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méthode de conservation des fourrages De Wikipédia, l'encyclopédie libre
L'ensilage est une méthode de conservation des fourrages par acidification passant par la fermentation lactique anaérobie d'un fourrage humide. En fonction des différentes techniques utilisées, et de la nature des fourrages, on obtient un produit fini acide dont le pourcentage d'humidité varie de 50 % à 85 % environ. Plus le taux de matière sèche est élevé, plus les conditions d'anaérobiose sont difficiles à atteindre. À contrario, un taux d'humidité élevé entraîne des pertes au désilage et par fuite de jus, source potentielle d'odeurs.
Cette technique a largement contribué à l'industrialisation de l'agriculture ainsi qu'au développement des élevages intensifs. Elle est devenue depuis la seconde moitié du XXe siècle un élément essentiel des systèmes de polyculture-élevage. Elle est parfois abandonnée lorsqu'il s'agit d'élaborer des produits animaux de haute qualité gustative.
Il existe plusieurs voies de stockage et de conservation des fourrages[1] :
La plupart de ces méthodes sont tombées en désuétude à cause du succès de l'ensilage.
Il arrive occasionnellement que de l'herbe soit conservée dans la nature sous une forme équivalente à l'ensilage, notamment lorsque des chutes abondantes de feuilles mortes ou de neige recouvrent rapidement de l'herbe en début d'hiver. Les animaux sauvages grattent alors sous cette couche pour se nourrir. Les légumes lactofermentés et la choucroute sont une forme de conservation identique à l'ensilage appréciée depuis longtemps en alimentation humaine.
En 1877, un agriculteur solognot, Auguste Goffart, publia ses propres expériences sur la conservation en vert des fourrages. Il avait été influencé par les pratiques de paysans allemands inspirés par la choucroute depuis le début du XIXe siècle[4]. Ce livre fut l'objet d'une attention considérable aux États-Unis puis en Grande-Bretagne, les fermiers américains commencèrent à ensiler du maïs pour leurs vaches laitières. Rapidement, on mit au point des silos-tours chargés par des broyeurs-souffleurs (ensileuses à poste fixe) alors que les ensileuses mobiles n'existaient pas.
Avant que du matériel spécialisé et les bâches plastiques ne soient disponibles, on utilisait le matériel dévolu à la fenaison pour rentrer l'herbe préfanée. Les tas étaient réalisés à l'abri des pluies et fortement chargés car le fourrage n'était pas souvent haché.
À partir des années 1950, le matériel spécialisé est devenu d'usage courant et l'ensilage se développe vraiment. Le stockage sous hangar est resté longtemps populaire même avec les bâches plastiques, car il permettait l'affouragement en libre-service des animaux à l'abri. De plus le tas pouvait être chargé de petites bottes de foin ou de paille. Le problème était de faire avancer simultanément et assez vite la consommation de l'ensilage et celle du foin.
À partir des années 1990, l'utilisation d'ensileuses automotrices de forte puissances (jusqu'à 600 chevaux aujourd'hui) s'est généralisée, permettant une récolte très rapide. Sur ces machines, la conduite au travail est souvent déléguée à un robot alors que le chauffeur s'occupe du remplissage optimal de la remorque suiveuse et s'assure de la qualité du travail. La table de coupe peut être remplacée suivant les besoins par un système ramasseur (pick up) ou une table de coupe à maïs composée à becs rotatifs qui ont remplacé les traditionnels becs à maïs à chaînes. Étant donné la rapidité du chantier, le déchargement et la confection du silo nécessitent beaucoup de place et les tas sont presque toujours en extérieur[1].
L'utilisation des bâches plastiques pour les ruminants ou des silos tours surtout pour les porcs est aujourd'hui la règle. Certains silos tours parfaitement étanches sont munis de systèmes permettant l'évacuation de l'oxygène. L'utilisation de bâches et pneus sur les silos horizontaux est aujourd'hui contestée pour des raisons écologiques et esthétiques et l'utilisation des pneus usagés est réglementée[5] ; des couvertures naturelles comme l'ensemencement en céréales (orge notamment), ont été expérimentées ; la formation d'un feutrage racinaire dense après germination facilite le retrait de la couche isolante avant l'utilisation (désilage)[6]. Les graines peuvent être semées seules ou dans un broyat de végétaux[7].
L'ensilage peut être préfané ou non. Le préfanage abaisse le taux d'humidité, il est très pratiqué pour les ensilages d'herbe. Il utilise les mêmes machines que pour la fenaison. Pour des raisons de débit de chantier, des machines très performantes équipées de conditionneurs accélérant le séchage peuvent être utilisées. On vise alors un taux de matière sèche d'environ 35 %. L'ensilage a lieu jusqu'à 60 heures après la coupe[8].
Pour l'herbe, autour de 50 % de matière sèche, il s'agit du « haylage » dont la conservation peut nécessiter des silos-tours limitant le contact avec l'air. C'est l'épaisseur de l'ensemble qui assure l'anaérobiose (la privation d'air ou d'oxygène). Cette technique mise au point aux États-Unis dès les débuts de l'ensilage, d'abord pour le maïs, nécessite des investissements importants (silo, soufflerie, mécanisme de désilage).
L'utilisation de silos-tours reste assez peu fréquente en Europe en dehors de l'ensilage des grains humides pour les porcs qui permet un gain de temps important tout en évitant les frais de séchage du grain.
L'ensilage de grains de blé ou de maïs humides est fréquent dans les élevages de porcs, il est aussi utilisé comme complément énergétique dans les grands élevages de ruminants. La récolte est alors réalisée avec une moissonneuse-batteuse et le grain broyé sommairement et mis en silo-tour sans séchage.
Une technique largement développée aujourd'hui est l'enrubannage des balles, rondes ou carrées. Réalisé par des enrubanneuses, elle consiste à enrouler un film plastique autour de chaque botte et à obtenir ainsi l'anaérobiose. Il existe des enrubanneuses pour balles d'un poids allant d'une cinquantaine de kilos (machines chinoises notamment) à environ une tonne.
Une autre méthode consiste à introduire le fourrage dans un tube de plastique (silo-boudin) au moyen d'une machine spéciale.
Il existe une variante bon marché pratiquée en particulier dans les zones tropicales qui consiste à utiliser des sacs plastiques éventuellement récupérés ; il existe des emballages plastiques résistants de quelques dizaines de kilos à une tonne (bigsac). Cette méthode est utilisée pour l'ensilage de racines et de feuilles mélangées et broyées (manioc, patate douce) destiné aux petits élevages de porcs[9].
En dessous de 40 % de matière sèche, on parle des méthodes les plus communes d'ensilage. La technique la plus largement utilisée est celle du silo-couloir (silo-bunker ou bunker au Canada). Le fourrage, tout d'abord haché en particules dont la longueur avoisine le centimètre, est stocké à plat, en couches successives, sur une aire bétonnée entre deux murs, puis compacté à l'aide de tracteurs afin d'expulser le maximum d'air interstitiel et mis en anaérobiose définitive par recouvrement à l'aide d'une bâche de polyéthylène lestée par du sable (photo de titre) ou traditionnellement par des pneus usagés[1].
La même technique peut être utilisée en l'absence de murs limitant le silo ; elle procure alors un silo-taupinière ou silo-meule en Afrique et au Canada (fréquent pour la pulpe de betterave). Cette méthode reste la plus économique et se prête à toutes les évolutions[10].
En zone tropicale et à la saison sèche, l'ensilage est traditionnellement réalisé en silos-fosses ou silos-tranchées de 1,5 à 2 m de profondeur (photo historique), il peut être tassé au tracteur lorsque le remplissage atteint le niveau du sol, il est ensuite recouvert d'un plastique ou d'une couche de paille puis d'une couche de terre[11]. Cette technique a l'avantage de protéger le silo de l'action du soleil et est économique mais les autres types de silos sont aussi utilisés. Une variante est l'ensilage en cuves de béton préfabriquées (silos-cuves) que l'on enterre également.
En ce qui concerne le maïs, les conditions optimum de récolte se situent entre 30 et 35 % de matière sèche. C'est une valeur obtenue naturellement par le mûrissement de la plante entière. À ce stade, la teneur en sucres solubles, l'équilibre entre grain et tige, la facilité de tassement et de mise en anaérobiose sont les plus favorables. Un hachage trop fin (dimension moyenne inférieure au centimètre) ne permet pas une bonne rumination des animaux dont l'ensilage est la nourriture principale s'il n'est pas corrigé dans la ration. Il peut conduire à un trouble métabolique appelé acidose ; cependant, la plupart des grains doivent être éclatés pour obtenir une bonne efficacité digestive pour le bétail.
L'ensilage de sorgho à grain se réalise de la même façon que celui de maïs.
En Afrique, se pratique l'ensilage maïs grain-rafles pour les porcs[12]. Cette méthode est aussi envisagée en Europe pour les vaches laitières dans des rations comportant des légumineuses fourragères[13].
En ce qui concerne les graminées fourragères et les mélanges de graminées et de légumineuses, si des valeurs similaires sont souhaitables, elles ne sont pas toujours possibles car la teneur en matière sèche des graminées au moment de la récolte n'est que de 12 à 15 %. Un préfanage au champ après fauchage peut faire remonter cette teneur à 30 % pour les graminées ou 40 % pour les légumineuses ; cet objectif est parfois risqué car il nécessite un minimum de trois belles journées de suite (pas toujours évident fin avril début mai). En cas d'impossibilité, on ensile directement des graminées en utilisant une ensileuse à table de coupe, mais une teneur en matière sèche inférieure à 28 % conduit à des pertes par écoulement de jus et au désilage, sources d'odeurs, après la confection du silo[8].
En région de plaine et lorsque le climat n'est pas trop humide, une première coupe en ensilage précède une seconde en foin.
L'ensilage de graminées fourragères au printemps autorise des chantiers à grands débits comparativement au foin. S'il permet de produire plus intensivement des fourrages plus riches que les foins, il est assez délicat à réaliser et plus coûteux[14]. La richesse en protéines et en sucres solubles des graminées diminue très rapidement au printemps. Différer la récolte à cause de conditions météorologiques défavorables conduit à une baisse de qualité fourragère certaine[3].
Le rendement et la qualité de l'ensilage d'herbe sont deux aspects importants à prendre en compte pour garantir une alimentation optimale pour les animaux. Cependant, il est souvent difficile de concilier ces deux aspects car des choix doivent être faits.
Le rendement de l'ensilage dépend de plusieurs facteurs tels que l'espèce d'herbe, les méthodes de récolte et de conservation. Pour augmenter le rendement, il est possible d'opter pour une densité de semis plus élevée, un apport d'engrais adapté, une irrigation optimale ; le facteur le plus simple est de récolter la plante plus tard, cependant cela diminue la qualité qui détermine la productivité des animaux.
Le second levier est la qualité de l'ensilage qui dépend de la teneur en éléments nutritifs et de la digestibilité de l'herbe. Il est donc important de récolter l'herbe au bon stade de maturité, car une herbe trop mûre aura une teneur en éléments nutritifs plus faible et une digestibilité plus faible.
Il est également important de veiller à la conservation de l'ensilage pour préserver ses qualités nutritives (absence d'oxydation, limitation des pertes de matière sèche…).
En résumé, pour obtenir un ensilage d'herbe de qualité tout en maximisant la récolte, il est important de concilier les différents aspects de la gestion de l'herbe pour répondre aux besoins en quantité et qualité des produits[15].
Ces ensilages concernent surtout les régions où les rendements en maïs sont faibles (montagne, régions tropicales sèches) et certaines formes d'agriculture durable.
Les céréales utilisées sont principalement le triticale, le seigle et l'avoine. Le blé est possible mais, en Europe, il est mieux valorisé en grains secs et ne concerne donc que des opérations d'ajustement en cas de pénurie.
Les sorghos fourragers, sorghos à sucre (sorgum bicolor notamment en Chine[16]) et les nombreuses variétés fourragères de céréales et grandes graminées tropicales, éleusine, andropogon sudanensis (Sudan grass), millet perlé (ou mil à chandelles)[17], moha (setaria italica), herbe à éléphant (pennisetum purpureum), Paspalum s'ensilent de la même façon[11].
Les méteils modernes sont des associations céréales-légumineuses où la légumineuse est généralement un pois fourrager ou une vesce. La céréale sert de tuteur. Le taux de matière séche à la récolte doit être inférieur à 32 % pour que le compactage en silo soit possible. En Amérique et en Afrique, on utilise parfois des méteils maïs, éleusine ou sorgho associés à du soja, du niébé ou du lablab[18],[11].
Ces ensilages sont aussi réalisables en balles enrubannées[19].
Voir aussi Drêche#Drêches fermentées
Ces produits industriels supportent un transport plus ou moins long et obligent parfois à un remplissage du silo en plusieurs temps. Étant de consistance assez molle, ils ne peuvent généralement être tassés avec des engins, aussi les autres précautions usuelles doivent-elles être respectées rigoureusement :
Les mêmes méthodes peuvent être utilisées pour les pulpes de betteraves ou de pommes de terre humides.
L'ensilage des parties aériennes de plantes comme le manioc ou la patate douce avant récolte des racines permet de sauvegarder les feuilles de bonne valeur alimentaire[21].
L'ensilage des feuilles de manioc permet en milieu tropical de fournir aux bovins et caprins une source de protéines complémentaire au maïs. L'ensilage permet la conservation du fourrage et une réduction significative, de l'ordre de 75 %, de la concentration en cyanure d'hydrogène naturellement présent dans cette plante. L'ensilage ne semble néanmoins pas avoir d'influence sur les concentrations en cyanohydrine[22].
L'ensilage est un mode de conservation basé sur l'acidification. En fin de fermentation, le pH doit se situer en-dessous de 4,5 voire 4,2 pour des ensilages très humides.
Le taux de matière sèche varie assez largement dans les ensilages mais il est possible de définir des valeurs optimales à essayer d'atteindre pour obtenir un fourrage de meilleure qualité.
Dans tous les cas, la production de fourrage de qualité est conditionnée par la teneur en sucres solubles qui seront transformés en acide lactique et propionique par les bactéries lactiques naturellement présentes sur le fourrage, par la qualité du tassement, par la rapidité du chantier et de la mise en anaérobiose et, en conséquence, de l'acidification.
Un autre facteur de qualité est la longueur de hachage du fourrage : plus le fourrage est haché, moins il restera d'air après tassement, mais le hachage fin diminue la valeur en fibres de la ration. Le désilage doit aussi être réalisé soigneusement en réalisant une coupe nette au front, si possible.
Ce sont des conservateurs visant à augmenter la rapidité d'acidification, la stabilité et la durée de conservation de l'ensilage. Ils sont de trois types :
Les bottes enrubannées peuvent être servies dans des rateliers adaptés ou déroulées mécaniquement à l'auge.
Les silos-couloirs sont adaptés à l'utilisation en libre-service, méthode économique ne nécessitant qu'une barrière ratelier ou même un fil de clôture électrique mais peu adaptée aux grands troupeaux. Le désilage mécanique avec des tracteurs ou des chariots élévateurs munis d'outils adaptés est très fréquent.
Les remorques ou automotrices mélangeuses-distributrices sont de plus en plus utilisées.
Les silos-tours comprennent un système de désilage incorporé.
L'ensilage de fourrages est une méthode de conservation biologique souvent comparée à la fabrication de la choucroute, néanmoins les mesures d'hygiène ne sont pas les mêmes.
Plusieurs risques liés à l'ingestion par les animaux d'ensilage contaminé sont à limiter :
Il existe aussi un risque d'exposition des travailleurs de la filière alimentation du bétail à des poussières de céréales ou d'ensilage contaminées[26],[27].
En Europe, la récupération des jus, s'il y en a, est obligatoire. La récupération des bâches et emballages plastiques agricoles est organisée. Le conditionnement des bâches usagées peut être effectué avec certaines presses à bottes rondes facilitant leur transport vers les centres de retraitement. Le recyclage des pneus utilisés sur les silos est encore problématique, mais ils sont souvent remplacés par des sacs de sable.
L'ensilage est lié aux pratiques d'élevages intensives : fortes fumures azotées et potassiques pour les ensilages, épandage de lisiers. Les régions européennes les plus concernées par les excédents d'azote dans le sol semblent correspondre aux zones d'élevage très intensif (Pays-bas, Flandres, Irlande, Danemark, Allemagne, Scanie, Bretagne, Plaine du Pô).
Ils sont discutés, mais il semble que l'ensilage affecte au moins le goût du lait, moins riche et moins varié que lorsque les animaux mangent du foin ou bien entendu de l'herbe en pâture, et que cela ne passe pas inaperçu des consommateurs[28].
Les tests effectués sur ce sujet sont nombreux. Dans une thèse de docteur vétérinaire en faisant la recension en 2010, l'auteur arrivait aux conclusions suivantes :
Le lait de vaches recevant de l'ensilage peut être contaminé par des spores de Clostridium butyricum, néfastes à la fabrication de fromages. Les précautions usuelles diminuent ce risque[30]. Ces précautions sont une préoccupation constante des éleveurs, d’autant que le prix du lait payé à l'éleveur tient compte de la qualité bactériologique[31].
La position des entreprises laitières et fromagères sur le sujet est variable. Si la réglementation bio ne mentionne pas de contre-indications à l'alimentation par ensilage[32], le cahier des charges biodynamique Demeter limite son utilisation. Dans des appellations d'origine contrôlée prestigieuses, fromagères comme le Comté, le Margériaz (Bauges) et le Laguiole ou de viande comme le Fin gras du Mézenc, l'ensilage est interdit. Ces dispositions font l'objet de décrets (exemple pour le Comté[33]).
L'ensilage est étudié pour conserver d'autres produits comme les fumiers avant méthanisation. Ils nécessitent en général l'ajout de sucres pour assurer une fermentation acide avant formation de méthane[34].