Conduire des essais fourragers au champ ne s’improvise pas !

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1ères Biennales des conseillers fourragers 2015 - Jean-Paul Coutard (Ferme expérimentale de Thorigné d’Anjou)

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Conduire des essais fourragers au champ ne s’improvise pas !

  1. 1. Conduire des essais au champ, ne s’improvise pas Jean‐Paul COUTARD Responsable de la Ferme expérimentale de  Thorigné d’Anjou (49)
  2. 2. De nombreux essais sur prairies
  3. 3. De nombreux essais  conduits en agriculture biologique Les prairies à flore variée plusieurs graminées et plusieurs légumineuses Les associations céréales protéagineux récoltées en fourrages et en grain Les légumineuses de fauche Les implantations de prairies sur couvert Mais aussi Les fourrages intercalaires L’entretien des prairies Les protéagineux Nous ont permis d’affiner la conception des dispositifs
  4. 4. Formuler les objectifs avec précision Le terme d’essai est souvent utilisé abusivement : A quelles questions veut‐on répondre ? Les questions sont‐elles importantes ? A quel point de vue ? Quel est l’état des connaissances sur le sujet ? Quels sont les facteurs étudiés ? Un essai ce n’est pas un patchwork de modalités 
  5. 5. Choisir le dispositif expérimental Le dispositif Bloc est le plus fréquent dans les essais fourragers Il est nécessaire de décrire avec précision : le ou les facteurs étudiés les modalités expérimentales et les variables mesurées Et d’écarter suffisamment les modalités ; pour espérer mettre en évidence une différence significative Les modalités expérimentales comparées : ne devront différer que par un seul facteur à la fois de façon à être en capacité d’expliquer les écarts constatés Dans le cas des associations graminées ‐ légumineuses : prairies à flore variée, associations céréales ‐ protéagineux  faire des assemblages c’est associer des fonctions complémentaires Il faut donc répondre aux questions suivantes : quelle fonction veut‐on  tester ? avec quels moyens ?
  6. 6. Choisir le nombre de répétitions Le nombre de blocs ou répétitions est fonction : • de la différence entre modalités intéressante à mettre en évidence • des risques d’erreur que l’on accepte de prendre • de la variabilité du matériel expérimental • des contraintes pratiques L’expérimentateur prend deux types de risque : • de 1ère espèce : conclure à une différence qui en réalité n’existe pas Classiquement fixé à 5% • de 2ème espèce : ne pas déceler une différence qui en réalité existe Le complément = Puissance de l’essai 
  7. 7. Choisir le nombre de répétitions Dans les essais concernant les fourrages : • La variabilité est souvent importante CV (ETR en % de la moyenne) fréquemment de 8 à 10% • Dans ces conditions, la différence que l’on peut mettre en évidence  9 fois sur 10 avec 4 répétitions est de 25 à 30% (Philippeau, 1984) Les conséquences : • bien réfléchir les modalités pour en limiter le nombre • écarter suffisamment les modalités • conduire en 4 blocs  En cas d’aléas sur un bloc,  tenter analyse statistique sur 3 blocs A l’intérieur des blocs les modalités sont randomisées à  Thorigné d ’Anjou les essais sont systématiquement conduits en 4 blocs
  8. 8. Choisir les parcelles avec précaution : Sur des sols homogènes  • Nature, profondeur, potentiel • Des précautions : un regard sur la carte géologique, des sondages à la tarière ou à la bèche Une caractérisation de la flore initiale sur prairies permanentes Une analyse de sol initiale (physique et chimique) pH, MO, N total, C/N, P2O5, K2O, CaO, MgO, CEC Metson vérifier l’absence de facteur limitant majeur Des blocs placés perpendiculairement au gradient de fertilité Eloigner les essais des haies (ombre, système racinaire) Protéger les essais des intrusions à Thorigné d’Anjou : une absence d’essai pendant les 4 années précédentes
  9. 9. Choisir la taille des parcelles Dans les essais conduits en fauche  : • des parcelles élémentaires de 3 m x 10 m (en jalonnant à 3,20 m de large) Plusieurs avantages : • utiliser du matériel classique d’exploitation • mesurer le rendement sur une surface significative 10 x 1,5 m soit 15 m² avec une récolteuse d’essai • s’affranchir des effets de bordure • réaliser des mesures analytiques sur placettes Peuplements, compositions botaniques,…  Des allées entre blocs : • pour facilement circuler entre blocs avec le matériel • semées en herbe et broyées pour limiter le développement des adventices Dans les essais pâturés • pour se rapprocher des conditions réelles d’utilisation  piétinement, bouses et pissats • des parcelles plus grandes (12 x 18 m par ex)
  10. 10. Exemple de dispositif bloc 7 modalités 4 blocs Parcelles élémentaires 3 m x 10 m Longueur 80 m Largeur  32.4 m Surface 2592 m² 8 m B4 B4 B4 B4 B4 B4 B4 8 m B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 8 m   B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 8 m 5m B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 5m 8 m Gradient de  fertilité
  11. 11. Les autres choix Le rythme d’exploitation (pâturage vs fauche) en fonction : • du mode d’exploitation envisagé • des modalités testées La durée de l’essai en fonction : • des objectifs de l’essai, • du type de prairie implanté Sur les prairies de longue durée : • avec un suivi de l’évolution de la composition prairiale • une durée de 4 ans constitue un bon compromis au‐delà risque de se diversifier 
  12. 12. Réaliser des mesures précises pour des réponses fiables
  13. 13. La mesure du rendement A chaque cycle sur prairies Avec : • Récolteuse d’essai fourrage temps de récolte approximativement divisé par 3 / motofaucheuse • Motofaucheuse sur associations céréales protéagineux (végétation trop haute) Vérification de la longueur récoltée impérative  Mesure du taux de MS : pesée échantillon  vert le plus rapidement possible (balance précision 1 g)  séchage étuve (105° ‐ 24H) stockage au congélateur si étuve non immédiatement disponible pesée échantillon sec l’utilisation de sacs micro‐perforés facilite les manipulations Mesure de la hauteur après coupe : avec un herbomètre à plateau (10 mesures par parcelle élémentaire) vérifier si fauche réalisée à la hauteur souhaitée
  14. 14. La mesure de la composition botanique Pertinente dans les essais concernant les associations végétales prairies à flore variée, associations graminées légumineuses,  associations céréales – protéagineux L’évaluation à chaque cycle de la composition pondérale en % MS  tri d’une placette représentative (0.5 m x 0.5 m) graminées, légumineuses, diverses séchage des composantes à l’étuve (24 H ‐ 105°) Dans les essais concernant les prairies à flore variée composition pondérale détaillée, avec la même méthodologie tri des espèces semées + diverses chaque année au 2ème cycle Mesures chronophages : environ 35 minutes pour une composition simplifiée environ 2 H 30 pour une composition détaillée saisie des résultats sur support informatique comprise L’évaluation visuelle du % de légumineuses n’est pas fiable
  15. 15. La prédiction de la valeur alimentaire Lorsque  cela s’avère pertinent / objectifs de l’essai Des prélèvements sur chaque modalité : ¼ dans chaque bloc Les analyses de laboratoire concernent  au minimum : MS, MM, MAT, CB, P, Ca la digestibilité enzymatique à la pepsine cellulase pour prédire la dMO Les valeurs : énergétiques (UFL, UFV), azotées (PDIN ,PDIE), d’encombrement (UEB, UEL)  sont prédites conformément aux recommandations INRA 2007 les teneurs en P et Ca sont exprimées en minéral absorbable En intégrant le % de légumineuses
  16. 16. La prédiction des valeurs alimentaires Les échantillons peuvent être envoyés au laboratoire : • congelés • après séchage à l’étuve à 60° pendant 72 H température conseillée pour éviter des réactions de Maillard Dans le cas des associations céréales ‐ protéagineux : • analyse séparée des constituants (de 2 à  4) • valeur nutritive calculée au prorata de la contribution pondérale de chacun  des constituants : hypothèse d’additivité des valeurs. • approche permettant de quantifier l’incidence des protéagineux sur la valeur de la céréale associée
  17. 17. Les hauteurs d’herbe Avec un herbomètre à plateau : • avant fauche  • après coupe • après pâturage Elles peuvent être utilisées : • pour caractériser les modalités expérimentales • pour un suivi de la cinétique d’évolution des hauteurs d’herbe  En aucun cas elles ne devront être utilisées pour évaluer des écarts de rendement entre modalités expérimentales
  18. 18. La qualité d’implantation Le semoir doit être réglé avec précision : • les quantités réellement semées doivent être contrôlées Le contrôle des taux de levée est problématique sur prairies : • nous cherchons actuellement à finaliser une méthode d’évaluation   Sur associations céréales ‐ protéagineux les peuplements : • nb pieds, nb d’ épis sont mesurés en post levée et au stade floraison des  céréales (avec calcul du taux de levée et du taux de tallage des céréales) • sur une placette de 3 rangs x 1.5 m  Sur prairies des notations de recouvrement : • au printemps de l’année 1, pour caractériser la qualité d’implantation • note sur 6 points  pour les graminées, légumineuses, diverses, sol nu • sur un quadra de 0,5m x 0,5m • à réaliser par 3 notateurs pour plus de sécurité
  19. 19. Les autres mesures et enregistrements Une  analyse des conditions météorologiques : • est indispensable • la pluviométrie doit être enregistrée sur site • les données de températures et d’ETP peuvent provenir d’une station  météorologique proche • un calcul du bilan hydrique simplifié (f : RU, pluviométrie et ETP) informations sur les phases de déficit hydrique et d’excès d’eau Les autres enregistrements : • le précédent, les itinéraires culturaux, les modalités de semis • la fertilisation et les amendements • les maladies et ravageurs peuvent faire l’objet de notations qualitatives
  20. 20. Réaliser l’interprétation des résultats Vérifier les données pour faire la chasse aux erreurs : de saisie de calculs L’analyse statistique comprend : des analyses de variance des tests de comparaison de moyenne le calcul de la puissance de l’essai L’ écart type résiduel et le CV : donnent une évaluation de la variabilité de l’essai
  21. 21. La répétition des essais Il est très imprudent de conclure sur les bases d’un seul essai Les conditions de milieu influencent fortement les résultats La répétition et le regroupement des essais : • permettent d’évaluer les solutions robustes • au minimum 3 répétitions pour les essais annuels
  22. 22. Les moyens nécessaires il faut s’assurer de disposer des moyens nécessaires : matériels humains financiers  Cela conduit à réaliser une prévision réaliste : du temps nécessaire du budget L’ensemble des considérations évoquées constituent les composantes du protocole
  23. 23. Annexes Prévision de la valeur alimentaire
  24. 24. Prévision de la valeur alimentaire d’un fourrage INRA,  BAUMONT et al, 2009  + Mesure MM (MS‐ MM =MO)
  25. 25. Prévision de la dMO INRA,  AUFRERE et al, 2007 
  26. 26. Prédiction de la dMO à partir de la digestibilité enzymatique à la pepsine‐cellulase INRA             2007 

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