1. Source de protéines alternative pour les animaux monogastriques
Des études pilotes ont démontré que l'extraction d'acides aminés et de concentrés protéiques à partir de fourrages de prairies et de champs (trèfle, luzerne, etc.) ainsi que d'herbiers marins pourrait contribuer significativement à un approvisionnement durable en protéines pour une population mondiale croissante. Le projet « farm4more » étudie l'extraction directe de précieux éléments constitutifs des protéines à partir d'ensilage de trèfle et d'herbiers marins, par extraction et transformation du jus d'ensilage. Les acides aminés ainsi obtenus sont destinés à l'alimentation des volailles et des porcs, contribuant ainsi à réduire la dépendance aux importations de protéines, néfastes pour le climat, la surface de terres arables nécessaire à l'alimentation animale et la pression sur les zones écologiquement précieuses. De plus, les sous-produits générés lors de l'extraction des protéines (par exemple, le tourteau issu du fourrage de prairie) seront également valorisés dans l'alimentation des ruminants.
1.1 Rendements et pertes, ainsi que qualités fourragères et de fermentation de l'ensilage de trèfle rouge et d'herbe de trèfle rouge issu du bioraffinage
Le bioraffinage de l'ensilage de trèfle rouge et de l'ensilage de trèfle rouge a entraîné des transferts de matières différents vers le jus de presse : matière sèche 26 à 28 % ; protéines brutes environ 36 % ; cendres brutes 44 à 46 % ; phosphore (P) 56 à 58 % ; produits de fermentation 57 à 62 %. Il est apparu nécessaire d'accorder une attention particulière à la conservation rapide ou à l'évaporation du jus de presse, très périssable, pendant le bioraffinage. La teneur en éléments nutritifs et minéraux du tourteau de presse a considérablement varié par rapport à l'ensilage : 30 g de protéines brutes en moins, 100 g de NDFom en plus par kg de matière sèche. Le réensilage du tourteau de presse s'est avéré parfait et a permis d'obtenir des ensilages stables de très bonne qualité.
1.2 Utilisation du tourteau de presse d'ensilage de trèfle rouge issu du bioraffinage dans l'alimentation des vaches laitières biologiques
Le tourteau d'ensilage pauvre en protéines et en potassium a présenté une très bonne qualité de fermentation. Dans les conditions expérimentales testées, aucune diminution de la consommation d'aliment ni de la production laitière n'a été observée jusqu'à une teneur en tourteau d'ensilage de trèfle-graminées de 25 % dans le fourrage (18,5 % de la ration totale). Cependant, à une teneur de 50 % dans le fourrage (37 % de la ration totale), une nette diminution de la consommation d'aliment a été constatée, ainsi qu'une baisse de la production laitière. En résumé, on peut affirmer qu'aucun effet négatif sur la consommation d'aliment ni sur les performances n'est à prévoir pour une teneur en tourteau d'environ 20 % dans la ration totale. À des teneurs plus élevées, la teneur plus importante en glucides structuraux et la diminution de la teneur en protéines du tourteau sont susceptibles de limiter la consommation d'aliment et les performances dans les rations à base de fourrage.
1.3 Essais du concentré de jus de presse d'ensilage dans des conditions d'engraissement de poulets biologiques
Dans les quatre groupes expérimentaux, la proportion de jus d'ensilage pressé dans la ration totale des poulets de chair biologiques a été augmentée progressivement, passant de 0 % (K) à 3 % (P-3), 6 % (P-6) et enfin 9 % (P-9). Durant toute la durée de l'essai, les poulets ont pris en moyenne 42 g par jour, ce qui témoigne d'une production élevée en conditions biologiques. Les pertes ont été très faibles et aucune différence significative n'a été observée entre les groupes. La consommation d'aliment a augmenté significativement du groupe K au groupe P-9. Cependant, une diminution des performances de croissance a été observée entre ces mêmes groupes. Par conséquent, l'indice de consommation était significativement plus élevé dans le groupe P-9 que dans le groupe témoin. Les groupes d'alimentation ne présentaient pas de différences significatives pour aucun des paramètres de qualité de la carcasse analysés. Une bonne qualité de viande a été observée dans tous les groupes. Toutefois, la teneur totale en matières grasses du muscle pectoral a augmenté significativement du groupe K au groupe P-9. Ceci suggère des différences dans l'apport et/ou l'utilisation des nutriments. Il est possible qu'une déminéralisation partielle (teneur élevée en potassium et en cendres dans le jus pressé) ainsi qu'une réduction de l'acidité, ou une extraction d'acides aminés du jus pressé, puissent contribuer à des taux de mélange plus élevés sans diminution des performances.
2. Le biochar dans l'alimentation animale
Il y a des milliers d'années, les civilisations avancées utilisaient le charbon pour créer des sols agricoles fertiles. La production de charbon et son incorporation au sol peuvent également contribuer à la séquestration du carbone. Par ailleurs, des articles spécialisés et des publications scientifiques font état des effets positifs potentiels du charbon de bois destiné à l'alimentation animale (réduction des émissions et/ou amélioration des performances). Deux expériences sur ce sujet ont été menées par le HBLFA Raumberg-Gumpenstein dans le cadre du projet LIFE « farm4more ».
2.1 Étude du potentiel du charbon de bois (biochar) pour l'alimentation animale dans la réduction des émissions de méthane en élevage laitier
L'ajout de biochar (BK) ou de biochar et d'urée (BK+HS) à l'alimentation des vaches laitières n'a pas eu d'effet significatif sur la matière sèche et l'apport énergétique, comparativement au groupe témoin non traité. Aucune différence n'a été observée concernant la production ou la composition du lait. L'indice de conversion alimentaire, la digestibilité de la ration et la production de méthane n'ont pas été affectés par l'ajout de ces additifs. En résumé, l'ajout de biochar à l'alimentation des vaches laitières n'a pas réduit les émissions de méthane, mais n'a pas non plus eu d'impact négatif sur leur production laitière.
2.2 Effet du charbon de bois (biochar) dans l'alimentation sur les performances et les émissions des poulets à l'engraissement
Les groupes d'alimentation (avec et sans biochar) n'ont présenté aucune différence significative pour aucun des paramètres d'engraissement. Le poids des carcasses, mesuré individuellement pour chaque animal abattu, était généralement plus élevé dans le groupe témoin, tandis que le poids du muscle pectoral et le rapport muscle pectoral/carcasse étaient significativement plus faibles dans le groupe biochar. Aucune différence significative n'a été observée entre les groupes concernant les émissions . Numériquement, ces émissions étaient légèrement supérieures dans le groupe biochar, malgré une teneur en protéines plus faible dans l'aliment. Aucun effet significatif n'a été mesuré sur les émissions de N₂O ou de CH₄ . En résumé , l'ajout de biochar n'a pas permis de réduire significativement les émissions.
3. Des recherches qui vont plus loin
Les partenaires du projet construisent actuellement une usine pilote en Basse-Autriche pour la transformation d'ensilage d'herbe, de kee et de luzerne. L'objectif est également de transformer les extraits en produits commercialisables. Sur la base des résultats des essais réalisés, la technologie de l'ensemble de la chaîne de transformation sera optimisée. Le lancement commercial des premiers produits débutera en 2024.
Concernant la production de biochar à partir de bois ou de résidus agricoles, le projet travaille à la construction d'une usine prototype mobile et certifiée. Le biochar ainsi produit est actuellement utilisé pour l'amélioration des sols agricoles et pour le développement urbain (substrats pour arbres urbains favorisant l'enracinement et la rétention d'eau et de nutriments).
Rapport final :
action de grâces
Les auteurs remercient l’Union européenne pour son soutien financier au projet LIFE « LIFE Farm4More – Gestion agricole du futur pour de multiples retombées sur le climat et le développement rural » (numéro de projet LIFE 18 CCM/IE/001195 Farm4More). Pour plus d’informations sur ce projet, veuillez consulter le site www.farm4more.eu.
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Equipe du projet HBLFA Raumberg-Gumpenstein : Andreas Steinwidder, Manuel Winter, Reinhard Resch, Georg Terler, Michael Kropsch, Rita Gastenauer, Renate Mayer, Eduard Zentner Partenaires externes du projet – essais HBLFA: Michael Mandl 1 ; Ernst Holler 2 ; Joseph B. Sweeny 3 , Kevin McDonnel 3 1 tbw research GesmbH, Grünbergstr. 15, A-1120 Vienne 2 Biochar-Nergy GmbH, Gabersdorf 11, A-8424 Gabersdorf 3 École de biosystèmes et d'ingénierie alimentaire de l'UCD, salle 303, Centre des sciences agricoles et alimentaires de Belfield, Dublin 4, Irlande |
Image 1 : Les protéines destinées aux poulets de chair ont été obtenues à partir de trèfle (Photo : HBLFA Raumberg/Gumpenstein)
Image 2 : Petite presse pour l’extraction du jus d’ensilage – une installation plus grande est actuellement en construction en Basse-Autriche (Photo : HBLFA Raumberg/Gumpenstein)
Image 3 : Les émissions de méthane ont été testées dans notre chambre de respiration lorsque du charbon actif était utilisé comme aliment (Photo : HBLFA Raumberg/Gumpenstein)
