DOI: 10.1051/animres:2001109

Anim. Res. 50 (2001) 477-493

Nutrient and energy conversion of grass-fed dairy and suckler beef cattle kept indoors and on high altitude pasture

Beda L. Estermann, Hans-Rudolf Wettstein, Franz Sutter and Michael Kreuzer

Group of Animal Nutrition, Institute of Animal Sciences, Swiss Federal Institute of Technology (ETH), ETH centre/LFW, 8092 Zurich, Switzerland

(Received 17 April 2001; accepted 27 November 2001)

Abstract
In two experiments, system differences were determined between dairy cows (18-20 kg milkd^-1) and suckler beef (cows with calves; 1.1-1.2 kg weight gaind^-1) exclusively fed on grass. This included measurements of dry matter intake (DMI) and nitrogen (N) turnover on an alpine pasture (n by group = 5; 2000 m a.s.l.; experiment I), and of DMI, N and energy turnover in a lowland cowshed equipped with respiration chambers (n by group = 6; 400 m a.s.l.; experiment II). Within experiment II a high accuracy of slow-release alkane capsules for intake estimation was confirmed for grass-only diets because the difference between known intake and the prediction made using the C₃₁:C₃₂ alkane ratio was only 0.19 kgd^-1 (1% ). Estimates were best with early-morning faeces samples. In experiment I grass DMI and N intake were equal in dairy cows and suckler beef with 16 and 0.30 kgd^-1, respectively. System N retention was higher in dairy cows with 25.7% of N intake vs. 9.2% in suckler beef. In experiment II, DMI of individual cows was equal in both systems (16 kgd^-1), whereas total system DMI (cows and calves) was higher in suckler beef (20 kgd^-1). Nitrogen intake was higher in the suckler beef system (0.54 vs. 0.44 kgd^-1 in dairy cows). Nitrogen retention relative to intake in dairy cows and suckler beef was 21.6% and 6.1% , respectively. Also system energy retention was higher in dairy cows (23.1% of intake) than in suckler beef (9.2% ). This resulted particularly from a proportionately higher energy expenditure at a similar diet digestibility. The environmentally important excretion of total N, urine N (both experiments) and methane (experiment II) was higher in suckler beef than in dairy cows. The latter resulted from the difference in fermentable fibre intake. Overall this study suggests a greater efficiency of the dairy system on high-quality grass, although the potential difference in the effort necessary to maintain the respective system was not considered.

Résumé
Comparaison du métabolisme des nutriments et de l'énergie de vaches laitières et de vaches allaitantes alimentées avec de l'herbe à l'auge ou sur un pâturage d'altitude. Deux essais ont été conduits pour déterminer les différences entre l'utilisation de l'herbe (seul aliment) par des vaches laitières (18-20 kg de laitj^-1) et par des vaches allaitantes suitées (vaches + veaux [ 1,1-1,2 kg de croîtj^-1] ). Un essai a eu lieu sur un alpage situé à 2000 m d'altitude, où la quantité de matière sèche ingérée (MSI) et le métabolisme de l'azote (N) ont été étudiés (n = 5 par groupe ; essai I). L'autre a eu lieu en plaine (400 m d'altitude), dans une étable équipée de chambres respiratoires permettant, outre l'étude du métabolisme azoté et celle de la MSI, l'étude du métabolisme énergétique (n = 6 par groupe, essai II). Dans l'essai II, la précision de l'estimation de l'ingestion permise par l'utilisation de capsules d'alcanes à libération lente a pu être confirmée sur des rations d'herbe. En effet, l'ingestion réelle n'était que 0,19 kgj^-1 (1 % ) supérieure à l'ingestion estimée avec le rapport d'alcanes C₃₁:C₃₂. Les meilleures estimations ont été réalisées avec les échantillons fécaux prélevés tôt le matin. Dans l'essai I, l'ingestion de MS et d'N des vaches laitières ne différaient pas de celle des vaches allaitantes seules (respectivement 16 et 0,30 kgj^-1). La rétention d'N était plus élevée chez les vaches laitières que chez les vaches allaitantes (25,7 vs. 9,2 % de l'N ingéré). Dans l'essai II, la MSI des vaches laitières était similaire à celle des vaches allaitantes (16 kgj^-1), mais la MSI des vaches allaitantes suitées (vaches + veaux) était plus élevée (20 kgj^-1), tout comme leur ingestion d'N (0,54 vs. 0,44 kgj^-1 chez les laitières). La rétention d'N relative à l'ingestion se montait à 21,6 % et 6,1 % pour les vaches laitières et les vaches allaitantes suitées. De même, la rétention d'énergie était plus élevée chez les vaches laitières (23,1 % de l'ingestion) que chez les vaches allaitantes suitées (9,2 % ). Cette plus faible rétention était surtout due à une dépense d'énergie accrue, à digestibilité similaire. Les excrétions d'N total, d'N urinaire (essai I et II), et de méthane (essai II) dans l'environnement étaient plus importantes chez les vaches allaitantes suitées que chez les vaches laitières. Le dernier effet était le résultat d'une ingestion différente de fibres fermentescibles. Ces essais suggèrent donc que des vaches laitières disposant d'herbe de bonne qualité sont plus efficaces que des vaches allaitantes suitées, en prenant en considération que d'éventuelles différences pour maintenir le troupeau ont été négligées.

Key words: suckler beef / grass / energy / nitrogen / intake / alkane

Mots clés : vaches allaitantes / herbe / énergie / azote / ingestion / alcane

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