La spectrométrie dans le proche infra-rouge pour évaluer la valeur alimentaire des fourrages

Barotin Charlène, Bonnal Laurent, Andueza D., Maudemain S., Jost J., Caillat H., Julien Lionel, Juanes Xavier, Lesnoff Matthieu, Assouma Mohamed Habibou, Picard F., Fumat N., El Radi H., Barre P.. 2021. La spectrométrie dans le proche infra-rouge pour évaluer la valeur alimentaire des fourrages. Fourrages (247) : 41-49.

Titre anglais : Near infrared spectrometry to evaluate the feed value of forages

Quartile : Q4, Sujet : AGRICULTURE, DAIRY & ANIMAL SCIENCE

Résumé : La spectrométrie dans le proche infra-rouge (SPIR ou NIRS en anglais) permet d'évaluer la valeur nutritive des fourrages et même leur valeur alimentaire si elle est appliquée sur du matériel frais. En effet, elle permet d'estimer les teneurs en matière azotée, en cellulose brute (ou en parois ou en ligno-cellulose) en matière organique et en matière sèche ainsi que la digestibilité cellulase. Ces données sont utilisées pour la prévision de la valeur alimentaire des fourrages (Unités Fourragères : UF, Protéines Digestibles dans l'Intestin: PDI et Unités d'Encombrement: UE) à partir de l'utilisation de différents modèles de régression. Les estimations SPIR reposent sur l'établissement d'une relation entre les valeurs obtenues par une méthode de référence et les données d'absorbance spectrale. Une base d'étalonnage est ainsi construite et doit correspondre à la diversité des échantillons analysés. Pour cela, elle est complétée régulièrement en y ajoutant des points " atypiques ". Une diversité croissante de fourrages est utilisée en agriculture pour faire face aux aléas climatiques et à la volonté de diminuer les intrants. En particulier, de plus en plus de mélanges d'espèces sont utilisés sous différentes formes : en vert, en foin ou en ensilage. Cette diversité nécessite la collecte des spectres d'absorption et l'analyse chimique de plusieurs centaines voire de plusieurs milliers d'échantillons. Face à ces contraintes, le CIRAD et l'INRAE ont fait le choix d'une démarche de mutualisation de leurs bases fourragères respectives et de pouvoir donc profiter collectivement de la diversité de chacun. Ceci a été possible grâce à une standardisation des analyses chimiques de référence et des spectres d'absorbance entre laboratoires. Cette méthode, non destructive et peu couteuse tend vers une évolution des appareils qui se miniaturisent et permet une analyse dans les exploitations. Les avancées dans ce domaine sont discutées dans cet article.

Résumé (autre langue) : Near Infrared Spectrometry (NIRS) is used to evaluate the nutritional value of forages and even their feed value if applied to fresh material. Indeed, it allows to estimate the contents of nitrogenous matter, crude cellulose (or walls or ligno-cellulose), organic matter and dry matter as well as the cellulase digestibility. These data are used to predict the feed value of forages (Forage Units: FU, Digestible Protein in the Intestine: DPI, and Bulking Units: BU) using different regression models. The NIRS estimates are based on the establishment of a relationship between the values obtained by a reference method and the spectral absorbance data. A calibration base is thus built and must correspond to the diversity of the analyzed samples. For this, it is regularly completed by adding "atypical" points. An increasing diversity of forages is used in agriculture to cope with climatic hazards and the desire to reduce inputs. In particular, more and more species mixtures are used in different forms: green, hay or silage. This diversity requires the collection of absorption spectra and the chemical analysis of several hundred or even several thousand samples. Faced with these constraints, CIRAD and INRAE have chosen to pool their respective forage databases and thus benefit collectively from the diversity of each. This was possible thanks to a standardization of chemical reference analyses and absorbance spectra between laboratories. This method, non-destructive and inexpensive, tends towards an evolution of the devices which become miniaturized and allows an analysis in the farms. The advances in this field are discussed in this article.

Mots-clés Agrovoc : composition des aliments pour animaux, alimentation des animaux, fourrage, valeur nutritive, spectroscopie infrarouge

Mots-clés libres : Near infrared spectrometry, Feed value of forage, Spectral absorption, Biochemical composition, Forage diversification

Classification Agris : Q54 - Composition des aliments pour animaux
U30 - Méthodes de recherche

Champ stratégique Cirad : CTS 2 (2019-) - Transitions agroécologiques

Auteurs et affiliations

• Barotin Charlène, INRAE (FRA)
• Bonnal Laurent, CIRAD-ES-UMR SELMET (FRA) ORCID: 0000-0001-5038-7432
• Andueza D., INRAE (FRA)
• Maudemain S., ARVALIS Institut du végétal (FRA)
• Jost J., IDELE (FRA)
• Caillat H., INRAE (FRA)
• Julien Lionel, CIRAD-ES-UMR SELMET (FRA) ORCID: 0000-0002-3015-0638
• Juanes Xavier, CIRAD-ES-UMR SELMET (FRA) ORCID: 0000-0003-2325-3070
• Lesnoff Matthieu, CIRAD-ES-UMR SELMET (FRA) ORCID: 0000-0002-5205-9763
• Assouma Mohamed Habibou, CIRAD-ES-UMR SELMET (FRA) ORCID: 0000-0002-8163-0340
• Picard F., INRAE (FRA)
• Fumat N., ARVALIS Institut du végétal (FRA)
• El Radi H., ARVALIS Institut du végétal (FRA)
• Barre P., INRAE (FRA)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/599967/)

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