Les bases de l’alimentation de la génisse future laitière - Le Point Vétérinaire n° 264 du 01/04/2006
Le Point Vétérinaire n° 264 du 01/04/2006

NUTRITION EN ÉLEVAGE LAITIER

Se former

EN QUESTIONS-RÉPONSES

Auteur(s) : Francis Enjalbert

Fonctions : Service Alimentation,
Département Élevage
et Produits,
ENV de Toulouse,
23, chemin des Capelles
BP 87614
31076 Toulouse Cedex 3

L’alimentation de la génisse future laitière est garante d’un développement corporel satisfaisant et d’une production ultérieure correcte. La conduite d’élevage du prétroupeau est pourtant souvent négligée.

L’élevage de la génisse future laitière obéit à des contraintes économiques, systémiques et zootechniques.

La contrainte économique est la production à un coût aussi limité que possible d’animaux prêts à vêler. Elle nécessite le plus souvent la recherche d’un âge au vêlage faible, de l’ordre de deux ans.

La contrainte liée au système de production précise encore cet âge optimal de vêlage, en fonction des objectifs de groupage des vêlages. La contrainte zootechnique vise à l’obtention d’animaux qui présentent un développement suffisant et harmonieux, permettant des performances de production et reproduction optimales.

Le but de cet article est de décrire l’état actuel des connaissances qui permettent de réaliser un bon compromis entre ces impératifs. Dans la mesure où les données scientifiques récentes ne concernent que des objectifs de vêlage vers l’âge de deux ans, cet article se limite à cet objectif. Les lecteurs intéressés par des détails relatifs à des objectifs de vêlage plus tardifs peuvent se reporter à la synthèse de l’Institut de l’Élevage [16].

Quelle influence a l’alimentation sur la puberté ?

L’âge à la puberté est étroitement dépendant du poids des animaux. Chez les prim’holstein, la puberté est atteinte pour un poids compris entre 250 et 280 kg, soit 40 à 45 % du poids adulte, ce qui correspond le plus souvent à un âge compris entre neuf et dix mois. Moins de 10 % des génisses ne sont pubères qu’au-delà de 300 kg. Les autres races laitières sont moins précoces, la puberté étant atteinte vers l’âge de 11 à 12 mois dans la race normande et de 15 mois chez la montbéliarde.

Le poids est avant tout régi par le niveau alimentaire de la jeune génisse [29]. Cependant, lorsque la vitesse de croissance est très faible (inférieure à 500 g/j), la puberté tend à ne survenir qu’à un poids plus élevé, donc à un âge beaucoup plus avancé. Cela est donc incompatible avec un objectif de vêlage vers l’âge de deux ans. Ainsi, des vitesses de croissance de 520, 830 et 1 040 g/j à partir de 100 kg de poids vif se traduisent par des poids à la puberté de respectivement 316, 282 et 282 kg à des âges de 16,5, 10,8 et 9,3 mois [7]. Un rattrapage partiel est cependant possible, par la reprise d’un niveau alimentaire élevé. L’effet favorable d’une croissance rapide sur la puberté peut également être obtenu grâce à un niveau alimentaire élevé dans le jeune âge, en période d’allaitement [31].

Quel est l’impact de l’alimentation sur le développement mammaire ?

Le développement du tissu mammaire est un phénomène discontinu [30]. À la naissance, le tissu épithélial mammaire est rudimentaire. À partir de l’âge de deux ou trois mois, le développement de la mamelle est plus rapide que celui du reste de l’organisme (croissance allométrique). Ainsi, entre huit et quatorze semaines, le poids de la glande mammaire est multiplié par deux à quatre [2]. Cette phase de croissance rapide cesse à la puberté, la mamelle pesant alors 2 à 3 kg. De la puberté à la gestation, le développement mammaire est limité. Puis pendant la gestation, un développement rapide reprend, avec pendant la deuxième moitié de la gestation un fort développement de l’épithélium mammaire. Malgré l’existence de deux grandes phases de croissance mammaire, le consensus général est que la capacité de sécrétion lactée, qui dépend du nombre de cellules sécrétrices du parenchyme mammaire, est largement déterminée entre trois et dix mois [33, 36].

1. Conséquences d’une sous-alimentation

Dans la mesure où la sous-alimentation au cours de la première année de vie retarde la puberté, elle accroît la durée de la période de croissance rapide de la mamelle et n’a donc pas d’effet négatif sur la production ultérieure. Au cours de la gestation en revanche, un niveau d’alimentation insuffisant peut conduire à une moindre production laitière liée à l’insuffisance de réserves corporelles, comme chez l’adulte. La note d’état corporelle optimale au vêlage se situe entre 3 et 3,5 [37].

2. Conséquences d’une suralimentation

• De nombreuses études, exclusivement chez la génisse holstein, ont porté sur le risque de réduction de potentiel de production laitière consécutif à une croissance trop rapide pendant la période prépubertaire. Le critère étudié a été, soit anatomo-histologique (développement du parenchyme mammaire), soit zootechnique (production en première lactation). L’interprétation comparée de ces deux critères n’est pas évidente et l’étude histologique, qui nécessite l’abattage des animaux, exclut l’étude zootechnique. Si cette dernière peut paraître plus opérationnelle par rapport à un objectif de production en élevage, il est difficile de distinguer les effets de l’alimentation prépubertaire de ceux de l’alimentation pendant la gestation.

L’une des premières études sur le sujet, qui a longtemps fait référence, a montré qu’une alimentation à volonté diminue de 23 % le tissu sécrétoire mammaire au poids de 320 kg [28]. La quantité de tissu adipeux total de la glande mammaire est accrue de 70 %, mais la teneur en lipides du parenchyme n’est pas affectée. Cet antagonisme entre croissance rapide et parenchyme mammaire reste invisible pour l’éleveur, car la mamelle est plus lourde chez les animaux à croissance rapide, en raison du tissu adipeux. Cependant, les conditions d’alimentation dans cette expérimentation étaient éloignées des conditions couramment rencontrées en France : le régime était constitué de 60 % de concentrés, et la vitesse de croissance atteignait 1 271 g chez les génisses alimentées à volonté, contre 637 g pour celles alimentées de façon restreinte. Les mêmes régimes appliqués entre 300 et 440 kg, n’entraînaient, à l’inverse, pas de différence significative de développement du tissu adipeux ou du parenchyme mammaire. Cette absence de relation entre l’alimentation après la puberté et le développement mammaire a été confirmée par des expérimentations ultérieures. En particulier, une croissance rapide entre l’âge de 7 et 18 mois augmente le tissu adipeux mammaire sans affecter le parenchyme [6]. Sur le plan zootechnique, Lacasse et coll. [18] ont confirmé que la vitesse de croissance à cette période n’affecte pas la production laitière ultérieure.

• Les références sur les effets de l’alimentation prépubertaire sont beaucoup plus nombreuses. Un essai de Capuco et coll. [4] a permis de préciser les relations entre le niveau d’alimentation et le développement mammaire, dans des conditions plus classiques que celles de Sejrsen et coll. [28]. Avec des vitesses de croissance comparées de 780 et 1 000 g/j, entre les poids de 180 et 330 kg, et des régimes ensilage de maïs + tourteau de soja, ou ensilage de luzerne, une croissance rapide n’a entraîné une diminution de volume des cellules épithéliales et une augmentation de volume des adipocytes du parenchyme mammaire que chez les animaux nourris avec le régime à base d’ensilage de maïs, et chez lesquels l’engraissement global était supérieur pour une vitesse de croissance similaire. En outre, les productions laitières des animaux non abattus pour l’étude histologique ne dépendaient ni de la vitesse de croissance ni de la ration de base [4]. Cette divergence entre l’effet sur le développement mammaire et l’effet sur la production pourrait être liée, soit au poids initial élevé des animaux dans cette expérience, alors que la croissance rapide de la mamelle commence vers trois mois, soit à une croissance mammaire compensatrice post-pubertaire.

• L’interaction entre le type de régime et la vitesse de croissance dans l’expérience de Capucco et coll. [4] a été interprétée par de nombreux auteurs comme étant due à une différence de niveaux d’apports en protéines. Avec des régimes riches en énergie, le ratio protéines/énergie explique 51 % des variations de développement du parenchyme mammaire, et 78 % des variations de production laitière [35]. Avec des régimes dont la teneur en protéines diffère et qui permettent des vitesses de croissance supérieures à 1 100 g/j, Whitlock et coll. [38] n’ont pas observé à la puberté de différence globale de teneur en ADN du parenchyme mammaire, représentative de la quantité de cellules sécrétrices. Dans cette expérimentation cependant, le régime riche en protéines a affecté favorablement la teneur en ADN du parenchyme mammaire chez les génisses à puberté précoce. L’effet du niveau d’apport protéique pourrait donc varier entre les individus et être plus marqué chez les animaux les plus précoces.

Cet effet protecteur d’un apport protéique élevé lorsque la ration est riche en énergie n’est toutefois pas systématiquement observé. Ainsi, Pirlo et coll. [24] n’ont pas trouvé de différence de production entre des génisses recevant entre les poids de 90 et 300 kg des rations couvrant 90 ou 110 % des besoins en protéines ou en énergie. Dans cet essai toutefois, la vitesse de croissance des animaux qui recevaient le régime le plus riche à la fois en énergie et en protéines n’était que de 850 g, c’est-à-dire non révélatrice d’un niveau alimentaire élevé. De même, dans un essai de Radcliff et coll. [25], un apport énergétique et protéique élevé (19, % de protéines brutes par rapport à la matière sèche), conduisant à une vitesse de croissance de 1 120 g/j, diminuait de 14 % la production laitière en première lactation, par rapport à un régime prépubertaire conduisant à une vitesse de croissance de 770 g/j. Cette expérimentation a été conduite dans deux troupeaux, et les effets négatifs d’une ration riche ont été beaucoup plus marqués en stabulation libre qu’en stabulation entravée, ce qui pourrait être lié à l’hétérogénéité de consommation lorsque des compétitions entre animaux sont possibles. Enfin, dans un essai de Dobos et coll. [9] sur des génisses à croissance prépubertaire supérieure à 900 g/j, un régime à 18,3 % de protéines brutes diminuait le dépôt adipeux mammaire par rapport à un régime à 14,2 %, mais sans améliorer la production laitière en première lactation.

• Au bilan, malgré un nombre élevé de données, il est difficile d’apporter une conclusion définitive à la relation entre le niveau alimentaire prépubertaire d’une part, et le développement mammaire et la production laitière ultérieure d’autre part. Puisqu’un effet dépresseur d’une croissance prépubertaire rapide ne peut être exclu, même par une ration riche en protéines, une vitesse de croissance modérée pendant cette période ne doit donc pas être recommandée. Selon une méta-analyse récente de données publiées, la vitesse de croissance entre 150 et 300 kg qui conduit à la meilleure production laitière est de 800 g/j, et la production de protéines du lait est optimisée pour une vitesse de croissance de 836 g/j [39].

• Cet objectif doit être interprété comme un objectif de moyenne au niveau du prétroupeau, et non comme une nécessité au niveau individuel. En effet, si des croissances rapides liées à un niveau d’apport énergétique élevé entraînent, dans de très nombreuses expérimentations, une diminution des performances laitières, aucune relation vitesse de croissance- développement mammaire n’est constatée à l’intérieur d’un même troupeau pour une même ration. Les génisses qui, à régime égal, ont une croissance rapide ne semblent donc pas présenter un moindre développement du parenchyme mammaire [26]. En revanche, et toujours à ration égale, les génisses dont l’état d’engraissement est fort avant puberté sont pénalisées [26]. Ces différences entre individus peuvent être liées à leur capacité génétique de croissance ou de production laitière. D’après Sejrsen et coll. [30], en raison du progrès génétique, la vitesse optimale de croissance des génisses avant la puberté a augmenté de plus de 100 g/j depuis les années 1980, ce qui doit être pris en compte pour l’interprétation de références bibliographiques un peu anciennes.

3. Mode d’action de la suralimentation

Le mode d’action par lequel une suralimentation entre trois et dix mois peut entraîner une diminution de développement mammaire a fait l’objet de plusieurs hypothèses.

• Une action directe de l’hormone de croissance (GH) a été envisagée, car la sécrétion de GH diminue lorsque la vitesse de croissance augmente [5], mais la GH ne se lie pas au tissu mammaire [30]. La concentration de l’IGF1 (insulin like growth factor), médiateur de l’action de la GH s’accroit au contraire lors d’apport énergétique élevé [4, 5], mais une baisse de sensibilité du tissu mammaire lors de croissance rapide ne peut être exclue [36].

• Cependant, l’hypothèse d’une inhibition du développement du tissu mammaire par le tissu adipeux est la plus solide. Elle est compatible avec les observations de Sejrsen et coll. [28] dans lesquels, au niveau individuel, le parenchyme mammaire et le tissu adipeux sont fortement corrélés avec la vitesse de croissance, respectivement négativement et positivement. Cette inhibition serait due à la sécrétion de leptine par le tissu adipeux, sécrétion corrélée positivement à la note d’état corporel [19]. Les cellules épithéliales mammaires des génisses avant la puberté sont dotées de récepteurs à la leptine, et l’addition in vitro de leptine au milieu de culture diminue de manière dose-dépendante la synthèse d’ADN par ces cellules [27].

• Une hypothèse non hormonale peut éga­lement être envisagée : la phase de croissance allométrique de la mamelle s’arrêtant à la puberté et la puberté étant plus précoce lorsque la vitesse de croissance globale est élevée, un niveau alimentaire élevé raccourcirait cette période de fort développement mammaire [36].

4. Conséquences d’une croissance irrégulière

Outre les études relatives aux effets de la suralimentation, certains travaux ont exploré les conséquences sur les performances d’une alternance de croissance rapide et de croissance lente. Ainsi, à partir de l’âge de six mois, une alternance de périodes de restriction (uniquement énergétique) et de périodes de réalimentation pendant 18 mois, conduisant à des vitesses de croissance successives de 620, 970, 720, 1 440, 700 et 1 800 pendant 3, 2, 4, 3, 4 et 2 mois (croissance globale 890 g/j) améliore de 21 % la production laitière en première lactation, et de 15 % la production en deuxième lactation par rapport à un régime classique entraînant une croissance régulière (780 g/j) [12]. Un effet plus faible sur la production (+ 9 %) a aussi été observé avec des alternances de ration riche ou pauvre, et s’accompagne de teneurs accrues en ADN et ARN et d’une diminution de teneur en lipides dans la glande mammaire [8]. Ces améliorations zootechniques liées à une croissance irrégulière sont aussi observées lorsque les régimes riches et pauvres ne sont appliqués qu’en période prépubertaire [1].

Selon Park [23], pendant les périodes de restriction énergétique (- 20 à - 30 % par rapport à un plan de rationnement classique), l’animal privilégie la couverture des besoins d’entretien, la croissance mammaire étant ralentie. Pendant les périodes de réalimentation (+ 10 à + 30 %) qui suivent les périodes de restriction, une activation hormonale, un accroissement de synthèse d’ADN et de transcription en ARN, et plus globalement une croissance compensatrice de la mamelle, sont observés. Ces périodes de réalimentation doivent se situer pendant des périodes physiologiques de fort développement mammaire, et doivent se dérouler sur au moins deux mois.

Comment sont liées l’alimentation et la reproduction ?

Les relations entre l’alimentation et la fertilité ont été peu explorées chez la génisse future laitière.

• Les meilleurs résultats s’observent lorsque la note d’état corporel à l’insémination est de 3 à 3,5 [3], la dégradation des résultats étant faible pour des notes inférieures à 3, mais rapide pour des notes supérieures à 3,5, ce qui est rencontré dans les élevages qui utilisent de l’ensilage de maïs à volonté. Cette constatation renforce la nécessité de ne pas suralimenter les génisses en énergie pendant la période prépubertaire, mais avec un seuil confortable puisqu’un niveau énergétique qui entraîne une croissance de 860 g/j à partir de l’âge d’un an ne modifie pas le nombre d’inséminations nécessaires par fécondation, par rapport à un régime qui permet une croissance de 700 g/j [17].

L’alimentation protéique semble jouer un rôle plus limité : une couverture large des besoins azotés diminue, mais de façon non significative, le nombre d’inséminations nécessaires par fécondation [24]. Cependant, comme chez les vaches adultes, il convient d’éviter un fort excès azoté au moment de l’insémination, car ces excès diminuent les chances de fécondation et peuvent entraîner une résorption embryonnaire [10].

• L’alimentation de la génisse peut aussi avoir une influence sur la reproduction en première lactation. Ainsi, un niveau alimentaire élevé entre l’âge d’un an et trois mois de gestation augmente le nombre d’inséminations nécessaires par fécondation, et un niveau alimentaire élevé après trois mois de gestation, qui entraîne une vitesse de croissance de 950 g/j, augmente le délai vêlage-premières chaleurs [17]. En effet, une ration riche en énergie pendant la gestation peut entraîner un engraissement excessif, connu chez les vaches adultes pour entraîner une baisse de performances de reproduction [11]. À l’inverse, une sous-alimentation peut conduire à un vêlage difficile en raison d’un défaut de développement des mères [32].

Quelles sont les recommandations alimentaires ?

Les recommandations alimentaires de référence ont été publiées en 1988 par l’INRA [15], et en 2001 par le National Research Council (NRC) [22] aux États-Unis. Dans les deux cas, ces recommandations sont présentées par un poids et un objectif de vitesse de croissance. Les recommandations INRA peuvent être considérées comme anciennes, puisque fondées sur des données qui datent de vingt ans. De même, les recommandations NRC sont fondées sur des compositions de carcasses de génisses de races à viande mesurées dans les années 1970 [18]. La comparaison des recommandations françaises et américaines n’est pas directe, car le système américain d’unités (Énergie métabolisable et Protéines brutes, métabolisables ou dégradables et non dégradables dans le rumen) diffère notablement du système français (UFL et PDI). Pour des raisons pratiques et bien que les conversions d’un système à l’autre soient d’une précision contestable, ces recommandations sont ici exprimées à travers les unités en usage en France (UFL, PDI et, pour une vision plus globale, Protéines brutes).

Les recommandations françaises et américaines sont très différentes (voir le TABLEAU “Apports recommandés en énergie et en protéines pour un objectif de croissance de 800 g/j”).

En outre et en raison de l’ancienneté de leurs fondements, ces recommandations ne sont pas unanimement reconnues. Si les recommandations d’apports en minéraux et vitamines n’ont pas fait l’objet de commentaires ou de recherches ultérieures, il n’en va pas de même des recommandations d’apport énergétique, et surtout d’apport protéique. D’après Van Amburgh [34], les recommandations NRC surestiment les besoins énergétiques d’entretien, et leur application conduit donc à des croissances plus rapides que prévu, avec un engraissement excessif, ce qui conduit à considérer les recommandations Inra actuelles comme valides pour l’énergie.

En ce qui concerne les protéines, les recommandations NRC semblent adéquates pour certains auteurs [36, 38]. De nombreux autres estiment en revanche que les recommandations NRC sont insuffisantes, sur la base d’essais portant sur l’efficacité alimentaire, la croissance en poids et stature, ou la production laitière ultérieure [13, 18, 31, 34]. Pour les jeunes génisses, cela serait dû à l’application de rendements de synthèse microbienne ruminale mesurés chez l’adulte alors qu’ils sont plus faibles chez le jeune [34]. Ces auteurs préconisent donc des apports protéiques plus élevés que les recommandations NRC, malgré le fait que toute augmentation des apports azotés se traduise par un accroissement des rejets azotés dans l’environnement [21]. La synthèse de Lammers et coll. [18] conduit ainsi à des apports recommandés très élevés en protéines, du moins par rapport aux habitudes françaises (les rations calculées sur la base des recommandations Inra se situant couramment entre 11 et 13 % de protéines brutes). En revanche, le rapport azote dégradable sur azote non dégradable n’a pas d’impact sur l’utilisation de l’azote par les génisses, [14] ou sur la production laitière ultérieure [20].

Pendant les deux derniers mois de gestation, les génisses peuvent recevoir la même ration que les vaches adultes taries, bien qu’une teneur en protéines plus élevée (15 % contre 12,4 %) soit recommandée dans leur ration [22].

L’alimentation de la génisse future laitière conditionne en grande partie l’avenir du troupeau. Lorsque l’objectif de premier vêlage est précoce, le plan de rationnement doit à la fois éviter une croissance trop rapide, qui peut pénaliser la production laitière, et une croissance insuffisante qui retarde la puberté (voir l’ENCADRÉ “Objectifs de croissance pour un vêlage à l’âge de deux ans, et des vaches de poids adulte de 650 kg”). Le suivi alimentaire doit donc être précis, comme pour les vaches en lactation, et prendre en compte les nécessités de rééquilibrage des fourrages employés (voir l’ENCADRÉ “Quelques recommandations en fonction de la ration de base”).

Objectifs de croissance pour un vêlage à l’âge de deux ans, et des vaches de poids adulte de 650 kg

Poids à 6 mois : 180 à 200 kg (GMQ 0 à 6 mois : 900 g)

Poids à l’insémination (15 mois) : 400 kg (GMQ 6 à 15 mois : 750 à 800 g)

Poids avant vêlage : 630 kg (GMQ pendant la gestation : 850 g)

Poids après vêlage : 560 kg

Quelques recommandations en fonction de la ration de base

Ensilages d’herbe et enrubannage : adapter la complémentation de concentrés à la valeur énergétique (qui dépend surtout du stade de récolte) et à la valeur protéique (qui dépend à la fois du type de prairie et du stade de récolte).

Foins : valeur alimentaire en général insuffisante : compléter en énergie et protéines, sauf si une période de croissance compensatrice est possible plus tard.

Paille : valeur alimentaire trop faible pour constituer le seul fourrage lorsque l’objectif de premier vêlage est à deux ans.

Ensilage de maïs : valeur énergétique trop élevée : la quantité distribuée doit être restreinte, ce qui nécessite la possibilité d’un accès simultané à l’auge de tous les animaux : de la paille ou du foin seront mis à disposition. Sa valeur protéique est en revanche faible : un apport complémentaire de tourteau est indispensable.

Refus des vaches en lactation : valeur et quantité peu prévisibles, et valeur alimentaire plus faible que celle de la ration distribuée aux vaches adultes, en raison du tri : gestion très difficile.

Pâturage : ration bien équilibrée, sauf en période estivale en zone ou année sèche. Ajouter du concentré à partir du stade épiaison. Gestion du parasitisme indispensable

Dans tous les cas, ne pas oublier la complémentation en minéraux majeurs, oligo-éléments et vitamines.

Points forts

L’âge à la puberté dépend du poids, donc de la vitesse de croissance.

L’excès d’énergie avant la puberté pénalise le développement mammaire.

La vitesse de croissance ne doit pas dépasser 800 g/j avant la puberté.

L’excès d’engraissement pénalise la fertilité.

À lire également

18 - Lammers B, Gabler M, Heinrichs J. Optimal protein and energy levels for heifers. Tri-State Dairy Nutrition Conference, Fort Wayne, Indiana. États-Unis. 2002:71-79.

  • 4 - Capuco AV, Smit JJ, Waldo DR et coll. Influence of prepubertal dietary regimen on mammary growth of Holstein heifers. J. Dairy Sci. 1995;78:2709-2725.
  • 8 - Choi YJ, Han IK, Woo JH et coll. Compensatory growth in dairy heifers : the effect of a compensatory growth pattern on growth rate and lactation performance. J. Dairy Sci. 1997;80:519-524.
  • 12 - Ford JA, Park CS. Nutritionally directed compensatory growth enhances heifer development and lactation potential. J. Dairy Sci. 2001;84:1669-1678.
  • 16 - Institut de l’Élevage (ed.). Génisse laitière – de la recherche aux pratiques d’éleveurs. 1999:86p.
  • 17 - Lacasse P, Block E, Guibault LA et coll. Effect of plane of nutrition of dairy heifers before and during gestation on milk production, reproduction and health. J. Dairy Sci. 1993;76:3420-3427.
  • 28 - Sejrsen K, Huber JT, Tucker HA et coll. Influence of nutrition on mammary development in pre- and postpubertal heifers. J. Dairy Sci. 1982;65:793-800.
  • 30 - Sejrsen K, Purup S, Vestergaard M et coll. High body weight gain and reduced bovine mammary growth : physiological basis and implications for milk yield potential. Domestic Anim. Endocrinol. 2000;19:93-104.
  • 37 - Waltner SS, McNamara JP, Hillers JK. Relationships of body condition score to production variables in high producing Holstein dairy cattle. J. Dairy Sci. 1993;76:3410-3419.
  • 39 - Zanton GI, Heinrichs AJ. Meta-analysis to assess effect of prepubertal average daily gain of Holstein heifers on first-lactation production. J. Dairy Sci. 2005;88:3860-3867.
Abonné au Point Vétérinaire, retrouvez votre revue dans l'application Le Point Vétérinaire.fr