Intégration des dicotylédones dans la diversité fonctionnelle des prairies. Elaboration de types fonctionnels de dicotylédones

I ntégration des dicotylédones

dans la diversité fonctionnelle

des prairies

Elaboration de types fonctionnels de dicotylédones

FALCOZ Loïc

Master : Sciences et Technologies Mention : Sciences Appliquées à la Montagne

Spécialité : Equipement, Protection et Gestion des Milieux de Montagne - M2

Sept embr e 2014

Filière

Master : Sciences et Technologies

Mention : Sciences Appliquées à la Montagne

Spécialité : Equipement, Protection et Gestion des Milieux de Montagne

Auteur

Titre

Intégration des dicotylédones dans la diversité fonctionnelle

des prairies

Elaboration de types fonctionnels de dicotylédones

Structure

d’accueil

Lieu de stage Référent 40 rue du terraillet

73190 Saint-Baldoph Yves PAUTHENET

Rapport

60 1

Université de

Savoie

Référent Année

universitaire Date de stage POULENARD Jérôme 2013-2014 du 10/03/2014

au 29/08/2014

Mots clés

Résumé

Evaluer la valeur d’usage des prairies permanentes devient incontournable pour la gestion des parcelles dans les exploitations agricoles. Des outils de caractérisation existent, comme la classification fonctionnelle des graminées, permettant de calculer la valeur agronomique de la prairie basée sur les graminées. Mais dans certaines prairies comme dans les Alpes, le taux des espèces de dicotylédones peut être très élevé, atteignant parfois 70 à 80% de la biomasse végétale totale.

Ceci impose donc de disposer d’un outil permettant d’ajuster la valeur d’usage en fonction de la composition en graminées et en dicotylédones. L’objectif est de mettre au point une méthode permettant de réaliser des groupes fonctionnels de dicotylédones à partir de traits simples. Près de 70 dicotylédones ont été réparties dans neufs classes sur des critères de morphologie et de phénologie. A partir de deux jeux de données, l’un dans les Pyrénées, l’autre dans les Alpes, des analyses de variances sur les groupes de dicotylédones permettent d’expliquer la présence ou l’absence de ces groupes par des traits fonctionnels retenus. La valeur d’usage des communautés est ainsi caractérisée par les graminées et les dicotylédones.

Remerciements

Mon fort attachement pour les espaces alpins et pour l’agriculture pratiquée dans cet environnement m’a conduit jusqu’au master Equipement Protection et Gestions des Milieux de Montagne de l’Université de Savoie. Cette formation m’a donné un nouveau regard sur la montagne et m’a permis de réaliser mes stages dans des organisations agricoles.

Ce stage sur les prairies d’altitude n’a fait que renforcer mon attrait pour l’agriculture. Ainsi, déjà sensible aux techniques d’exploitations des prairies, je tiens d’abord à remercier Yves Pauthenet de m’avoir donné la possibilité de réaliser ce stage.

Jamais je n’ai manqué de sa confiance et de ses aides précieuses tout au long de mon stage. Je remercie également Hermann Dodier pour tout le temps qu’il m’a consacré, et pour les nombreuses sorties dans les prairies de Savoie et de Haute-Savoie.

Bien qu’éloigné des Alpes, je remercie également Jean-Pierre Theau pour ces appuis de méthodes et d’analyses, me permettant de franchir les passages complexes.

Par ailleurs, je remercie toutes les personnes qui ont accepté de me consacrer de leurs temps dans le cadre de ce travail.

Table des matières

Avant propos ... 5

Introduction ... 6

Partie 1. Caractérisation des prairies permanentes pour évaluer les services

agricoles et environnementaux ... 7

1.1. Des typologies pour caractériser les prairies permanentes ... 7

1.1.1. Typologie des prairies de fauche et des pâtures des Alpes du Nord ... 7

1.1.2. Typologie multifonctionnelle des prairies du Massif central ... 10

1.2. Classification fonctionnelle des graminées ... 11

1.3. Vers une classification fonctionnelle des dicotylédones ... 13

Partie 2. Démarche de travail pour la constitution des types fonctionnels de

dicotylédones ... 15

2.1. Comment raisonner les traits fonctionnels des dicotylédones ... 15

2.1.1. Des traits pour justifier la réponse de la végétation aux facteurs de

milieu 16

2.1.2. Des traits d’effets pour définir la valeur d’usage agricole ... 18

2.1.3. Proposition d’indicateurs de services environnementaux ... 18

2.2. Choix des espèces de dicotylédones ... 20

2.2.1. Les relevés floristiques du programme NAPEA ... 20

2.2.2. Les relevés effectués pendant le stage ... 20

2.2.3. Les relevés des Pyrénées Ariégeoises ... 21

2.3. Comment définir les groupes fonctionnels de dicotylédones ... 22

2.3.1. Trois facteurs clefs pour la définition des groupes fonctionnels ... 22

2.3.2. Des ajustements nécessaires après la première classification ... 23

2.3.3. Le cas spécifique des légumineuses ... 23

2.4. Caractérisation de l’impact des groupes sur la valeur d’usage agricole

23

2.4.1. Le rendement ... 24

2.4.2. Notion de biomasse utile ... 24

2.4.3. L’appétence du fourrage ... 26

2.4.4. La qualité fourragère ... 26

2.4.5. L’aptitude au séchage ... 27

2.5. Démarche générale de travail ... 28

Partie 3. Classification des dicotylédones en 15 types fonctionnels ... 30

3.1. Sélection des 70 espèces dicotylédones ... 30

3.1.1. Les espèces issues des relevés dans les prairies des Alpes du nord .. 30

3.1.2. Des espèces complémentaires issues des relevés des Pyrénées ... 32

3.1.3. Les légumineuses retenues ... 33

3.2. Classement des dicotylédones en quinze groupes ... 34

3.2.1. 6 classes de dicotylédones selon leurs morphologies ... 34

3.2.2. 3 Classes de dicotylédones selon la phénologie ... 35

3.2.3. Fusion des deux classifications intermédiaires ... 36

3.2.4. Deux groupes de légumineuses ... 38

3.3. Influence variable des groupes sur la valeur d’usage agricole ... 38

3.3.1. Impact sur le rendement fourrager ... 38

3.3.2. Evolution de la biomasse utile ... 39

3.3.3. Influence des groupes sur l’appétence ... 40

3.3.4. Influence des groupes sur l’aptitude au séchage ... 41

Partie 4. Validation des groupes de dicotylédones ... 42

4.1. Intégration des groupes de dicotylédones sur NAPEA et Ercé ... 42

4.1.1. Deux dispositifs homogènes en terme de compositions des groupes .. 42

4.1.2. L’analyse de variance pour expliquer la réponse des groupes aux

facteurs du milieu ... 44

4.2. Analyse de la réponse des groupes sur le réseau d’Ercé ... 45

4.2.1. Application des Types Fonctionnels de Dicotylédones aux 223 stations

du réseau d’Ercé ... 46

4.2.2. Réponse des groupes de dicotylédones sur le réseau d’Ercé ... 49

4.3. Analyse multivariée sur les relevés de NAPEA ... 50

4.3.1. Classification des prairies de NAPEA selon les groupes de

dicotylédones : ... 50

4.3.2. Synthèse de la réponse des groupes sur NAPEA : ... 53

4.4. Discussion des résultats ... 54

Partie 5. Perspectives d’utilisation de l’outil de classification des

dicotylédones ... 56

5.1. Calcul de la valeur d’usage sur un ensemble de prairies ... 56

5.2. Exemple de calcul de valeur d’usage à l’échelle de la prairie ... 58

Conclusion ...

61

Table des figures et tableaux ... 62

Références bibliographiques ... 63

Annexes ... 65

Avant propos

Cette étude s’inscrit dans le cadre du projet intitulé ATOUS. Ce projet s’intéresse à l’autonomie fourragère des exploitations et aux services écosystémiques rendus par les prairies permanentes en zones de montagne. L’enjeu est d’apporter une valorisation pour les exploitations en production laitière par l’amélioration de l’autonomie fourragère tout en précisant les services écosystémiques rendus par les productions fromagères AOP.

Ce travail constitue une partie de l’ensemble du projet ATOUS (action 1). Il est réalisé sur le territoire des Alpes du Nord. L’objectif de l’action 1 d’ATOUS est d’apporter une méthode pour évaluer les services agricoles et environnementaux des prairies. Cette étude se concentre sur l’intégration des dicotylédones dans l’appréciation de la valeur d’usage des prairies.

La réalisation de cette étude a conduit à la constitution d’un groupe de travail rassemblant plusieurs organisations :

• Le Suaci Alpes du Nord avec Yves Pauthenet et Hermann Dodier

• L’INRA de Toulouse avec Jean-Pierre Theau de l’Unité Mixte de Recherche AGIR (Agroécologie, Innovations et Territoires)

• La Chambre d’Agriculture Savoie-Mont-Blanc avec Thomas Malvoisin et Fabien Faugeroux

Introduction

vec une agriculture fortement orientée vers l’élevage, les départements des deux Savoies comprennent des surfaces particulièrement importantes de prairies permanentes. La Surface Toujours en Herbe (y compris pâtures, parcours et alpages) atteint 86% de la Surface Agricole Utile en Savoie (soit 100 000 ha) et 73% de la SAU en Haute- Savoie [Agreste, 2011]. La ressource herbagère constitue l’unique production possible par les exploitations agricoles, notamment celles qui sont situées en altitude. Soumis à des enjeux de production et de qualité pour assurer l’autonomie fourragère, la gestion et l’utilisation optimisée de ces prairies deviennent fondamentales. En effet, c’est sur cette production végétale que reposent les exploitations laitières des filières fromagères reconnues AOP ou IGP (Beaufort, Reblochon, Tome des Bauges…).

Tendre vers une bonne conduite des prairies nécessite de connaître précisément les propriétés environnementales et les pratiques associées. Si la connaissance de la composition floristique permet d’évaluer le potentiel agronomique, il est difficile de réaliser des relevés phytosociologiques complets sur chaque parcelle. Face à la grande diversité des graminées et des dicotylédones, ces relevés requièrent beaucoup de temps et un minimum de connaissances en botanique [Cruz et al., 2010].

De nombreux outils existent afin d’apporter diverses informations comme le rendement, la qualité du fourrage, la souplesse d’exploitation, la fertilisation, ou sur des techniques pour limiter les dégradations. Par exemple, la classification en type fonctionnel des graminées est proposée par l’INRA. Elle présente la particularité d’être générique, mais soulève des questions lorsque les dicotylédones dominent. Un autre outils, comme la typologie des prairies de fauche et des pâtures des Alpes du Nord [Fleury et al., 1997], tient compte des dicotylédones, mais globalise la valeur d’usage à l’ensemble de la végétation. Il n’est pas possible de distinguer séparément la contribution des graminées, des dicotylédones et des légumineuses.

Le travail réalisé pendant ce stage vise à lever ces limites, en apportant des éléments pour déterminer la contribution des dicotylédones dans la valeur d’usage agricole des prairies.

Pour répondre à cette problématique, il sera d’abord présenté en détail trois outils existants permettant de caractériser les prairies. Ensuite, il sera développé la méthode suivie pour la constitution des groupes. Les analyses des classes et leurs liens avec la valeur d’usage sont détaillées en partie 3 et 4. Enfin, quelques perspectives sont présentées pour l’application de ces groupes fonctionnels de dicotylédones.

A

Partie 1. Caractérisation des prairies permanentes pour évaluer

les services agricoles et environnementaux

1.1. Des typologies pour caractériser les prairies permanentes

De nombreuses formes de typologies existent permettant d’identifier les prairies. A l’aide d’une clé de détermination, l’utilisateur est conduit vers des types prairiaux prédéfinis. Un type de prairie se réfère à une zone de végétation homogène. Si à l’échelle de la parcelle la végétation est trop hétérogène, il sera possible d’identifier plusieurs types de prairies.

Il existe des typologies généralistes décrivant les communautés végétales. D’autres typologies à vocations techniques, utilisées par les techniciens agricoles et les exploitants sont généralement élaborées sur des territoires définis. Des informations précises sur les conditions de milieux et sur la valeur d’usage agricole sont généralement renseignées pour chaque type de prairies.

Dans cette étude, deux typologies ont été sélectionnées dans une optique de recherche de critères pertinents pour qualifier une prairie. La première est réalisée pour les Alpes du Nord, intitulée Typologie des prairies de fauche et les pâtures dans les Alpes du Nord [Fleury et al., 1997], et une autre qui couvre le territoire du Massif central [Carrere et al., 2011].

1.1.1. Typologie des prairies de fauche et des pâtures des Alpes du Nord

Elaborée par le Groupement d’Intérêt Scientifique des Alpes du Nord (GIS Alpes du Nord), cette typologie est utilisée pour qualifier les prairies de fauches et les pâtures situées sur les étages du sub-montagnard et du montagnard dans les Alpes. C’est un ensemble de types de prairies qui présente les caractéristiques sur la végétation et sur la valeur d’usage agricole [Jeannin et al., 1991].

La reconnaissance d’une prairie se fait en deux étapes. La première consiste à vérifier la zone de validité et à choisir la clé de détermination appropriée. Selon la situation altitudinale de la prairie et de son type d’exploitation principal (fauche ou pâture), il conviendra de choisir une des clés suivantes (clés présentées en Annexe I) :

• La clé pour les prairies de fauche du montagnard, concerne toutes les Alpes du Nord (Chablais, Giffre, Pays de Thônes, Val d’Arly, Baufortain, haute vallée de l’Arve,

Bauges, Chartreuse, Belledonne, Nord-Ouest du Vercors) et la prairie doit être située à une altitude comprise entre 700 et 1600 mètres (ajustement possible selon l’orientation de la prairie).

• La clé pour les prairies de fauche du sub-montagnard, est utilisable pour les prairies situées entre 500 et 800 d’altitude, sur une zone allant du sud de Grenoble jusqu’au lac Léman.

• La clé pour les prairies pâturée s’applique sur les prairies au moins pâturée en première exploitation au printemps puis parfois fauchée en été. Ces prairies peuvent se situer entre 500 et 1600 mètres d’altitude.

Ces clés se basent sur des critères d’abondances des dicotylédones et de physionomie des graminées. Le comptage des espèces par un relevé floristique n’est pas nécessaire. Trois descripteurs sont utilisés pour rendre compte de l’écologie de la prairie :

• La proportion des dicotylédones non légumineuses en pourcentage du volume de végétation totale. Trois catégories permettent d’apprécier l’abondance en dicotylédones : peu de dicotylédones (jusqu’à 30%), moyen (entre 20 et 60%) et beaucoup (entre 50 et 90%). L’estimation est réalisée visuellement.

• La physionomie des graminées dominantes traduit le potentiel du milieu (en termes de fertilité du sol et de régime hydrique). Trois classes sont distinguées :

o Les graminées à feuilles larges en touffes et tapis de graminées à feuilles larges et moyenne.

o Les graminées à feuilles larges et moyennes en tapis régulier

o Les graminées à feuilles fines ou à feuilles larges clairsemées et chétives

• Le nom de quelques espèces de dicotylédones permet d’affiner la caractérisation de la prairie.

Pour les prairies de fauche du montagnard 12 types de prairies sont identifiés (Tableau 1).

La détermination se fait d’abord par l’abondance des dicotylédones, puis la physionomie des graminées et enfin par les espèces de dicotylédones dominantes. La détermination est indépendante du stade de la végétation (avec une hauteur d’herbe d’au moins 10 cm).

Pour le secteur du sub-montagnard, 11 types de prairies sont distingués. La détermination commence ici par le recouvrement des touffes (de graminées ou de dicotylédones), puis par la physionomie des graminées et enfin par l’abondance et le type de dicotylédones. La clé peut s’utiliser sur plusieurs cycles de repousse, mais avec une difficulté à reconnaitre les types DITI ou RHI sur le deuxième cycle (les tiges uniques et la rhinanthe repoussent beaucoup moins).

Les prairies pâturées se répartissent en 11 types. La détermination se fait de la même manière que pour les prairies de fauche du montagnard. Trois types supplémentaires (non indiqué dans le tableau) décrivent des prairies dégradées : les reposoirs avec une forte abondance de rumex, les zones de passages et les friches à brachypode.

Une description est faite pour chaque type de prairies identifiées permettant d’apporter des informations sur la composition de la prairie et sur la valeur d’usage agricole (un exemple de fiche thématique complète est en Annexe II) :

• Les éléments permettant de reconnaitre la prairie sont rassemblés avec la description des principaux types d’espèces contenues dans la prairie (proportion de dicotylédones, légumineuses et types de graminées).

• Des informations sur les pratiques agricoles courantes effectuée (nombre et stade de fauche, quantité et nature des fertilisants) et des conditions de milieu (situation et régime hydrique).

• La valeur d’usage agricole est renseignée par plusieurs indicateurs : le rendement (sur l’année et sur le 1^er et les autres cycles d’exploitations), la chute de la valeur nutritive (au premier cycle) et parfois associée avec des indications sur le stade limite de fauche, et sur la qualité du fourrage.

• L’aptitude aux fonctions parcellaires a pour objectif d’apporter des conseils adaptés à la parcelle et selon la finalité qu’en attend l’exploitant. Quelques fonctions ont été déterminées pour vérifier si la composition végétale est adaptée à la fonction attendue par l’exploitant (pour les prairies de fauche seulement) :

- Foin 1 : « Du foin dans la grange », une stratégie qui correspond à réaliser un fourrage sec en quantité, la qualité étant secondaire et à un coût et un risque faibles. Des rendements importants au premier cycle et des repousses élevées garantissent une bonne aptitude à cette fonction.

- Foin 2 : « Un bon petit foin de pays », consiste à fournir un fourrage sec de qualité correcte, la quantité étant secondaire, avec un coût et un risque

faibles. Ceci est favorisé par une diminution lente de la valeur nutritive durant le premier cycle.

- Foin 4 : « Du foin pour le lait », fournir du fourrage sec abondant et de qualité en acceptant un coût et un risque élevés. Une valeur nutritive élevée, des rendements du premier cycle et des repousses élevés ainsi que de faibles pertes à la fenaison améliorent cette aptitude.

• La dynamique des prairies est enfin mentionnée permettant de visualiser l’évolution possible face à certaine pratique.

Dans cette typologie, une large gamme de prairie est présentée. Les critères présentés dans la valeur d’usage agricole permettent ici de donner des indications sur l’utilisation et la qualité de la prairie. Les informations contenues dans chaque fiche prairie seront comparées avec la nouvelle valeur d’usage calculée avec l’intégration de des groupes fonctionnels de dicotylédones.

1.1.2. Typologie multifonctionnelle des prairies du Massif central

Cette typologie rassemble 60 types de prairies présentent dans le Massif central. L’outil décrit principalement les prairies permanentes, et rassemble aussi quelques cas de prairies semées. Elaborée à partir de mesures et de relevés phytosociologiques effectuées dans un réseau de 75 prairies, un grand ensemble de conditions milieux et de pratiques est répertorié. Une version simplifiée regroupe 19 prairies permanentes, les plus rencontrées dans les exploitations du Massif central. Des analyses de fourrage spécifiques ont été réalisées sur ces prairies afin de caractériser leurs équilibres avec les facteurs du milieu, ainsi que pour définir les services écosystémiques qu’elles renvoient. Cette typologie est dite

« multifonctionnelle » car outre la caractérisation agronomique, elle apporte des indications sur la valeur environnementale et sur la qualité des fromages issues de la production laitière réalisée sur cette prairie.

L’identification de la prairie peut se faire à l’aide d’une clé présentée sous la forme d’un arbre décisionnel (Annexe III). Sur une zone de végétation homogène, il s’agit d’abord se situer l’altitude de la prairie. Les prairies de basse altitude (comprises entre 500 et 900m) sont distinguées des prairies de moyenne altitude (entre 900m et 1300m). Ensuite le type d’exploitation principal (pâture ou fauche) réalisé sur la parcelle est renseigné. La détermination du type prairial est affinée par des critères liés aux conditions pédoclimatiques, c’est-à-dire qui renvoient soit à l’humidité du sol, soit à la fertilité de ce dernier.

Cette clé est également sous la forme de tableaux ce qui donne une vue générale des différents types par le croisement entre les pratiques et les conditions pédo-climatique du milieu. Ces tableaux permettent par ailleurs de mettre en évidence l’existence possible de types de prairies non caractérisés dans cette typologie par des combinaisons de pratiques et de milieux.

Une fiche thématique résume en cinq parties les caractéristiques agronomiques et environnementales de la prairie (un exemple de fiche thématique est présenté en Annexe IV) :

! Les conditions agro-écologiques résument les caractéristiques du milieu et les pratiques.

! La composition de la végétation décrit les espèces dominantes, et le cortège lié aux conditions de pratiques et de milieux.

! Les valeurs agricoles et environnementales rassemblent les indications sur le potentiel de production de la prairie, sur la qualité nutritive, sur le stock de matière organique dans le sol, la biodiversité et le rapport C/N.

! Les services rendus par la prairie : les services agricoles sont d’abord détaillés (où situent les indications de rendement, de la saisonnalité de la production, la qualité nutritive, la souplesse d’exploitation et la production laitière permise). Puis les services écologiques et environnementaux sont identifiés par le potentiel de stockage du carbone dans le sol, l’intérêt patrimonial, la diversité des couleurs des fleurs, la capacité d’accueil des pollinisateurs et la capacité d’accueil de la faune. Enfin les services liés à la qualité des fromages sont explicités par le potentiel sensoriel de la pâte du fromage et sur son potentiel nutritionnel.

! La dynamique de la végétation conclut la fiche prairie, fournissant des évolutions possibles sous l’effet de changements de pratiques.

Cet outil est très complet sur la caractérisation des prairies, mais il reste appliqué à l’ensemble de la végétation (graminées, dicotylédones et légumineuses), et s’applique sur le territoire du Massif central uniquement.

1.2. Classification fonctionnelle des graminées

Les types fonctionnels de graminées (TFG) sont utilisés pour établir les caractéristiques agronomiques d’une parcelle, uniquement à partir de la composition en graminées. Un type

fonctionnel se définit comme étant un ensemble d’espèce ayant un même fonctionnement (traits de réponse) et agissant de manière similaire sur la valeur agronomique de la parcelle (traits d’effet), sans pour autant présenter des liens de parentés taxonomiques [Cruz et al., 2010]. Cette approche permet de réduire considérablement le nombre d’espèces et simplifie le calcul de la valeur d’usage.

La constitution des groupes impose de choisir les traits fonctionnels de la plante à analyser.

Un trait est une caractéristique mesurable qui conditionne le fonctionnement de la plante [Cruz et al., 2010].

Pour établir la TFG, Cruz et al ont utilisé six traits fonctionnels ayant permis de regrouper des espèces de graminées :

• La teneur en matière sèche des feuilles saturées en eau (TMS) est corrélée à la densité des tissus foliaires. Ce trait permet de discriminer les espèces à stratégie de capture ou de conservation des ressources. Il est également un bon indicateur de la fertilité de la prairie.

• La surface spécifique foliaire (SSF) est corrélée à la productivité en première exploitation.

• La durée de vie foliaire (DVF) exprime le recyclage des tissus foliaires, conditionnant les pratiques de fauches et de pâturage. Les espèces à faible DVF doivent être exploitées rapidement car la perte des feuilles par sénescence interviendra rapidement. A l’inverse, les espèces à fort DVF laissent plus d’amplitude à l’exploitation, mais peuvent être exploitées moins fréquemment.

• La date de floraison (FLO) est un trait phénologique permettent de définir la précocité de l’espèce. Cette précocité est évaluée par la somme en degré jour atteint lors de la floraison de l’espèce.

• La hauteur maximale (Hmax) discrimine les espèces selon leur capacité à accumuler de la biomasse sur pied.

• La résistance des feuilles à la cassure (RES) discrimine indirectement les espèces selon leurs qualités fourragères.

38 graminées sont réparties en 6 types nommés A, B, b, C, D et E. Ces différents types fonctionnels sont synthétisés dans le tableau suivant (sauf le type E qui rassemble des espèces annuelles cultivées ou spontanées).

Tableau 1 : Caractéristiques des types fonctionnels de graminées

Type A Type B Type b Type C Type D

Productivité ^Prairies

productives

Prairies productives

Prairies productives

Prairies peu productives

Prairies peu productives

Milieu _Fertile Fertile à assez

fertile Assez fertile Pacages maigres Peu fertile

Type d’espèce Espèces de taille

intermédiaire Espèces d’assez

grandes tailles Espèces de

petites tailles Espèces de taille moyenne

Floraison ^900°Cj

Précoce

1200°Cj Moyennement

précoce

1600°Cj Tardive

1300°Cj Moyennement

précoce

1800°Cj Très tardive

Durée de vie

des feuilles ^{800°Cj 1000°Cj 800°Cj 1100°Cj 1200°Cj}

Pratiques Pâturage précoce et fréquent

Fauche précoce ou tardive

Espèce pour prés de fauche ou pâturage estival

Peu adapté aux pratiques de fauche, car peu de rendement et souvent dans les parcelles de pente

Estives et parcours à faible valeur fourragère

Espèces caractéristiques

Lolium perenne Anthoxanthum-

odoratum Holcus lanatus

Dactylis glomerata Arrhenantherum-

eliatus Festuca pratensis

Bromus erectus

Poa trivalis Agrostis capillaris

Pheum pratense

Briza media Cynosurus-

cristatus

Brachypodium- sylvaticum Nardus stricta

Cette classification n’est utilisable qu’après estimation des quantités relatives des différents groupes de graminées au sein de la prairie étudiée. Si une prairie contient plus de 66% de graminées appartenant au même type alors ce type sera considéré comme dominant. Si le type dominant est inférieur à 66%, la prairie sera associée aux autres types présents à plus de 20%. Lorsqu’un type de prairie est défini, il est généralement composé de 2 à 3 types fonctionnels de graminées. La combinaison de ces types fonctionnels permet de caractériser la valeur d’usage de la prairie (production, phénologie,…).

1.3. Vers une classification fonctionnelle des dicotylédones

La classification fonctionnelle des graminées apporte des caractéristiques sur la période optimale d’exploitation, sur la valeur fourragère et sur les conditions de milieux (par la fertilité du sol notamment) et présente l’avantage d’être générique. Mais cette classification fait apparaitre des limites lorsque la proportion de dicotylédones augmente. En effet, on constate qu’au-delà de 30% de dicotylédones, les informations apportées par la composition en groupes fonctionnels de graminées peuvent ne pas caractériser parfaitement la prairie. Si des typologies (comme celles présentées précédemment) prennent parfaitement en compte les dicotylédones, leurs domaines de validité sont souvent restreints sur un territoire spécifique. Créer une typologie fonctionnelle de dicotylédones permettrait d’avoir un outil plus générique. De plus, pour des travaux de caractérisation de l’ensemble des parcelles à l’échelle d’une exploitation, il devient difficile d’utiliser les types prédéfinis dans une typologie. Une reconnaissance sur le terrain est nécessaire. Un questionnement simple de

l’exploitant devrait permettre théoriquement de situer globalement la composition des prairies par l’utilisation des groupes de dicotylédones. Enfin, il s’agit également de mettre en évidence les services rendus par la prairie sur le plan environnemental avec les interactions agricoles.

Figure 1 : un exemple de prairie contenant beaucoup de fleurs, ce qui laisse supposer un taux de dicotylédones assez important (photo : Falcoz Loïc, 2014)

Synthèse

- Deux typologies d’appuis : la typologie des Alpes du nord permet d’avoir une base sur les types de prairies rencontrés dans le massif Alpin, et la typologie du Massif central, intéressante pour exprimer les différents services. Le fonctionnement de la clé de ces deux typologies est similaire (entrée pratiques/milieux).

- La Classification Fonctionnelle des Graminées fournit des renseignements sur la prairie uniquement à partir des espèces de graminées. 38 espèces de graminées sont distinguées en 6 groupes (A, B, b, C, D et E).

- Disposer d’une typologie de dicotylédone vise à compléter la Typologie Fonctionnelle des Graminées afin de disposer d’un outil plus générique.

D’autres part, les Types Fonctionnels de Dicotylédones doivent nous renseigner pour mieux appréhender les services environnementaux des prairies.

Partie 2. Démarche de travail pour la constitution des types

fonctionnels de dicotylédones

2.1. Comment raisonner les traits fonctionnels des dicotylédones

La classe des dicotylédones regroupe des d’espèces très hétérogènes [Guigue, 2013]. Ce groupe très complexe rassemble un grand nombre d’espèces herbacées et ligneuses. De plus il existe de fortes différences entre deux espèces herbacées sur le plan de la physiologie, sur le port, ou sur la phénologie. Il semble de ce fait plus difficile d’aborder ces espèces du point de vu fonctionnel comme pour les graminées.

Les traits de réponses et les traits d’effets peuvent permettre de réaliser et de valider une classification fonctionnelle des dicotylédones en vue de caractériser les services agricoles et écosystémiques (Figure 2). En effet, les espèces ayant des traits similaires vont avoir une même réponse (traits de réponse) à un facteur de l’environnement et/ou un même effet sur l’écosystème (trait d’effet) [Larmarque, 2006]. Ces traits sont qualifiés de fonctionnels puisqu’ils répondent à une fonction de la plante lui permettant de subsister dans son environnement.

Figure 2 : Relations entre les facteurs pédo-climatique (climat, altitude, nature du sol), les pratiques et le fonctionnement de la communauté végétale. Les traits fonctionnels permettent de prévoir la réponse et

les effets futurs face à des changements de facteurs (réalisation : Falcoz Loïc)

Traits de

réponse Traits

d’e et

Facteurs

pédo-climatiques

Pratiques

Services

écosystémiques

Pour la classification, plusieurs traits susceptibles de caractériser la valeur d’usage agricole et environnemental ont été retenus. Ils dépendant généralement de propriétés morphologiques de la plante. Ces traits ont été choisis de manière à ce qu’ils soient facilement mobilisables par l’utilisation de différentes références bibliographiques.

2.1.1. Des traits pour justifier la réponse de la végétation aux facteurs de

milieu

La taille de l’espèce traduit la capacité de la plante à capter la lumière ainsi que sa capacité à disséminer les graines [Guigue, 2012]. La taille maximale est relevée pour chaque espèce afin de disposer d’une base de données sur la hauteur maximale des espèces. La valeur prise en compte est la moyenne des hauteurs maximales indiquées dans trois flores différentes : la Flore complète portative de la France, de la Suisse et de la Belgique [Bonnier

& De Layens, 1988], la Flora Helvetica [Lauber & Wagner, 2007] et la base de données du site internet e-FLORA-sys [Plantureux & Amiaud].

Le port de la plante va renseigner le type d’occupation des feuilles dans l’espace, et renseigne comment la tige va croître. On distingue trois types d’organisations de tiges (Figure 3) :

• Les espèces à tiges dressées : la tige se développe à la verticale car elle est assez robuste pour porter l’ensemble de la plante. Le Rumex Acetosa (rumex acetosa), Filipendula Ulmaria (Reine des prés), Leucanthenum vulgare (Marguerite) sont qualifiées d’espèces à port dressé.

• Les espèces à port couché se développent à la surface du sol. La majeure partie de la biomasse de la plante (feuilles) va être située sur la partie basse et recouvrir le sol.

Taraxacum officinale (Pissenlit) et Trifolium repens (Trèfle Blanc) suivent cette organisation.

• Les espèces à tiges grimpantes possèdent des tiges trop fragiles pour pouvoir supporter l’ensemble de la plante. Elles doivent se fixer sur un support (d’autres espèces) afin de se développer. Les espèces comme Vicia cracca (vesce) ou les Galium (gaillets) ont ce type de tige.

Figure 3 : Illustrations des trois types de port.

Le pissenlit (A) est une espèce à port couché puisque l’ensemble de ces feuilles se dévelloppent au niveau du sol. La tige dressée du salsifie des prés (B) porte l’ensemble des feuilles et la fleur. La vesce (C) doit utiliser

d’autre espèces à tiges dressées pour se développer en verticale (Schéma d’après Jeangros et al., 1994)

La répartition de la biomasse feuille – tige sur la plante peut influer la digestibilité générale.

Selon les espèces, on peut remarquer que les dicotylédones composées de beaucoup de feuilles restent plus digestible dans le temps que certaines graminées et les dicotylédones avec de beaucoup de tiges (figure 5) (Farruggia et al., 2008).

Figure 4 : Evolution de la disgestibilité et de la teneur en parois végétales pour 4 prairies selon le stade d'évolution. Les prairies contenant plus de 50% de dicotylédones semblent mieux résister à la perte de digestibilité que des prairies composées majoritairement de graminées (d’après Farruggia et al., 2008)

2.1.2. Des traits d’effets pour définir la valeur d’usage agricole

La phénologie pourrait permettre d’établir une discrimination des dicotylédones (comme pour les graminées) [Cruz et al, 2010]. La phénologie est importante à prendre en compte. C’est par ce paramètre qui indique la période optimale d’utilisation des prairies : le but étant d’effectuer la coupe de l’herbe ou réaliser un pâturage lorsque la quantité et/ou la qualité de l’herbe est maximale. La phénologie est renseignée par la date de floraison, exprimée en somme de degré jour. Trois sources permettent de compléter la date de floraison des dicotylédones. Les dates retenues proviennent principalement des données issues de l’équipe ORPHEE (INRA), de fiche espèces Suisse de Jeangros et al. (1994) et de travaux sur la phénologie des espèces en zone pastorale par Lambertin (1987).

Sur le port de la plante, on fait l’hypothèse que la lignification des tiges peut diminuer fortement la valeur d’usage pour certaines espèces à tige dressées, moins pour les grimpantes et les couchées. D’autre part, certains types de port sont favorisés par le pâturage (les espèces à port couché) alors que d’autres seront favorisées par la fauche (espèces grimpantes).

2.1.3. Proposition d’indicateurs de services environnementaux

Afin de renseigner les services environnementaux, deux indicateurs simples sont proposés.

Si l’on connaît l’abondance des espèces dans une prairie, il sera possible de calculer ces indices. Deux indicateurs peuvent être facilement établis. Ils sont tirés de la typologie multifonctionnelle du Massif central.

- La diversité des couleurs des fleurs qui composent la prairie : on fait l’hypothèse qu’un lien existe entre le nombre de couleurs présentes dans la prairie et le nombre d’espèces végétales [Carrere et al., 2011]. Cet indicateur informe donc sur la richesse spécifique de la prairie et son intérêt écologique. 4 seuils sont définis par une note allant de 1 à 4 (Figure 6).

Figure 5 : attribution de la note sur la diversité des couleurs. Les prairies de fauches ont tendances à avoir une grande diversité de couleurs.

Chacune des espèces de dicotylédones sera renseignée par les couleurs dominantes de leurs fleurs. Cette information est tirée de la flore de terrain intitulée « Qu’elle est donc cette fleur ? » [Aichele, 1975] et du site internet florealpes [Le Driant].

- Le potentiel mellifère indique la capacité des espèces à attirer les insectes pollinisateurs et à fournir un nectar de qualité. La typologie du massif central propose de qualifier la capacité d’accueil des pollinisateurs selon les proportions de légumineuses dans la prairie :

o 1 : légumineuses (<10%) dans le couvert et moins de 3 espèces de légumineuses

o 2": proportion moyenne (entre 10 et 20%) dans le couvert et entre 3 et 5 espèces de légumineuses

o 3": proportion importante de légumineuses (>20%) dans le couvert et plus de 5 espèces de légumineuses

On peut aussi regarder la proportion d’espèces ayant un bon potentiel mellifère. Toutes les espèces de dicotylédones sont répertoriées lorsqu’elles sont considérées comme mellifères.

Ces informations sont tirées d’indications spécifiées dans les fiches espèces de Jeangros et al. (1994). Un site dédié rassemble des indications sur les valeurs mellifères : site botanique de l'unité d'Entomologie de l’INRA de Magneraud (Poitou-Charentes) [Odoux et al.,].

Ces deux indicateurs apportent des indications sur les services rendus par la prairie. Mais ils sont calculés en tenant compte des espèces et non des groupes de dicotylédones. Il faudrait sinon établir des groupes spécifiques pour répondre à ces critères.

2.2. Choix des espèces de dicotylédones

Un nombre restreint de dicotylédones est sélectionné pour réaliser la classification. Les espèces sont sélectionnées parmi les plus abondantes de trois listes d’espèces. Cette liste d’espèces est constituée à partir des espèces présentes dans des relevés floristiques réalisés dans les Alpes du Nord et dans les Pyrénées Ariégeoises.

2.2.1. Les relevés floristiques du programme NAPEA

Le programme NAPEA s’est déroulé pendant les années 2010 et 2011. Un réseau de parcelles a été constitué afin de réaliser des relevés floristiques. La végétation de 86 parcelles fut relevée dans différentes zones de Savoie et de Haute-Savoie. Ce sont des relevés d’espèces exhaustifs et l’abondance relative des espèces identifiée.

Chaque station est également renseignée par des informations sur le milieu et les sur pratiques agricoles associées. L’altitude de la parcelle ainsi que la situation de cette dernière au sein des trois zones de validité (sub-montagnard, montagnard et vallées internes) sont rapportées. Les pratiques sont évaluées par la fertilisation apportée sur la parcelle (en unité d’azote par hectare et par an), par l’intensité de prélèvement (nombre de fauches et de pâtures réalisées) et le stade de la première exploitation (précoce, moyen ou tardif). Les types de prairies du GIS sont également mentionnées pour chacun des relevés.

Ce jeu de données concerne principalement les prés de fauches, et les relevés s’étalent sur des altitudes comprises entre 450m et 1800m.

2.2.2. Les relevés effectués pendant le stage

Des relevés floristiques ont été réalisés pendant le stage sur les territoires des Bauges, de Maurienne et au pays du Mont-Blanc (Pays du Mont Blanc).

Ce sont des relevés réalisés avec la méthode simplifiée élaborée par l’équipe ORPHEE de l’INRA [Theau et al., 2010]. C’est une méthode qui permet de limiter la reconnaissance des espèces et le temps de terrain. L’échantillonnage se fait à l’aide d’un cadre de 40 cm de coté (Figure 7). 10 observations doivent être faites par parcelle le long d’un transect. Les espèces à l’intérieur de ce cadre sont décrites selon un codage de l’abondance des espèces dominantes allant de 0 à 6 (0 étant attribué pour les espèces présentes mais très peu abondantes).

Figure 6 :Cadre permettant de délimiter la zone de description de la végétation. A l’intérieur toutes les espèces sont identifiées puis une note d’abondance est distribuée aux espèces les plus abondantes

(photo : Falcoz Loïc, 2014)

Pour chaque cadre, la description de la végétation se fait en deux temps. D’abord il s’agit d’évaluer la proportion des trois formes de vie (graminée, légumineuses et dicotylédones).

Une note entre 1 et 6 est attribuée, et la somme de ces notes doit être égale à 6. Ensuite une note d’abondance est attribuée aux espèces dominantes. Une espèce est considérée comme suffisamment abondante lorsqu’elle représente au moins 1/6 de l’abondance visuelle du cadre [Theau et al., 2010]. Le total des notes des espèces doit respecter les notes affectées aux trois formes de vie. Un exemple de fiche de saisie utilisé lors des relevés est présenté en Annexe V.

2.2.3. Les relevés des Pyrénées Ariégeoises

Un ensemble de relevés réalisés dans les Pyrénées dans la vallée d’Ercé (Ariège) comprend 223 stations. Les espèces sont relevées de manières exhaustives avec la contribution pondérale de chacune en termes de biomasse. Des données sur le milieu et les pratiques agricoles sont également indiquées. Ce jeu de données est intéressant car il contient un grand nombre de stations et de nombreuses données de milieux et de pratiques ont été recueillies.

En terme de milieu, l’altitude, la pente, l’exposition, et les indices nutritionnels d’azote et phosphore de l’herbe au stade épis 10 cm sont enregistrés. La fertilisation et l’ensemble des dates d’utilisation sont renseignées sur plusieurs années. Enfin, une mesure de la densité de l’herbe a été réalisée au stade épi 10cm, dont la valeur est exprimée en Kg de matière sèche par mètre cube sur pied.

Ce jeu de données concerne des prairies pâturées et fauchées et correspond à l’exhaustivité des parcelles utilisées par quatre éleveurs de la vallée. Les prairies s’étalent sur des altitudes comprises entre 600 et 1200 mètres (plage moins importante que NAPEA).

2.3. Comment définir les groupes fonctionnels de dicotylédones

Notre objectif est de pouvoir affiner l’outil de caractérisation agronomique d’une prairie basé sur sa composition fonctionnelle en graminées en intégrant également sa composition fonctionnelle en dicotylédones. Cela suppose donc de définir des groupes fonctionnels de dicotylédones et de caractériser leurs impacts respectifs sur les différents facteurs caractérisant la valeur d’usage d’une prairie.

2.3.1. Trois facteurs clefs pour la définition des groupes fonctionnels

La définition des groupes fonctionnels de dicotylédones doit s’appuyer sur les traits morphologiques et physiologiques suivants :

! La hauteur du feuillage de la plante

! La nature du port en tenant compte plus précisément de la taille des tiges (on sera amené à différencier les espèces à tiges grêles des espèces à tiges de gros diamètre) et du rapport feuilles / tiges de l’espèce.

! La date de floraison

On fera l’hypothèse que les dicotylédones d’un même groupe fonctionnel auront un fonctionnement similaire, c’est-à-dire répondront aux même facteurs du milieu et aux pratiques, mais aussi auront des impacts similaires sur les différents facteurs de la valeur d’usage d’une prairie.

D’après les données bibliographiques que j’ai rassemblé pour chaque espèce, une première classification des dicotylédones en groupes fonctionnels a été proposée, en s’appuyant de façon objective sur les traits morphologiques et physiologiques des espèces. Les espèces mentionnées correspondent aux principales espèces présentes dans les relevés floristiques de caractérisation agronomique des prairies dans les Alpes et dans les Pyrénées.

2.3.2. Des ajustements nécessaires après la première classification

Cette première classification sur la base des données issues de la bibliographie (floraison, hauteur, port) est ensuite analysée et ajustée par expertise. Ceci permet de repositionner certaines espèces dans des groupes fonctionnels plus cohérents au regard de leurs caractéristiques morphologiques et physiologiques :

" Une relecture de la hauteur de l’espèce, qui, dans la littérature, correspond souvent à la hauteur de l’inflorescence et non de la masse foliaire. Par exemple, la renouée bistorte (Polygonum Bistorta) est donnée dans la bibliographie pour une hauteur >70cm, alors qu’elle à un port foliaire très bas et très couvrant, se rapprochant plus d’espèces basses à feuillage couvrant, qu’à une espèce à port dressé de plus de 40cm.

" La répartition des espèces selon leurs rapports feuilles / tiges a également fait l’objet d’une analyse plus approfondie.

2.3.3. Le cas spécifique des légumineuses

Les légumineuses appartiennent à une sous-classe de la famille des dicotylédones. Mais elles méritent d’être analysées séparément. En effet, ces espèces ont un fonctionnement particulier puisqu’elles sont capables de fixer directement l’azote contenu dans l’air. De plus l’ensemble des espèces ont un intérêt agronomique particulier : ce sont des espèces relativement tardives qui conservent leurs valeurs nutritives durant l’été. Elles apportent également beaucoup d’azote aux animaux qui les consomment. Toutes les légumineuses sont considérées comme améliorant la valeur d’usage d’une prairie sur l’ensemble des critères (souplesse, qualité fourragère, temporalité de la production). Les critères de classification retenus en terme de hauteur et de phénologie sont les mêmes. Mais seule la hauteur maximale des espèces diffère car les légumineuses considérées semblent avoir des dates de floraison sensiblement proches.

2.4. Caractérisation de l’impact des groupes sur la valeur d’usage agricole

L’impact de la composition en dicotylédones sur la valeur d’usage d’une prairie sera donc fonction de la part relative des différents groupes fonctionnels.

Les cinq facteurs permettant de caractériser la valeur d’usage agricole sont établis selon la combinaison et l’abondance des types de dicotylédones. Une évaluation est réalisée à partir de connaissances d’experts et de données bibliographiques sur les trois critères suivants :

• Le rendement

• La phénologie et l’évolution de la biomasse utilisable

• La qualité fourragère

• L’appétence

• L’aptitude au séchage

On ne pourra parler que de groupes fonctionnels de dicotylédones que si l’on peut montrer un lien entre des traits d’effet et de traits de réponses.

2.4.1. Le rendement

Le rendement d’une prairie représente la productivité de biomasse permise exprimée en tonnes de matière sèche par unité de surface (t de MS/ha).

Le rendement d’une espèce végétale est directement lié au volume de biomasse de cette espèce, et donc lié à sa hauteur et son recouvrement au sol (Biomasse = f (hauteurs x recouvrement)). Ces éléments peuvent néanmoins être nuancés : la densité des feuilles impact également le rendement à hauteur et recouvrement égal.

Le recouvrement est donné par la note attribuée dans le relevé simplifié sur la parcelle (la note renseigne sur l’abondance relative lié au recouvrement de l’espèce).

Il faut donc simplement disposer de la hauteur des différentes espèces végétales présentes.

Il faudrait tenir compte de la hauteur du feuillage et non de l’inflorescence car on cherche à évaluer une biomasse. Mais seule la hauteur d’inflorescence est facilement accessible.

La constitution des groupes fonctionnels de dicotylédones devra donc intégrer le facteur

« hauteur moyenne du feuillage ».

2.4.2. Notion de biomasse utile

La notion de souplesse n’est utilisable qu’à l’échelle de la prairie, et ne peut pas s’exprimer directement sur un groupe d’espèce. Deux définitions sont proposées pour qualifier la souplesse d’une prairie. La première définition est proposée par le GNIS [Duru et al. (2010)] : la souplesse correspond à l’intervalle de temps entre le départ de la végétation (au stade végétatif) et le stade de début d’épiaison. Ainsi plus cet intervalle de temps sera important et plus la souplesse sera importante car laisse une marge de manœuvre plus importante pour changer la date d’exploitation sans impacter la valeur d’usage agricole (Figure 7).

Figure 7 : Souplesse d'une prairie monospécifique.

Sur cette définition, une prairie composée de Ray-grass Anglais est qualifiée de plus souple qu’une prairie de Dactyle. La période entre de départ de végétation et l’épiaison est plus importante pour le Ray-grass que le

dactyle. (D’après gnis-pedagogie : gnis-pedagogie.org/fourragere-choix-variete.html)

Cette définition a d’abord été élaborée pour les prairies mono-spécifiques en graminées.

Mais, pour des prairies permanentes, où la végétation est composée de différentes espèces, les phénologies ne sont plus synchrones [Duru et al., 2010] cette définition n’est plus cohérente. Une deuxième définition est proposée : plus la diversité de la prairie est importante (en termes d’espèces, et par extension diverses en groupe), plus la souplesse sera meilleure [Duru et al., 2010]. Ici, la souplesse est le temps durant lequel la prairie peut garder une même caractéristique sans se dégrader (digestibilité, biomasse sur pied,…). Plus ce temps est long, plus la prairie sera souple.

La souplesse ne pouvant se qualifier qu’au niveau de la prairie, nous avons cherché au niveau de la plante des indicateurs qui puissent caractériser son acceptabilité par l’animal : la biomasse utilisable (BU) et le diamètre des tiges.

Avec les dicotylédones, il faut tenir compte du développement de biomasse utilisable. Il s’agit de regarder si la perte de biomasse utile est importante au cours de la croissance de la plante. On entend donc par biomasse utilisable les tissus pouvant être consommés et qui présentent un intérêt nutritionnel pour l’animal. La perte en biomasse utile se produit par deux processus :

• Par la lignification des tiges.

• Par la sénescence (perte des tissus au cours de la croissance).

Nous avons donc pour la constitution des groupes de dicotylédones intégrés la phénologie, la hauteur de la plante et le rapport feuille/tige. On fait l’hypothèse que pour un groupe donné, plus ces pertes en biomasse utile seront importantes, et plus il faudra l’exploiter tôt afin de ne pas perdre l’intérêt nutritionnel.

La biomasse utile va donc résulter du croisement de la phénologie de l’espèce (c'est-à-dire à quel moment intervient la floraison de l’espèce) et du port (dressé ou non) pour les dicotylédones.

2.4.3. L’appétence du fourrage

L’appétence correspond au fait que les animaux ont plus ou moins envie de consommer préférentiellement une espèce en condition de choix. L’appétence correspond à des caractéristiques physiques (port de la plantes, tige, épines,…) et chimiques (goût, odeur, arômes, saveurs). Les espèces riches en sucres ou avec une saveur particulière sont les plus appréciées. En revanche les espèces dégageant des odeurs par les composés phénoliques auront un effet repoussoir.

En pratique, certaines espèces posent des problèmes d’appétence au pâturage et/ou en fourrage sec. Par exemple, le Vérâtre est refusé systématiquement au pâturage (espèce très toxique) mais il est consommé en fourrage sec.

Ce facteur est traité indépendamment de la constitution de groupes fonctionnels en identifiant une liste d’espèces pouvant poser de réels problèmes. Pour aider à établir cette identification on utilisera les indices spécifiques des espèces établis par Roggero et al.

(2002). Ce sont leurs abondances relatives qui donneront un signal d’alerte sur l’appétence globale du fourrage.

2.4.4. La qualité fourragère

La qualité fourragère répond à des propriétés digestives de la plante (notamment par la Digestibilité de la Matière Organique). La qualité fourragère va évaluer au cours de la saison.

On ne peut donc pas attribuer une note générale de qualité entre les groupes. On fera l’hypothèse suivante :

! En dessous de 600-700°C.j, toutes les espèces de dicotylédones au stade végétatif peuvent être consommées sans tri. Tous les groupes seront pondérés de la même façon pour évaluer la qualité potentielle. La qualité fourragère sera évaluée par le calcul de digestibilité proposé par Duru et al. (Herb’type) (Tableau 2).

! Pour un stade plus avancé (au-delà de 700 ºC.j), la qualité des Types Fonctionnels de Dicotylédones est donnée par l’évolution de la biomasse utile décrite précédemment.

Tableau 2 : Principe de calcul des composantes de valeur d'usage (issu d'Herb'type [Duru et al., 2010]). La qualité fourragère peut être estimée par la digestibilité.

2.4.5. L’aptitude au séchage

L’aptitude au séchage se défini comme étant la facilité et la rapidité de séchage après la coupe. Comme pour le facteur de l’appétence, l’aptitude au séchage sera modulée selon la présence d’espèces ciblées qui posent effectivement des problèmes de séchage. Une liste de quelques espèces est élaborée en identifiant les problèmes posés. Par exemple :

• Le vérâtre pose des problèmes de séchage lorsqu’il prend l’eau (pluie ou forte rosée) car il conserve l’humidité dans sa tige.

• Les ombellifères on généralement un temps de séchage beaucoup plus long que les graminées. Les tiges conservent plus longtemps l’humidité, ce qui demande un temps de séchage plus long (surtout lorsque le fourrage est récolté en balle ronde).

Un temps de séchage plus long peut entrainer une perte de qualité car les feuilles des graminées se brisent facilement (lors du retournement et du ramassage) en étant trop sèches. Pour ce qui est du cerfeuil, il y a de grosses pertes de feuilles au fanage

(comme les légumineuses) et de plus, si l’on attend trop pour récolter en enrubannage, les tiges percent les rubans plastiques des enrubannages.

La constitution des groupes fonctionnels de dicotylédones n’a donc pas de facteur spécifique à intégrer pour traduire l’aptitude au séchage.

2.5. Démarche générale de travail

Ce stage a été divisé en trois grandes périodes (Figure 8). La première a consisté à rechercher comment caractériser une prairie (étape Outil de caractérisation des prairies).

A partir de la typologie des graminées, de données sur les dicotylédones [Guigue, 2013] et des typologies, les critères importants pour caractériser la valeur agronomique et environnementale d’une prairie ont été identifiés. En parallèle de cette étape, des relevés complémentaires de terrain ont été réalisés. Après la sélection des dicotylédones des différents relevés floristiques, une méthode de regroupement des dicotylédones est retenue (étape Constitution des groupes de dicotylédones). Enfin, ces groupes ont été intégrés à deux jeux de relevés pour être analysés statistiquement (étape Validation des groupes).

Figure 8 : Schéma de la démarche générale de travail suivi pendant le stage.

Outils à disposition

Outils de

caractérisation

des prairies

Critères d’identification des groupes et de valeur d’usage à exprimer

Constitution des

groupes de

dicotylédones

Validation des

groupes

Graminées : Théorie (TFG) et outils de saisie des espèces Excel

Typologies : GIS et Massif central

Dicotylédones : Tableau des espèces et grille de caractérisation

Relevés floristiques : NAPEA (Alpes), Ercé (Pyrénées) et relevés 2014

Identification de 15 groupes de dicotylédones

Validation de 9 groupes fonctionnels et détermination de l’influence des TFD sur la valeur d’usage

Application des groupes sur les relevés floristiques : NAPEA (Alpes), Ercé (Pyrénées)

Principales étapes Résultats obtenus

Synthèse

- La méthode de classification des dicotylédones repose sur 3 traits : la taille de l’espèce, la proportion de feuilles et la phénologie.

- Avec les groupes de dicotylédones, on cherche à définir trois services agricoles : le rendement, la qualité de l’herbe et la précocité.

- D’autres critères permettent de définir la valeur agricole, mais ne répondent pas à la logique de groupes : appétence et aptitude au séchage.

Partie 3. Classification des dicotylédones en 15 types

fonctionnels

Cette partie présente les principales étapes réalisées afin d’obtenir une classification des dicotylédones. Dans un premier temps, les espèces de dicotylédones retenues pour réaliser ce classement sont détaillées. Le deuxième temps est dédié à la description des principales étapes permettant d’arriver au classement des espèces en 15 classes. Enfin, une première interprétation de l’influence de ces groupes de dicotylédones sur la valeur d’usage des prairies est proposée.

3.1. Sélection des 70 espèces dicotylédones

3.1.1. Les espèces issues des relevés dans les prairies des Alpes du nord

Sur les 130 espèces de dicotylédones (hors légumineuses) que contient le relevé NAPEA, trente espèces dominent le relevé. Toutes les autres espèces ont une fréquence d’apparition inférieure à 1% et une abondance moyenne inférieure à 0,1%. Elles ne sont pas assez représentatives à l’échelle de la prairie car seulement quelques plants sont présents. Même en tenant compte de toutes ces espèces de faible abondance, elles ne suffiraient pas influencer la valeur d’usage de la prairie.

Six espèces sont relevées dans au moins une observation sur deux (Tableau 6). La renoncule âcre (Ranunculus acris) ou le pissenlit (Taraxacum officinal) atteignent les occurrences maximales de ce relevé et s’élèvent à environ 90%. Sur le facteur d’abondance moyenne, c’est le pissenlit (Taraxacum officinal) qui est le plus important et s’élève à 4,5%. Il est suivi par la renoncule âcre (Ranunculus acris) à hauteur de 3%. L’abondance moyenne cumulée de ces six espèces les plus occurrentes dans ces relevés dépasse 13%. Ce sont des dicotylédones particulièrement présentes dans les prairies des Alpes du Nord.

La colonne intitulée «abondance maximale» (Tableau 3) indique la valeur de l’abondance maximale qu’atteint l’espèce sur les 86 observations. Le pissenlit (Taraxacum officinale) dépasse 25%, ce qui signifie qu’un quart de la végétation de cette prairie est composée de pissenlit. Ce seuil atteint 30% pour les rhinanthes (Rhinantus alectorolophus), 28% pour le Cerfeuil doré (Chaerophyllum aureum) et pour le géranium (Geranium sylvaticum). A l’inverse, des espèces avec une occurrence élevée ont une abondance maximale faible,