Vers la triple performance
en élevage laitier
en Normandie en 2020
Caen – 31 Mars 2015
Les avancées de la recherche
sur l’atténuation des émissions
de gaz à effet de serre
Luc Delaby
avec l’aide de M. Doreau, N. Edouard, Ph. Faverdin, P. Carrère, JC. Emile et L. Puillet
INRA - UMR 1348 / Pegase - Equipe SysLait - 35590 Saint Gilles - France
L’agriculture, une activité
qui contribue aux émissions
de gaz à effet de serre
CO2
CH4
15.0
NH3
13.0
CO2
Le Pin-au-Haras
+ de 1,0 °C
en 25 ans
11.0
N 2O
9.0
7.0
1972
1982
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
1992
2002
2012
L. Delaby, 2015
A l’INRA, des travaux de recherches
autour de 3 axes
Développer des méthodes
d’évaluation
Quantifier les origines, les
émissions et les impacts
Evaluer les effets et intérêts
de possibles atténuations
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Deux démarches scientifiques
complémentaires
Expérimentation
Modélisation
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Des méthodologies compliquées
Des données et des incertitudes
L. Delaby, 2015
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
Influence de l’alimentation
sur les émissions de CH4 et N
EM.S
EM.L
EH.S
EH.L
CH4 (g/j)
310
307
366
332
CH4 (g/kg MSi)
18
17
CH4 (g/kg Lait)
12
12
(Faverdin et al, 2010)
Partition de l’N (g/j)
600
Bas N
Haut N
400
20
19
14
14
(Doreau et al, 2011)
200
0
Ingéré
Lait
Urine
Fèces
Sur CH4, des effets souvent ténus,
associés au rapport fibres / amidon
de la ration
Des salles closes en
conditions contrôlées
Sur N (N20 - NH3), des effets nets
associés aux qtés d’N ingéré et à
la teneur en MAT du régime
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Influence de l’alimentation
sur les émissions de CH4 et N
RGA + 30%
Chicorée
RGA + 30%
Trèfle Blanc
Rga pur
Rga + Tb
Rga + Ch
CH4 (g/jour)
459
465
389
CH4 (g/kg MSi)
31,3
26,7
24,6
Lait (kg/jour)
20,8
25,0
22,5
CH4 (g/kg lait)
22,8
18,6
17,3
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Influence du logement
sur les émissions de CH4 et N20
Entrée
air
Echantillonnage
Auge
Salle
Sortie air
(Edouard et al, 2012)
Sortie des vaches
Sortie des vaches
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Impact des rotations et assolements
sur les émissions de GES
L. Delaby, 2015
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
Les prairies de longue durée
Des puits à carbone
(Klummp et al, 2010)
Bilan de carbone des prairies permanentes du SOERE-ACBB
200
100
0
-100
-200
-300
-400
-500
SOURCE
Echange Net de l’Ecosystème (NEE, g m-2)
2002
2003
2004
2005
PUITS
2006
2007
2008
Intensif
1 UGB ha-1 210 kg N
ha-1
Extensif
0.5 UGB ha-1
pas de fertilisant
Les capacités de stockage sont influencées par les pratiques et le climat
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Les Observatoires de Recherches
en Environnement
Des sites expérimentaux en
vraie grandeur pour une
évaluation à long terme
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
De l’équation aux modèles
CH4 (g /kg MOD) = 45,42 – 6,66 x MSi (%PV) + 0,75 x MSi2 (%PV) +
(Sauvant et al, 2011)
19,65 x %Co – 35,0 x %Co2 – 2,69 x MSi (%PV) x %Co
NitroScape (Drouet et al, 2012)
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Quantifier les émissions de
méthane à l’échelle de l’élevage
Effectifs de vaches primipares et
multipares par périodes
bimensuelles.
Quelques informations sur
la quantité et la qualité du lait.
Répartition des quantités ingérées
selon les mois de l’année
et les mois de vêlage
Prise en compte de chaque aliment
de la ration et de ses propres
valeurs alimentaires.
L. Delaby, 2015
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
Des résultats cohérents entre
les expériences et les enquêtes
Une variabilité importante du CH4 exprimé en g par kg de lait
35.0
700
CH4 (g/kg lait)
CH4 (g/j)
650
30.0
600
550
25.0
500
20.0
450
400
15.0
350
Ingestion (kg MS/j)
300
10.0
15.0
20.0
25.0
Lait (kg/j)
10.0
30.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
Emission de CH4 selon les rations observées en élevage en mai-juin (30% primipares – 70% multipares)
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Une tendance lourde …
les effectifs du troupeau
CH4 émis (tonnes / an)
70
60
Un UGB en plus,
c’est environ 130 kg
de CH4 en plus par an
50
40
30
20
10
UGB du troupeau
0
0
100
200
300
400
500
L. Delaby, 2015
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
Des différences entre races
De 143 à 210 kg de CH4 émis par vache et par an (172 kg en moyenne)
Holstein : 188 kg
Normande : 161 kg
Pour une même race,
des différences
entre systèmes
qui persistent
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
L’influence de la production laitière
Les vaches à haut potentiel émettent plus de méthane par an
(plus d’aliments ingérés, plus de concentrés)
188 kg/VL/an
161 kg/VL/an
Entre + 8 et + 9 kg
de CH4 pour 1000
kg de lait en plus
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Exprimé par kg de lait,
les tendances s’inversent
Les vaches à haut potentiel émettent moins de méthane par kg de lait
24,2 kg/t de lait
20,4 kg/t de lait
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Les quantités totales ingérées
1er facteur d’influence
1000 kg de MS ingérés
en plus, c’est 22 kg de
CH4 en plus
L. Delaby, 2015
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
Trois groupes selon le système
d’alimentation des vaches laitières
Groupe 1
Groupe 2
Groupe 3
Ensilage de maïs
> 60%
40 - 60%
< 40%
Effectif (n = 24)
9
7
8
8/0/1
3/3/1
0/6/2
Production laitière
(kg/vache/an)
9000
8300
6700
Quantités ingérées
(kg MS/vache/an)
7750
7000
6725
82
84
90
Répartition Ho/No/Mixte
Proportion de fourrages
dans la ration (%)
dont herbe (%)
32
50
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
77
L. Delaby, 2015
Au-delà des quantités ingérées
la composition de la ration
Groupe 1
Groupe 2
Groupe 3
> 60%
40 - 60%
< 40%
Quantité de méthane
(kg/vache/an)
187
168
158
Quantité de méthane
(kg/t de MS ingérée)
24,1
24,0
23,4
Quantité de méthane
corrigée des quantités ingérées
(kg/vache/an)
176
172
167
Quantité de méthane
(kg/t de lait)
20,9
20,7
23,9
Ensilage de maïs
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Pour conclure sur CH4
Si la variabilité entre élevages laisse présager des progrès possibles …
… les marges de manœuvre intra système ne sont pas spectaculaires
La sélection génétique semble possible
- Variabilité importante entre individus
- Amélioration de l’efficience alimentaire
La réduction des effectifs est une voie efficace
- Avancer l’âge au vêlage
- Augmenter le lait par vache … attention aux effets
pervers (augmentation des intrants, production de viande)
Valoriser des fourrages très digestibles, notamment au pâturage
Pensez plus globalement à l’ensemble des impacts (N2O NO3 NH3)
et réfléchir sur l’ensemble du système : du local au global
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Du local au global…
un changement d’échelle qui
réserve parfois des surprises
Une méthode globale : l’Analyse du Cycle de Vie qui évalue les impacts
Chgt climatique / Eutrophisation / Demande énergie
Acidification / Occupation du sol (Nguyen et al, 2013)
Un modèle démographique
du cheptel bovin français
(lait, viande) tempère
l’euphorie des effets
associés à l’augmentation
de la productivité des vaches
laitières (Puillet et al, 2012)
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Du local au global…
un changement d’échelle qui
réserve parfois des surprises
De l’importance du lien entre cheptel laitier & allaitant
(Puillet et al, 2013)
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Une étude scientifique collective de l’INRA
Potentiels d’atténuation des
émissions de GES et coûts
comparés des actions
1- Diminuer les fertilisants azotés
minéraux (N2O)
2- Augmenter le stockage de
carbone dans les sols
3- Modifier la ration des animaux
4- Mieux valoriser les effluents
d’élevage - Production d’énergie
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015
Pour en savoir plus …
CH4 Ruminants
M. Doreau - C. Martin - M. Eugène (URH Theix)
N20 / CO2 Agronomie - Grandes Cultures
P. Cellier - B. Loubet (UMR EGC Versailles / Grignon)
A. Chabbi - X. Charrier (ORE Lusigan)
CO2 Prairies
K. Klumpp - P. Carrère (UREP Clermont Fd)
NH3 / N20 Alimentation - Logement
N. Edouard - Ph. Faverdin (UMR Pégase Rennes)
M. Hassounna - P. Robin (UMR SAS Rennes)
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015
L. Delaby, 2015