Réponses environnementales et économiques à la gestion des aliments de précision dans les régimes alimentaires des bovins laitiers

Abstrait

L’industrie laitière est sous pression pour réduire son impact environnemental tout en produisant plus de lait pour répondre aux besoins de la société. La gestion de l’alimentation de précision (PFM) est un outil qui peut être utilisé pour relever ce défi. Une définition simple de la PFM est de fournir des nutriments adéquats, mais pas excessifs, pour répondre aux besoins des animaux. L’industrie a eu tendance à réduire l’azote (N) et le phosphore (P) de l’alimentation au cours des 20 dernières années. Les troupeaux de New York ont réduit leur alimentation en N de 10,8 % entre 1999 et 2019. Le lait par vache a augmenté de 40 % pendant cette période, tandis que l’excrétion totale de N dans le fumier a diminué de 8,1 %. Les résultats de recherche d’essais à la ferme ont constamment indiqué que la réduction de la teneur en protéines brutes (PC) de l’alimentation diminue l’excrétion de N du fumier tout en améliorant la rentabilité ; dans une étude de 3 ans portant sur 8 troupeaux, la PC de la ration a diminué de 9,7 %, tandis que l’excrétion d’azote du fumier était inférieure de 14 %.137 $ /vache/an. L’empreinte carbone (FC) a également diminué. Une baisse de 19 % entre 2007 et 2017 a été signalée pour l’industrie laitière aux États-Unis. L’industrie laitière a déjà fait des progrès significatifs dans l’amélioration de la production laitière tout en réduisant son impact sur l’environnement ; cependant, il existe d’autres possibilités de réduire davantage l’excrétion et les émissions de nutriments dans l’environnement et d’accroître l’efficacité de l’utilisation des nutriments.

Mots clés : azote ; phosphore ; ammoniaque ; méthane ; groupement ; empreinte carbone ; durabilité.

1. Introduction

L’industrie laitière subit une pression continue pour améliorer son efficacité, sa durabilité et réduire son impact environnemental. Dans le même temps, la demande de lait et de produits laitiers devrait augmenter. La population mondiale devrait atteindre 9,7 milliards d’ici 2050 [ 1 ]. La production alimentaire agricole doit augmenter de 50 à 70 % pour répondre aux besoins de cette population élargie. La consommation de lait par habitant devrait augmenter de 16 % d’ici 2030 [ 2 ]. La production mondiale de lait doit augmenter de 35 % d’ici 2030 pour répondre à cette demande. Un deuxième article prévoyait que la demande de produits laitiers en 2050 serait le double de la demande en 2000 [ 3]. Les prévisions d’augmentation de la demande sont une combinaison de deux facteurs : le premier est l’augmentation de la population. Le deuxième facteur est la consommation accrue de fromage, de yogourt, de crème glacée et d’autres produits laitiers à mesure que la situation économique des familles s’améliore.

Le lait et les produits laitiers sont des sources de nutriments de haute qualité. Le lait fournit 13 nutriments essentiels nécessaires à l’alimentation humaine. Ceux-ci comprennent les protéines, le calcium, l’iode et les vitamines B. Les protéines animales auraient une biodisponibilité 1,4 fois supérieure à celle des sources de protéines végétales [ 4 ]. La qualité des protéines et la valorisation des acides aminés végétaux par les bovins laitiers doivent également être prises en compte lors de l’évaluation de l’importance du lait et des produits laitiers dans l’alimentation humaine [ 5 , 6 ]. Un article récent a rapporté que la moitié de l’apport total en protéines doit provenir de protéines d’origine animale pour répondre aux recommandations sur les besoins en nutriments [ 7 ]. Les protéines animales sont également nécessaires pour fournir les nutriments nécessaires à un coût minimum [ 8]. La valeur du lait et des produits laitiers dans l’alimentation des différents groupes d’âge a été revue [ 9 ]. Il est également important de reconnaître que l’élevage joue un rôle social et économique dans les pays en développement [ 10 ].

La gestion des aliments de précision (PFM) est un outil que l’industrie laitière peut utiliser pour répondre aux préoccupations concernant l’impact environnemental. La définition simple de la GFP est de fournir des nutriments adéquats, mais pas en excès, pour soutenir la santé et la productivité des animaux. A New York, il existe un groupe de travail GFP. Cela comprend les professeurs d’université, les employés de vulgarisation des coopératives, les représentants des organismes de réglementation, les consultants en nutrition et le personnel de l’industrie de l’alimentation animale. Ce groupe a élargi la définition de la GFP pour inclure la gestion du système fourrager. La définition actuelle de la PFM utilisée à New York est « Le processus continu consistant à fournir des nutriments adéquats, mais pas en excès, à l’animal et à dériver la majorité des nutriments des aliments cultivés sur place grâce à l’intégration de l’alimentation et de la gestion des cultures dans le but de maintenir durabilité environnementale et économique de la ferme. » Le groupe de travail GFP a élaboré des lignes directrices de référence utilisées dans l’évaluation des régimes laitiers. Ceux-ci comprennent un apport en fibres détergentes neutres (NDF) fourragères ≥ 0,9 % du poids corporel, une ration de phosphore (P) < 110 % des besoins, une alimentation en protéines brutes (PC) < 16,5 % et un azote uréique du lait (MUN) de 8 à 12 mg/ dL. Une préoccupation clé aux États-Unis est de gérer les éléments nutritifs de la ferme afin de minimiser les éléments nutritifs du fumier qui quittent la ferme et altèrent la qualité de l’eau sur une base de bassin versant [11 ]. Un essai a été mené comparant une ration totale mélangée (TMR) témoin à un groupe de traitement dans lequel la ration totale mélangée (TMR) était ajustée chaque semaine pour chaque vache [ 12 ] . Il y a eu des augmentations significatives du lait, du lait corrigé en énergie (ECM) et de l’efficacité alimentaire pour les vaches du groupe de traitement. La gestion précise de l’alimentation peut améliorer l’efficacité de la production de lait [ 13 ]. Un aperçu du rôle de l’élevage laitier de précision dans la région Australasie est disponible [ 14]. Ce groupe a défini certains domaines d’intervention nécessaires pour accroître l’utilisation et l’adoption de l’élevage laitier de précision. Il s’agit notamment d’améliorer la coordination et le leadership de l’industrie, de définir la valeur de l’élevage laitier de précision, d’augmenter la technologie disponible pour les fermes et d’offrir des possibilités d’éducation et de formation aux producteurs laitiers.

Les plans de gestion des éléments nutritifs pour l’ensemble de l’exploitation (WFNM) font partie intégrante d’un programme complet de GFP. Ces plans visent à minimiser l’excrétion de nutriments dans l’environnement. Une préoccupation majeure est l’impact de l’excès de nutriments sur la qualité de l’eau [ 15]. Aux États-Unis, ces plans sont une combinaison de réglementations fédérales et étatiques. Ces plans comprennent un inventaire de toutes les sources d’éléments nutritifs à la ferme, les importations d’éléments nutritifs, les exportations d’éléments nutritifs, la détermination des besoins en éléments nutritifs des cultures en fonction des résultats des analyses de sol et les rendements des cultures pour fournir des éléments nutritifs afin de minimiser l’impact environnemental tout en maximisant les avantages agronomiques. Les plans sont élaborés par un planificateur certifié de la gestion des éléments nutritifs et des registres détaillés de la ferme doivent être conservés pour vérifier la conformité. Les troupeaux sont audités pour vérifier la conformité. Les étapes de l’élaboration de plans de gestion des éléments nutritifs ont été décrites [ 16 , 17 ].

L’objectif de cette revue est de présenter et de décrire les recherches réussies sur la gestion des aliments de précision à la ferme, en soulignant l’importance d’un équilibre alimentaire adéquat et les problèmes concernant l’apport optimal de N et P et leur impact sur les réponses environnementales et économiques.

2. Azote et ammoniac

L’azote (N) est une préoccupation environnementale pour la qualité de l’eau et de l’air. L’apport excessif d’azote coûte cher et réduit l’efficacité de la conversion de l’azote ingéré en lait. Les ruminants peuvent convertir des sources d’azote simples, telles que l’urée, en acides aminés de haute qualité [ 18 ]. De plus, les ruminants peuvent également recycler l’azote au sein de l’animal [ 19 , 20 , 21 ]. Les vaches laitières peuvent également convertir des protéines non comestibles pour l’homme de faible qualité en protéines comestibles de haute qualité (HEP) pour une utilisation dans l’alimentation humaine [ 22 , 23 ]. Une étude en Suède a remplacé les céréales et le tourteau de soja par des coproduits comme la pulpe de betterave, la drêche de distillerie et le tourteau de colza [ 24]. Les vaches nourries avec les régimes de coproduits produisaient 2,56 à 2,68 fois plus de HEP qu’elles n’en consommaient. L’étape suivante consiste à inclure les acides aminés digestibles par l’homme dans le calcul [ 5 , 6 ].

L’efficacité d’utilisation de l’azote (NUE), l’efficacité de l’azote du lait (MNE) et l’efficacité de l’utilisation de l’azote (ENU) sont les paramètres couramment utilisés pour évaluer l’efficacité de l’utilisation de l’azote [25 , 26 , 27 ] . Ceci est calculé comme les grammes de N dans le lait produit divisés par les grammes d’apport alimentaire en N. Si l’apport alimentaire en N est de 730 g et le N du lait est de 234 g, alors NUE = 32 %. La fourchette de NUE observée dans les troupeaux laitiers commerciaux est de 20 à 40 %. Le NUE maximum théorique de la littérature de recherche est de 40 à 45 %. Le MNE estimé pour 85 fermes laitières de New York en 2004 avait une moyenne de 28,8 % avec une fourchette de 21,4 à 35,8 [ 28 ]. Un article récent a enquêté sur 28 fermes laitières américaines et a conclu que le rendement laitier était optimisé à un NUE de 34,7 % [ 29]. Cette même étude disposait de données sur 285 enclos dans ces fermes. Le NUE moyen par stylo était de 27,8 % avec une fourchette de 14,2 à 46,7 %. La relation entre le NUE, la production de lait et la rentabilité dans les troupeaux laitiers de l’est du Canada a été étudiée [ 30 ]. Les données ont été obtenues à partir de 100 troupeaux et organisées en grappes avec des valeurs NUE de 22, 27, 30 et 36 %. La PC du régime a diminué de 16 à 14,2 % à mesure que la NUE augmentait. Cela indique une opportunité dans les troupeaux laitiers d’améliorer l’efficacité de l’utilisation de l’azote par un meilleur équilibre des régimes alimentaires. La production de lait et de lait corrigé en matières grasses (MCA) était significativement plus faible dans les troupeaux de grappes avec 22 % de NUE. Le revenu sur le coût des aliments (IOFC) a augmenté à mesure que le NUE augmentait.

Un essai classique a examiné les flux de PC et d’azote du régime alimentaire chez les bovins laitiers [ 31 ]. Les régimes servis variaient de 13,5 à 19,4 % de CP. La production de lait n’était pas significativement différente entre les régimes pour les vaches produisant de 36 à 38 kg. L’excrétion fécale de N était plus faible pour un régime à 15 % de PC, mais similaire pour les autres régimes. L’excrétion urinaire de N (UN) a augmenté de façon linéaire avec l’augmentation de la PC du régime alimentaire. L’urée urinaire N (UUN), en pourcentage de UN, est passée de 55,4 % pour un régime à 13,5 % de CP à 81,8 % pour un régime à 19,4 % de CP. Le pourcentage de l’apport de N capturé dans les protéines du lait a diminué de 36,4 % à 25,3 % alors que la PP du régime alimentaire augmentait de 13,5 à 19,4 %. Cela indique une plus faible efficacité de l’utilisation de N à mesure que l’apport de N augmente. L’urée urinaire N a augmenté de 86 à 320 g/j lorsque la PC du régime a augmenté de 15 à 21 % [ 32]. L’augmentation de l’excrétion urinaire de N et la moindre efficacité de l’utilisation de N ont été rapportées dans d’autres articles [ 33 , 34 , 35 ]. Un article de synthèse a rapporté que la diminution de la PC alimentaire de 20 à 15 % réduisait l’excrétion fécale annuelle de N de 21 % et l’urine de N de 66 % [ 36 ]. Le métabolisme du N dans le rumen et les relations avec l’excrétion de N sont disponibles [ 37 , 38 , 39 ].

L’importance et l’utilisation des acides aminés ont été décrites [ 39 , 40 , 41 ]. L’effet de la perfusion postruminale de caséine a été rapporté [ 42 ]. La production de lait était supérieure de 1 à 4 kg/j et il y avait une augmentation de 10 à 15 % du rendement en protéines du lait lorsque la caséine était administrée. Ces résultats indiquent un avantage potentiel à la supplémentation en acides aminés. Une étude multi-universitaire utilisant de la méthionine et de la lysine protégées dans le rumen dans des régimes à base d’ensilage de maïs et de grains de maïs a été rapportée [ 43]. Les sources de protéines utilisées étaient la farine de soja ou la farine de gluten de maïs et l’urée. Le rendement en protéines du lait et la production de lait étaient plus élevés avec les régimes à base de farine de gluten de maïs lorsque les acides aminés protégés du rumen (RPAA) étaient complétés. La production de lait n’a pas été améliorée pour les vaches nourries avec du tourteau de soja lorsque le RPAA a été ajouté. Un deuxième article [ 44 ] a suivi le même design expérimental. L’ajout de RPAA n’a pas augmenté la production de lait ou le rendement en protéines du lait chez les vaches nourries avec du tourteau de soja. Les rendements en lait et en protéines du lait étaient plus élevés lorsque les acides aminés protégés du rumen étaient ajoutés au régime alimentaire à base de farine de gluten de maïs. Plusieurs articles de méta-analyse ont été publiés sur l’utilisation de méthionine protégée dans le rumen (RPM) [ 45 , 46 , 47]. Il y a eu une augmentation du rendement en protéines du lait de 2,23 g de protéines pour chaque gramme d’apport de méthionine MP avant le point critique [ 46 ]. Une analyse de régression multiple a indiqué que la production de lait et le pourcentage de protéines du lait étaient significativement plus élevés lorsque le RPM était nourri [ 47 ]. Les acides aminés auraient également des effets bénéfiques sur la reproduction, la santé des vaches en transition et le stress thermique [ 48 , 49 , 50 , 51 ].

L’azote uréique du lait (MUN) est un outil qui peut être utilisé au niveau de la ferme pour évaluer l’efficacité de l’utilisation de l’azote dans l’alimentation [ 52 , 53 , 54 , 55 , 56 , 57 ]. Le MUN est passé de 7,7 à 15,6 mg/dL alors que la PC du régime alimentaire est passée de 13,5 à 19,4 % [ 31 ]. Un deuxième essai a rapporté que le MUN augmentait de 7,9 à 24,5 mg/dL alors que la CP alimentaire passait de 15 à 21 % de CP (32). Il existe également une relation linéaire entre le MUN et l’excrétion urinaire de N [ 53 , 54 ]. UUN peut également être prédit à partir de MUN [ 32 , 52 ]. Une équation était UUN g/j = −48,6 + 16,2 × MUN quand MUN était entre 5 et 16 mg/dL [ 52]. La directive actuelle pour le MUN dans les troupeaux laitiers du programme GFP de New York est de 8 à 12 mg/dL. De nombreux troupeaux laitiers américains reçoivent quotidiennement les valeurs MUN des réservoirs de lait des transformateurs de lait. Cela fournit un outil de suivi pour signaler les changements qui peuvent s’être produits dans le programme de fourrage ou d’alimentation.

Les émissions d’ammoniac des fermes laitières peuvent avoir des répercussions sur la santé des animaux et des humains. L’effet est dû à l’effet irritant de l’ammoniac sur les yeux et les poumons. L’ammoniac est impliqué dans la formation de particules fines (PM _2,5 ) qui présentent un risque pour la santé humaine [ 58 ]. La relation entre la PC de l’alimentation et les émissions d’ammoniac a été rapportée [ 59 , 60 , 61 , 62 , 63 ]. Les émissions d’ammoniac ont diminué de 66 % avec un régime contenant 14 % de PC par rapport à un régime contenant 19 % de PC [ 60 ]. Un deuxième article rapporte qu’une augmentation d’une unité de la PC du régime entraîne une augmentation de 10,2 g/vache/jour des émissions de NH _{3 [}60]. Le même article indique que les émissions de NH ₃ augmentent de 16,3 g/vache/jour lorsque l’apport de matière sèche (DMI) augmente d’une unité. Les émissions d’ammoniac du fumier étaient plus élevées à mesure que la PC du régime alimentaire augmentait [ 64 , 65 ]. Il a été rapporté que les régimes avec des niveaux plus élevés de glucides fermentescibles réduisaient la production de NH ₃ dans le rumen [ 66 ]. Les relations entre le régime alimentaire et les facteurs de gestion sur les émissions d’ammoniac ont été résumées [ 67 , 68 , 69 ]. Un document de synthèse sur les émissions d’ammoniac chez les bovins laitiers est disponible [ 70 ].

3. Phosphore

Le phosphore est une préoccupation environnementale pour la qualité de l’eau. Un excès de P dans l’alimentation augmente l’excrétion de P, ce qui peut entraîner des niveaux plus élevés de P dans le sol et un risque accru de lessivage de P dans les réserves d’eau. Il peut aussi y avoir du P dans le ruissellement du fumier, ce qui peut causer l’eutrophisation et la croissance d’algues dans les eaux de surface. Une autre préoccupation est une pénurie potentielle de sources de phosphore minéral à l’avenir. Il y a une augmentation de la teneur en P total et soluble dans l’eau du fumier lorsque les vaches sont nourries avec du P au-dessus des besoins [ 71]. Cette augmentation de la teneur en P du fumier nécessiterait plus d’hectares de terres pour appliquer le fumier en fonction des lignes directrices sur la gestion des éléments nutritifs. L’une des raisons de l’alimentation en excès de P dans les troupeaux laitiers est la perception que des niveaux élevés de P dans l’alimentation améliorent la reproduction. Une deuxième raison est de fournir un facteur de sécurité dans la formulation de l’alimentation pour s’assurer que les besoins en phosphore sont satisfaits. Un article de synthèse a rapporté que des enquêtes aux États-Unis dans les années 1990 ont révélé que les niveaux de P dans l’alimentation étaient souvent supérieurs de 25% aux besoins [ 72 ].

Il y a eu de nombreux essais de recherche examinant les relations entre la production de lait et les performances de reproduction, et le régime P. Un essai sur deux lactations a rapporté qu’un niveau de régime P de 0,28 % était adéquat pour les vaches produisant 9 000 kg de lait [ 73 , 74 ] . Deux essais utilisant des niveaux de P dans l’alimentation de 0,31, 0,40 et 0,49 % ont été menés par le même groupe [ 75 ]. Le P fécal augmentait à mesure que le P du régime alimentaire augmentait. Une réduction de l’excrétion fécale de P de 23 % a été observée lorsque le P de l’alimentation a diminué de 0,49 à 0,40 %. Il n’y avait aucune différence dans la production de lait entre les trois niveaux de P de la ration pour les vaches produisant 11 000 kg de lait. Un essai de deux ans avec un régime P de 0,38 et 0,48 % n’a rapporté aucune différence dans la production de lait ou la reproduction entre les régimes [ 76]. L’autre essai avait des données provenant de vaches nourries avec des niveaux de P de 0,31, 0,40 et 0,49 % pendant 2 ou 3 ans [ 77 ]. Les auteurs ont conclu qu’il y avait une diminution de la teneur en P des os, mais que cela n’affectait pas la résistance osseuse. La teneur en phosphore ou la résistance des os n’a pas été affectée chez les vaches recevant un régime à 0,39 % de phosphore. Les vaches produisant plus de 11 900 kg peuvent être à la limite de la carence lorsqu’elles sont nourries avec un régime à 0,32 % de P. La reproduction n’a pas été réduite dans ces essais. Un essai de lactation de 2 ans a été mené avec des niveaux de P dans l’alimentation de 0,35 et 0,42 % [ 78 ]. Il n’y avait pas de différence dans la production de lait chez les vaches pesant en moyenne 36 kg de lait. Le P fécal était significativement plus élevé chez les vaches nourries avec la ration à 0,42 % de P (0,84 contre 0,62 %). Un essai de 4 ans utilisant le régime alimentaire P de 0,36 et 0,49% pendant les mois d’hiver a été mené [ 79 , 80]. Pendant les mois d’été, les niveaux de P dans l’alimentation étaient de 0,36 et 0,42 %. Aucune différence significative dans la production de lait, la composition du lait ou la reproduction entre les régimes n’a été détectée dans cette étude. Le régime pauvre en phosphore fournissait environ 80 % de la norme alimentaire britannique de 1991.

Aucune différence dans les performances de reproduction n’a été observée chez les vaches nourries avec des régimes contenant 0,37 ou 0,57 % de P et produisant 35 kg de lait [ 81 , 82 ]. Il n’y avait aucun effet sur l’intensité ou la durée de l’oestrus lorsque des régimes contenant 0,38 ou 0,48% de P étaient administrés [ 83 ]. Aucun effet sur l’activité ovarienne, la reproduction ou la production de lait n’a été détecté chez les vaches nourries avec des régimes contenant 0,35 ou 0,47 % de P [ 84 ]. Il a été estimé que la réduction du P de la ration de 0,41 à 0,35 % permettait d’économiser 20 CAD/vache/an [ 85 ].

La tendance aux États-Unis est de proposer des régimes à faible teneur en phosphore. L’une des raisons est que les résultats de recherche décrits ci-dessus donnent l’assurance qu’une alimentation en P proche des besoins n’altère pas la production de lait ou les performances de reproduction. Une deuxième raison est l’utilisation accrue des plans de gestion des éléments nutritifs pour se conformer aux réglementations environnementales. Une évaluation des changements de régime alimentaire en P dans les troupeaux de New York entre 1999 et 2019 a été menée [ 86 ]. Pendant cette période, le nombre de vaches a diminué de 10,5 % tandis que le lait/vache a augmenté de 40,4 %. La production totale de lait à New York a augmenté de 26 %. Le P de la ration a diminué de 18,8 %, tandis que le P du fumier/vache/an était inférieur de 9,2 %. À l’échelle de l’État, l’excrétion totale de P dans le fumier a diminué de 18,8 % et le bilan massique de P de l’ensemble de l’exploitation était inférieur de 51 %. Une analyse similaire a été effectuée pour l’industrie laitière du Vermont [87 ]. Le nombre de vaches a chuté de 21 % et le lait/vache a augmenté de 26 %. Le lait total du Vermont était inférieur de 4,8 %. Le P de l’alimentation est passé de 0,48 en 1999 à 0,39 % en 2019. L’excrétion totale de P dans le fumier du Vermont était inférieure de 21 %. Ces résultats indiquent que la réduction de la suralimentation en P alimentaire peut réduire l’impact environnemental de l’industrie laitière à l’échelle de l’État.

4. Méthane

Le méthane (CH ₄ ) est un produit naturel de la fermentation des glucides dans le rumen. En 2020, le méthane représentait 10,9 % de toutes les émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis [ 88 ]. L’agriculture représentait 9,9 % de toutes les émissions de GES. _{Le méthane entérique représentait 2,9 % des émissions totales de GES, tandis que le CH 4} entérique des vaches laitières représentait 0,73 %.

Les facteurs qui déterminent la quantité de méthane produite dans le rumen comprennent le DMI, la production de lait, le type et la qualité du fourrage, les sources de glucides et la méthode de transformation, le profil des acides gras des graisses, la quantité et le rapport des acides gras volatils produits pendant la fermentation et l’utilisation d’additifs alimentaires. 89 ]. L’apport alimentaire et la quantité totale de glucides digérés dans le rumen sont les principaux moteurs du CH ₄ entérique [ 90 , 91 ]. Les stratégies d’atténuation et l’utilisation d’additifs alimentaires pour modifier les émissions de méthane ont été récemment examinées [ 92 , 93 , 94 , 95 , 96 ]. Une méta-analyse de l’impact du 3-nitrooxypropanol (3-NOP) sur le CH entérique₄ émissions a été publiée récemment [ 97 ]. Les émissions de méthane ont été réduites de 30,9 à 32,7 % dans les régimes alimentaires lorsque le 3-NOP a été ajouté.

5. Recherche à la ferme

Une composante vitale du programme GFP consiste à mener des recherches à la ferme. Ceci est essentiel avant de mettre en œuvre les résultats de la recherche. Il s’agit également d’une étape cruciale dans le développement de modèles en tant que test bêta avant de mettre les modèles à la disposition des consultants en nutrition et des entreprises d’alimentation pour une utilisation de routine dans l’évaluation et la formulation des régimes. Il y a aussi la valeur de la recherche de démonstration à la ferme pour inspirer confiance aux nutritionnistes et aux producteurs laitiers pour adopter et utiliser de nouveaux concepts.

5.1. Essai de durabilité laitière

Il s’agissait d’un projet mené sur deux troupeaux laitiers afin d’évaluer des outils et des méthodes pour développer un processus visant à améliorer la durabilité des fermes laitières. Ce projet a été lancé en 1993 et comprenait 16 professeurs de Cornell et 5 étudiants diplômés de 6 départements universitaires [ 98 , 99 ]. Un troupeau a été utilisé sur une période de 12 mois pour évaluer une version bêta du modèle Cornell Net Carbohydrate and Protein System (CNCPS) sur un troupeau laitier commercial [ 100]. Cela a été fait en collaboration avec le nutritionniste de l’entreprise d’alimentation animale travaillant avec la ferme. Le groupe Cornell a formulé des régimes mensuels pour le groupe élevé. La PC du régime a été abaissée de 20,3 à 18,3 %, tandis que la MP du régime a augmenté de 2807 à 2971 g/jour. La quantité d’ensilage de luzerne et d’épis de maïs à haute teneur en eau dans l’alimentation a été augmentée. Les niveaux de repas de soja et de suif ont été réduits et un tourteau de soja traité thermiquement a été ajouté au régime. Les aliments produits à domicile sont passés de 56 à 63 % de la MS de la ration. La production de lait est passée de 43,4 à 46,5 kg. Le coût des aliments diététiques est passé de 4,58 USD à 4,21 USD/vache/jour. Le revenu agricole net a augmenté de 40 198 USD par an pour ce groupe. L’azote total du fumier était inférieur de 34 %, tandis que l’azote ammoniacal du fumier a diminué de 48 %. Les résultats de cet essai ont confirmé que le modèle CNCPS peut être utilisé sur des troupeaux commerciaux pour réduire la CP, améliorer l’efficacité de l’utilisation de l’azote,

5.2. Troupeau de l’État de Washington

Un essai comportant trois expériences a été mené sur un troupeau laitier dans l’État de Washington [ 101 ]. L’objectif était d’évaluer l’utilisation de sources de protéines non dégradées dans le rumen (RUP) ou d’acides aminés protégés dans le rumen (RPAA) de haute qualité sur les émissions de NUE et d’ammoniac du fumier. Les régimes ont été formulés à l’aide du programme AMTS (Agricultural Modeling and Training Systems Cattle Professional) [ 102 ]. Il s’agit d’un programme commercial avec une licence d’utilisation de la biologie CNCPS. Les essais 1 et 2 utilisaient des vaches laitières multipares tandis que l’essai 3 utilisait des vaches primipares. Un régime témoin et un régime équilibré en méthionine et lysine ont été formulés. Le tableau 1 contient les résultats de cette étude. Les auteurs ont conclu que l’alimentation avec des régimes à faible teneur en PB diminuait l’excrétion de N du fumier et de NH ₃émissions tout en augmentant le NUE.

Tableau 1. Teneur en éléments nutritifs de l’alimentation et production de lait dans un troupeau laitier de l’État de Washingtona ^,b .

Article	Essai 1		Essai 2		Essai 3
Article	Contrôle	AA équilibré	Contrôle	AA équilibré	Contrôle	AA équilibré
Régime CP, %	17.9	17.2	17.8	15.5	16.7	15.5
MP Apport, g/vache/j	2641	2822	2740	2796	2130	1998
Méthionine, % de MP	1,95	2.34	1,91	2.19	1,83	2.20
Lysine, % de MP	6.41	7.23	6.32	6,67	6,64	6,88
Rendement laitier, kg/vache/j	43	44,9	44.3	43,7	31.3	31.3
NUE, %	34	35,9	33.3	35,6	32.2	34,9
Fumier N, g/vache/j	459	437	476	408	362	322
IOFC (2014), $ /vache/j	15.16	15.24	14,99	13,98	11.09	11.27

^a Adapté de Chen et al. [ 101 ]. ^b CP = Protéine brute ; MP = protéine métabolisable ; NUE = efficacité d’utilisation de l’azote ; IOFC = revenu sur coût d’alimentation ( $ /vache/jour).

5.3. Troupeaux de l’ouest de New York

Deux troupeaux laitiers ont été utilisés dans une étude de 8 mois pour valider les modifications récentes du modèle CNCPS [ 103 ]. Ces changements ont augmenté la sensibilité du modèle à l’apport de N et ajusté les calculs des besoins [ 104 ]. Le modèle CNCPS a été utilisé pour formuler des régimes mensuels pour le régime du groupe élevé. Le nutritionniste travaillant avec chaque troupeau a été impliqué dans l’identification des ajustements alimentaires potentiels en collaboration avec le groupe Cornell. Tableau 2contient les résultats de cette étude. Dans le troupeau B, la ration totale de fourrage a dû être diminuée en raison d’un inventaire fourrager limité. Le maïs à haute teneur en humidité, les coques de soja et les intermédiaires de blé ont été augmentés pour remplacer le fourrage. Le troupeau B a également cessé d’utiliser la somatotropine bovine pendant l’essai, ce qui a réduit la production de lait. La PC de la ration a été abaissée de 4,5 à 5,7 % tandis que la PM a diminué dans le troupeau A, mais la PM a augmenté dans le troupeau B. Le coût de l’alimentation était inférieur dans la ration finale des deux troupeaux. Le revenu par rapport au coût des aliments et le revenu par rapport au coût des aliments achetés ont augmenté dans la ration finale des deux troupeaux. La plus faible augmentation du troupeau B était associée au coût de remplacement du fourrage dans l’alimentation. L’excrétion quotidienne prévue de N dans le fumier a diminué de 6 à 11,8 %. Ces résultats indiquent que la CP alimentaire peut être diminuée sans impact sur la production laitière.

Tableau 2. Teneur en éléments nutritifs de la ration, production de lait et revenu par rapport au coût des aliments ^a,b .

Article	Troupeau A		Troupeau B
Article	Régime initial	Diète finale	Régime initial	Diète finale
Régime CP, %	17.6	16.6	17.7	16.9
MP Apport, g/vache/j	2950	2769	2546	3090
Fourrage, % de MS de la ration	54	57	60	48
Rendement laitier, kg/vache/j	35,9	36.3	37,5	36,4
Coût de l’alimentation, $ /vache/j	4.07	3.35	4.37	4.12
Revenu supérieur au coût de l’alimentation, $ /vache/j	5.32	6.31	4,79	4,98
Revenu supérieur au coût des aliments achetés, $ /vache/j	6.11	7.38	5.68	5,95
Fumier N, g/vache/j	500	441	469	441
Azote uréique du lait, mg/dL	15.3	12.3	13.5	12
NUE, %	28	31	28	30

^a Adapté de Higgs et al. [ 103 ]. ^b CP = protéine brute ; MP = protéine métabolisable ; MS = matière sèche ; NUE = efficacité d’utilisation de l’azote.

5.4. Projet pour toute la ferme

Un projet a été mené sur une période de 5 ans pour évaluer l’impact de la mise en œuvre de pratiques de gestion des éléments nutritifs qui intègrent la gestion des animaux, des cultures et du fumier [ 105 ]. Les régimes ont été formulés à l’aide du modèle CNCPS 5.0 [ 106 ]. Le nombre total d’animaux et de vaches traites a augmenté au cours de l’essai. La part du régime alimentaire provenant du fourrage a augmenté en raison de l’augmentation des rendements des cultures et de la diminution des pertes de stockage de fourrage. L’excrétion totale de fumier N et P a diminué, tout comme N et P par hectare. Le tableau 3 résume les résultats de cette étude. Les résultats de cette étude indiquent que des changements dans la gestion de la ferme pour réduire l’excrétion des éléments nutritifs peuvent être apportés tout en améliorant la rentabilité de la ferme.

Tableau 3. Production laitière du troupeau entier, coût des aliments et excrétion de nutriments ^a .

Article	Année de base	Année 5	Changement
Culture, ha	435	435
Animaux totaux	852	1077	+26,4
Lait de vache	408	54	+33,3
Lait, kg/vache/j	30,9	33,5	+8,74
Troupeau Total Lait, kg/jour	12 596	18 278	+45
Fourrage, % de MS de la ration	43	59	+37
Coût total de l’alimentation, $ /troupeau/j	2200	2467	+12,1
Coût des aliments achetés, $ /troupeau/j	1813	1375	−24,3
Fumier N, kg/troupeau/an	140 306	116 382	−17
Fumier P, kg/troupeau/an	19 720	14 161	−28
Fumier N, kg/ha	322	268	−17
Fumier P, kg/ha	43	31	−28

^a Adapté de Tylutki et al. [ 105 ].

5.5. Alimentation CP et ammoniac du fumier

Onze troupeaux laitiers en Pennsylvanie ont été utilisés dans une étude pour évaluer l’impact de l’abaissement de la PC du régime alimentaire sur le potentiel d’émission d’ammoniac (PEA) du fumier [ 107]. Les troupeaux étaient logés dans des étables à stabulation entravée (six troupeaux) ou à stabulation libre (cinq troupeaux). Les systèmes de fumier utilisés étaient le raclage des gouttières (quatre troupeaux), le rasage (deux troupeaux), le raclage (trois troupeaux) ou l’écoulement par gravité (deux troupeaux). Deux périodes d’essai ont été utilisées. La phase 1 était une PC élevée (HCP), où les troupeaux ont été nourris avec leur alimentation actuelle. La phase 2 a utilisé des régimes alimentaires ajustés pour une CP inférieure (LCP). Le régime CP était en moyenne de 16,5 % pour les régimes HCP et de 15,4 % pour les régimes LCP. Les ajustements de PC du régime ont été effectués par le nutritionniste travaillant avec chaque troupeau. Le rendement laitier était en moyenne de 32,2 kg/vache/jour pour les troupeaux HCP et de 32,5 kg pour les troupeaux bas CP. L’azote du fumier était significativement plus faible (2,66 contre 2,42 %) pour la phase LCP. Le potentiel d’émission d’ammoniac (PEA) a été déterminé en incubant le fumier à 25 °C avec un apport d’air de 2 L/min pendant 24 h. Il y avait une diminution de 23% de l’AEP lorsque les régimes LCP étaient administrés. Il n’y a eu aucun changement dans le potentiel d’émission de méthane et de dioxyde de carbone entre les 2 régimes. Les résultats indiquent que l’abaissement de la PC du régime alimentaire peut diminuer l’AEP du fumier.

5.6. Meilleures pratiques de gestion du troupeau

L’effet de la mise en œuvre des meilleures pratiques de gestion (BMP) a été évalué sur 15 fermes laitières de Pennsylvanie [ 108 ]. Chaque troupeau avait la possibilité de sélectionner une ou plusieurs PGB. Cette décision a été prise en collaboration avec le nutritionniste du troupeau. Sept troupeaux ont adopté une PGB pour réduire la PC de l’alimentation. La PC du régime alimentaire était de 17,2 % au cours de la période de référence et de 15,8 % après la mise en œuvre des PGB. La production de lait dans les deux groupes était de 31,8 kg/vache/jour. Le N fécal a diminué de 2,78 % pendant la période de référence à 2,64 % après la mise en œuvre des BMP ( p < 0,03). Le N urinaire a diminué de 0,75 % à 0,57 % ( p < 0,001). Les importations de N de la ferme, la volatilisation de N, la perte de N par lessivage et les émissions d’ammoniac étaient significativement plus faibles dans la phase LCP. Le rendement net total a augmenté de manière significative, passant de 2 230 USD à 2 286 USD par vache lorsque le LCP BMP a été mis en œuvre.

5.7. Projet de GFP du comté du Delaware

Delaware County Cooperative Extension a un programme de GFP en coopération avec Cornell depuis plusieurs années. Le programme de 2017 a signalé une réduction de 23 % du P du fumier et une diminution de 7 % de l’excrétion de N du fumier dans 29 troupeaux [ 109 ]. Il y a eu une augmentation de 168 USD/vache/an du revenu laitier par rapport au coût des aliments achetés. Le rapport de 2020 pour 43 troupeaux avait une réduction de 20,7 % de l’excrétion de P du fumier sur les troupeaux qui réduisaient le régime alimentaire P [ 110 ]. Ces troupeaux ont également enregistré une diminution de 7,8 % de l’excrétion d’azote du fumier et une augmentation de 157 USD/vache/an du revenu laitier par rapport au coût des aliments achetés.

5.8. Projet de bassin versant de la haute Susquehanna

Huit troupeaux laitiers de New York ont été utilisés dans un projet de trois ans pour évaluer l’impact de la mise en œuvre de la GFP sur l’excrétion des nutriments dans l’environnement et la rentabilité de la ferme [ 111 ]. Il s’agissait d’un projet à frais partagés, dans lequel chaque troupeau contribuait à hauteur de 10 à 20 % du coût du projet. Trois entreprises d’aliments pour animaux et deux consultants en nutrition ont participé au projet. Les régimes ont été formulés par le nutritionniste du troupeau en collaboration avec l’équipe PFM. Tous les régimes ont été évalués à l’aide du programme CNCPS [ 112 ]. Des visites de troupeau ont été effectuées 3 à 4 fois par an par l’équipe PFM. Un plan de gestion des aliments PFM a été élaboré pour chaque troupeau. Tableau 4contient des données sur la production laitière, la PC du régime alimentaire et l’excrétion d’azote du fumier. Il y a eu une augmentation de 4,3 % de la production laitière et une diminution de 9,7 % de la PC de la ration dans tous les troupeaux. L’excrétion de N du fumier a diminué de 14 %. Le revenu par rapport au coût des aliments a augmenté de 103 USD/vache/an tandis que le revenu par rapport au coût des aliments achetés était supérieur de 137 USD/vache/an. Les résultats de cet essai confirment que l’abaissement de la PC du régime alimentaire peut réduire l’excrétion de N du fumier dans l’environnement tout en améliorant la rentabilité de l’exploitation.

Tableau 4. Production de lait, PC de l’alimentation et azote du fumier dans les troupeaux laitiers du bassin versant de la haute Susquehannaa ^,b .

Troupeau	Lait, kg/vache/j		Régime CP, %		Fumier N, g/vache/j
Troupeau	Initial	Final	Initial	Final	Initial	Final
UN	24.0	22,7	16.0	14.9	358	282
B	29,5	29,5	16.3	14.9	319	282
C	24.0	29,5	20,5	16.0	510	362
D	34,0	34,0	17.1	16.0	385	344
E	30,9	33,6	19.0	16.2	465	370
F	39.	39,0	17.4	16.5	456	423
g	29,5	34	16.9	16.2	422	400

^a Adapté de Van Amburgh et al. [ 111 ]. ^b CP = Protéine brute.

5.9. Projet de durabilité de la ferme laitière du Vermont

Il s’agit d’un projet coopératif initié en 2000 [ 113]. Les participants au projet étaient une coopérative laitière, des transformateurs laitiers, des entreprises d’aliments pour animaux et l’Université du Vermont. Huit fermes laitières étaient utilisées, mais l’une d’entre elles ne possédait que des génisses laitières. Le programme de culture, le programme d’alimentation et le WFNB ont été évalués sur chaque ferme. Une première version du programme CNCPS a été utilisée pour l’évaluation et la formulation des rations. Des visites à la ferme ont été effectuées toutes les deux semaines, les fourrages ont été échantillonnés et les rations ont été ajustées. La production de lait a augmenté de 1,1 kg/vache/jour dans six des fermes. La production de lait sur l’autre ferme a diminué de 6,7 % en raison du changement de la fréquence de traite de 3 à 2 fois/jour. Le PC du régime a diminué de 17,7 à 17,4 %, tandis que l’offre de PM a augmenté de 5,1 %. L’équilibre en N du rumen a diminué de 21 % et l’apport alimentaire en N était inférieur de 21 %. Le P de l’alimentation a diminué de 0,44 à 0,37 %.

5.10. Troupeaux de Pennsylvanie

Deux troupeaux de Pennsylvanie ont été utilisés pour évaluer l’impact d’une baisse de la PC du régime alimentaire. Le troupeau A a changé la PC du régime alimentaire de 18 à 16 %. Des données moyennes sur une période de 10 mois ont été utilisées pour évaluer la réponse. La production de lait (3,5 % FCM) était de 35,8 kg/vache/j avec la ration 18 % CP contre 37,8 avec la ration 16 %. Les protéines métabolisables (MP) sont passées de 108 % des besoins à 99 % lorsque la PC du régime a diminué. Le MUN a diminué de 10,7 mg/dL à 7,8 à mesure que la PC du régime a diminué. La NUE est passée de 26 à 30 % lorsque la PC du régime a diminué. Le revenu par rapport au coût de l’alimentation était supérieur de 0,68 USD/vache/j lorsque la ration à 16 % de PB était administrée. La comparaison dans le troupeau B a été faite sur une période de 3 ans. La PC du régime alimentaire a diminué de 18,3 à 16,2 % de PC, tandis que la MP a augmenté de 2 978 à 3 017 g/jour. La production laitière est passée de 12 040 à 12 212 kg/vache/lactation. Le coût de l’alimentation était inférieur de 0,39 USD/vache/jour avec le régime à 16,2 % de PC. Le NUE est passé de 27 à 30 % lorsque la PC du régime alimentaire a été abaissée. Les résultats de ces troupeaux indiquent que la PC du régime peut être abaissée tout en améliorant l’efficacité de l’utilisation de l’azote et en améliorant la rentabilité.

5.11. Université du New Hampshire

Un essai a été mené pour examiner l’impact du passage à un régime LCP avec un meilleur équilibre en acides aminés [ 114 ]. Le régime initial était de 18,1 % de CP et de 3071 g de MP. La lysine était de 6,37 % de MP et la méthionine était de 1,73 %. Le régime alimentaire ajusté était de 17,2 % de CP et de 2809 g de MP. La lysine était de 6,55 % de MP et la méthionine était de 2,2 %. Les deux régimes ont été nourris pendant 11 mois. La production de lait n’a pas changé, mais la teneur en protéines vraies du lait était de 2,7 à 2,8 % avec le régime à teneur plus élevée en PC. La teneur en protéines vraies du lait est passée de 3,12 à 3,16 % avec le régime à faible teneur en CP. Le MUN a diminué de 14,5 à 12,4 mg/dL lorsque le régime à faible CP a été mis en place. Le coût de l’alimentation a augmenté de 0,05 USD/vache/j pour le régime à faible CP ; cependant, le revenu par rapport au coût d’alimentation a augmenté de 0,65 USD/vache/jour pour les vaches nourries avec le régime à faible teneur en PC en raison de l’amélioration de la teneur en protéines vraies et en matières grasses du lait.

6. Équilibre massique des éléments nutritifs pour l’ensemble de la ferme

Le bilan massique d’éléments nutritifs pour l’ensemble de la ferme (WFMNB) est un outil pour aider à l’importation et à l’exportation de nutriments de précision. Un bilan positif indique une accumulation de nutriments sur l’exploitation. Les importations comprennent les aliments pour animaux, les engrais, les animaux et tout autre matériau contenant des éléments nutritifs. Les exportations comprennent le lait, les animaux qui quittent la ferme, les récoltes vendues et le fumier (s’il est exporté). Les résultats des WFMNB sur 189 fermes laitières de New York entre 2004 et 2013 ont été rapportés [ 115 ]. Le bilan azoté de l’ensemble de l’exploitation (WFNB) a diminué de 119 kg N ha ⁻¹ à 84 kg ha ⁻¹ lorsque la fixation de N était prise en compte. Le bilan de phosphore est passé de 10,9 kg ha ^-1 à 6,4 kg ha ^-1. Il s’agit d’une diminution de 29 % pour N et de 41 % pour P. Le principal moteur de ce changement a été la diminution des importations d’éléments nutritifs. Les importations de N alimentaire ont représenté 76 % de cette réduction, tandis que les importations de P alimentaire ont représenté 74 % du changement. Il n’y a eu aucun changement dans les exportations totales d’éléments nutritifs agricoles. Les diminutions des importations d’éléments nutritifs étaient une combinaison de moins d’azote et de phosphore achetés pour les aliments pour animaux et d’une augmentation des aliments et des éléments nutritifs produits à la ferme.

Une deuxième étude a examiné les changements de WFMNB dans 54 fermes laitières de New York entre 2005 et 2010 [ 116 ]. La réduction du bilan massique des éléments nutritifs par hectare était de 29 % pour N sans tenir compte de la fixation de N. Le changement de P était de −36 % par hectare. Entre 63 et 78 % des fermes ont réduit leur WFMNB tout en augmentant la production de lait. La principale raison de ces baisses était une diminution des importations d’éléments nutritifs pour les aliments du bétail. Les résultats de ces études indiquent que les importations d’éléments nutritifs dans l’alimentation des fermes laitières ont un impact significatif sur le bilan massique des éléments nutritifs.

7. Empreinte carbone

L’empreinte carbone (FC) est un outil qui peut être utilisé pour évaluer l’impact environnemental potentiel des systèmes de production laitière. Cette approche comprend les cultures, les animaux, les systèmes de gestion du fumier et les intrants de ressources tels que l’utilisation de carburant, d’électricité, d’engrais et de machines. La séquestration du carbone par les cultures est également estimée. L’analyse du cycle de vie (ACV) est le système utilisé. Un article de Thoma et al. [ 117 ] ont signalé une moyenne aux États-Unis de 1,23 kg d’équivalent CO ₂ par kg de lait corrigé en matières grasses et en protéines (4 % et 3,3 %, respectivement). Un deuxième article rapportait que le FC par milliard de kg de lait produit aux États-Unis en 2007 était de 37 % de la production équivalente de lait en 1944 [ 118]. L’empreinte carbone de l’industrie laitière aux États-Unis a encore diminué de 19 % entre 2007 et 2017 [ 119 ]. Le FC de la production laitière aux Pays-Bas a été réduit de 35 % en 2019 par rapport à 1990 [ 120 ]. Une diminution de 22 % de la FC dans les troupeaux laitiers de l’Ontario entre 1991 et 2011 a été signalée [ 121 ]. Un article du Danemark a fait état d’une diminution de 56 % des émissions de gaz à effet de serre (GES) par kg de lait produit entre 1980 et 2010 [ 122 ]. Ces rapports indiquent clairement que l’industrie laitière a fait des réductions significatives de son C tandis que la production de lait a augmenté. Un article récent fait état du FC pour 19 pays [ 123]. La plage était de 0,74 à 5,99. Les pays développés avaient des FC allant de 0,74 à 1,53. Les valeurs des exploitations laitières suédoises sont également disponibles [ 124 ].

Une étude de simulation a été réalisée à l’aide du modèle de système agricole intégré (IFSM) pour évaluer l’impact de l’adoption de BMP sur la FC dans un troupeau laitier de 1 500 vaches [ 125 ] . Il y avait cinq PGB pour les aliments du bétail, quatre systèmes de fumier et six PGB pour les grandes cultures. Le FC de base était de 0,99 kg d’équivalent CO ₂ /kg de lait. Ce chiffre est tombé à 0,79 lorsque les PGB relatives aux aliments pour animaux ont été mises en œuvre. Ce chiffre a encore diminué à 0,64 lorsque les PGB de gestion des grandes cultures et du fumier ont été incluses. Des simulations similaires ont été faites pour une laiterie de 150 vaches. La mise en œuvre de PGB alimentaires a entraîné une réduction de 1,11 éq. CO ₂ /kg de lait à 0,86. L’ajout des PGB pour les grandes cultures et la gestion du fumier a abaissé ce chiffre à 0,59. Dans les deux simulations, les PGB de gestion des aliments pour animaux représentaient 48 à 57 % de la diminution totale de l’empreinte carbone de l’ensemble de l’exploitation.

8. Régimes à faible teneur en protéines brutes

La tendance dans l’industrie laitière est de formuler et de nourrir des régimes LCP. Une enquête menée en 1998 auprès des six troupeaux les plus productifs du Wisconsin a rapporté une ration alimentaire moyenne de 19,4 %. La production de lait était en moyenne de 14 142 kg par lactation dans ces troupeaux. Une enquête menée en 2019 auprès des cinq troupeaux les plus productifs du Wisconsin a fait état d’une PC alimentaire moyenne de 16,8 %. La production laitière moyenne de ces troupeaux était de 15 534 kg par lactation. La PC du régime alimentaire dans les troupeaux de New York a diminué de 18,5 à 16,5 % entre 1999 et 2019 [ 126 ]. L’excrétion totale de N du fumier à l’échelle de l’État a diminué de 8,1 % pendant cette période, même si le N du fumier excrété par vache a augmenté de 2,7 %. Il y a eu une diminution de 10,5 % du nombre de vaches, une augmentation de 40,4 % du lait par vache et une augmentation de 25,8 % de la production totale de lait à New York. Une étude similaire au Vermont a rapporté une diminution de 21% de l’excrétion totale de N du fumier [87 ]. Aux Pays-Bas, la CP alimentaire est passée de 19,7 à 16 % de 1990 à 2012, mais est passée à 17 % à partir de 2020 [ 127 , 128 , 129 ]. Un article récent a rapporté une diminution de la PC du régime alimentaire de 17,5 à 15 % avec deux systèmes de fourrage différents [ 130 ]. Il n’y a pas eu de changement dans la production de lait, mais la NUE a augmenté à mesure que la PC du régime était abaissée. Il a été suggéré que des régimes équilibrés pour 15 % de PC peuvent soutenir des niveaux élevés de production de lait [ 131 , 132 , 133 , 134 , 135 ].

Le tableau 5 contient des données d’enquête sur la PC dans les régimes alimentaires des troupeaux laitiers commerciaux Holstein sélectionnés pour utiliser des régimes à faible teneur en PC. Les nutritionnistes du troupeau ont fourni les données. Les régimes alimentaires ont été évalués à l’aide du modèle CNCPS [ 108 ]. La PC du régime était similaire pour les troupeaux 2001 et 2019a, même si la production de lait était plus élevée en 2019. Les équilibres en MP et en acides aminés étaient plus élevés dans les troupeaux 2019. Les troupeaux de 2019b proviennent d’un ensemble de données de troupeaux à haut rendement [ 136 ]. Il est intéressant de noter qu’il existe des troupeaux dont la PC alimentaire est de 15 % ou moins dans ces troupeaux. Des valeurs MNE de 38 ou plus indiquent que certains de ces troupeaux utilisent très efficacement N.

Tableau 5. Efficacité des protéines brutes, des acides aminés et de l’azote du lait dans les troupeaux Holstein ^a .

Article	2011	2019a	2019b [ 136 ]
Troupeaux	14	26	79
Rendement laitier, kg/vache/j	39,6 (32,7–52,6)	46,6 (39–57)	50,2 (44,4–58)
Matière grasse du lait, %	3,66 (3,2–4)	3,73 (3,2–3,95)	3,71 (3,2–4,2)
Vraies protéines du lait, %	3,08 (2,9–3,2)	3,06 (2,8–3,2)	3,06 (2,9–3,2)
CP, %	15,6 (14,3–16,3)	15,7 (13,4–16,7)	16,7 (13,9–18,2)
MP, g/vache/j	2665 (2306–3306)	3080 (2587–3592)	3191 (2885–3647)
Lysine, % de MP	6,35 (5,8–6,7)	6,66 (6,2–7)	6,62 (5,8–7,1)
Méthionine, % de MP	2,04 (1,8–2,7)	2,35 (2,1−2,8)	2,36 (1,9–2,8)
MUN, mg/dL	9,4 (0–14)
EMN, %	34 (28–38)	32,8 (28–38)	32,6 (28,9–41,7)

^a CP = Protéine brute ; MP = protéine métabolisable ; MUN = azote uréique du lait ; MNE = efficacité de l’azote du lait

D’autres articles suggèrent que les régimes contenant moins de 15 % de PC peuvent être adéquats si les acides aminés fournis répondent aux besoins en acides aminés [ 123 , 126 ]. Une enquête auprès de nutritionnistes a rapporté que 72 % des personnes interrogées formulaient des régimes avec une PC plus faible qu’il y a 3 à 5 ans [ 137 ]. Un article de synthèse a conclu que les régimes alimentaires contenant 14 à 15 % de CP sont adéquats pour soutenir la santé et la reproduction [ 134 ].

9. Formule diététique

La protéine brute a été l’approche la plus couramment utilisée pour équilibrer les régimes laitiers. Les ajustements effectués incluent les protéines dégradables dans le rumen (RDP) et les protéines non dégradables dans le rumen (RUP). La publication de 2001 du Dairy NRC a évalué la relation entre la CP et la production de lait [ 138 ]. Une équation utilisant à la fois la CP et la DMI a été utilisée pour évaluer la relation entre la CP et la production de lait. L’ensemble de données comprenait 393 moyens de traitement issus de 82 essais protéiques. L’équation de régression pour la production laitière avait ar ²de 0,29. Ce résultat met en évidence le fait que les vaches laitières n’ont pas d’exigence en PC. Ils ont des besoins en acides aminés absorbables au niveau intestinal. Il a été suggéré que la MP soit utilisée pour formuler les régimes plutôt que la CP. Les protéines métabolisables sont composées de protéines microbiennes synthétisées dans le rumen et de RUP. Le NRC de 2001 n’a pas établi les besoins en acides aminés, mais a utilisé une analyse des points de rupture pour estimer les niveaux de lysine et de méthionine dans les régimes laitiers afin de maximiser le rendement en protéines du lait (MPY). Les valeurs estimées étaient de 7,2 % de MP pour la lysine et de 2,4 % pour la méthionine. Un examen plus approfondi des courbes dose-réponse a abouti à une recommandation pratique de 6,6% de lysine et 2,3% de méthionine [ 114 ]. Schwab et Ordway (114) ont évalué plus de 300 régimes alimentaires à partir d’essais de recherche publiés à l’aide du modèle NRC 2001. Le r² était de 0,65 entre le lait MP réel et prévu. Une deuxième comparaison utilisant des données provenant de troupeaux commerciaux a rapporté un r ² de 0,72 entre le lait MP réel et prévu [ 113 ]. Ces résultats indiquent la valeur de l’utilisation de MP plutôt que de CP pour formuler les régimes alimentaires des bovins laitiers.

La publication des besoins en nutriments du NASEM 2021 suggère de passer à la formulation de régimes pour les EAA individuels plutôt que pour les MP [ 139 ]. Une équation pour prédire le rendement en protéines du lait (MPY) à l’aide de cinq acides aminés essentiels (EAA) a été développée. Un document de synthèse décrit la justification de cette approche [ 140 ]. L’utilisation accrue de l’équilibrage des acides aminés est un domaine qui peut être élargi [ 141 ]. Un essai a utilisé trois régimes qui étaient isocaloriques et avaient un bilan azoté positif dans le rumen [ 142 , 143]. Un régime neutre a été ciblé pour répondre aux exigences de l’EAA. Les régimes négatifs et positifs ont été formulés pour être un écart type au-dessous ou au-dessus du régime neutre dans l’EAA. La production de lait, la MEC, la production de protéines réelles du lait et la production de matières grasses du lait étaient significativement plus élevées pour les régimes neutre et positif que pour le régime négatif. Les différences entre les régimes neutres et positifs n’étaient pas significatives. Un deuxième essai a été réalisé en utilisant quatre régimes [ 144]. Le régime de base était de 13,5 % de CP, ce qui était adéquat pour l’EM mais limité en N, méthionine et MP du rumen. Le régime alimentaire positif était adéquat pour ME, MP, N du rumen et équilibré pour EAA. Deux régimes intermédiaires ont également été formulés. L’un était adéquat en ME et en méthionine mais limité en N et MP du rumen. L’autre régime alimentaire était adéquat en ME, en méthionine et en N du rumen, mais limité en MP. L’ECM, la production de lait, la production de protéines vraies du lait et la production de matières grasses du lait étaient significativement plus élevées pour le régime positif par rapport au régime de base. Dans ces essais, le modèle CNCPS v7 [ 145 ] a été utilisé pour examiner l’utilisation de l’EAA dans l’équilibrage des régimes alimentaires.

Une comparaison de l’utilisation de MP ou de trois EAA pour formuler des régimes pour les fermes laitières canadiennes a été rapportée [ 146 ]. Les acides aminés utilisés étaient la lysine, la méthionine et l’histidine. En utilisant l’approche des acides aminés, une diminution de 3,8 % du bilan azoté de la ferme et une augmentation de 4,3 % de l’efficacité de l’utilisation de l’azote ont été signalées. Le revenu agricole net était supérieur de 4,5 %.

10. Modèles de formulation de régime

L’utilisation de modèles de formulation de régime offre une opportunité d’équilibrer les régimes alimentaires des bovins laitiers pour optimiser la fonction du rumen, diminuer l’excrétion dans l’environnement et l’efficacité alimentaire. Un programme commercial a été utilisé pour évaluer l’impact économique de la formulation de régimes hebdomadaires ou mensuels [ 147 ]. Ce programme utilise la biologie du CNCPS. Le rendement des coûts variables était supérieur de 25 000 USD par an lorsque les régimes étaient formulés chaque semaine. Cela représente 83 USD par vache et par an.

Une revue de certains des modèles est disponible [ 148 ]. Un article récent a souligné le rôle et les limites des modèles mécanistes [ 149 ]. Plusieurs modèles de formulation sont disponibles. Ceux-ci incluent à la fois des modèles linéaires et non linéaires. D’autres types de modèles sont de type réponse et mécaniste [ 150 , 151 , 152 , 153 , 154 , 155 , 156 , 157 ]. Une enquête auprès de nutritionnistes a révélé qu’environ 60 % des répondants utilisaient le modèle CNCPS ou l’un des programmes commerciaux autorisés à utiliser la biologie CNCPS [ 137 ]. Le modèle CNCPS [ 112] peuvent fournir des informations sur l’excrétion de N et de P et les émissions de CH ₄ et de CO ₂ . Le tableau 6 contient les rendements environnementaux pour une ration équilibrée pour 43 kg de lait avec une DMI de 23,8 kg. Cette ration contient 16,6 % de PB, 31,4 % de NDF, 5 % de matières grasses et 26,6 % d’amidon et apporte 2769 g de MP/vache/j. Le régime alimentaire est composé de 62 % de fourrage avec un ratio de 2,7 d’ensilage de maïs sur l’ensilage de luzerne. Ce régime répondait à 103 % des besoins en ME et à 101 % des besoins en MP.

Tableau 6. Rendement environnemental du CNCPS pour une alimentation équilibrée de 45 kg de lait et un apport en matière sèche de 25 kg ^a,b .

Excrétion fécale kg/vache/j	43,5
Excrétion urinaire, kg/vache/j	20.9
N fécal, g/vache/j	242
Urine N, g/vache/j	183
N total de fumier, g/vache/j	420
N productif/N total, %	35
N productif/N urinaire	1.26:1
Fumier N/N total, %	65
P fécal, g/vache/j	53
P urinaire, g/vache/j	1
P total du fumier, g/vache/j	54
P productif/P total, %	41
P du fumier/P total, %	59
CH ₄ , g/kg Rendement laitier	10.1
CO ₂ , g/kg Rendement laitier	323
NH ₃ Potentiel ^c , g	116

^{a Le} régime alimentaire est composé de 16,1 % de PB, 31,7 % de NDF, 4,2 % de matières grasses, 25,3 % d’amidon et fournit 2 863 g de MP/vache/j. ^b Cornell Net Carbohydrate and Protein System [ 112 ]. ^c Potentiel d’émission d’ammoniac fixé à 65 % de N urinaire (g/vache/j).

11. Regroupement des bovins laitiers

Les stratégies de regroupement dans les fermes laitières offrent la possibilité d’améliorer l’efficacité de l’utilisation des nutriments, de réduire le nombre de vaches suralimentées, de diminuer l’excrétion de nutriments et de réduire le coût des aliments, et peuvent améliorer le revenu par rapport au coût des aliments. L’objectif est de diminuer la variabilité de la production laitière au sein du groupe. Plusieurs articles ont décrit des méthodes et des considérations pour le regroupement [ 158 , 159 , 160 , 161 , 162 , 163 ]. Le défi consiste à déterminer le niveau de production de lait pour équilibrer le régime alimentaire. L’équilibrage pour un écart-type au-dessus de la moyenne du groupe devrait répondre aux besoins nutritionnels de 83 % des vaches du groupe [ 162]. Une ration serait équilibrée pour 50 kg de lait pour un groupe ayant en moyenne 40 kg de lait avec un écart type de 10 kg de lait. Si l’écart type était de 5 kg, alors le même groupe serait équilibré pour 45 kg de lait.

L’impact des méthodes de regroupement en cluster ou OptiGroup a été évalué sur sept fermes laitières du Wisconsin [ 160 ]. Le revenu moyen par rapport au coût de l’alimentation dans un système à deux groupes était supérieur de 8 USD/vache en utilisant l’approche OptiGroup. Ce montant est passé à 12 USD/vache dans un système à trois groupes. L’impact du regroupement nutritionnel dans un troupeau de 2374 vaches et 14 enclos a été évalué [ 161]. Les enclos ont été regroupés chaque semaine et les régimes alimentaires ont été ajustés. Il y a eu une baisse du coût de l’alimentation de 31 USD/vache/an en utilisant la stratégie de regroupement nutritionnel. Il y a également eu une diminution de 15 g/vache/j de l’apport alimentaire en N. L’effet du regroupement a été examiné dans un troupeau new-yorkais de 600 vaches produisant en moyenne 41 kg de lait. Le troupeau avait un groupe de vaches fraîches et de vaches hautes. Une ration de fin de lactation a été formulée et distribuée au troupeau. Il n’y a pas eu de changement dans la production de lait du troupeau, mais le coût de l’alimentation a été réduit de 0,65 cents USD par vache et par jour (237 USD/vache/an). L’excrétion de N du troupeau a diminué de 6,2 % et de P de 2 % en ajoutant le troisième groupe.

12. Systèmes de gestion des aliments

Un facteur clé du succès de la GFP est l’amélioration de la cohérence et la réduction de la variabilité du programme quotidien de gestion de l’alimentation [ 164 , 165 , 166 , 167 ]. Plusieurs programmes de gestion électronique des aliments sont disponibles pour une utilisation dans les fermes laitières [ 168 ]. Seize pour cent des fermes ont déclaré utiliser un système de gestion des aliments pour animaux [ 168]. Dix pour cent des troupeaux de moins de 100 vaches utilisaient un système de gestion de l’alimentation. Dans les grands troupeaux (> 500 vaches), 52 % des troupeaux utilisaient un système de gestion des aliments. Ces programmes ont des cellules de pesée sur le chariot mélangeur et peuvent enregistrer la quantité de chaque ingrédient ajouté au mélange. Les informations sur la quantité totale d’aliments livrés à chaque groupe d’animaux peuvent être enregistrées. Si les refus d’alimentation sont collectés et pesés, le DMI de groupe peut être déterminé. Le tableau 7 est un exemple réel d’une RTM mélangée sur une ferme laitière. Il s’agit d’un excellent mélange avec une petite variation entre la quantité d’alimentation cible et la quantité ajoutée. Figure 1contient du DMI sur une période de 7 jours pour 3 troupeaux et 1 groupe de vaches taries. Le troupeau A et les vaches taries ont présenté une petite variation de DMI au cours de la période de 7 jours. Les régimes pourraient être formulés avec une petite marge de sécurité au-dessus des besoins de ces groupes. La plus grande variation quotidienne de la DMI dans les troupeaux B et C rend difficile la formulation de régimes avec de petites marges de sécurité et on s’attendrait à ce qu’il y ait une plus grande variation de la production laitière quotidienne du troupeau.

Figure 1

Figure 1. Apport quotidien en matière sèche dans les troupeaux laitiers commerciaux, kg.

Tableau 7. Feuille de mélange de régimes alimentaires mixtes totaux.

Alimentation	Quantité cible, kg.	Quantité ajoutée, kg.	Déviation, %
Ensilage de maïs	3130	3144	0,45
Ensilage de luzerne	1283	1297	1.1
Grain de maïs	402	398	−1,0
Drêche de distillerie	187	189	1.06
Mélange de protéines	470	471	0,2
Total	5472	5499	0,5 %

13. Rôle du NIR

La technologie de spectroscopie proche infrarouge (NIRS) est couramment utilisée dans les laboratoires commerciaux d’analyse des fourrages pour mesurer les constituants organiques dans les échantillons d’aliments pour animaux et de fourrage. Cette technologie est maintenant disponible dans des appareils portables qui peuvent être utilisés dans les fermes pour des analyses rapides. L’utilisation initiale était de déterminer la teneur en matière sèche du fourrage [ 169 , 170 ]. La capacité de déterminer les nutriments, tels que les protéines et les fibres, devient désormais disponible. Un document de synthèse sur l’utilisation potentielle du NIRS dans les exploitations laitières est disponible [ 171 ].

Une deuxième application du NIRS fait partie d’un système intégré de gestion des aliments pour animaux. Dans ce système, une unité NIRS est installée dans le godet frontal utilisé pour charger l’ensilage des silos-couloirs. Cela donne une valeur de MS de fourrage en temps réel qui est utilisée pour ajuster la quantité d’ensilage humide ajoutée au wagon mélangeur afin de maintenir une quantité constante de MS d’ensilage dans le mélange. Un essai a été mené sur un troupeau laitier commercial comparant les ajustements hebdomadaires de la MS des ingrédients (témoin) par rapport à un groupe de traitement avec la MS des ingrédients ajustée pour chaque charge d’aliments mélangés [ 172]. Des échantillons de la RTM et des refus d’alimentation ont été prélevés chaque semaine pour analyse des aliments. Les vaches étaient traites trois fois par jour, tandis que la RTM était nourrie deux fois par jour. Les enclos étaient équilibrés par la production de lait et les jours de lactation. Les TMR analysées étaient similaires pour le DM, le CP, le NDF, l’amidon et la cendre. La teneur en matières grasses était significativement plus élevée dans la TMR témoin (4,7 contre 4,4 %). Il n’y avait pas de différences significatives dans la DMI, la production de lait, 3,5% FCM, le rendement en matière grasse et en protéines du lait et l’efficacité alimentaire. La production de lait était en moyenne de 52,8 kg/jour pour les vaches de cet essai. Les auteurs ont indiqué que ce troupeau avait un excellent programme de gestion alimentaire et que les résultats de l’utilisation du système NIRS pouvaient être différents dans un troupeau avec un programme alimentaire plus variable.

Une deuxième étude a utilisé sept troupeaux laitiers italiens [ 173]. Tous les troupeaux avaient un système d’alimentation avec l’unité NIRS sur le wagon TMR. Tous les troupeaux ont été nourris avec une RTM une fois par jour. Il s’agissait d’un essai croisé composé de deux périodes consécutives de 14 semaines chacune. La teneur en MS des ensilages a été déterminée quotidiennement au cours des deux périodes. Le système d’alimentation a été allumé/éteint et éteint/allumé entre les deux périodes dans chaque troupeau. Dans une période, aucun ajustement sur la quantité d’ensilage ajouté au wagon mélangeur n’a été effectué. Dans l’autre période, la quantité d’ensilage ajoutée au wagon mélangeur a été ajustée en utilisant la valeur quotidienne de la MS. Il n’y avait pas de différences significatives dans le régime NDF et l’amidon entre les périodes. Aucune différence dans la production de lait ou le pourcentage de matières grasses et de protéines du lait n’a été détectée. La variabilité de la TMR pour la teneur en éléments nutritifs et la MS était plus faible lorsque le système d’alimentation basé sur le NIRS était utilisé. Si seules les données de la dernière semaine de la période où le système d’alimentation basé sur le NIRS était là sont prises en compte, alors il y a eu une augmentation de 2,4% de la production de lait et une diminution de 1,3% du régime DM nourri. Il y a également eu une diminution d’environ 5 % du coût de l’alimentation par kg de lait.

14. Conclusion

L’industrie laitière a déjà fait d’importants progrès dans l’amélioration de la production laitière tout en réduisant son impact sur l’environnement. La production de lait aux États-Unis est passée de 2074 kg/an en 1944 à 9193 en 2007 [ 118 ]. L’empreinte carbone pour produire 1 milliard de kg de lait a diminué de 37 % au cours de la même période. Une analyse mise à jour a indiqué que la production de lait était passée à 10 406 kg/an aux États-Unis en 2017 [ 119 ]. Les émissions de gaz à effet de serre par 1 million de tonnes métriques (MMT) de lait à énergie corrigée en 2017 étaient de 80,8 % de 2007. Pendant cette période, la quantité de terres nécessaires pour produire 1 MMT de lait en 2017 était de 79,2 % des terres nécessaires et de 69,5 % de l’eau. La quantité d’aliments nécessaires en 2017 était de 82,7 % de celle nécessaire en 2007.

Un rapport a caractérisé les changements dans l’industrie laitière californienne entre 1964 et 2014 [ 174 ]. La production de lait par vache est passée de 4 850 à 10 600 kg/vache/an. La production de 1 kg d’ECM a entraîné l’émission de 2,11 kg d’équivalent CO ₂ en 1964 contre 1,12 à 1,16 en 2014. Il s’agit d’une diminution de 45 à 47 %. Les émissions de méthane étaient de 54 à 56 % inférieures en 2014. La consommation d’eau était de 88 à 90 % inférieure en 2014 par rapport à 1964. Les terres nécessaires à la production agricole ont diminué de 89 à 89 % au cours de la période de 50 ans. Un facteur clé dans la réduction des terres nécessaires à la croissance des cultures a été l’augmentation des rendements des cultures par hectare.

Les résultats des essais à la ferme rapportés dans cet article ont constamment montré qu’il est possible de diminuer l’excrétion de nutriments dans l’environnement tout en maintenant ou en améliorant la production de lait. Le coût des aliments est généralement inférieur et le revenu par rapport au coût des aliments achetés est plus élevé lorsque les régimes sont ajustés pour réduire l’excrétion des nutriments et améliorer l’efficacité de l’utilisation des nutriments. Il est important de souligner que la plupart des ajustements alimentaires effectués dans ces essais ne tenaient pas compte de l’équilibre des acides aminés. L’équilibrage des acides aminés devrait permettre de réduire davantage la PC de l’alimentation. Dans les essais à la ferme rapportés, la PC du régime alimentaire a été réduite de 5 à 22 % sans impact négatif sur la production de lait. Le MUN était inférieur de 2 à 3 unités dans les essais où il était mesuré à mesure que la PC de l’alimentation diminuait. L’efficacité de l’utilisation de l’azote a augmenté de 2 à 3 unités à mesure que la PC du régime diminuait. Le régime P a été abaissé pour répondre aux besoins sans effets néfastes sur la production de lait ou la reproduction. Un facteur clé dans la réalisation de ces essais à la ferme a été la participation active du nutritionniste du troupeau. Leur implication leur a donné plus de confiance pour ajuster les régimes en abaissant le CP et le P. L’un des résultats a été que ces nutritionnistes ont mis en œuvre ces ajustements de régime dans d’autres troupeaux avec lesquels ils travaillaient.

Il existe d’autres possibilités de modifications supplémentaires du régime alimentaire et de la gestion afin de réduire davantage l’excrétion des nutriments et d’augmenter l’efficacité de l’utilisation des nutriments. L’intelligence artificielle peut également jouer un rôle dans l’identification des technologies potentielles qui pourraient être mises en œuvre [ 175 , 176 ]. L’utilisation accrue de systèmes d’alimentation robotisés est un exemple qui peut être avantageux en termes d’efficacité du travail et d’alimentation de précision. Un principe clé est de réduire la variation dans le programme de fourrage et d’alimentation.

L’amélioration des modèles pour la formulation de la ration et la taille du troupeau (les troupeaux de plus de 500 vaches étaient 2 à 5 fois plus susceptibles d’adopter des technologies de précision) contribuera à améliorer l’efficacité de l’utilisation des nutriments et à réduire les nutriments fournis au-delà des besoins [ 149 , 177 , 178 , 179 , 180 , 181 , 182 , 183 ]. L’utilisation accrue de l’équilibrage des acides aminés est un domaine qui peut être élargi [ 141 , 180 ]. Schwab [ 141] a fourni quelques lignes directrices pour équilibrer les régimes alimentaires en acides aminés. Le point de départ est de fournir un mélange de glucides fermentescibles dans le rumen et de fibres physiquement efficaces en combinaison avec un RDP adéquat pour maximiser la production de protéines microbiennes. L’étape suivante consiste à utiliser des suppléments de protéines à haute teneur en lysine pour répondre aux besoins en lysine. Ceux-ci sont souvent riches en protéines non dégradables dans le rumen en raison du traitement thermique. L’étape suivante consiste à utiliser une source de méthionine protégée dans le rumen. À l’avenir, il pourrait y avoir des approches d’apprentissage automatique ou de réseau de neurones artificiels pour la formulation de régimes [ 149 , 176 ].

La durabilité est un sujet important concernant l’avenir de l’industrie laitière [ 181 , 184 , 185 , 186 , 187 , 188 , 189 ]. Les préoccupations économiques, environnementales et sociétales sont les trois termes couramment utilisés pour décrire la durabilité ; cependant, il a été suggéré d’ajouter le bien-être et la santé des animaux [ 187 ]. La gestion des aliments de précision joue un rôle important dans la détermination de la durabilité d’une ferme laitière. Une enquête auprès de 171 fermes laitières italiennes nourrissant des rations mélangées totales a été réalisée pour examiner les relations entre la durabilité et la production laitière [ 181]. Le potentiel de réchauffement global (PRG) de l’alimentation a été calculé pour chaque ferme en kg d’équivalents CO ₂ . Le GWP moyen était de 13,7 avec un écart type de 3,71. Un GWP ≥ 27 a été déterminé dans 8,7 % des troupeaux tandis que 28 % des fermes avaient un GWP < 11. Une étude de simulation a été réalisée pour évaluer l’impact de la modification des régimes laitiers sur les émissions de gaz à effet de serre [190 , 191 ] . L’empreinte carbone a été réduite de 20 à 26 % lorsque les PGB de gestion des aliments pour animaux, des cultures et du fumier ont été utilisées.

L’industrie laitière est confrontée à plusieurs défis à l’avenir qui auront une incidence sur la capacité de réduire davantage l’excrétion de nutriments et les émissions dans l’environnement. L’un d’entre eux est l’impact potentiel du changement climatique sur les cultures et les animaux [ 178 , 179]. Les rendements des cultures devraient diminuer dans de nombreuses cultures destinées à l’alimentation animale. Le stress thermique peut avoir des effets à court et à long terme sur la santé et la productivité des animaux. La sécheresse, la disponibilité de l’eau, la perception publique de l’agriculture animale, la pénurie de main-d’œuvre, le rôle des systèmes de traite et d’alimentation robotisés et l’économie auront tous un impact sur l’avenir de l’industrie laitière. Un facteur majeur est la réglementation nationale et étatique. Plusieurs pays imposent des réglementations pour le N, le P, l’ammoniac et le méthane. Certaines d’entre elles auront potentiellement un impact négatif important sur l’industrie laitière. Dans la plupart des cas, ces changements de réglementation sont effectués sans l’apport de l’industrie laitière. L’industrie laitière doit être proactive et intégrer des informations scientifiques dans la discussion sur la réglementation. Aux Etats-Unis,

Contributions d’auteur

Rédaction—préparation du projet original, LEC ; rédaction—révision et édition, LEC et RF Tous les auteurs ont lu et accepté la version publiée du manuscrit.

Financement

Cette recherche n’a reçu aucun financement externe.

Déclaration du comité d’examen institutionnel

N’est pas applicable.

Déclaration de disponibilité des données

N’est pas applicable.

Les conflits d’intérêts

Les auteurs ne déclarent aucun conflit d’intérêt.

Les références

Département des affaires économiques et sociales des Nations Unies, Division de la population. Perspectives de la population mondiale 2022 : résumé des résultats. UN DESA/POP/2022/TR/No.3. 2022. [ Google Scholar]
IFCN Dairy Outlook 2030. Disponible en ligne : https://ifcndairy.org(consulté le 15 mars 2023).
Luna, PG; Mauricio-Iglesias, M.; Flysjo, A.; Hospido, A. Analyser l’interaction entre le secteur laitier et le changement climatique du point de vue du cycle de vie : une revue. Tendances Food Sci. Technol. 2022, 126 , 168–179. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Pimentel, D.; Pimentel, M. Durabilité des régimes à base de viande et de plantes et de l’environnement. J.Clin. Nutr. 2003 , 78 , 660S–663S. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Ertl, P.; Knaus, W.; Zollitsch, W. Une approche pour inclure la qualité des protéines lors de l’évaluation de la contribution nette du bétail à l’approvisionnement alimentaire humain. Animal 2016, 10 , 1883–1889. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Patel, M.; Sonensson, U.; Hessle, A. Amélioration des acides aminés végétaux par le bétail pour améliorer la valeur nutritionnelle pour l’homme : effets de différents systèmes de production. Animal 2017, 11 , 519–528. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Vieux, F.; Rémond, D.; Peyraud, JL; Darmon, N. Environ la moitié de l’apport total en protéines chez les adultes doit être d’origine animale pour répondre aux recommandations non protéiques et basées sur les nutriments, avec des variations dues à l’âge et au sexe. Nutr. 2022, 152 , 2514–2525. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Chungchunlam, SMS ; Moughan, PJ; Garrick, DP ; Drewnowski, A. Les aliments d’origine animale sont nécessaires pour des modèles alimentaires nutritionnellement adéquats à coût minimum pour les États-Unis. Alimentation 2020 , 1 , 376–381. Disponible en ligne : www.nature.com/natfood (consulté le 15 mars 2023). [ CrossRef ]
Compte rendu du symposium DI MILK : L’importance du lait et des produits laitiers dans l’alimentation des nourrissons, des adolescents, des femmes enceintes, des adultes et des personnes âgées. Dairy Sci. 2020, 103 , 9681–9699. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Banda, LJ; Tanganyika, J. L’élevage fournit plus que de la nourriture dans les systèmes de production des petits exploitants des pays en développement. Devant. 2021 , 11 , 7–14. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Beegle, D. Gestion des nutriments et baie de Chesapeake. Contemp. Eau Rés. Éduc. 2013, 151 , 3–8. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Maltz, E.; Barbosa, LF ; Bueno, P.; Stagion, L.; Kanlyamattam, K.; Greco, LF ; De Vries, A.; Santos, JEP Effet de l’alimentation en fonction du bilan énergétique sur les performances, l’excrétion des nutriments et le comportement alimentaire des vaches laitières en début de lactation. Dairy Sci. 2013, 96 , 5249–5266. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Bach, A. Alimentation de précision pour augmenter l’efficacité de la production de lait. WCDS Adv. Technologie laitière 2014, 26 , 177–189. [ Google Scholar ]
Jago, J.; Eastwood, C.; Kerrisk, K.; Yule, I. Élevage laitier de précision en Australasie : adoption, risques et opportunités. Prod. Sci. 2013 , 53 , 907–916. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Knowlton, KF; Ray, PP Problèmes de qualité de l’eau associés aux fermes laitières. Dans Large Dairy Herd Management, 3e éd.; Beede, DK, éd. ; Fondation ADSA : Champaign, Illinois, États-Unis, 2017. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Beegle, D. Planification de la gestion des éléments nutritifs : un aperçu. 2014. Disponible en ligne : https://extension.psu.edu/nutrient-management-planning-an-overview(consulté le 15 mars 2023).
Harrison, J.; Blanc, R.; Ishler, V.; Erickson, G.; Sutton, A.; Applegate, T. ; Richert, B.; Nennich, T.; Koelsch, R.; Burns, R.; et coll. Étude de cas : Mise en œuvre de la gestion des aliments pour animaux dans le cadre de la gestion des éléments nutritifs à l’échelle de l’exploitation. Anim. Sci. 2012, 28 , 364–369. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Loosli, JK; Williams, HH; Thomas, NOUS; Ferris, FH; Maynard, LA Synthèse des acides aminés dans le rumen. Sciences 1949, 110 , 144–145. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Lapierre, H.; Lobley, GE Recyclage de l’azote chez le ruminant : une revue. Dairy Sci. 2001, 84 , E223–E236. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Reynolds, CK; Kristensen, N.-B. Recyclage de l’azote par l’intestin et économie de l’azote chez les ruminants : une symbiose asynchrone. Anim. Sci. 2008, 86 , E293–E305. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Recktenwald, EB; Ross, DA; Fessenden, SW; Walt, CJ; Van Amburgh, ME Recyclage de l’urée-N chez les vaches laitières en lactation nourries avec des régimes contenant 2 niveaux différents de protéines brutes alimentaires et d’amidon avec ou sans monensin. Dairy Sci. 2014, 97 , 1611–1622. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Broderick, GA Review : Optimisation de la conversion des protéines alimentaires des ruminants en protéines alimentaires humaines. Animal 2018, 12 , 1722–1734. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Swensson, C.; Lindmark-Mansson, H.; Smedman, A.; Henriksson, M.; Edman, AKM Efficacité des protéines dans la production laitière intensive : un exemple suédois. Sci. Alimentaire Agric. 2017, 97 , 4890–4897. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Karlsson, J.; Sporndly, R. ; Lindberg, M.; Holtenius, K. Le remplacement des ingrédients alimentaires comestibles pour l’homme par des sous-produits augmente l’efficacité nette de la production alimentaire chez les vaches laitières. Dairy Sci. 2018, 101 , 7146–7155. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Nadeau, E.; Englund, JE; Gustafsson, AH Efficacité de l’azote des vaches laitières affectée par le régime alimentaire et la production de lait. Elevage Sci. 2007, 111 , 45–56. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Powell, JM; Rotz, CA Mesures de l’efficacité de l’utilisation de l’azote et de la perte d’azote des systèmes de production laitière. Environ. Qual. 2015, 44 , 336–344. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Huhtanen, P.; Hristov, AN Une méta-analyse des effets de la concentration et de la dégradabilité des protéines alimentaires sur le rendement en protéines du lait et l’efficacité de l’azote du lait chez les vaches laitières. Dairy Sci. 2009, 92 , 3222–3232. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Chase, LE Estimation de l’excrétion d’azote dans 46 troupeaux laitiers commerciaux à New York. 2004. Disponible en ligne : http://www.dairyn.cornell.edu/pages/40dairy/410utilization/4216excretion.shtml(consulté le 15 mars 2023).
Vyas, D.; Amaro, F. Une enquête sur l’efficacité de l’azote dans les fermes laitières aux États-Unis. Dans Actes du Florida Ruminant Nutrition Symposium, Gainsville, Floride, États-Unis, 20-22 février 2023. [ Google Scholar]
Fadul-Pacheco, L.; Pellerin, D.; Chouinard, PY; Wattiaux, MA; Duplessis, M.; Charbonneau, E. Efficacité de l’azote des troupeaux laitiers de l’est du Canada : effet sur la performance de la production et la rentabilité des fermes. Dairy Sci. 2017, 100 , 6592–6601. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Olmos Colmenero, JJ; Broderick, GA Effet de la concentration de protéines brutes alimentaires sur la production de lait et l’utilisation de l’azote chez les vaches laitières en lactation. Dairy Sci. 2006, 89 , 1704–1712. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Burgos, SA ; Fadel, JG; DePeters, EJ Prédiction des émissions d’ammoniac provenant du fumier de bovins laitiers basée sur l’azote uréique du lait : relation entre l’azote uréique du lait et l’excrétion d’azote uréique dans l’urine. Dairy Sci. 2007, 90 , 5499-5508. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Gonda, HL ; Lindberg, JE Évaluation de l’utilisation de l’azote alimentaire chez les vaches laitières sur la base des concentrations d’urée dans le sang, l’urine et le lait, et sur la concentration urinaire des dérivés de purine. Agric. Scannez. Secte. A 1994 , 44 , 236–245. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Édouard, N.; Hassouna, M.; Robin, P.; Faverdin, P. Faible apport en protéines dégradables pour augmenter l’efficacité de l’azote chez les vaches laitières en lactation et réduire les impacts environnementaux au niveau de l’étable. Animal 2015, 10 , 212–220. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Katongole, CB; Yan, T. Effet de la variation du niveau de protéines brutes alimentaires sur l’apport alimentaire, la digestibilité des nutriments, la production de lait et l’efficacité d’utilisation de l’azote par les vaches Holstein-Friesian en lactation. Animaux 2020, 10 , 2439. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Castillo, AR ; Kebreab, E.; Beever, DE; France, J. Examen de l’efficacité de l’utilisation de l’azote chez les vaches laitières en lactation et de sa relation avec la pollution de l’environnement. Anim. Nourrissez Sci. 2000, 9 , 1–32. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Bach, A.; Calsamiglia, S.; Stern, MD Métabolisme de l’azote dans le rumen. Dairy Sci. 2005, 88 , E9–E21. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Necula, DC; Balta, I. ; Corcionivoschi, N.; Stef, L. Facteurs nutritionnels et génétiques influençant le métabolisme et l’excrétion de l’azote chez les vaches laitières : une revue. Sci. Biotechnol. 2021 , 54 , 31–38. [ Google Scholar ]
Schwab, CG; Broderick, GA Une revue de 100 ans : Nutrition des protéines et des acides aminés chez les vaches laitières. Dairy Sci. 2017, 100 , 10094–10112. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Kim, JE ; Lee, HG Supplémentation en acides aminés pour la production de lait et de protéines laitières chez les vaches laitières. Animaux 2021, 11 , 2118. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Maynard, LA Animal Nutrition, 2e éd.; McGraw-Hill Book Company, Inc.: New York, NY, États-Unis, 1947. [ Google Scholar ]
Clark, JH Réponses lactationnelles à l’administration postruminale de protéines et d’acides aminés. Dairy Sci. 1975, 58 , 1178–1197. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Rogers, JA ; Pierce-Sandner, SB ; Papas, AM ; Polan, CE; Sniffen, CJ; Muscat, télévision ; Agrafes, CR ; Clark, JH Réponses de production de vaches laitières nourries avec diverses quantités de méthionine et de lysine protégées par le rumen. Dairy Sci. 1989, 72 , 1800–1817. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Polan, CE; Cummins, KA; Sniffen, CJ; Muscat, télévision ; Vicini, JL; Crooker, BA; Clark, JH; Johnson, DG ; Otterby, DE; Guillaume, B.; et coll. Réponses des vaches laitières aux formes supplémentaires de méthionine et de lysine protégées par le rumen. Dairy Sci. 1991, 74 , 2997–3013. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Patton, RA Effet de la méthionine protégée dans le rumen sur la consommation alimentaire, la production de lait, la concentration réelle en protéines du lait et le rendement réel en protéines du lait, et les facteurs qui influencent ces effets : une méta-analyse. Dairy Sci. 2010, 93 , 2105–2118. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Zanton, GI ; Bowman, GR ; Vazquez-Anon, M.; Rode, LM Méta-analyse des performances de lactation chez les vaches laitières recevant des sources alimentaires supplémentaires de méthionine ou une infusion postruminale de méthionine. Dairy Sci. 2014, 97 , 7085–7101. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Wei, CW; Lui, T. ; Wan, X.; Liu, S.; Dong, Y. ; Qu, Y. Méta-analyse de la méthionine protégée dans le rumen dans la production de lait et la composition des vaches laitières. Animaux 2022, 12 , 1505. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Cardoso, FC ; Kalscheur, KF; Drackley, JK Symposium Review: Stratégies nutritionnelles pour améliorer la santé, la production et la fertilité pendant la période de transition. Dairy Sci. 2020, 103 , 5684–5693. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Guadagnin, A.; Fehlberg, L.; Thomas, B.; Sugimoto, Y.; Shinzato, je.; Cardoso, F. Effet de l’alimentation en lysine protégée du rumen pendant la période de transition sur la santé utérine post-partum des vaches laitières. Dairy Sci. 2022, 105 , 7805–7819. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Pate, RT ; Luchini, D.; Murphy, M. ; Cardoso, FC Effets de la méthionine protégée du rumen sur les performances de lactation et les variables physiologiques lors d’un défi de stress thermique chez des vaches Holstein en lactation. Dairy Sci. 2020, 103 , 2800–2813. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Tolède, MZ ; Baez, directeur général ; Garcia-Guerra, A.; Lobos, NE ; Guenther, JN; Trévisol, E.; Luchini, D.; Rasoir, DR ; Wiltbank, MC Effet de l’alimentation de méthionine protégée par le rumen sur la production et les performances de reproduction des vaches laitières. PLoS ONE 2017, 12 , e0189117. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Wattiaux, MA; Ranathunga, SD L’azote uréique du lait comme outil pour évaluer l’efficacité de l’utilisation de l’azote chez les vaches laitières. Dans Actes de la Four-State Dairy Nutrition and Management Conference, Dubuque, Iowa, 15-16 juin 2016 ; Disponible en ligne : https://store.extension.iastate.edu/product/14613(consulté le 4 mai 2023).
Nousiainen, J.; Shingfield, KJ; Huhtanen, P. Évaluation de l’azote uréique du lait comme diagnostic de l’alimentation protéique. Dairy Sci. 2004, 87 , 386–398. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Guilinski, P.; Salamonczyk, E.; Mlynek, K. Améliorer l’efficacité de l’utilisation de l’azote des vaches laitières par rapport à l’urée dans le lait – Une revue. Sci. Bouillie. 2016 , 34 , 5–24 . [ Google Scholar ]
Burgos, SA ; Emberson, Nouveau-Mexique ; Zhao, Y.; Mitloehner, FM ; DePeters, EJ; Fadel, JG Prévision des émissions d’ammoniac provenant du fumier de bovins laitiers basée sur l’azote uréique du lait : relation entre l’azote uréique du lait et les émissions d’ammoniac. Dairy Sci. 2010, 93 , 2377–2386. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Spek, JW; Dijkstra, J.; Van Duinkerkem, G.; Bannink, A. Examen des facteurs influençant la concentration d’urée du lait et sa relation avec l’excrétion urinaire d’urée chez les vaches laitières en lactation. Agric. Sci. 2013, 151 , 407–423. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Powell, JM; Wattiaux, MA; Broderick, GA Courte communication : Évaluation de l’azote uréique du lait comme outil de gestion pour réduire les émissions d’ammoniac des fermes laitières. Dairy Sci. 2011, 94 , 4690–4694. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Hristov, AN Note technique : Contribution de l’ammoniac émis par le bétail aux particules fines atmosphériques (PM _2,5) aux États-Unis. Dairy Sci. 2011 , 94 , 3130–3136. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Franck, B.; Swensson, C. Relation entre la teneur en protéines brutes des rations pour vaches laitières et la production de lait, la concentration d’urée dans le lait et les émissions d’ammoniac. Dairy Sci. 2002, 85 , 1829–1838. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Franck, B.; Persson, M.; Gustafsson, G. Nourrir les vaches laitières pour réduire les émissions d’ammoniac. Sci. 2002 , 76 , 171–177. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Swensson, C. Relation entre la teneur en protéines brutes dans les rations pour vaches laitières, N dans l’urine et la libération d’ammoniac. Sci. 2003 , 84 , 125–133. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Kebreab, E.; France, J. ; Moulins, JAN ; Allison, R.; Dijkstra, J. Un modèle dynamique du métabolisme de N chez la vache laitière en lactation et une évaluation de l’impact de l’excrétion de N sur l’environnement. Anim. Sci. 2002, 80 , 248–259. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Bougouin, A.; Leytem, A.; Dijkstra, J.; Dungan, RS; Kebreab, E. Effets nutritionnels et environnementaux sur les émissions d’ammoniac provenant du logement des bovins laitiers : une méta-analyse. Environ. Qual. 2016, 45 , 1123–1132. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Lee, C.; Hristov, AN; Dell, CJ ; Feyereisen, GW; Kaye, J.; Beegle, D. Effet de la concentration de protéines alimentaires sur l’ammoniac et le potentiel d’émission de gaz à effet de serre du fumier laitier. Dairy Sci. 2012, 95 , 1930–1941. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
van der Stelt, B.; van Vliet, juge en chef ; Reijs, JW; Temminghoff, JM; van Riemsdijk, WH Effets des niveaux de protéines et d’énergie alimentaires sur l’excrétion du fumier de vache et la volatilisation de l’ammoniac. Dairy Sci. 2008, 91 , 4811–4821. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Hristov, AN; Ropp, JK; Petit-fils, KL ; Abedi, S.; Etter, RP; Melgar, A.; Foley, AE Effet de la source de glucides sur l’utilisation de l’ammoniac chez les vaches laitières en lactation. Anim. Sci. 2005, 83 , 408–421. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Smits, MCJ; Monteny, GJ; van Duinkerken, G. Effet des facteurs de nutrition et de gestion sur les émissions d’ammoniac des troupeaux de vaches laitières : modèles et observations sur le terrain. Sci. 2003 , 84 , 113–123. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Aguerre, MJ; Wattiaux, MA; Hunt, T. ; Larget, BR Effet des protéines brutes alimentaires sur les émissions d’ammoniac-N mesuré par le bilan massique d’azote du troupeau dans une étable laitière à stabulation libre gérée dans des conditions semblables à celles d’une ferme. Animal 2010, 4 , 1390–1400. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Édouard, N.; Charpiot, AZ; Robin, P.; Lorinquer, E.; Dolle, JB; Faverdin, P. Influence du régime alimentaire et de la gestion du fumier sur les émissions d’ammoniac et de gaz à effet de serre des étables laitières. Animal 2019, 13 , 2903–2912. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Hristov, AN; Hanigan, M.; Cole, A.; Todd, R.; McAllister, TA ; Ndegwa, PM ; Rotz, A. Review: Émissions d’ammoniac des fermes laitières et des parcs d’engraissement de bovins. J. Anim. Sci. 2011 , 91 , 1–35. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Chapula-Lardy, L.; Fiorini, J.; Toth, J.; Dou, Z. Concentration et solubilité du phosphore dans les matières fécales laitières : variabilité et facteurs affectant. Dairy Sci. 2004, 87 , 4334–4341. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Satter, LD ; Klopfenstein, TJ; Erickson, GE; Powell, JM Phosphore et nutrition laitière/bœuf; Articles et publications de la faculté. 549 ; Université du Nebraska : Lincoln, NE, États-Unis, 2005 ; Disponible en ligne : https://digitalcommons.unl.edu/animalscifaculty/549 (consulté le 15 mars 2023).
Valk, H.; Sebek, LBJ Influence de l’alimentation à long terme de quantités limitées de phosphore sur la consommation de matière sèche, la production de lait et le poids corporel des vaches laitières. Dairy Sci. 1999, 82 , 2157-2163. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Valk, H.; Sebek, LBJ; Beynen, AC Influence de l’apport de phosphore sur l’excrétion et les concentrations plasmatiques et salivaires de phosphore chez les vaches laitières. Dairy Sci. 2002, 85 , 2642–2649. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Wu, Z.; Satter, LD ; Sojo, R. Production de lait, performances de reproduction et excrétion fécale de phosphore par les vaches laitières nourries avec trois quantités de phosphore. Dairy Sci. 2000, 83 , 1028–1041. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Wu, Z.; Satter, LD Production de lait et performances de reproduction des vaches laitières nourries à deux concentrations de phosphore pendant deux ans. Dairy Sci. 2000, 83 , 1052–1063. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Wu, Z.; Satter, LD ; Blohowiak, AJ; Stauffacher, RH; Wilson, JH La production de lait a estimé l’excrétion de phosphore et les caractéristiques osseuses des vaches laitières nourries avec différentes quantités de phosphore pendant deux ou trois ans. Dairy Sci. 2001, 84 , 1738–1748. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Odongo, NE; McKnight, D.; Koekkoek, A.; Fisher, JW; Sharpe, P.; Kebreab, E.; France, J. ; McBride, BW Effets à long terme des régimes alimentaires sans supplémentation en phosphore minéral sur la performance et l’excrétion de phosphore chez les vaches laitières à haut rendement. J. Anim. Sci. 2007 , 87 , 639–646. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Ferris, CP; Patterson, DC; McCoy, MA; Kilpatrick, DJ Effet d’offrir aux vaches laitières des régimes différents en concentration de phosphore sur quatre lactations successives : 1. Prise alimentaire, production de lait, modifications des tissus et métabolites sanguins. Animal 2009, 4 , 545–559. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Ferris, CP; McCoy, MA; Patterson, DC; Kilpatrick, DJ Effet d’offrir aux vaches laitières des régimes différents en concentration de phosphore sur quatre lactations successives : 2. Santé, fertilité, phosphore osseux, réserves et utilisation des nutriments. Animal 2009, 4 , 560–571. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Lopez, H.; Kanitz, FD; Moreira, RV ; Wiltbank, MC; Satter, LD Effet du phosphore alimentaire sur les performances des vaches laitières en lactation : production de lait et santé des vaches. Dairy Sci. 2004, 87 , 139–145. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Lopez, H.; Kanitz, FD; Moreira, RV ; Satter, LD ; Wiltbank, MC Performance de reproduction des vaches laitières nourries avec deux concentrations de phosphore. Dairy Sci. 2004, 87 , 146–157. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Lopez, H.; Wu, Z.; Satter, LD ; Wiltbank, MC Effet de la concentration de phosphore alimentaire sur le comportement oestral des vaches laitières en lactation. Thériogénologie 2004, 61 , 437–445. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Tallam, Sask.; Ealy, AD ; Bryan, KA ; Wu, Z. Activité ovarienne et performances de reproduction des vaches laitières nourries avec différentes quantités de phosphore. Dairy Sci. 2005, 88 , 3609–3618. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Kebreab, E.; Odongo, NE; McBride, BW; Hanigan, MD; France, J. Utilisation du phosphore et implications environnementales et économiques de la réduction de la pollution par le phosphore des vaches laitières de l’Ontario. Dairy Sci. 2008, 91 , 241–246. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Chase, LE; Reed, KF La science et l’industrie travaillent pour améliorer la gestion du phosphore dans les fermes laitières de New York; Série de publications sur les sciences animales n° 253 ; Département des sciences animales, Cornell University : Ithaca, NY, États-Unis, 2021 ; Disponible en ligne : https://hdl.handle/net/1813/103767 (consulté le 15 mars 2023).
Darby, H.; Chase, LE Modifications de l’excrétion d’azote et de phosphore dans les troupeaux laitiers du Vermont (1999-2019); Extension de l’Université du Vermont : Burlington, VT, États-Unis, 2022. [ Google Scholar ]
Inventaire des émissions et des puits de gaz à effet de serre UD. 1990–2020. Agence américaine de protection de l’environnement. EPA 430-R=22-003. 2022. Disponible en ligne : https://www.epa.gov/ghgemissions/draft-inventory-us-greenhouse-gas-emissions-and-sinks-1990-2020 (consulté le 4 mai 2023).
Broucek, J. Production d’émissions de méthane provenant de l’élevage de ruminants : une revue. Environ. Prot. 2014, 5 , 1482–1493. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Kriss, M. Relation quantitative entre la matière sèche des aliments consommés, la production de chaleur, le dégagement gazeux et la perte insensible de poids corporel du bétail. Agric. Sci. 1930, 40 , 283–295. [ Google Scholar ]
Bratzler, JW; Forbes, EB L’estimation de la production de méthane par le bétail. Nutr. 1940, 19 , 611–613. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Beauchemin, KA; Ungerfeld, EM; Adballa, AL ; Alvarez, C.; Arndt, C.; Becquet, P.; Benchaar, C.; Berndt, A.; Mauricio, M.; McAllister, TA ; et coll. Révision invitée : Options actuelles d’atténuation du méthane entérique. Dairy Sci. 2022, 105 , 9297–9326. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Hristov, AN; Melgar, A.; Wasson, D.; Arndt, C. Examen du Symposium : Stratégies nutritionnelles efficaces pour atténuer le méthane entérique chez les bovins laitiers. Dairy Sci. 2022, 105 , 8543–8557. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Arndt, C.; Hristov, AN; Prix, WJ ; McClelland, SC; Pelaez, AM ; Cueva, SF; Oh, J. ; Dijkstra, J.; Bannink, A.; Bayar, AR; et coll. L’adoption complète des stratégies les plus efficaces pour atténuer les émissions de méthane par les ruminants peut aider à atteindre l’objectif de 1,5 °C d’ici 2030 mais pas 2050. Natl. Acad. Sci. États-Unis 2022 , 119 , e2111294119. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Honan, M.; Feng, X.; Tricarico, JM; Kebreab, E. Additifs alimentaires comme approche stratégique pour réduire la production de méthane entérique chez les bovins : modes d’action, efficacité et sécurité. Prod. Sci. 2022 , 62 , 1303–1317. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Seyedin, SMV ; Zeidi, A.; Chamanehpour, E.; Nasri, MHF ; Vargas-Bello=Perez, E. Emission de méthane : Stratégies de réduction du réchauffement climatique en relation avec les unités d’élevage avec un accent sur les ruminants. Durabilité 2022, 14 , 16987. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Kebreab, E.; Bannink, A.; Pressman, EM; Walker, N.; Karagiannis, A.; van Gastelen, S.; Dijkstra, J. Une méta-analyse des effets du 3-nitrooxyptropanol sur la production, le rendement et l’intensité du méthane chez les bovins laitiers. Dairy Sci. 2023, 106 , 927–936. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Klausner, SD ; Renard, DG ; Rasmussen, CN; Pitt, RE ; Tylutki, TP ; Wright, PE ; Chase, LE; Pierre, WC Améliorer la durabilité des fermes laitières, I : Une approche de la planification de la gestion des éléments nutritifs des animaux et des cultures. Prod. Sci. 1998, 11 , 225–233. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Hutson, JL; Pitt, RE ; Koelsch, RK; Wagenet, RJ Amélioration de la durabilité des exploitations laitières II : Pertes environnementales et flux de nutriments. Prod. Sci. 1998, 11 , 233–239. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Renard, DG ; Barry, MC ; Pitt, RE ; Roseler, DK ; Stone, WC Application du modèle net de glucides et de protéines de Cornell pour les bovins consommant des fourrages. Anim. Sci. 1995, 73 , 267–277. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Chen, Y.; Harrison, JH; Ndegwa, P.; Wilks, D.; VanWieringen, L.; Chalupa, W.; Sun, F. Étude de cas : Effet de l’équilibrage stratégique des rations sur l’efficacité de la production de protéines laitières et l’impact environnemental des vaches laitières dans un troupeau commercial. Anim. Sci. 2016, 32 , 115–133. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Systèmes de modélisation et de formation agricoles. 2015. Disponible en ligne : https://wwwagmodelsystems.com(consulté le 15 mars 2023).
Higgs, RJ ; Chase, LE; Van Amburgh, ME Étude de cas : Application du Cornell Net Carbohydrate and Protein System comme outil pour améliorer l’utilisation de l’azote dans les troupeaux laitiers commerciaux. Anim. Sci. 2012, 28 , 370–378. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Tylutki, TP ; Renard, DG ; Durbal, VM ; Tedeschi, LO; Russel, JB; Van Amburgh, ME; Overton, TR; Chase, LE; et Pell, AN Cornell Net Carbohydrate and Protein System : Un modèle pour l’alimentation de précision des bovins laitiers. Nourrissez Sci. Technologie. 2008 , 143 , 174–202. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Tylutki, TP ; Renard, DG ; McMahon, M. Mise en œuvre de la planification de la gestion des éléments nutritifs dans une ferme laitière. Anim. Sci. 2004, 20 , 58–65. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Renard, DG ; Tedeschi, LO; Tylutki, TP ; Russel, JB; Van Amburgh, ME; Chase, LE; Pell, AN ; Overton, TR Le modèle Cornell Net Carbohydrate and Protein System pour évaluer la nutrition du troupeau et l’excrétion des nutriments. Nourrissez Sci. Technologie. 2004 , 112 , 29–78. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Hristov, AN; Heyler, K.; Schurman, E.; Griswold, K.; Topper, P.; Hile, M.; Ishler, V.; Wheeler, EF; Dinh, S. Étude de cas : La réduction des protéines alimentaires a réduit le potentiel d’émission d’ammoniac du fumier des fermes laitières commerciales. Anim. Sci. 2015, 31 , 68–79. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Semaines, HL ; Frederick, TW; Hagan, LM ; Heyler, K.; Oh, J. ; Hristov, AN Étude de cas : Évaluation au niveau de la ferme de la mise en œuvre des meilleures pratiques de gestion de l’alimentation en azote et en phosphore dans les fermes laitières de Pennsylvanie. Anim. Sci. 2015, 31 , 473–483. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Cerosaletti, P.; Dewing, D. 2017 WAP Precision Feed Management Program Nutrient and Economic Impact Report; Extension de la coopérative du comté du Delaware : Hamden, NY, États-Unis, 2018. [ Google Scholar ]
Lucas, AW; Romack, J.; Dewing, D.; Cerosaletti, P. 2020 NYC WAP Precision Feed Management Program Nutrient and Economic Impact Report; Extension de la coopérative du comté du Delaware : Hamden, NY, États-Unis, 2021. [ Google Scholar ]
Van Amburgh, ME; Russomanno, KL; Higgs, RA; Chase, LE Révision invitée : Modifications du système Cornell Net Carbohydrate and Protein System liées aux problèmes environnementaux – Capacité d’évaluer l’excrétion d’azote et de phosphore et les émissions entériques de dioxyde de carbone et de méthane au niveau des animaux. Anim. Sci. 2019 , 35 , 101–113. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Van Amburgh, ME; Collan-Saenz, EA; Higgs, RJ ; Ross, DA; Recktenwald, EB; Raffrenato, E.; Chase, LE; Overton, TR; Moulins, JK ; Foskolos, A. The Cornell Net Carbohydrate and Protein System : Mises à jour du modèle et évaluation de la version 6.5. Dairy Sci. 2015, 98 , 6361–6380. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Weber, G.; Jokela, B. Vermont Dairy Sustainability Project Final Report Foe LNE01-151; Université du Vermont : Burlington, VT, États-Unis, 2007 ; Disponible en ligne : https://projects.sare.org/sare_project/lne01-151 (consulté le 2 mai 2023).
Schwab, CG; Ordway, RS Régimes d’équilibrage pour les acides aminés : Implications sur l’efficacité de la production et le coût des aliments. Dans Actes du Penn State Dairy Cattle Nutrition Workshop, Grantville, PA, États-Unis, 2004; p. 1–6. [ Google Scholar]
Cela, S.; Ketterings, QM; Soberon, M.; Rasmussen, C.; Czymmek, KJ Amélioration du bassin versant de la Haute Susquehanna et de l’État de New York dans les bilans massiques d’azote et de phosphore des fermes laitières. Conservation de l’eau du sol. 2017, 72 , 1–11. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Soberon, MA; Cela, S.; Ketterings, QM; Rasmussen, CN; Czymmek, KJ Changements dans les bilans de masse des éléments nutritifs au fil du temps et facteurs connexes pour 54 fermes laitières de l’État de New York. Dairy Sci. 2015, 98 , 5313–5326. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Thoma, G.; Pop, J.; Nutter, D.; Shonnard, D.; Ulrich, R.; Matlock, M.; Kim, DS ; Neiderman, Z.; Kemper, N.; Est, C. ; et coll. Émissions de gaz à effet de serre provenant de la production et de la consommation de lait aux États-Unis : une évaluation du cycle de vie du berceau à la tombe vers 2008. Dairy J. 2013 , 31 , S3–S14. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Capper, JL; Cady, RA; Bauman, DE L’impact environnemental de la production laitière : 1944 par rapport à 2007. Anim. Sci. 2009, 87 , 2160–2167. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Capper, JL; Cady, RA Les effets de l’amélioration des performances de l’industrie américaine des bovins laitiers sur les impacts environnementaux entre 2007 et 2017. Anim. Sci. 2020, 98 , 1–14. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Hospers, J.; Kuling, L.; Modernel, P.; Lesschen, JP; Blonk, H.; Batlle-Bayer van Straalen, W. ; Dekker, S. L’évolution de l’empreinte carbone de la production néerlandaise de lait cru entre 1990 et 2019. Cleaner Prod. 2022, 380 , 134863. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Jayasundara, S.; Wagner-Riddle, C. Intensité des émissions de gaz à effet de serre de la production laitière de l’Ontario en 2011 par rapport à 1991. J. Anim. Sci. 2014 , 94 , 155–173. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Kristensen, T.; Aes, O.; Weisbjerg, MR Production et impact environnemental de la production de bovins laitiers au Danemark 1900–2010. Elevage Sci. 2015, 178 , 306–312. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Mazzetto, AM ; Falconer, S.; Ledgard, S. Cartographie de l’empreinte carbone de la production laitière bovine : une revue systématique. Dairy Sci. 2022, 105 , 9713–9725. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Henriksson, M.; Flysjo, A.; Cederberg, C.; Swensson, C. Variation de l’empreinte carbone du lait due aux différences de gestion entre les exploitations laitières suédoises. Animal 2011, 5 , 1474–1484. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Veltman, K.; Rotz, Californie ; Chase, L.; Cooper, J.; Ingraham, P.; Izaurralde, RC; Jones, CD; Gaillard, R.; Larson, RA; Ruark, M.; et coll. Une évaluation quantitative des pratiques de gestion bénéfiques pour réduire l’empreinte carbone et les empreintes d’azote réactif et les pertes de phosphore dans les fermes laitières de la région des Grands Lacs aux États-Unis. Systèmes. 2018 , 166 , 10–25. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Chase, LE; Reed, K. La science et l’industrie travaillent pour améliorer la gestion de l’azote dans les fermes laitières de New York; Animal Science Pub-lication Series No. 255; Département des sciences animales, Cornell University : Ithaca, NY, États-Unis, 2021 ; Disponible en ligne : http://hdl.handle.net/1813/103766 (consulté le 4 mai 2023).
Van Laar, H.; (Recherche sur l’élevage de Wageningen, Wageningen, Pays-Bas). Communication personnelle, 2022.
Van Bruggen, C.; Gosseling, M. Dierlijke Mest en Mineralen 1990–2018. 2019. SCS. Disponible en ligne : https://www.cbs.nl/-/media/_pdf/2019/49/dierlijkemestenmineralen2018.pdf(consulté le 2 mai 2023).
Sullivan, C.; (Univ. of Queensland, Sainte-Lucie, Australie). Réduction de l’excrétion d’azote des troupeaux laitiers par la manipulation alimentaire. Communication personnelle, 2022. [ Google Scholar]
Chowdhury, M. ; Wilkinson, RG; Sinclair, LA L’alimentation de régimes pauvres en protéines à base de trèfle rouge et d’herbe ou de luzerne et d’ensilage de maïs n’affecte pas la production de lait mais améliore l’efficacité de l’utilisation de l’azote chez les vaches laitières. Dairy Sci. 2023, 106 , 1773–1789. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Hanigan, MD; Arriola Apelo, SI; Aguilar, M. Nourrir des régimes à faible teneur en protéines brutes pour améliorer l’efficacité de l’utilisation de l’azote. Dans Actes de la Western Dairy Management Conference, Reno, NV, États-Unis, 6-8 mars 2013 ; p. 224–237. [ Google Scholar]
Hristov, AN; Giallongo, F. Nourrir les vaches laitières avec des protéines—Quel devrait être notre objectif ? Dans les Actes de la 23e Conférence Tri-State Dairy Nutrition, Fort Wayne, IN, États-Unis, 14-16 avril 2014 ; p. 75–84. [ Google Scholar]
Chase, LE Donner des rations à faible teneur en protéines brutes aux vaches laitières—Opportunités et défis. Dans Actes de la Cornell Nutrition Conference for Feed Manufacturers, East Syracuse, NY, USA, 18-20 octobre 2011 ; Université Cornell : Ithaca, NY, États-Unis, 2011. [ Google Scholar]
Sinclair, KD; Garnsworthy, CP ; Mann, GE; Sinclair, LA Réduction des protéines alimentaires dans l’alimentation des vaches laitières : implications pour l’utilisation de l’azote, la production de lait, le bien-être et la fertilité. Animal 2013, 8 , 262–274. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Stojanovic, B.; Grubic, G.; Dordevic, N.; Bozickovic, A.; Davidovic, V. Efficacité de l’azote chez les bovins laitiers. Dans Actes du Symposium scientifique international sur l’agriculture, Jahorinsa, Bosnie, 3-6 octobre 2019 ; pp. 1523–1528. [ Google Scholar]
Chase, LE Que nourrissent vraiment les troupeaux à haut rendement ? Proc. Cornell. Nutr. Conf. 2019. Disponible en ligne : https://hdl.handle.net/21813/69483(consulté le 15 mars 2023).
Prestegaard-Wilson, JM; Daley, VL; Drapé, TA ; Hanigan, MD Une enquête sur les pratiques et les perceptions des nutritionnistes de bovins laitiers aux États-Unis concernant la réduction des protéines brutes dans l’alimentation des vaches laitières en lactation. Anim. Sci. 2021 , 37 , 697–709. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Conseil National de Recherche. Besoins en éléments nutritifs des bovins laitiers, 7e éd.; National Academies Press : Washington, DC, États-Unis, 2001. [ Google Scholar ]
NASEM (Académies nationales des sciences, de l’ingénierie et de la médecine). Besoins en éléments nutritifs des bovins laitiers, 8e éd.; Presse des académies nationales : Washington, DC, États-Unis, 2021 ; Disponible en ligne : https://dpi.org/10.17226/25806 (consulté le 2 mai 2023).
Lapierre, H.; Martineau, R.; Hanigan, MD; van Lingen, HJ; Kebreab, E.; Spek, JW; Ouellet, DR Revue : Impact de l’apport en protéines et en énergie sur le devenir des acides aminés de l’absorption aux protéines du lait chez les vaches laitières. Animal 2020, 14 , s87–s102. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Schwab, C. Les principes d’équilibrage des régimes alimentaires pour les acides aminés et leur impact sur l’efficacité d’utilisation de N. Dans Actes du 23e Symposium sur la nutrition des ruminants, Durham, NH, États-Unis, 31 janvier–1er février 2012. [ Google Scholar]
LaPierre, Pennsylvanie ; Luchini, D.; Ross, DA; Van Amburgh, ME Effets de la formulation précise d’acides aminés essentiels sur une base énergétique métabolisable pour les vaches laitières en lactation. Proc. Cornell Nutr. Conf. 2019. Disponible en ligne : https://hdl.handle.net/1813/67048(consulté le 2 mai 2023).
LaPierre, Pennsylvanie ; Fredin, S.; Ross, DA; Van Amburgh, M. Impact de l’amidon et de l’énergie sur les besoins en acides aminés des vaches en lactation. Proc. Cornell Nutr. Conf. 2020. Disponible en ligne : https://hdl.handle.net/1813/72897(consulté le 4 mai 2023).
Higgs, RJ ; Chase, LE; Schwab, CG; Sloan, B.; Luchini, D.; LaPierre, Pennsylvanie ; Van Amburgh, ME Équilibrage des régimes alimentaires des vaches laitières pour l’azote du rumen et la méthionine ou tous les acides aminés essentiels par rapport à l’énergie métabolisable. Dairy Sci. 2023, 109 , 1826–1836. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Higgs, RJ ; Van Amburgh, ME Evolution du CNCPS—Développement de V7. Proc. Cornell Nutr. Conf. 2016. Disponible en ligne : https://hdl.handle.net/1813/44752(consulté le 4 mai 2023).
Binggeli, S.; Lapierre, H.; Charbonneau, E.; Ouellet, DR; Pellerin, D. Effets économiques et environnementaux des recommandations révisées sur les protéines métabolisables et les acides aminés sur les fermes laitières canadiennes. Dairy Sci. 2021, 104 , 9981–9998. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Blanc, RR ; Capper, JL Formulation d’aliments de précision pour améliorer les performances et la rentabilité dans divers climats : Modélisation des implications de l’augmentation de la fréquence de formulation des régimes alimentaires des bovins laitiers. Dairy Sci. 2014, 97 , 1563–1577. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Tedeschi, LO; Cavalcanti, LFL ; Fonesca, MA; Herrero, M.; Thornton, PK L’évolution et l’évaluation des modèles de bovins laitiers pour prédire la production de lait : un projet de comparaison et d’amélioration de modèles agricoles (AgMIP) pour le bétail. Prod. Sci. 2014 , 54 , 2052–2067. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Ellis, JL Le rôle des modèles mécanistes dans la nutrition laitière de précision et l’aide à la décision à la ferme. Dans Actes de la Conférence sur la nutrition animale du Canada (ANCC), virtuelle, 10-14 mai 2021. [ Google Scholar]
Pacheco, D.; Patton, RA; Parys, C.; Lapierre, H. Capacité des programmes de rations laitières disponibles dans le commerce à prédire les flux duodénaux de protéines et d’acides aminés essentiels chez les vaches laitières. Dairy Sci. 2012, 95 , 937–963. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
da Silva, HM; de Oliveira, AS Un nouveau système de protéines pour les vaches laitières. Dairy Sci. 2023, 106 , 1757–1772. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Lapierre, H.; Larsen, M.; Sauvant, D.; Van Amburgh, ME; Van Duinkerken, G. Revue : Convertir les connaissances nutritionnelles en pratiques d’alimentation : Une étude de cas comparant différents systèmes d’alimentation protéique pour les vaches laitières. Animal 2018, 12 , s457–s466. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Le Système INRA d’Alimentation des Ruminants ; Waganingen Academic Publishers : Waganingern, Pays-Bas, 2018. [ Google Scholar ]
Thomas, C. Feed into Milk : Un nouveau système d’alimentation appliqué pour les vaches laitières; Nottingham University Press : Nottingham, Royaume-Uni, 2004. [ Google Scholar ]
Volden, H. Le système nordique d’évaluation des aliments ; Wageningen Academic Publishers : Wageningen, Pays-Bas, 2011. [ Google Scholar ]
Van Duinkerken, G.; Blok, MC; Bannink, A.; Cône, JW ; Dijkstra, J.; Van Vuuren, AM ; Tamminga, S. Mise à jour du système néerlandais d’évaluation des protéines pour les ruminants : le système DVE/OEB2019. Agric. Sci. 2011, 149 , 351–367. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Bellingeri, A.; Gallo, A.; Liang, D.; Masoero, F.; Cabrera, V. Développement d’un modèle de programmation linéaire pour l’allocation optimale des ressources nutritionnelles dans un troupeau laitier. Dairy Sci. 2020, 103 , 10898–10916. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
McGilliard, ML; Swisher, JM; James, RE Regroupement des vaches en lactation selon les besoins nutritionnels pour l’alimentation. Dairy Sci. 1983, 66 , 1084–1093. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Cabrera, VE ; Kalantari, AS Économie de l’efficacité de la production : groupement nutritionnel de la vache en lactation. Dairy Sci. 2015, 99 , 825–841. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Wu, Y.; Liang, D.; Rasoir, DR ; Cabrera, VE Une stratégie de regroupement nutritionnel basée sur le revenu par rapport au coût des aliments. Dairy Sci. 2019, 102 , 4682–4693. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Barriento-Blanco, JA ; Blanc, H. ; Rasoir, DR ; Cabrera, VE Examen de la littérature des étudiants diplômés : Considérations sur le regroupement nutritionnel dans les fermes laitières. Dairy Sci. 2022, 105 , 2708–2717. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Weiss, B. Intégration de la variation du régime alimentaire et du stylo dans la formulation des rations. Dans Actes du Penn State Dairy Cattle Workshop, Harrisburg, Pennsylvanie, États-Unis, 31 octobre-1er novembre 2018. [ Google Scholar]
Barrientos-Blanco, JA ; Blanc, H. ; Rasoir, DR ; Cabrera, VE Amélioration de la précision nutritionnelle et de l’économie grâce à une stratégie de regroupement de rations multiples. Dairy Sci. 2020, 103 , 3774–3785. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Letelier, P.; Zanton, GI ; Wattiaux, MA Performance de production des vaches Holstein à 4 stades de lactation nourries avec 4 concentrations de protéines brutes alimentaires. Dairy Sci. 2022, 105 , 9581–9598. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Liang, D.; Cabrera, VE Optimisation de la productivité, de la structure du troupeau, de la performance environnementale et de la rentabilité des troupeaux de bovins laitiers. Dairy Sci. 2015, 98 , 2812–2823. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Sather, KM Gestion des centres de profit au sein d’un système d’alimentation de précision. Dans Actes de la conférence nord-américaine sur l’alimentation de précision, Rochester, NY, États-Unis, 24-25 juin 2015. [ Google Scholar]
Cox, BG Expérience avec un logiciel de gestion de flux. Dans Actes du Virginia Tech Feed and Nutritional Management, Cow College, Blacksburg, VA, États-Unis, 16 février 2007. [ Google Scholar]
2016. Pratiques de gestion des bovins laitiers aux États-Unis. 2014. Disponible en ligne : http://www.aphis.usda.gov/nahms (consulté le 15 mars 2023).
Cherney, JH; Digman, MF ; Cherney, DJ NIRS portatif pour l’évaluation du fourrage. Électron. Agric. 2021 , 190 , 106469. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Donnelly, sous-ministre ; Dorea, JRR; Yang, H.; Peignes, DK Note technique : Comparaison des mesures de matière sèche d’unités portables dans le proche infrarouge avec un séchage au four à 60 °C pendant 48 heures et d’autres méthodes à la ferme. Dairy Sci. 2018, 101 , 9871–9977. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Evangelista, C.; Basirico, L.; Bernabucci, U. Un aperçu de l’utilisation de la spectroscopie proche infrarouge (NIRS) dans les fermes pour la gestion des vaches laitières. Agriculture 2021, 11 , 296. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Litherland, N. ; Lobao, D.; Allen, D.; Ghiraldi, A.; Barbi, A. Contrôle de la variation avec des applications d’alimentation de précision. Disponible en ligne : https://www.dinamicagenerale.com/public/file/dgMinnesotacasestudydraft-5161.pdf(consulté le 2 mai 2023).
Piccioli-Cappelli, F.; Calegari, F.; Calamars, L. ; Bani, P.; Minuti, A. Application d’un dispositif NIR pour l’alimentation de précision dans les fermes laitières : effet sur les conditions métaboliques et la production de lait. J. Anim. Sci. 2019 , 18 , 754–765. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Naranjo, A.; Johnson, A.; Rossow, H.; Kebreab, E. Gaz à effet de serre, eau et empreinte terrestre par unité de production de l’industrie laitière californienne sur 50 ans. Dairy Sci. 2020, 1–3 , 3760–3773. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
De Vries, A.; Bliznyuk, N.; Pinedo, P. Revue invitée : Exemples et opportunités pour l’intelligence artificielle (IA) dans les fermes laitières. Anim. Sci. 2023 , 39 , 14–22. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Saxena, P.; Parasher, Y. Application du réseau de neurones artificiels (ANN) pour la modélisation de la formulation de l’alimentation animale. Process Comput. Sci. 2019, 152 , 261–266. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Tedeschi, LO Symposium ASN-ASAS : Ajustement de l’analyse de données en nutrition : Modélisation mathématique en nutrition des ruminants : Approches et paradigmes, modèles existants et réflexions pour optimiser l’analyse prédictive. Anim. Sci. 2019, 97 , 1921–1944. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Wolfe, DW; Ziska, L.; Petzoldt Seamsan, A.; Chase, L.; Hayhoe, K. Changement projeté des seuils climatiques dans le nord-est des États-Unis : implications pour les cultures, les ravageurs, le bétail et les agriculteurs. Adapter. Strat. Glob. Chang. 2008 , 13 , 555–575. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Veltman, K.; Rotz, Californie ; Chase, L.; Cooper, J.; Forêt, CE ; Ingraham, Pennsylvanie ; Izaurralde, RC; Jones, CD; Nicolas, RE ; Ruark, MD; et coll. Évaluer et réduire l’impact environnemental des systèmes de production laitière dans le nord des États-Unis dans un climat changeant. Systèmes. 2021 , 192 , 103170. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Van Amburgh, M.; Ortega, A.; LaPierre. Modélisation et intégration de l’apport et des besoins en énergie métabolisable et en protéines chez les vaches laitières en lactation pour optimiser l’utilisation de l’azote. Dans Actes du Florida Ruminant Nutrition Symposium, Gainsville, Floride, États-Unis, 20-22 février 2023. [ Google Scholar]
Gislon, G.; Bava, L.; Colombini, S.; Zucali, M.; Crovetto, directeur général ; Sandrucci, A. À la recherche d’une alimentation à haute production et durable pour les vaches en lactation : une enquête en Italie. Dairy Sci. 2020, 103 , 4863–4873. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Gargiulo, JI; Eastwood, CR; García, SC ; Lyons, NA Les producteurs laitiers avec des troupeaux plus grands adoptent des technologies laitières plus précises. Dairy Sci. 2018, 101 , 5466–5473. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Tedeschi, LO Symposium ASAS-NANP : Modélisation mathématique en nutrition animale : La progression de l’analyse de données et de l’intelligence artificielle à l’appui du développement durable en science animale. Anim. Sci. 2022, 100 , 1–11. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
von Keyserlingk, MAG ; Martin, NP; Kebreab, E.; Knowlton, KF; Accordez, RJ; Stephenson, M.; Stiffen, CJ; Harner, JP; Wright, AD ; Smith, SI Revue invitée : Durabilité de l’industrie laitière américaine. Dairy Sci. 2013, 96 , 5405–5425. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Martin, NP; Russel, député ; Powell, JM; Sniffen, CJ; Smith, SI; Tricarico, JM; Grant, RJ Révision invitée : Production durable de cultures fourragères et céréalières pour l’industrie laitière américaine. Dairy Sci. 2017, 100 , 9479–9494. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Peterson, CB; Mitloehner, FM Durabilité de l’industrie laitière : Émissions et possibilités d’atténuation. Anim. Sci. 2021 , 2 , 760310. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Knapp, JR Dairy Sustainability—Utilisation des faits réels. Dans Actes de la 24e Conférence Tri-State Dairy Nutrition, Fort Wayne, IN, États-Unis, 20-22 avril 2015. [ Google Scholar]
Chase, LE Durabilité de l’industrie laitière : des progrès ont-ils été réalisés ? Proc. Cornell Nutr. Conf. 2021. Disponible en ligne : https://hdl.handle.net/1813/110225(consulté le 2 mai 2023).
Feil, AA; Schreiber, D.; Haetinger, C.; Haberkamp, AM ; Kist, JI ; Rempel, C.; Maehler, AE; Gomes, MC; da Silva, GR Durabilité dans l’industrie laitière : une revue systématique de la littérature. Sci. Pollution. Rés. 2020 , 27 , 33527–33542. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Thoma, G. Formulation d’aliments pour une agriculture durable. Dans Actes de la Conférence sur la nutrition animale du Canada, Montréal, QC, Canada, 10-12 mai 2022. [ Google Scholar]
Kim, D.; Stoddart, N.; Rotz, Californie ; Veltman, K.; Chase, L.; Cooper, J.; Igraham, P.; Izaurralde, RC; Jones, CD; Gaillad, R.; et coll. Analyse des pratiques de gestion bénéfiques pour atténuer les impacts environnementaux des systèmes de production laitière autour des Grands Lacs. Syst. 2019 , 176 , 102660. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]

Larry E. Chase et Ricardo Fortina

Département des sciences animales, Cornell University, Ithaca, NY 14853, États-Unis

Département d’agriculture, de foresterie et des sciences alimentaires, Université de Turin, 10095 Grugliasco, Italie

Source : Agriculture 2023 , 13 (5), 1032 ; https://doi.org/10.3390/agriculture13051032

Abstrait

1. Introduction

2. Azote et ammoniac

3. Phosphore

4. Méthane

5. Recherche à la ferme

5.1. Essai de durabilité laitière

5.2. Troupeau de l’État de Washington

5.3. Troupeaux de l’ouest de New York

5.4. Projet pour toute la ferme

5.5. Alimentation CP et ammoniac du fumier

5.6. Meilleures pratiques de gestion du troupeau

5.7. Projet de GFP du comté du Delaware

5.8. Projet de bassin versant de la haute Susquehanna

5.9. Projet de durabilité de la ferme laitière du Vermont

5.10. Troupeaux de Pennsylvanie

5.11. Université du New Hampshire

6. Équilibre massique des éléments nutritifs pour l’ensemble de la ferme

7. Empreinte carbone

8. Régimes à faible teneur en protéines brutes

9. Formule diététique

10. Modèles de formulation de régime

11. Regroupement des bovins laitiers

12. Systèmes de gestion des aliments

13. Rôle du NIR

14. Conclusion

Contributions d’auteur

Financement

Déclaration du comité d’examen institutionnel

Déclaration de disponibilité des données

Les conflits d’intérêts

Les références

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