Les facteurs nutritionnels et antinutritionnels des fourrages destinés aux ruminants

Abstract

Notre étude a porté sur l’évaluation des éléments minéraux majeurs et mineurs (Ca, P, Mg, Na, K, Cu, Zn, Mn et Fe) et sur la détermination des paramètres physico-chimiques : matière sèche (MS), humidité, matière minérale (MM) et matière organique (MO) de l’arbuste halophyte Atriplex halimus et du sol (en plus de son pH) sur lequel il pousse dans la région agro-pastorale Essaada (localité d’El Haouche au Sud-Est de Biskra). De plus, une analyse des teneurs en éléments toxiques (Pb et Cd) a été réalisée. Un premier protocole expérimental a été mis en oeuvre au cours duquel ont été mensuellement déterminées les concentrations en minéraux essentiels et toxiques dans Atriplex halimus sur une période de dix mois dans les feuilles et les tiges et pour chaque fraction de la plante, de la fraction apicale I jusqu’à la fraction basale V. Les taux enregistrés en macroéléments et en oligoéléments sont plus élevés dans les feuilles que dans les tiges (P<0.05), à l’exception des taux du Cu qui sont similaires (P> 0.05). Les taux du rapport Ca/P et ceux du K sont plus élevés dans les tiges que dans les feuilles (P<0.05). Les teneurs en P, Mg, Na, K, Cu, Zn et en Mn enregistrées dans les cinq fractions des feuilles sont comparables (P> 0.05). Par ailleurs, la fraction apicale I a la teneur la plus faible en Ca (9.2 ± 2.7 g/kg MS) et en Fe (665 ± 207 mg /kg MS). Le taux du rapport Ca/P le plus élevé a été constaté dans la fraction V (4.74 ± 2.5) et le plus faible dans la fraction I (3.10 ± 2.1). Comparativement aux résultats des fractions des feuilles, ceux des tiges indiquent une diminution progressive du sommet vers la base et une différence significative (P<0.001) a été constatée entre les cinq fractions à l’exception des taux en Mn qui sont analogues (P>0.05). Les éléments toxiques (Pb et Cd) mesurés dans les feuilles et les tiges de l’arbuste sont semblables et équivalentes aux teneurs naturelles (P>0.05). Des prélèvements saisonniers de sol et d‘arbuste objets de notre étude ont été effectués au cours du deuxième protocole expérimental afin de mettre en évidence les relations entre les teneurs en minéraux essentiels et non essentiels (Pb et Cd) dans les deux matrices (sol et végétal). L’étude des caractéristiques physico-chimiques du sol révèle qu’il est de texture argilo-limoneuse et de pH alcalin. Sa teneur en P assimilable varie de 35 à 113 mg/kg MS. Les taux de la MS, humidité, MM et de la MO diffèrent significativement d’une saison à une autre (P<0.01 et P<0.001). Les valeurs du pH sont légèrement influencées par la saison (P<0.05). Les concentrations des macroéléments et des oligoéléments du sol varient d’une saison à une autre (P<0.05), à l’exception de celles du Na et du Mn qui restent constantes au cours du temps (P>0.05). Les taux moyens du Pb mesurés sont de l’ordre de 5.50 ± 1.19 et de 5.89 ± 0.43 mg/kg MS au cours de l’automne et de l’hiver respectivement. Ceux du Cd varient de 0.20 ± 0.074 à 0.22 ± 0.057 mg/kg MS respectivement pour les mêmes saisons. Les taux de la MS, humidité, MM et de la MO dans les feuilles et les tiges d’Atriplex halimus sont variables d’une saison à une autre (P<0.05). Les taux les plus élevés en humidité sont enregistrés au cours de l’automne (7 % pour les tiges et 6.11 % pour les feuilles), ceux de la MM sont de l’ordre de 19 % et 6 % dans les feuilles et les tiges respectivement (au cours de la période d‘été). Les teneurs en minéraux majeurs et mineurs diffèrent significativement (P<0.05) d’une saison à une autre à l’exception des taux de Na qui restent invariables (P>0.05). Celles du Cu sont comparables (P>0.05) alors qu’en automne elles atteignent 18.65 ± 8 et 8 ± 1.46 mg/kg MS dans les feuilles et les tiges respectivement (P=0.0035). Au cours de l’été les taux du rapport Ca/P diffèrent significativement (P = 0.0062) entre les feuilles et les tiges. Au cours de l’hiver, les taux moyens du Pb enregistrés dans les feuilles diffèrent significativement (P<0.05) de ceux des tiges : 2.18 ± 0.46 contre 1.33 ± 0.64 mg/kg MS. Des corrélations significatives (P<0.01) ont été observées entre les taux de Mg et de K du sol et ceux de l’arbuste étudié. Les coefficients calculés sont de l’ordre de 0.5965 et de 0.4616 respectivement. De plus, les taux du Cu dans le sol et la plante fourragère varient dans le même sens et avec une intensité similaire (P< 0.01) avec un coefficient de corrélation de l’ordre de 0.80. Nos résultats montrent que l’arbuste étudié Atriplex halimus constitue une source importante de minéraux à l’exception du P et du Mn. Un apport supplémentaire de ces éléments est nécessaire. Ce déficit est lié probablement à la nature du sol (carbonaté) et du pH élevé ; ces deux facteurs réduisent la translocation de ces minéraux du sol vers la plante. Les teneurs en Cd et en Pb dans le sol et dans l’arbuste étudié sont naturelles non nocives pour l’environnement et pour les animaux qui broutent cet arbuste. Our study focused on the evaluation of major and minor mineral elements (Ca, P, Mg, Na, K, Cu, Zn, Mn and Fe) and on the determination of physicochemical parameters: dry matter (DM), Mineral matter (MM) and organic matter (OM), of the halophytic shrub Atriplex halimus and soil (in addition to its pH) on which it grows in the agro-pastoral region of Essaada (locality of El Haouche in the South-East Of Biskra). In addition, an analysis of the contents of toxic elements (Pb and Cd) was carried out. A first experimental protocol was implemented during which the essential and toxic mineral concentrations in Atriplex halimus were determined monthly during ten months in the leaves and stems, in the five fractions of the plant from upper one I to lower one V. Major elements and trace elements levels are higher in leaves than in stems (P <0.05), with the exception of Cu levels that are similar (P> 0.05). The Ca/P ratio and K were higher in stems than in leaves (P <0.05). The P, Mg, Na, K, Cu, Zn and Mn levels recorded in the five leaf fractions are comparable (P> 0.05). In addition, fraction I had the lowest Ca and Fe contents (9.2 ± 2.7 g / kg DM) (665 ± 207 mg / kg DM) respectively. The highest Ca/P ratio was found in fraction V (4.74 ± 2.5) and the lowest in fraction I (3.10 ± 2.1). Compared to leaf fractions results, stems ones decreased from upper fraction I to lower fraction V and a significant difference (P <0.001) was observed except for Mn contents which were similar (P> 0.05). The toxic elements (Pb and Cd) measured in the leaves and stems of the shrub are similar and considered to be normal (P> 0.05). Seasonal soil and shrub samples were studied during the second experimental protocol in order to highlight the relationships between the essential and non-essential (Pb and Cd) minerals. The study of the physico-chemical characteristics of the soil reveals that it is of clay-silty texture and has alkaline pH. Phosphorus content varies from 35 to 113 mg / kg DM. DM, moisture, and OM levels differ significantly from one season to another (P <0.01 and P <0.001). The pH values are slightly influenced by season (P <0.05). The concentrations of major elements and trace elements in soil vary from one season to another (P <0.05), with the exception of those of Na and Mn which remain constant during the four seasons (P> 0.05). Mean Pb levels measured were 5.50 ± 1.19 and 5.89 ± 0.43 mg / kg DM during the autumn and winter respectively. The Cd values ranged from 0.200 ± 0.074 to 0.220 ± 0.057 mg / kg DM for the same seasons, respectively. DM, moisture, MM and OM levels in the leaves and stems of Atriplex halimus are variable from one season to another (P <0.05). The highest moisture levels are recorded during the autumn (7% for stems and 6.11% for leaves), while MM level is in the order of 19% and 6% in leaves and stems respectively (during the summer period). The major and minor mineral content differed significantly (P <0.05) from one season to another, with the exception of Na levels which remains invariable (P> 0.05). Those of Cu are in the same order (P> 0.05), whereas in autumn they reached 18.65 ± 8 and 8 ± 1.46 mg / kg DM in the leaves and stems respectively (P = 0.0035). During the summer, the Ca/P ratio differed significantly (P = 0.0062) between leaves and stems. In winter, average Pb levels recorded in leaves differed significantly (P <0.05) from those of stems 2.18 ± 0.46 versus 1.33 ± 0.64 mg / kg DM. Significant correlations (P <0.01) were observed between soil Mg and K levels and those of the shrub studied. The calculated coefficients are of the order of 0.5965 and 0.4616 respectively. In addition, Cu levels in the soil and the forage plant studied vary in the same direction and with a similar intensity (P <0.01) and the correlation coefficient is in the order of 0.80. Our results show that the studied shrub Atriplex halimus is an important source of minerals with the exception of P and Mn. An additional contribution of these elements is necessary. This deficit is probably related to the nature of the soil (carbonate) and high pH, both factors reduce the translocation of these minerals from the soil to the plant. The levels of Cd and Pb in the soil and in the studied shrub are natural and not harmful for the environment nor for the animals grazing this shrub. شملت دراستنا تقييم المعادن الرئيسية و الثانوية (الكالسيوم Ca و الفوسفور P، المغنيسيوم Mg، الصوديوم Na، البوتاسيوم K، النحاس Cu، الزنك Zn، المنغنيز Mn و الحديد Fe) و تحديد الخصائص الفيزيائية و الكيميائية: المادة الجافة (DM)، الرطوبة، المادة المعدنية (MM)، و المادة العضوية (OM) لشجيرة القطف (Atriplex halimus) و التربة (بالاضافة الى درجة الحموضة PH) التي تنمو عليه في المنطقة الزراعية الرعوية السعدة (بلدة الحوش جنوب شرق بسكرة). و بالاضافة الى ذلك، تم اجراء تحليل لمحتوياتها من العناصر السامة (الرصاص و الكادميوم). في البروتوكول التجريبي الاول تم تحديد تركيزات المعادن الاساسية و السامة في Atriplex halimus شهريا و لمدة عشرة اشهر في الاوراق و السيقان و في كل قسم من خمسة اقسام قسمت اليها النبتة من الجزء I قمي الى الجزء V قاعدي. تراكيز العناصر الرئيسية و الثانوية اعلى في الاوراق مما كانت عليه في السيقان (P< 0.05)، باستثناءمعدلات متشابهة للنحاس (P> 0.05). معدل النسبة Ca/P و معدل K اعلى في السيقان مما كانت عليه في الاوراق (P< 0.05). و كانت تركيزات P، Mg، Na، K، Cu، Zn و Mn المسجلة في الاجزاء الخمسة للاوراق متماثلة (P>0.05). علاوة على ذلك، الجزء I لديه ادنى محتوى من الكالسيوم (9.2±2.7g / kg DM) والحديد(207 ± 665 mg / kg DM). تم العثور على اعلى نسبة Ca/P في الجزء V (4.74 ± 2.5) و ادناها في الجزء I (3.10 ± 2.1). بالمقارنة مع الناتئج المسجلة في اجزاء الاوراق، لوحظ وجود تناقص تدريجي من القمة الى القاعدة في تلك الخاصة بالسيقان و فرق واضح (P<0.001) بين الاجزاء الخمسة باستثناء نسب Mn المتشابه P>0.05). العناصر السامة (الرصاص و الكادميوم) التي قيست في اوراق و سيقان الشجيرة لها مستويات متقاربة و طبيعية (P>0.05). في البروتوكول التجريبي الثاني اخذت عينات موسمية من التربة و الشجيرة موضع دراستنا لتسليط الضوء على العلاقة بين المحتويات من العناصر الرئيسية و السامة (Cd و Pb). و تكشف دراسة الخصائص الفيزيائية و الكيميائية للتربة انها مزيج من الصلصال و الطين و ذو طبيعة قلوية. يتراوح محتواه من P بين 35 الى 113 mg / kg MS. معدلات MS، الرطوبة، MM و MO تختلف اختلافا كبيرا من موسم الى اخر (P<0.001 و P<0.01). لوحظ تاثر طفيف للمواسم على درجة الحموضة (P>0.05). تختلف تركيزات العناصر الرئيسية و الثانوية في التربة من موسم الى اخر (P>0.05)، باستثناء تركيزات Mn و Na التي تظل ثابتة خلال الفصول الاربعة (P>0.05). متوسط معدلات الرصاص في حدود 1.19±5.50 و 0.43 ± 5.89 mg / kg في الخريف و الشتاء، على التوالي. تتراوح نسبة الكادميوم من 0.074 ± 0.200 الى 0.057± 0.220 mg / kg MS على التوالي، لنفس المواسم. معدل DM، الرطوبة، MM و MO في اوراق و سيقان Atriplex halimus تختلف من موسم لاخر (P<0.05). و سجلت اعلى نسبة للرطوبة خلال فصل الخريف (7% في السيقان و 6.11 % في الاوراق)، اما نسب MM فهي في حدود 19% في السيقان و 6% في الاوراق خلال فترة الصيف. مستويات المعادن الرئيسية و الثانوية تختلف اختلافا كبيرا (P<0.05) من موسم الى اخر باستثناء نسب Naالتي تبقى دون تغيير (P>0.05). نسب النحاس متقاربة (P>0.05)، لكنها تبلغ في الخريف 8±18.65 و1.46± 8 mg / kg MS في الاوراق و السيقان على التوالي (P=0.0035). خلال فصل الصيف النسب Ca/P تختلف اختلافا كبيرا (P=0.0062) بين الاوراق و السيقان. خلال فصل الشتاء، يختلف متوسط معدلات الرصاص المخزنة في الاوراق كثيرا (P<0.05) عن السيقان 0.46 ± 2.18 مقابل 0.64 ± 1.33 mg / kg MS. لوحظ ارتباط ملموس (P<0.01) بين معدلات Mg و K في التربة وفي الشجيرة محل دراستنا. المعاملات المحسوبة في حدود 0.5965 و 0.4616 على التوالي. و علاوة على ذلك، فان مستوى النحاس في الارض و النبتة العلفية المدروسة يتغير في نفس الاتجاه (P<0.01) و معامل الارتباط في حدود 0.80.