Anim. Res. 51 (2002) 279-293
DOI: 10.1051/animres:2002022

Effect of nitrogen fertiliser rate and protein supplementation on the herbage intake and the nitrogen balance of grazing dairy cows

Laura Astigarraga, Jean-Louis Peyraud and Luc Delaby

UMR INRA/ENSAR Production du Lait, INRA, 35590 Saint Gilles, France

(Received 7 September 2001; accepted 30 July 2002)

Abstract
The objective of this study was to examine the effect of the level of reducing nitrogen (N) fertiliser rate on herbage intake and N balance of dairy cows grazing a pure perennial ryegrass pasture. The addition of a protein supplement to cows grazing the low N fertilised sward was also evaluated. Three treatments were compared over three periods of 2 weeks using 9 fistulated cows in a 3 3 Latin square design: HN (80 kg N ha regrowth ^-1), LN (0-20 kg N ha regrowth ^-1), LN+S (LN + 2 kg of soybean meal (SBM)). Daily herbage organic matter (OM) intake was estimated by chromic oxide dilution in the faeces. Nitrogen and ADF contents in faecal OM were used to estimate the herbage digestibility. Herbage mass, grazing behaviour and rumen fermentation pattern were measured. Nitrogen intake was estimated by the chemical composition of the defoliated herbage and urinary N was calculated by subtracting milk N and faecal N output from N intake. Digestibility (0.79), daily intake (16.4 kg OM), grazing time (512 min) and the proportion of volatile fatty acid were not affected by reducing the N fertiliser rate. These results may be explained by the moderate effect of N fertilisation on herbage mass which remained high in the LN swards (3.9 vs. 4.7 t OM ha ^-1 for HN) and the rather large herbage allowance which allowed the cows to graze a herbage with a crude protein content that still remained higher than 160 g kg ^-1 DM. On the LN sward, N intake was significantly lower (-80 g d ^-1) ( P < 0.01), faecal N and milk N output remained unchanged, whereas urine N output decreased (-77 g d ^-1) ( P < 0.01). Protein supplementation did not depress HOMI or grazing time, supplemented cows consumed 2.4 kg OM more ( P < 0.01) and this increased milk yield by 1.3 kg kg ^-1 SBM ( P < 0.01). SBM supplementation largely increased N intake, and finally N excreted in the urine. It was concluded that N fertilisation, and N supplementation are efficient means to manipulate animal performances and N balance in grazing dairy cows.

Résumé
Influence du niveau de fertilisation azotée et de la complémentation azotée sur l'ingestion et le bilan azoté des vaches laitières pâturant du ray-grass anglais. L'effet du niveau de fertilisation azotée et de la complémentation avec du tourteau de soja (50 % normal et 50 % tanné) a été étudié chez des vaches laitières pâturant un ray-grass anglais. Trois traitements ont été comparés avec 9 vaches fistulées au niveau du rumen, selon un schéma en carré latin 3 3 sur des périodes de 2 semaines : HN (80 kg N ha cycle ^-1), LN (0-20 kg N ha cycle ^-1), LN+S (LN + 2 kg de tourteau de soja (SBM)). Les quantités d'herbe ingérée ont été calculées en mesurant la quantité de fèces par dilution de l'oxyde de chrome et en estimant la digestibilité de l'herbe ingérée à partir de la teneur en N et en ADF des fèces. L'azote ingéré a été estimé à partir de la composition chimique de l'herbe défoliée et l'azote urinaire a été calculé par différence entre l'azote ingéré et l'azote du lait et des fèces. La digestibilité (0,79), l'herbe ingérée chaque jour (16,4 kg MO), la durée d'ingestion (512 min) et les profils fermentaires du rumen n'ont pas été modifiés par le niveau de fertilisation azotée de l'herbe, sans doute en raison de l'effet modéré de la fertilisation sur la biomasse qui est restée élevée sur les prairies LN (3,9 vs. 4,7 t MO ha ^-1 pour HN) et des quantités offertes élevées qui ont permis aux vaches d'ingérer une herbe avec une teneur en matières azotées supérieure à 160 g kg ^-1 MS. L'azote ingéré a diminué (-80 g j ^-1) ( P < 0,01) dans le traitement LN, l'azote fécal et l'azote du lait n'ont pas été modifiés, tandis que l'azote urinaire a été réduit (-77 g j ^-1) ( P < 0,01). L'apport de concentré protéique n'a pas affecté l'ingestion d'herbe et la durée d'ingestion. Dans le traitement LN+S, les vaches ont ingéré 2,4 kg MO j ^-1 ( P < 0,01) en plus et la production de lait s'est accrue de 1,3 kg kg ^-1 de concentré ( P < 0,01). La complémentation a augmenté l'azote ingéré mais par contre l'azote du lait n'a été accru que de 14 g j ^-1 ( P < 0,01). En conséquence, l'azote urinaire a été fortement augmenté ( P < 0,01) par rapport aux traitements sans complémentation. En conclusion, la fertilisation azotée et la complémentation azotée permettent de manipuler dans de larges proportions les performances zootechniques et les rejets azotés chez les vaches au pâturage.

Key words: dairy cow / grazing / nitrogen / supplementation / herbage intake

Mots clés : vache laitière / pâturage / azote / complémentation / ingestion

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