 Discussion ... 36
8.1 Analyse critique sur la méthodologie mobilisée... 36
8.1.1 Recherche participative ... 36
8.1.2 Facteur de variabilité et implication des différents acteurs ... 38
8.1.3 Vigilance sur la validation des types : données aberrantes... 40
8.2 Apports et améliorations... 40
8.2.1 Base De Données Unifiée ... 40
8.2.2 Amélioration des protocoles ... 40
8.3 Différences entre les types et services rendus ... 42
8.3.1 Différences entre les types étudiés ... 42
8.3.2 Importance des services rendus ... 42
9 Conclusion et perspectives ... 44
1
2
1 Introduction générale
Les prairies sont des agro-écosystèmes (produits de la modification de l’écosystème par l’homme, Etude N°1) majeurs qui couvrent quelques 45% de la surface agricole utile (comprenant les terres arables, les surfaces toujours en herbe et les cultures permanentes (Site N°1) et 25% du territoire national. Elles sont utilisées pour la production de fourrage et jouent un rôle majeur dans l’élevage en général notamment grâce à leur support énergétique et protéique. Les prairies ont un rôle important pour la biodiversité, qui peut donc évoluer dans le panel d’habitats très diversifiés proposé par les différents types prairiaux. La place des prairies dans les systèmes d’élevage est variable suivant les systèmes de production et les régions, et dépend souvent largement des capacités de production fourragère de ces surfaces. Pourtant les attentes sociétales en matière de produit ou d’environnement de qualité ont fait ressortir plus fortement le rôle que pourrait jouer l’écosystème prairial pour répondre à ces attentes multiples.
Il reste à mieux comprendre leur fonctionnement en réponse aux différentes modalités de gestion ou aux variations de facteurs environnementaux, et à évaluer l’impact de ces facteurs sur les capacités des prairies à remplir des fonctions multiples (production, support de biodiversité, paysage etc…). Ce qui entraine des questions sur la multifonctionnalité de ces surfaces. C’est pour y apporter des réponses, essentielles pour la durabilité de l’élevage français, que l’Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial (UREP) travaille de concert avec de nombreux acteurs du développement sur la caractérisation des surfaces prairiales en termes d’analyse de leur fonctionnement et d’évaluation de leur potentiel de production (au sens large).
Le sujet proposé porte sur la caractérisation de types prairiaux dans le Massif Central, en contribuant à un projet visant à compléter un outil typologique préexistant. Cela m’a conduit à la fois à participer à l’acquisition des données, à leur gestion et à leur analyse afin de les intégrer dans des fiches descriptives synthétiques décrivant les caractères botaniques, agronomiques et environnementaux de ces surfaces. Après avoir présenté l’unité d’accueil, j’exposerai le contexte et les problématiques liées à cette étude, et présenterai les matériels et les méthodes mobilisés. Les résultats, présentés à titre d’illustration des sorties de mon travail seront ensuite interprétés et discutés.
3 Le site de Crouel se situe à l’est
de Clermont-Ferrand juste après la limite de la ville La localisation des 17 centres INRA ainsi que de celle du centre ARA
La localisation du centre de Clermont-Ferrand au sein du centre
ARA
Figure N°3: Localisation des différents centres INRA et de L’UREP
Agro-écologie des systèmes d’élevage herbagers, qualité des produits,
épidémiologie animale et développement des territoires
Ecologie des systèmes aquatiques sous contraintes anthropiques
Nutrition humaine, complexes alimentaire et
métabolismes intégratifs
Objectif : maîtriser la croissance, le développement des plantes, la capacité à s’adapter face à un environnement
Objectif : assurer la durabilité des systèmes d’élevage, des entreprises
agro-alimentaires et des territoires Objectif : gérer durablement les systèmes aquatiques au sein de leur
environnement Biologie intégrative des plantes
modèles et cultivées et adaptations à l’environnement
C’est dans ce contexte et pour répondre à ces objectifs que l’unité UREP travaille sur l’écosystème prairial dans le Massif Central
Objectif : comprendre les relations entre alimentation et santé, dans le contexte
des pathologies nutritionnelles et du vieillissement
Figure N°2: Champs de recherche et objectifs du centre ARA
4
2 Présentation de l’entreprise
2.1 Historique
L’INRA est un établissement public à caractère scientifique et technologique. Créé au lendemain de la seconde guerre mondiale, sa mission originelle était de relancer l’agronomie afin de sortie la France de la grave pénurie alimentaire qui la frappe au sortir de la seconde guerre mondiale. Quinze ans plus tard, la France est autosuffisante du point de vue alimentaire.
L’INRA se développe par la création de centres régionaux dans les différents bassins de production agricoles français, afin de concilier une vision à l’échelle du territoire et d’anticiper les défis de plus en plus larges qui se posent au champ agronomique.
A la question purement agronomique de départ, les problématiques environnementales et nutritionnelles sont venues s’ajouter dans les années quatre-vingt-dix (Figure 1). Second institut à l’échelle mondiale en matière de publications scientifiques dans le secteur de l’agriculture et de l’environnement, l’INRA s’est engagé ces dernières années dans une approche finalisée de ses questions de recherche, alliant tout à la fois recherche fondamentale et appliquée. Son document d’orientation identifie l’agro-écologie (enrichir la recherche agronomique par la connaissance des processus écologiques et par un regard socio-économique) et la biologie prédictive (connaissances haut-débit et la modélisation pour mieux connaître le vivant, du gène à la population) comme deux champs prioritaire permettant d’atteindre un objectif majeur : en 2050, le Monde mangera sainement et durablement. Avec plus de 900 ingénieurs, chercheurs et techniciens, regroupés dans 30 unités de recherche, expérimentales ou d'appui, le Centre ARA (Auvergne-Rhône-Alpes) créé le 1er janvier 2015 est le 3ème des centres INRA. Il est structuré autour de quatre thèmes majeurs que sont les céréales, l’élevage, la nutrition et la qualité des eaux (figure N°2). Mon travail s’intègre plus particulièrement dans le thème portant sur l'agro-écologie des systèmes d'élevage par exemple (Site N°3), dont l’UREP, au sein de laquelle j’ai réalisé mon stage, est un acteur majeur de recherches et d’études.
Figure N°1 : L’évolution des champs de recherche de l’INRA
5 Cycles Carbone/Azote (CN) et Gaz à Effet de
serre (GES)
Quantifier les émissions de gaz à effet de serre (GES : CO2, CH4, N2O), le stockage
de C et les pertes d’éléments en prairie
Déterminer les processus du sol et les interactions plante-sol clés pour la dynamique du C et N des écosystèmes
Prédire la vulnérabilité des prairies et des systèmes d’élevage (PSE) face aux
changements globaux
Biodiversité, fonctionnement et dynamique des écosystèmes prairiaux
Caractériser la structure fonctionnelle des communautés prairiales pour analyser le lien diversité – processus et fonctions
Etudier les stratégies de résistance et de résilience des espèces prairiales face au changement climatique
Identifier des indicateurs de
fonctionnement et services valorisables auprès des éleveurs
CHAMPS DE RECHERCHE ET OBJECTIFS
Repérage et description d’indicateurs valorisables auprès
des éleveurs Création d’une typologie multifonctionnelle des prairies du Massif central
Typologie avec 60 types de prairies, décrits par des relevés botaniques et de la bibliographie, et organisés dans une clé générale
Outil prospectif des systèmes fourragers laitiers s’appuyant sur la typologie multifonctionnelle des prairies
Analyse de vulnérabilité des PSE aux changements Identification des facteurs responsables de la vulnérabilité des PSE via indicateurs synthétiques Développement d’un logiciel pour faciliter l’utilisation de ces indicateurs Réduction des incertitudes liées au paramétrage des modèles via développement d’un système de calcul
ACTIONS ET ETUDES REALISEES
Bilan GES et stockage de C Pratiques de gestion des prairies : levier essentiel pour atténuer la production des GES et optimisation du stockage de carbone du sol Amplification des mesures des GES en prairie pâturée
Campagnes de prélèvement de sol : détermination de l’évolution des stocks réels de C en prairie Travaux d’amélioration des modèles biogéochimiques
Cycles CN : mécanismes, interactions plante/sol Etude du « rhizosphère priming effect
» pour les flux CN
Lien MOS( matières organiques du sol) avec la diversité microbienne Synchronisation entre l’offre en nutriments / besoins des plantes Identification d’une nouvelle voie de respiration des sols
Impacts de perturbations et de la disponibilité de ressources sur les cycles CN
Impacts des changements climatiques sur les prairies de
moyenne montagne Etude de la production aérienne, la croissance et la mortalité des racines face aux conditions climatiques prévues en 2080
Mise en évidence d’une récupération lente et un effet mémoire de la perturbation climatique sur la production
Structure, diversité et dynamique de la végétation Description des espèces par leurs caractéristiques fonctionnelles Analyse des traits liés au potentiel de régénération le long d’un gradient de pâturage
Etude des diversités spécifique et fonctionnelle de communautés Utilisation de variables décrivant la diversité: variabilité de la production de biomasse par mode de gestion
Position de mon stage au sein des actions réalisées par l’UREP Aide au recueil des données, à leur analyse ainsi qu’à l’élaboration des fiches descriptives de types de prairie
Figure N°4: Champs de recherche et actions menées par l’UREP
6 2.2 Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial (UREP)
2.2.1 Présentation de l’unité
L’UREP est rattachée au département Ecologie des Forêts, des Prairies et des milieux Aquatiques. Située sur le site de Crouël (cf carte Figure3), elle s’intéresse à l’écologie, au fonctionnement et aux services de la prairie permanente dans un contexte de changement global.
2.2.2 Contexte et objectif
Sur la période 2010-2015, le projet de l’UREP a porté sur « l’écologie, le fonctionnement et les services de la prairie permanente dans un contexte de changement global » (cf figure N°4). Son objectif a été de contribuer à une gestion durable de l’écosystème prairial dans un contexte changeant (climat et multifonctionnalité de l’agriculture), en produisant des connaissances académiques et finalisées dans le champ de l’écologie fonctionnelle. Les approches développées associent observation, expérimentation et modélisation. Les travaux s’appuient sur une démarche intégrative et prédictive, en prenant en compte les compartiments sol-plantes- atmosphère, les échanges/interactions entre ceux-ci, et la dynamique de chaque composante et de l’écosystème dans son ensemble. Le projet scientifique sur les cinq prochaines années portera sur « l’agroécologie des prairies dans un contexte de changement global ». Il visera à produire des connaissances académiques et finalisées dans le champ de l’écologie fonctionnelle permettant de contribuer à une gestion durable de l'écosystème prairial dans un contexte changeant. Ce dernier prend en compte l’évolution du climat ainsi que la multifonctionnalité de l'agriculture. En effet, si la fonction initiale de l’agriculture est de nourrir les Hommes, à l'heure actuelle, les demandes sociale et environnementale lui demande de remplir d’autres fonctions en lien avec le bien être (qualité environnementale, durabilité des territoires) (Site N°4). Ce projet de recherche fait appel à des questions de base sur la biologie et l’écologie mais aussi à des questions plus finalisées avec des enjeux sociétaux importants (durabilité des systèmes d’élevage). Il est structuré en trois volets thématiques autour de la notion de biodiversité vue comme le support du fonctionnement des écosystèmes. Il s’agit en particulier : i) d’analyser les facteurs et processus sous-jacents à l’assemblage et à la dynamique des communautés, ii) d’étudier les processus moteurs des régulations biologiques des cycles biogéochimiques et iii) de prédire les réponses des agroécosystèmes aux changements globaux par une approche intégrative associant expérimentation et modélisation. L’UREP fait intervenir différentes collaborations avec des unités Inra, des laboratoires universitaires, les filières de production agricole et les chambres d’agriculture.
7
0 2 4 6 8 10 12 14
Type prairie
Nb de parcelles / type
AEOLE ATOUS Prairies AOP
PRAIRIES AOP
Programme de recherche-développement innovant initié par le Pôle fromager AOP Massif central
Réalisé sur la période 2008-2012 sur prairies permanentes du Massif central
Objectifs: -amélioration l’utilisation et la valorisation des prairies
-Mise au point des systèmes d’exploitation durables alliant autonomie fourragère, qualité du lait et préservation de la biodiversité des prairies
PROJET ATOUS
Programme piloté par le Pôle fromager AOP Massif central et inclut de nombreux partenaires de la recherche, du développement agricole et territorial, de l’enseignement
Réalisé sur les Alpes du Nord, le Massif Central et les Pyrénées-Atlantiques entre
Objectifs : -Création d’un outil d’évaluation des services primaires et d’une démarche intégrative de quantification des services à l’échelle du territoire
- Modélisation d’un scenario d’évolution partagé associé à un plan d’actions
PROJET AEOLE
Programme initié par le Groupe Herbe animé par le SIDAM
Réalisation sur la période 2015-2018 d’abord sur l’Ardèche, de l’Aveyron, du Cantal, de la Lozère, de la Haute Loire et du Puy de Dôme et ensuite sur l’ensemble du Massif central
Objectifs : -Meilleure utilisation des prairies et de la ressource herbe dans les exploitations -construction d’un lien entre herbe et produits agricoles (traçabilité + valeur ajoutée) -la préservation de la biodiversité des territoires du Massif central
Caractérisation et description de cinq types de prairie au niveau agronomique et validation des types par
relevés phytosociologiques
Validation de la typologie pour l’intégralité du Massif Central et ajout d’un nouveau
type LES MODIFICATIONS APPORTEES AU PROJET
INITIAL PAR ATOUS ET AEOLE
Figure N°5: Présentation des projets AOP/ATOUS/AEOLE et de leurs objectifs
Figure N°6: Répartition des parcelles par type selon les projets AOP/ATOUS/AEOLE
8
3 Présentation du sujet de stage
Mon stage s’est inscrit dans un cadre de travail général dont l’objectif est de quantifier et de caractériser la diversité des prairies du Massif central. La finalité est de mieux faire connaitre les potentiels agricole et environnemental des différents types de prairies pour augmenter la pertinence du conseil agricole et promouvoir les systèmes d’élevage à base d’herbe. Plus concrètement, l’objectif de mon stage était de contribuer à la collecte et à l'exploitation de données dans le but de réaliser des fiches descriptives de différents types de prairie du Massif central. Mon stage s’insère dans deux projets : le projet AEOLE : « Les Prairies du Massif central, un Atout Economique pour cOnstruire des systèmes d’éLEvage performants » et le projet ATOUS : «Vers une Approche Territoriale de l’autOnomie foUrragère et des Services rendus par les systèmes fourragers à dominante herbagère en production fromagères AOP de montagne ».
Ces deux projets sont dans la continuité du projet « Prairies AOP » (cf Figure N°5 et N°6), qui s’est déroulé en 2008/2010 sur les départements du Puy de Dôme, Cantal et Aveyron et qui avait conduit à l’élaboration d’une typologie des prairies permanentes (Etude n°5, téléchargeable sur le site N°4). Cette typologie recense et caractérise 60 types de prairies d’un point de vue floristique dont 23 ont été décrits par des variables agronomiques et environnementales. Ils correspondent à des prairies présentes dans les zones géographiques étudiées (zone de production fromagère) et support de systèmes d’élevage laitiers. Pour la première fois ce travail intégrait des descriptions plus écologiques permettant aux éleveurs de mieux appréhender la diversité et la multifonctionnalité de leurs prairies (Etude N°6).
4 Intérêt pour l’entreprise
Tout d’abord, à l’échelle du centre, l’intérêt de ma participation au sujet est de faire connaitre et de faire valoir les différents travaux réalisés par l’UREP à des étudiants extérieurs au Massif central. Cela permet également au centre de former un étudiant au monde de la recherche. A l’échelle du projet, mon implication confère à l’UREP une force de travail mais aussi de réflexion supplémentaire permettant donc une avancée plus rapide des projets actuellement en cours sur lesquels je travaille lors de mon stage.
Mon implication au cours du stage a porté sur trois points essentiels : i) la collecte des données (projet AEOLE en Ardèche, acquisition données brutes sur échantillons Vnut et V bota) ; ii) la contribution à la constitution d’une base de donnée unifiée (BDD-U) qui regroupe dans un format unique les données acquises dans les trois projets et iii) le traitement des données
9 Source: d’après données Agreste (Statistique Agricole Annuelle)
Source : Protocole du projet AEOLE par P. Carrère
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Prairies permanentes
13.1 14.0 12.8 11.4 10.2 9.8
Prairies temporaires
1.7 2.5 2.7 2.3 2.6 2.9
Prairies artificielles
3.3 1.5 0.9 0.6 0.4 0.4
Total 18.1 18.0 16.4 14.3 13.2 13.1
Surface agricole utile SAU
34.5 32.5 31.7 30.6 29.9 29.2
Part des prairies permanentes dans la SAU (en %)
38.0 43.1 40.4 37.3 34.1 33.6
Part des prairies dans la SAU (en %)
52.5 55.4 51.7 46.7 44.1 44.9
Tableau N°1 : Chiffres concernant l’évolution des écosystèmes prairiaux en France en million d’hectares Tableau N°3 : Description des quatre types de prairie étudiés dans ce rapport
10 bota) ; ii) la contribution à la constitution d’une base de donnée unifiée (BDD-U) qui regroupe dans un format unique les données acquises dans les trois projets et iii) le traitement des données acquises en 2014-2015, pour réaliser une première ébauche de fiches sur quatre types prairiaux cibles (voir M&M pour détails). Les deux derniers points sont le support de la partie résultat présentée dans ce mémoire. A travers ce stage, j’ai pu avoir une expérience concrète d’un projet de recherche en participant à la réalisation de fiches descriptives des types depuis la collecte des données sur le terrain, en passant par leurs analyses et le pré traitement des résultats sous forme de graphiques et des indices caractérisant certains des 37 types qui n’étaient pas encore décrit dans la typologie.
5 Etat de l’art
5.1 Prairies et facteur de diversité 5.1.1 Les prairies
Les prairies sont des étendues herbacées exploitables sur plusieurs cycles de défoliation/repousse destinées à l’alimentation des animaux d’élevage (Etude N°2) et composées d’associations végétales pérennes qui peuvent se rencontrer sur l’ensemble de nos territoires. Ces dernières apportent une grande part de l’énergie et des protéines nécessaires à la production de viande et de lait par les systèmes d’élevages et abritent une biodiversité importante au niveau végétal, animal et microbien (Etude N°3). L’approche sous l’angle agricole considère deux grands types de prairies selon qu’elles soient ou non intégrées dans le cycle de rotations de culture. Les prairies dites « temporaires » sont des surfaces intégrées à la rotation culturale (pour 5 ans au plus) et destinées à la production de fourrage (Etude N°4). A l’inverse, dans le cadre de la PAC, toute surface de production d’herbe ou autres plantes fourragères, qui n’a pas été retournée (c’est-à-dire convertie en terre arable ou culture permanente) depuis 5 ans au moins est une prairie permanente (Etude N°4). Les chiffres relatifs aux prairies temporaires et permanentes sont présentés dans le tableau N°1. On peut constater que les prairies permanentes ont perdues de la surface (plus de trois millions d’hectares en 50 ans) alors que les temporaires ont presque doublées sur la même période. Au total, ce sont quand même près de 5 millions d’hectares qui ne sont désormais plus occupés par des prairies. Ce sont des écosystèmes gérés dont l’état dépend majoritairement de l’interaction entre le milieu (conditions de température et d'humidité) et les pratiques de gestion (actuelles et antérieures) (Etude N°5). Elles sont également des éléments constitutifs d’importance majeure dans les systèmes fourragers qui sont eux-mêmes intégrés dans les systèmes d’élevages.
11
12 5.1.2 Facteurs de la diversité prairiale
Les prairies rencontrées dans le Massif Central mais aussi sur l’ensemble du territoire français sont très différentes d’un endroit à l’autre notamment à cause des conditions du milieu et de leur interaction avec les pratiques de gestion. La grande variété des facteurs climatiques, édaphiques, mais également des modes de gestion ont produit des systèmes pastoraux très différents (du pré de fauche au parcours), avec une richesse spécifique très grande tant en nombre d’espèces qu’en nature d’espèces (Etude N°13). En effet, humidité, altitude, sol sont autant de facteurs qui créent de la diversité au niveau des prairies aboutissant, par exemple, sur des prairies très humides voir inondées face à d’autres beaucoup plus sèches. Outre les facteurs du milieu, la diversité biologique des prairies permanentes dépend étroitement des pratiques de gestion (Etude N°14). L’éleveur est ainsi acteur de cette diversité notamment de par les pratiques qu’il met en œuvre sur son exploitation et qui impactent directement cette dernière.
Dans les conditions de la moyenne montagne, une exploitation traditionnelle extensive avec fertilisation faible ou nulle, principalement basée sur l’utilisation des fumiers et lisiers (Etude N°16), ainsi que des pratiques de fauches tardives après l’épiaison des graminées et la floraison des dicotylédones, conduit à une richesse floristique élevée (40 à 70 espèces par parcelle). A l’inverse, l’intensification des pratiques fourragère, en œuvre depuis quelques dizaines d’années, basées sur l’utilisation accrue de la fertilisation minérale, la fauche précoce, les chargements animaux élevés, produit un effet de convergence des séries évolutives vers un même type standard, qui se traduit par un appauvrissement et une banalisation de la flore locale (Etude N°14 et Etude N°15) et une altération de la diversité des milieux (Etude N°13). De plus, la diversité végétale confère des propriétés différentes aux types de prairie que ce soit au niveau de la qualité du fourrage produit (digestibilité, valeurs nutritives) ou encore au niveau des services rendus. Cette diversité est capitale car elle est à l’origine de la qualité des produits finis et de nombreux paramètres entrent en compte. La diversité des prairies, tant du point de vue de leurs fonctions dans le système fourrager que des multiples services rendus, apparait comme un levier de l’adaptation des systèmes d’élevage aux enjeux actuels (Etude N°5). Il est donc important de caractériser cette diversité pour mieux la connaitre afin de l’exploiter correctement pour en faire un atout.
5.2 Services rendus et multifonctionnalité du système d’élevage
Les prairies sont au cœur du débat sur la multifonctionnalité notamment du fait de la diversité des services qu’elles sont susceptibles de rendre (Etude N°6 et étude N°2).
13
14 5.2.1 Les services écosystémiques : Livres N°1 et N°2/Site N°5/Etude N°6 et étude N°7 La notion de services écosystémiques est apparue dans les années 1980 mais a véritablement pris de l'ampleur suite à la publication du Rapport sur l'Évaluation des Ecosystèmes pour le Millénaire (MEA). Elle correspond aux bénéfices que les écosystèmes fournissent à l'humanité des biens et services nécessaires à leur bien-être et à leur développement. Ces derniers reposent sur des fonctions écologiques qui sont assurées par l’activité biologique dans l’écosystème considéré ou par l’effet de structures du paysage. Les services écosystémiques peuvent être classés en quatre catégories présentées ci-dessous :
Les services de soutien : qui sont à la base des fonctions nécessaires au fonctionnement de l’écosystème et donc nécessaires à la production des autres biens et services. Parmi ces services on peut citer comme exemple la préservation de la qualité et de la structure des sols, la production primaire (transformation de la matière minérale en matière organique par les végétaux) ou encore le cycle des nutriments (qui transforme la matière organique en matière minérale).
Les services d’approvisionnement : qui représentent la production de biens utilisés par les êtres humains. . Ils sont indispensables au bien-être humain puisqu’il détermine son accès à la nourriture. Les exemples les plus évidents dans les écosystèmes prairiaux sont par exemple la production de viande et de lait, ou encore de fromage.
Les services de régulation : qui regroupent des services qui ont un effet positif sur le bien- être des populations humaines en contribuent à la régulation des grands flux de l’écosystème et en limitant les risques naturels et érosifs. On peut citer la fixation du carbone, le contrôle de la qualité et de la quantité d’eau mais aussi la protection contre les crues par exemple.
(étude N°6)
Les services à caractère social et culturels : qui renvoient principalement à des bénéfices immatériels que les hommes peuvent tirer du fonctionnement des écosystèmes, en termes de santé, de liberté, d’identité, de connaissance, de plaisirs esthétiques et de loisirs. On trouve dans cette catégorie des services comme les loisirs, les paysages ou encore le tourisme.
5.2.2 La multifonctionnalité des prairies (Livres N°2 et N°3)
La multifonctionnalité est une notion qui est apparue dans les années 90 comme un élément de réponse face aux attentes sociétales dans une perspective de développement durable. C’est notamment la nouvelle PAC européenne de 2000 qui a engagé les pays dans cette démarche
15
16 (Livre N°3). La notion de multifonctionnalité peut être définie comme l’aptitude à produire conjointement des produits de base (aliments) et des produits « autres ». En effet, en plus de la production de la viande et du lait (produits de base), les prairies contribuent par exemple à la lutte contre l’érosion et à la régularisation du régime des eaux, à la qualité de l’eau par l’épuration des fertilisants et des pesticides, à la réduction de l’effet de serre par séquestration du carbone. Elles ont aussi des fonctions esthétiques dans le paysage (Etude N°8).
Les fonctions assurées par les prairies sont regroupées en trois ensembles principaux à savoir la fourniture de fourrage en contribuant à la performance économique de l’exploitation, l’élaboration de la qualité des produits et enfin les impacts et bénéfices environnementaux. La multifonctionnalité est donc capitale dans les systèmes de moyenne montagne. C’est dans ce cadre qu’intervient le projet prairies AOP qui cherche à décrire et caractériser cette multifonctionnalité de manière précise dans le but de répondre le plus efficacement aux attentes sociétales actuelles comme par exemple au niveau de la qualité des produits finis.
5.3 Caractérisation de la diversité prairiale 5.3.1 Intérêt de la typologie (Etude N°5)
Dans le Massif central, 75% du lait produit est transformé en fromage, dont 30 à 40% en AOP, cela concerne potentiellement plus de 5 000 producteurs de lait. Dans un objectif d’utilisation et de valorisation de la diversité prairiale, un programme de recherche-développement a été initié par le Pôle fromager AOP Massif central puis mené à bien par l’INRA et ses partenaires sur la période 2008-2012. Ce projet vise à mieux utiliser les prairies permanentes tout en mettant au point des systèmes d’exploitation durables qui allient l’autonomie fourragère, la qualité du lait et des fromages ainsi que la préservation de la biodiversité prairiale. Il est capital de valoriser et de caractériser la diversité entre les différentes prairies du Massif Central notamment pour une bonne gestion des systèmes de moyenne montagne. L’approche proposée par prairies AOP s’appuie sur la classification des différents types de prairie et décrit également les services rendus. Il a permis l’élaboration de plusieurs outils de gestion et de valorisation de la diversité dont une typologie multifonctionnelle des prairies des zones fromagères AOP.
5.3.2 La typologie multifonctionnelle du Massif central (Etudes N°3 et N°5)
Dans sa version actuelle, les types de prairies sont décrits par la composition taxonomique et fonctionnelle de la communauté végétale, les potentiels agro écologiques, les services agronomiques, écologiques et la qualité des fromages qui sont rendus, mais également la dynamique de la végétation. La typologie doit être accessible en priorité aux conseillers agricoles et aussi aux éleveurs. Les types de prairies doivent être définis tant sur le plan
17
18 agronomique (valeur nutritionnelle) que sur le plan botanique (composition botanique). Les services rendus par les prairies sont également décrits dans une version simplifiée compilant les 23 types les plus rencontrés. Mon travail a contribué à produire les éléments qui seront mobilisés dans la construction des fiches de quatre nouveaux types (voir résultats).
6 Matériels et méthodes
6.1 Etablissement d’un réseau de parcelles de référence pour la typologie 6.1.1 Constitution du réseau de parcelles
Le réseau de parcelles a été établi en intégrant plusieurs critères pour la réalisation des fiches descriptives et caractéristiques des différents types de prairies. Ce réseau a été établi par la collaboration entre les chambres d’agriculture (CDA) et le personnel de l'INRA travaillant sur ce projet. Ils ont cherché à étudier les types de prairies les plus fréquemment rencontrés dans leurs départements dans le but d’acquérir un maximum de connaissances sur ces types et de faciliter le conseil auprès des éleveurs.
6.1.2 Choix des parcelles de référence
La sélection des parcelles de référence intégrées dans ce réseau s’est faite en deux étapes bien distinctes. La première étape consiste en une présélection de parcelles qui s’est appuyée sur différents critères dont les caractéristiques physiques des parcelles (comme le climat, les propriétés du sol, l’altitude ou encore les pratiques agricoles (fauche ou pâture)). La seconde étape a été la validation de ces parcelles par le Conservatoire Botanique National du Massif Central (CBNMC). Pour cela, un chargé d’inventaire a étudié la composition de la végétation sur ces parcelles de référence pour valider ces dernières comme appartenant au type de prévu.
Au final, 47 parcelles de référence appartenant à 15 types de prairies ont été retenues pour AEOLE, et 17 parcelles appartenant à 7 types pour ATOUS (Cf. Figure 6).
6.2 Collecte des échantillons sur le terrain 6.2.1 Périodes de prélèvement et échantillons
La collecte des prélèvements est organisée de manière à ne pas être gênante pour les éleveurs et de manière à être représentative au maximum de la prairie étudiée. Afin de suivre l’évolution de la végétation au cours du premier cycle de végétation (printemps), 3 périodes de mesures ont été réalisées, repérées par la somme des degrés jours. La somme de degrés jour se calcule à partir d’une date précise dites base 0. Chaque jour on ajoute la température moyenne journalière (en ajoutant la température maximale et la température minimale de la journée puis en divisant le tout par deux) à cette base 0. Pour une moyenne journalière égale à zéro, on compte 0° au cumul alors que pour une moyenne supérieure à 18° on compte systématiquement 18° au cumul.
Lorsque la moyenne est comprise entre 0° et 18°, on ajoute simplement la valeur de la moyenne
Figure N°8: Protocole de la technique « MILLEFEUILLE » 19
Figure N°7: Protocole de récolte des échantillons selon le mode d’exploitation de la parcelle étudiée POUR LES PARCELLES PATUREES
-Installation de 2 mises en défens électrifiées (2m sur 12m) en diagonale -Récolte de 4 quadrats (2 par mise en défens en commençant par l’extrémité la plus vers l’extérieur)
-Mesure de la hauteur de l’herbe à chaque coin du quadrat (herbomètre) avant et après la coupe
-Coupe réalisée avec une mini tondeuse réglée à 5cm de hauteur
-Récolte de 2 échantillons par parcelle (par technique « millefeuille » sur bâche): un pour la valeur nutritive (Vnut) et un pour la caractérisation botanique (Vbota) -Echantillons placés dans des sacs en papier puis pesés et annotés avec les codes échantillons puis placés en glacière.
-Annotation sur fiches de prélèvement
POUR LES PARCELLES FAUCHEES
-Installation de 2 bandes non fauchées (2m sur 12m) matérialisées par du rubalise dans le sens de la coupe
Le protocole de récolte est ensuite similaire à celui décrit ci-dessus pour les parcelles pâturées
20 obtenue. Dans le projet, les périodes P1, P2 et P3 sont respectivement définie à 400°j. (pour intervenir avant la mise à l’herbe), à 700°j. (pour intervenir avant la fauche précoce) et à 1200°j.
(pour mesurer l’accumulation de biomasse sur les prairies les plus tardives). Pour ces trois périodes, deux échantillons sont récoltés par parcelle: un « Vnut » pour l’analyse nutritive, et un « Vbota » pour la composition botanique.
6.2.2 Protocole d’échantillonnage
Les conseillers des différentes CDA réalisent les prélèvements par département, qui sont ensuite acheminés à l’INRA. Sur les zones de prélèvement, les quadrats (quatre par parcelle) ont été placés sur les endroits jugés les plus représentatifs des différentes mises en défens déjà en place comme on peut le voir dans la figure N°7 qui présente également le matériel qui a été nécessaire à cette étape de prélèvement. La hauteur d’herbe a été mesurée dans les quadrats avant et après la coupe grâce à un herbomètre. La coupe se fait ensuite à l’aide d’une minitondeuse réglée à 5cm du sol. Les quatre échantillons récoltés par parcelle sont ensuite pesés pour avoir une estimation du rendement en matière fraiche, puis soumis à la technique mille-feuille (cf figure N°8) pour créer 2 échantillons moyens représentatifs de la parcelle : Vnut d’environ 500g et Vbota d’environ 300g. La masse fraiche exacte des échantillons est précisée sur les fiches de relevés (MF-Vnut et MF-Vbota). Les échantillons sont ensuite mis dans des sacs Kraft, étiquetés puis pesés. Ils sont enfin mis dans des glacières pour le trajet de retour vers le centre, puis les Vbota sont congelés et les Vnut séchés.
6.3 Traitement des échantillons après collecte
6.3.1 Traitement des échantillons Vnut : analyse de la qualité nutritive
Détermination du taux de matière sèche : Les échantillons Vnut récoltés sur le terrain sont mis à l’étuve pour 72h à 60°C. A la sortie de l’étuve, ils sont contrôlés pour vérifier qu’il ne reste plus d’humidité et ils sont pesés à nouveau, cette fois en sec. Cette pesée nous donnera la
« MS-Vnut ». Le taux de matière sèche (%MS) est finalement calculé en réalisant une simple division exprimée en pourcentage : %MS = (MS-Vnut/MF-Vnut)*100
Broyage des échantillons : Nous avons utilisé un broyeur homologué pour les analyses par spectrométrie, qui avait l’avantage de broyer plus rapidement que les broyeurs classiques. Le protocole est décrit dans la figure N°9 avec le matériel (en gras) qui a été utilisé dans cette étape. A deux personnes, en se répartissant les étapes de préparation et de vérification des échantillons, de broyage effectif, de conditionnement et de nettoyage de la machine entre chaque échantillons, nous avons pu broyer six échantillons Vnut de 500g par heure. Les broyats ensachés ont ensuite été annotés pour être analysés par spectrométrie proche infrarouge (SPIR).
21 Figure N°9 : Protocole de broyage des échantillons Vnut
Etapes du broyage
-Nettoyage du broyeur
->séparation des pièces (1) -> nettoyage des pièces sous hotte ->Aspirateur et souffleuse d’air dans le broyeur
->Fixation des pièces (2) ->Mise en marche rapide à vide
-Préparation de l’échantillon
->Vérification de l’intégrité (3) ->Mise à l’écart des (terre, bois)
-Passage au broyeur (4) -Ensachage de l’échantillon (5) -Collage de l’étiquette avec code barre et code échantillon (6)
-Annotation sur feuille bilan -Conservation des échantillons dans des sacs plastiques hermétiques
(1) Séparation des pièces
(4) Vérification de l’intégrité (2) Fixation des pièces
(5) Récupération et (6) Collage de l’étiquette
Nettoyage du broyeur
Préparation et broyage
Conditionnement du broyat
Figure N°10: Protocole d’analyse SPIR
Etapes du SPIR -Préparation des coupelles de quartz
->Nettoyage au pinceau
->Remplissage des coupelles avec l’échantillon à la spatule (1)
->Fermeture avec opercule de polystyrène (2) ->Nettoyage au pinceau (3)
->Placement dans un plateau de 12 coupelles
-Entrée de l’échantillon dans le fichier informatique du SPIR
->Lecture du code barre (4)
->vérification correspondance N° coupelle et code échantillon (5)
-Passage au SPIR
->Disposition des 12 coupelles dans l’appareil ->Analyse des échantillons (6) (SPIR) ->Annotation des échantillons analysés (7)
-Nettoyage des coupelles
-Opération réalisée une 2ème fois pour chaque échantillon
Deuxième passage pour chaque échantillon pour que l’appareil fasse la moyenne.
Troisième passage parfois nécessaire si les valeurs des deux premiers sont trop différentes.
(1) Remplissage des coupelles (2) Fermeture avec opercule (3) Nettoyage au pinceau
(6) Analyse des échantillons
(5) vérification N° coupelle et code échantillon (4) Flash du code barre
(7) Annotation des échantillons analysés
22 Le broyage nous a obligé à porter des équipements de protection auditive (casque 3M) et respiratoire (bec de canard) en plus de la blouse. Le nettoyage des différentes pièces, même sous hotte, libère de grandes quantités de poussière végétale.
Collecte des spectres en Spectroscopie Proche Infra Rouge (SPIR) (Etude N°9, N°10 et N°11): La SPIR est une technique d’analyse mobilisant l’interaction entre un rayonnement lumineux dans le domaine proche infrarouge (800-2500 nm) et les molécules d’un échantillon à analyser. Ce domaine fait partie des spectroscopies vibrationnelles : selon sa longueur d'onde, la lumière amplifie les mouvements de vibrations des molécules. Cette absorption sélective de l'énergie lumineuse fournit donc un spectre caractéristique de la nature et des quantités de molécules en interaction. L’analyse par la SPIR se déroule deux étapes : le passage des échantillons donne un spectre spécifique à chaque échantillon, qui est ensuite traduit en teneur des différents composants recherchés via un modèle de prédiction calibré par des dosages chimiques classiques. La SPIR est très intéressante sur de nombreux points bien que les plus importants soient un gain de temps et d’argent (coût des réactifs et de la MO spécialisée) considérable par rapport à la méthode de laboratoire. Elle permet aussi l’analyse des échantillons sans utilisation de produits chimiques polluants et ne détruit pas les échantillons analysés. Les échantillons ont été passés à la SPIR à l'UMRH (unité de maîtrise de recherche sur les herbivores) dans le but de connaitre la digestibilité de la cellulase, la teneur en azote ou encore les fibres contenues dans nos échantillons. Les différentes étapes permettant d'obtenir les spectres et les valeurs recherchées sont décrites dans la figure N°10 avec le matériel nécessaire pour la SPIR. La teneur en matière organique en % de la matière sèche (MO obtenue par chauffage des échantillons à 500°C dans le but de n’avoir que la matière minérale au final) est également calculée mais je n'ai pas pris part à cette partie de traitement des Vnut.
6.3.2 Traitement des échantillons Vbota : analyse de la composition botanique
Tri botanique des échantillons : Les échantillons Vbota sont traités en deux étapes qui consistent à trier les échantillons au niveau botanique et qui sont détaillées dans la figure N°11.
Les végétaux formant l’échantillon sont triés en quatre catégories végétales : graminoïdes, fabacées, graminées ou diverses dicotylédones. On prend ensuite 50 talles au hasard dans le sac des graminées pour identifier les espèces présentes. Les données concernant les graminées sont utilisées pour la réalisation d’un graphique montrant l’évolution printanière des proportions des différents types fonctionnels des graminées 'en % de biomasse sur pied). La typologie fonctionnelle des graminées (Etude N°12) repose sur 6 traits fonctionnels choisis
23 Figure N°11 : Protocole de tri botanique
PROTOCOLE DE TRI : PREMIERE ETAPE -Décongélation des échantillons à trier
-Tri du contenu des échantillons dans 4 barquettes en aluminium selon type de végétation
-Placement du résultat du tri dans des sacs Kraft -Annotation méticuleuse des sacs Kraft comprenant le code échantillon et la catégorie botanique
-Fermeture des sacs Kraft
-Placement des sacs à l’étuve à 60°C pour 48h sauf celui des graminées -> Deuxième étape du tri botanique
PROTOCOLE DE TRI : DEUXIEME ETAPE -Prélèvement de 50 talles dans le sac de graminées de manière aléatoire
-Echantillon placé à l’étuve pour 48h à 60°C
-Tri des talles par espèce végétale (à la loupe avec flore botanique)
-Attribution d’un type fonctionnel à chaque espèce en se basant sur la typologie ABCD (Cruz et al.,2010) -Annotation des sacs Kraft avec code échantillon et espèce végétale
-Placement des sacs à l’étuve (60°C pour 48h également) -> Etape de pesée et d’entrée de données dans le fichier informatique
Deuxième étape : Tri manuel des graminées par type fonctionnel Première étape : Tri manuel de végétation par catégorie botanique Vbota
décongelé
24 (tableau N°2) (teneur en matière sèche, résistance à la cassure des feuilles, date de floraison et hauteur maximale de la plante par exemple) pour leurs capacités discriminatoires des caractéristiques agronomiques des espèces. Cette étape de tri botanique demande de la main d’œuvre nombreuse et spécialisée, notamment pour la détermination des graminées à l’état végétatif. Les échantillons sont finalement séchés par groupe botaniques et par espèces dans des sacs Kraft dans l’étuve 72h à 60°C.
Saisie des pesées des différents groupes triés : Dans cette étape, le travail a été de peser les échantillons et de compléter le fichier Excel dans lequel sont regroupées les informations relatives à la composition végétale. Ce fichier sera intégré dans une base de données regroupant la totalité des informations concernant les échantillons Vbota. Les manipulations doivent être réalisées avec beaucoup de précision car les balances sont sensibles, ces dernières sont détaillées dans la figure N°12 avec le matériel nécessaire à cette étape (voir au dos).
6.4 Traitement des données et réalisation des fiches descriptives des types Les données recueillies sont compilées dans des bases de données comportant toutes les informations disponibles sur les échantillons traités. Ces dernières nous permettront donc de réaliser les différents graphiques (notamment des droites de régression) et indicateurs composant les fiches synthétiques et descriptives des différents types de prairie. Avant d'établir les graphiques finis, nous avons vérifié la cohérence des données au sein d’un type avec les données brutes, puis nous avons réalisé des courbes de régression polynomiale d’ordre 2, avec intervalle de confiance à 95%.
6.4.1 Utilisation des relevés phytosociologiques
Les données concernant les relevés phytosociologiques nous ont permises d’établir des indices caractérisant la biodiversité végétale. Nous avons réalisé un indice de richesse spécifique qui donne le nombre d’espèces végétales retrouvées sur la parcelle. L’indice de rareté créé permet de savoir si la flore de la parcelle étudiée est rare dans le Massif Central ou non.
6.4.2 Utilisation des données du tri botanique
A partir des différentes valeurs résultant du tri botanique et des pesées effectuées sur les échantillons Vbota, nous avons construit des graphiques pour caractériser la diversité végétale et son évolution. Les proportions des 4 catégories botaniques sur les différents relevés (P1, P2 et P3) ont été compilées en un graphique présentant l’évolution printanière des proportions en catégories botaniques. Ils ont permis de classer 38 espèces de graminées dans 6 groupes fonctionnels différenciés par leur valeur d’usage potentielle qui décline en autres les stratégies de croissance des plantes, leur capacité à accumuler la biomasse, leur fréquence d’utilisation et
25 Figure N°12 : Pesée et saisie de données
PESEE DES ECHANTILLONS ET SAISIE
-Sortie des sacs Kraft de l’étuve
-Mise sous vide avec pompe à vide (15s) dans dessiccateur (séchage 10min) : élimination des dernières traces d’humidité (1)
-Pesée sur balance de précision avec saisie automatique via le logiciel LABX (2)
-Saisie du code échantillon, de l’espèce ou de la catégorie botanique, du numéro du sac Kraft (déjà pesé et lié à son poids) dans le fichier Excel -Echantillon remis dans dessiccateur après pesée -Listing des sacs déjà pesés sur fiche récapitulative en indiquant la date de tri, la date de pesée, le nombre de sacs correspondant et les remarques (1) Passage au dessiccateur
(3) Saisie des informations du sac (4) Listing des échantillons pesés
(2) Pesée avec saisie automatique Sortie des sacs de
l’étuve après y avoir passés 48h à 60°C pour séchage
Sacs pesés et annotés placés dans un carton pour stockage
Etape 1: Récolte des échantillons (Vbota et Vnut) sur le terrain
Etape 2: Détermination de la matière sèche
Etape 5: Tri botanique des échantillons Vbota
Etape 7: Traitement des données et établissement des fiches descriptives
Etape 4: Passage des échantillons Vnut au SPIR
Etape 6: Saisie des pesées Etape 3: Broyage des échantillons Vnut
Collecte des échantillons en P1 et P2 avec Jean Noel Galliot et Emmanuel Forel (conseillé de la CDA) en Ardèche (07) et discussion avec les éleveurs propriétaires de certaines parcelles.
Mise en place d’un protocole de broyage à deux personnes pour augmenter le nombre d’échantillons broyés par heure car utilisation longue car nettoyage de toutes les pièces après chaque utilisation.
Aucun rôle dans cette étape
Participation au tri en catégorie botanique mais aussi au tri des types fonctionnels de graminées au stade de floraison et apprentissage du nom de certaines espèces récurrentes.
Réalisation des différents graphiques de
caractérisation des types prairiaux et établissement des fiches descriptives avec JNG et Garance Ruggraff.
Réalisation des étapes nécessaires au passage des échantillons par la SPIR après l’explication du protocole par Fabienne Picard au centre INRA de Theix. Pas d’analyse des spectres obtenus.
Réalisation de toutes les étapes dont certaines avec JNG et établissement d’un protocole plus rapide via pré-pesée des sacs et numérotation de ces derniers.
Figure N°13 : Mon implication dans chacune des étapes d’établissement des fiches descriptives.
26 leur valeur alimentaire. Les types fonctionnels utilisés permettent aussi de calculer l’indice de tardiveté (%b+%B) et de productivité (%A+%B ) de la parcelle.
6.4.3 Utilisation des données des valeurs agricoles
Les valeurs de matière fraiche (MF-Vnut) et de taux en matière sèche (%MS) ont permis de créer le graphique concernant le potentiel de production au printemps des différentes parcelles qui exprimera donc la biomasse sèche (correspondant à MF*%MS) en tonnes de matière sèche par hectare en fonction de la somme de température exprimée en °jour. L’écart type résiduel (ETR : représente la variabilité des données du réseau sachant que le résidu est la différence entre valeur expérimentale et valeur calculée par modèle (Site N°7)) est représenté en pointillé par deux droites de régression sur le graphique réalisé. La droite supérieure a été construite en ajoutant l’ETR aux valeurs de la régression des données du réseau et la courbe inferieure en retirant cet ETR. Il correspond à l’intervalle de confiance à 95%.
La production annuelle estimée a aussi été calculée en multipliant par 1,5 (à dire d’expert) la production de biomasse prévue à 1100°j. Il a été nécessaire de réduire de 20% le potentiel en fauche à cause des pertes dues à la récolte et de 40% en pâture pour des paramètres comme le refus du bétail à consommer certaines espèces ou encore le prélèvement d’une partie seulement de la plante. Le graphique proposé prend donc en compte ces pertes d’exploitation de la biomasse.
6.4.4 Utilisation des analyses des valeurs nutritives
Le graphique présentant le potentiel de qualité au printemps pour un fourrage vert est également réalisé à partir des données suivantes : la matière azotée totale (MAT en g/kg de matière sèche calculée en multipliant la teneur en azote par 6.25, sachant que l’azote représente 16% de matières azotées totales), les unités fourragères lait (UFL par kg de matière sèche qui est une unité représentant la valeur énergétique apportée par 1 kg d'orge standard de qualité moyenne contenant 86 % de MS (Site N°8)).
Mon implication dans les différentes étapes du protocole est présentée dans la figure N°13.
7 Résultats
7.1 Construction de la base de données unifiée (BDD-U)
La construction de la typologie s’appuie sur des jeux de données acquis à des périodes différentes. Nous disposons de trois jeux de données : celui du projet Prairies AOP (2009-2011), celui du projet ATOUS (2014-2015) ainsi que celui du projet AEOLE (2016-2017). Une étape
27
