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Ann. Zootech.
Volume 49, Number 3, May-June 2000
Nutrition des Ruminants, Santé Humaine et Environnement
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|---|---|---|
| Page(s) | 217 - 230 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/animres:2000101 | |
DOI: 10.1051/animres:2000101
Ann. Zootech. 49 (2000) 217-230
Relation between nutrition, performances and nitrogen excretion in dairy cows
Raymond Vérité, Luc Delaby
INRA, Station de recherches sur la vache laitière, 35590 Saint-Gilles, France
(
Abstract:
Reducing N excretion from individual cows is one way among others to better cope with the
problem of the negative contribution of the dairy herd to the ``Nitrogen cycle'' on the farm.
The objectives of this paper are first to quantify the effects of the main forage systems
and protein feeding level on the amount of N excreted in relationship to their simultaneous
effects on animal performances and efficiencies and then to examine the particularities of
the grazing situation. N excretion depends primarily on the level of N intake i.e. on forage
species, fertilisation, growth stage and protein supplementation and therefore varies
between the main usual forage systems from 90 to 150 kg N per cow per year (i.e. 12 to 20
kg N per ton of milk). A simple method is proposed to calculate the load of excreta N from
a dairy herd according to the specific pattern of feeding practices over the year. The
effects of the level of metabolic protein supply over a wide range of dietary concentrations
(80-125 g PDI per UFL) were analysed from a set of 5 feeding trials. Through that range,
excreta N were largely increased and productive responses were also important (but without
any residual effect), not only for milk yield (+15 to +30%) but also for milk protein
concentration (+2 g
kg-1) and feed efficiency (+10%). The simultaneous increase observed in
feed intake (+1 to +3 kg DM) accounted for half of the productive responses and could
explain why the nutritive balance was hardly affected by protein levels, even in early
lactation. Most of the productive parameters responded to increasing PDI levels according
to laws of decreasing return that are given in the text. On the contrary, the relative N
losses (excreta N per milk N) decreased curvilinearly with decreasing PDI levels reaching a
minimal plateau. The concentration of 100 g PDI per UFL appears as a common key value
for both phenomena: higher PDI levels results only in small increases in productive
performances whereas N losses increase sharply, and the reverse occurs with lower PDI
levels. At grazing, the level of N fertilisation, through the increase in sward yield
and N content, is the main determinant of productive performances and losses of excreta
N per ha. The other factors of sward valorisation such as stocking rate only have a
moderate effect whereas the effect of concentrate supply could be low or high according
to protein content. Total grazing days per ha is an integrative parameter that accounts
quite well for all these factors since it reflects both sward yield and herd valorisation
conditions. Roughly, each extra 100 grazing days induced by higher fertilisation increases
N flows by 10-15 kgha-1 as milk and by 70-80 kgha-1 as excreta.
kg-1) and feed efficiency (+10%). The simultaneous increase observed in
feed intake (+1 to +3 kg DM) accounted for half of the productive responses and could
explain why the nutritive balance was hardly affected by protein levels, even in early
lactation. Most of the productive parameters responded to increasing PDI levels according
to laws of decreasing return that are given in the text. On the contrary, the relative N
losses (excreta N per milk N) decreased curvilinearly with decreasing PDI levels reaching a
minimal plateau. The concentration of 100 g PDI per UFL appears as a common key value
for both phenomena: higher PDI levels results only in small increases in productive
performances whereas N losses increase sharply, and the reverse occurs with lower PDI
levels. At grazing, the level of N fertilisation, through the increase in sward yield
and N content, is the main determinant of productive performances and losses of excreta
N per ha. The other factors of sward valorisation such as stocking rate only have a
moderate effect whereas the effect of concentrate supply could be low or high according
to protein content. Total grazing days per ha is an integrative parameter that accounts
quite well for all these factors since it reflects both sward yield and herd valorisation
conditions. Roughly, each extra 100 grazing days induced by higher fertilisation increases
N flows by 10-15 kgha-1 as milk and by 70-80 kgha-1 as excreta.
Keywords:
dairy cows / nitrogen / excretion / nutrition / milk yield
Résumé:
Conduite alimentaire et rejets azotés chez la vache laitière. Interrelations avec les
performances. Réduire la quantité d'azote excrétée par les vaches est un moyen parmi
d'autres qui contribue à faciliter la gestion des déjections du troupeau laitier dans
leurs incidences sur le cycle de l'azote. L'objectif de cette synthèse est d'abord de
quantifier l'effet de la nature et de la conduite 1/ du système fourrager et 2/ de
l'alimentation azotée sur les rejets N et leurs relations avec les performances puis
3/ d'examiner ces problèmes dans le cas particulier du pâturage. L'azote des déjections
dépend d'abord des quantités de N ingérées et varie de 90 à 150 kg par vache par an
(ou de 12 à 20 kg par tonne de lait produit) avec la nature du fourrage, l'intensité
de son exploitation (fertilisation, stade) et la supplémentation azotée. Une méthode
simple est proposée pour estimer les rejets N annuels en fonction des séquences
alimentaires du troupeau. Les effets du niveau d'apports azotés ont été examinés
au cours de 5 essais dans des situations nutritionnelles variées et pour une large
gamme de teneurs en PDIE par UFL des rations (80 à 125 g). Entre les niveaux extrêmes,
les écarts de réponses sont importants, mais sans aucune rémanence ultérieure, non
seulement pour le lait (+15 à 30 %) et les rejets N mais aussi sur le taux protéique
(+2 gkg-1) et l'efficacité alimentaire (+10 %). Les différences d'ingestion (1 à 3 kg MS)
induites par le niveau d'apports PDI sont la cause de la moitié de ces écarts de
production et expliquent pourquoi le bilan énergétique est peu modifié par la variations
des apports PDI (sauf déficit important) même en début de lactation. Avec l'augmentation
des apports, ces paramètres suivent pour la plupart des lois de rendements marginaux
décroissants précisées dans le texte. à l'opposé, les pertes relatives d'azote dans les
déjections rapportées par kg de lait produit diminuent de façon curvilinéaire avec la
teneur en PDIE de la ration pour atteindre un seuil bas incompressible. La teneur de
100 g PDIE par UF serait bien une valeur clé commune à ces 2 phénomènes : au-dessus le
gain de performances est minime en regard de l'accroissement des pertes N alors que c'est
l'inverse au dessous. Au pâturage, la fertilisation azotée, de par son effet important sur
les quantités d'azote exportées par la plante, est un facteur déterminant des performances
et restitutions d'azote par hectare. Les conditions de valorisation de la prairie telles
que le chargement jouent ensuite un rôle modulateur tandis que l'effet de la complémentation
dépend de la teneur en MAT du concentré. Le nombre de jours de pâturage réalisé par hectare
(JPha-1) qui caractérise à la fois la production d'herbe et sa valorisation par le
troupeau, représente le critère de synthèse qui intégre bien ces facteurs de variation.
Globalement, pour 100 JPha-1 en plus grâce à la fertilisation, l'azote exportée par le
lait s'accroît de 10 à 15 kg par ha selon le potentiel des animaux tandis que les rejets
totaux augmentent d'environ 70 à 80 kg N par hectare.
kg-1) et l'efficacité alimentaire (+10 %). Les différences d'ingestion (1 à 3 kg MS)
induites par le niveau d'apports PDI sont la cause de la moitié de ces écarts de
production et expliquent pourquoi le bilan énergétique est peu modifié par la variations
des apports PDI (sauf déficit important) même en début de lactation. Avec l'augmentation
des apports, ces paramètres suivent pour la plupart des lois de rendements marginaux
décroissants précisées dans le texte. à l'opposé, les pertes relatives d'azote dans les
déjections rapportées par kg de lait produit diminuent de façon curvilinéaire avec la
teneur en PDIE de la ration pour atteindre un seuil bas incompressible. La teneur de
100 g PDIE par UF serait bien une valeur clé commune à ces 2 phénomènes : au-dessus le
gain de performances est minime en regard de l'accroissement des pertes N alors que c'est
l'inverse au dessous. Au pâturage, la fertilisation azotée, de par son effet important sur
les quantités d'azote exportées par la plante, est un facteur déterminant des performances
et restitutions d'azote par hectare. Les conditions de valorisation de la prairie telles
que le chargement jouent ensuite un rôle modulateur tandis que l'effet de la complémentation
dépend de la teneur en MAT du concentré. Le nombre de jours de pâturage réalisé par hectare
(JPha-1) qui caractérise à la fois la production d'herbe et sa valorisation par le
troupeau, représente le critère de synthèse qui intégre bien ces facteurs de variation.
Globalement, pour 100 JPha-1 en plus grâce à la fertilisation, l'azote exportée par le
lait s'accroît de 10 à 15 kg par ha selon le potentiel des animaux tandis que les rejets
totaux augmentent d'environ 70 à 80 kg N par hectare.
Mots clé :
vache laitière / azote / excrétion / nutrition / production laitière
Correspondence and reprints: Raymond Vérité
e-mail: Raymond.Verite@st-gilles.rennes.inra.fr
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