Luzerne plus sucrée pour améliorer la production de lait et la durabilité des fermes laitières

La vache laitière, en tant que ruminant, a la capacité unique de transformer les fourrages, qui ne peuvent être digérés par l’humain, en un aliment nutritif de grande valeur : le lait. Une équipe multidisciplinaire de chercheurs de partout au Canada travaillent sur l’amélioration des fourrages, et plus précisément de la luzerne, dans le but d’accroître l’efficacité de la production du lait et la durabilité des fermes laitières.

« Notre objectif global est d’accroître la valeur nutritionnelle de la luzerne, son rendement et sa persistance grâce à la sélection génétique et à la gestion des cultures », a déclaré Dre Claessens, chercheuse scientifique au Centre de recherche et de développement de Québec d’Agriculture et Agroalimentaire Canada et chercheuse principale responsable d’un nouveau projet de la Grappe de recherche laitière 3 intitulé Accroître la production et l’utilisation de fourrages à base de luzerne au Canada. « Nous avons recours à la génétique pour identifier et sélectionner les caractères dans les populations de luzerne qui apportent un meilleur ratio énergie/protéine afin d’obtenir une valeur nutritionnelle plus élevée dans les fourrages à base de luzerne donnés aux vaches laitières. Nous sélectionnons également les caractères associés à un rendement plus élevé, à la persistance dans le temps et à la résistance aux maladies », a ajouté Dre Claessens.

Les plants de luzerne à différents stades d’essai. Crédit de photo: Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement de Québec.

Dre Claessens, qui est également copropriétaire de la ferme laitière Phylum au Québec, comprend bien l’importance de produire des fourrages de qualité pour les vaches laitières. L’alimentation est le premier poste de dépense d’une ferme laitière¹, et les fourrages représentent environ de 50 % à 60 % de la ration alimentaire servie aux vaches. Bien que la sélection et l’amélioration génétique des fourrages demandent du temps – de 10 à 20 ans pour commercialiser de nouveaux cultivars – le retour sur l’investissement peut être considérable². En effet, selon une étude économique de l’Université du Nevada³, il a été estimé que l’utilisation d’un nouveau cultivar de luzerne au rendement amélioré de 5 % procurerait un retour sur l’investissement d’environ 43 %, ce qui démontre l’avantage économique potentiel de l’amélioration des fourrages sur les fermes laitières.

Les vaches nourries de fourrages plus riches en sucre utilisent plus efficacement l’azote et ont une production de lait plus élevée. Les recherches menées antérieurement par l’équipe du Dre Claessens dans le cadre d’un projet financé par la Grappe de recherche laitière 2 de 2013-2018 ont permis d’identifier 26 gènes associés à la concentration en sucre dans la luzerne, de développer deux populations de luzerne ayant des concentrations en sucre plus élevées et d’associer différentes pratiques de régie culturale, favorisant un ratio énergie/protéine plus élevé.

L’équipe tire parti des résultats du projet de la Grappe 2 pour sélectionner le matériel végétal ayant une concentration plus élevée en sucre, afin d’accélérer le développement de cultivars possédant ce caractère et poursuivre les évaluations au champ. Les populations sont semées sur des parcelles de recherche partout au Canada (Alberta, Saskatchewan, Québec) afin de les soumettre à différentes conditions de climat et de sol, puis leur rendement et leur persistance sont mesurés.

Dans les laboratoires, les chercheurs de l’équipe analysent la valeur nutritionnelle des plantes à différents stades de récolte dans des conditions variables. « Nous allons tester les populations afin d’identifier les pratiques de régie culturale qui permettent d’optimiser l’équilibre entre les glucides rapidement fermentescibles et les protéines non dégradables, en utilisant différents mélanges de fourrages à base de luzerne. Nous examinerons ensuite les effets de la valeur nutritionnelle sur la synthèse des protéines microbiennes in vitro dans le rumen », a indiqué le Dr Gaëtan Tremblay, chercheur scientifique et membre de l’équipe au Centre de recherche et de développement de Québec.

Lorsque le projet sera terminé, les producteurs laitiers peuvent s’attendre à ce que les données et le matériel génétique issus des essais d’évaluation de la luzerne menés partout au Canada soient mis à la disposition des sélectionneurs de plantes fourragères canadiens afin qu’ils sélectionnent des populations expérimentales et possiblement qu’ils commercialisent de nouveaux cultivars améliorés. Ultimement, la disponibilité de nouveaux cultivars de luzerne permettra d’augmenter la production de lait fourrager et d’améliorer l’utilisation de la protéine, et donc, de réduire la dépendance aux concentrés et les rejets azotés … des impacts économiques et environnementaux non négligeables!

Un sommaire du nouveau projet de recherche de Dre Claessens est accessible en ligne à recherchelaitiere.ca. La sélection et la gestion des fourrages en vue d’en améliorer le rendement, la résistance, la conservation, la qualité et la digestibilité constituent une priorité de recherche et d’investissement de la Stratégie nationale de recherche laitière des Producteurs laitiers du Canada.

Le projet en bref

  • Échéancier : 2018-2022
  • Budget : 1 124 970 $
  • Partenaires financiers : Agriculture et Agroalimentaire Canada et les Producteurs laitiers du Canada
  • Nombre d’étudiants qui seront formés : 4 étudiants des cycles supérieurs et >25 étudiants de 1ercycle

 L’équipe de recherche

CHERCHEURS ORGANISATION RÔLES
Chercheuse principale (CP)
Annie Claessens AAC – Québec Responsable de la génétique et de la sélection des fourrages, de la coordination des activités des chercheurs et de la formation et la supervision des étudiants.
Co-chercheurs et collaborateurs
Bill Biligetu (Co-CP) University of Saskatchewan Génétique et sélection des fourrages; formation et supervision des étudiants.
Patrice Audy, Gilles Bélanger, Annick Bertrand, Julie Lajeunesse, Solen Rocher, Marie-Noëlle Thivierge, Gaëtan Tremblay AAC – Québec et Normandin Génétique moléculaire des cultures fourragères; évaluation de la valeur nutritive des aliments pour animaux; agronomie et physiologie des cultures; pathologie, physiologie et biochimie des fourrages; agroclimatologie et modélisation des agroécosystèmes; essai dans les champs; formation et supervision des étudiants.
Shabtai Bittman, Derek Hunt AAC – Agassiz Gestion des éléments nutritifs dans les systèmes agricoles; biologie végétale; essai dans les champs.
Surya Acharya AAC – Lethbridge Sélection des fourrages.
Édith Charbonneau, Caroline Halde Université Laval Nutrition des vaches laitières (fourrages); agroécologie; formation et supervision des étudiants.
Ralph Martin University of Guelph Agronomie des fourrages; essai dans les champs.
Kathleen Glover, Yousef Papadopoulos AAC – Kentville Agronomie des fourrages; sélection des fourrages; essai dans les champs.
Daniel Ouellet AAC – Sherbrooke Métabolisme de l’azote et nutrition des bovins laitiers; formation et supervision des étudiants.
Philippe Seguin Université McGill Gestion, physiologie et écologie des cultures de grande production; formation et supervision des étudiants.
Vern Baron AAC – Lacombe Agronomie des fourrages et du pâturage et physiologie des cultures.
Mike Schellenberg AAC – Swift Current Écologie des plantes fourragères et du pâturage.
Charles Brummer University of California Génétique et sélection des fourrages.
Josef Hakl University of Czech Republic Agronomie et valeur nutritive des fourrages.
Huguette Martel Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec Culture fourragère et agroenvironnement.

¹https://www.milk.org/Corporate/pdf/Publications-ODFAPReport.pdf

²https://www.beefresearch.ca/research-topic.cfm/breeding-forage-varieties-13

³Kettle et coll. Investing in new varieties of alfalfa: does-it pay? Fact Sheet 99-31. University of Nevada.

 

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