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Éclairage des étables : Effet de l'éclairage sur la production laitière
Éclairage des étables : Effet de l'éclairage sur la production laitière
La production laitière est un indicateur clé de la performance lactée des vaches laitières. Des conditions d'éclairage adéquates peuvent améliorer leur capacité de production et contribuer significativement à l'augmentation de la production laitière. En tant que mammifères ruminants, les vaches laitières ont généralement besoin de plus de 12 heures d'exposition à la lumière pour s'adonner efficacement à des activités telles que l'alimentation, l'exercice, la rumination et la production laitière. De plus, une gestion adéquate de la lumière peut stimuler la sécrétion de prolactine, améliorant ainsi la quantité et la qualité du lait produit par les vaches laitières. Par conséquent, les exploitations laitières du plateau devraient mettre en place des systèmes d'éclairage pour répondre aux besoins d'activité et de production des vaches laitières. Des recherches ont montré qu'une prolongation artificielle de l'exposition quotidienne à la lumière des vaches laitières en lactation peut entraîner une augmentation notable de la consommation de fourrage et de la production laitière, ce qui peut améliorer la viabilité économique de l'élevage laitier.
1. Matériels et méthodes
1.1 Conception expérimentale et regroupement
Cette étude a été menée dans une ferme laitière des montagnes du plateau, du 16 au 30 juillet. Cinquante vaches Holstein en bonne santé, de 3e à 4e parité et de 2e à 3e mois de lactation, ont été sélectionnées et réparties en 10 groupes, un groupe étant désigné comme groupe témoin et les neuf autres comme groupes expérimentaux. Les facteurs influençant la production laitière dans l'étable comprennent : A) la durée d'éclairage ; B) la température de couleur de la lumière ; et C) l'intensité lumineuse. Chaque facteur a été testé à trois niveaux différents afin d'évaluer l'impact de divers paramètres d'éclairage sur la production laitière des vaches laitières en lactation. Le plan d'expérimentation des niveaux de facteurs est détaillé dans le tableau 1.
Tableau 1 Tableau des niveaux de facteurs expérimentaux
À l'aide des facteurs et niveaux expérimentaux décrits dans le tableau 1, la table expérimentale orthogonale L9(34) a été créée avec le logiciel SPSS 27.0 (voir tableau 2). Cela a donné lieu à un total de 9 groupes expérimentaux, chacun composé de 5 vaches.
Tableau 2 Tableau de conception d'expériences orthogonales
1.2 Gestion de l'alimentation pendant l'expérience
La production laitière du groupe de vaches expérimentales a été évaluée les 14 et 15 juillet afin de confirmer que toutes les vaches présentaient une production laitière normale. L'expérimentation officielle s'est déroulée du 16 au 30 juillet. Du 14 juillet jusqu'à la fin de l'expérimentation, la composition des concentrés, des fourrages et du fourrage de toutes les vaches des groupes témoin et expérimental est restée la même.
1.3 Indicateurs et méthodes de mesure
1.3.1 Configuration de l'éclairage des étables et surveillance des paramètres
Différents niveaux de facteurs ont été établis selon les groupes expérimentaux présentés dans le tableau 2. Pour cette expérience, un ensemble de détecteurs de lumière a été placé à 60 à 80 cm du sol, sous chaque éclairage de l'étable des vaches en lactation, à des fins de surveillance. L'éclairage a été conçu avec des lampes spécifiques de couleur chaude (3 000 k), des lampes à mercure (4 000 k) et des lampes LED (5 000 k) pour répondre aux critères expérimentaux.
Les cinq vaches du groupe témoin ont été gérées conformément aux pratiques d’éclairage originales de la ferme.
1.3.2 Mesure de la production laitière
La production laitière quotidienne de chaque groupe de vaches expérimentales a été enregistrée à l’aide du système de gestion de la production laitière.
1.4 Analyse des données
Les données expérimentales ont été analysées avec le logiciel SPSS 27.0 afin d'évaluer l'impact de la durée d'éclairage, de la température de couleur et de l'intensité lumineuse sur la production laitière des vaches en lactation, avec un seuil de signification fixé à p < 0,05. De plus, les résultats des tests orthogonaux ont été examinés pour déterminer les effets interactifs, ce qui permettra d'orienter les stratégies de gestion de l'éclairage , le choix des lampes et le réglage des paramètres de contrôle de l'étable.
2. Résultats et discussion
2.1 Statistiques de production laitière pendant l'expérience
Du 16 au 30 juillet 2023, la production laitière de chaque groupe de vaches expérimentales a été enregistrée quotidiennement et les résultats statistiques sont présentés dans le tableau 3.
2.2 Analyse des résultats des tests
2.2.1 Analyse des effets principaux
Français L'analyse de l'effet principal des données de test de production laitière moyenne quotidienne présentées dans le Tableau 3 a été réalisée à l'aide du logiciel statistique SPSS 27.0 pour évaluer l'impact de la durée d'exposition à la lumière, de la température de couleur de la lumière et de l'intensité lumineuse sur la production laitière. Les résultats sont résumés dans le Tableau 4 : La valeur de p de signification pour le facteur A est de 0,002, ce qui est inférieur au seuil de 0,05. La valeur de p de signification pour le facteur B est de 0,004, également inférieure à 0,05. En revanche, la valeur de p de signification pour le facteur C est de 0,066, supérieure à 0,05. Par conséquent, les principaux effets du facteur A (durée d'exposition à la lumière) et du facteur B (température de couleur de la lumière) sont considérés comme significatifs (P < 0,05), indiquant qu'ils influencent la production laitière.
Tableau 3 Production laitière des vaches laitières de chaque groupe
Tableau 4 Test des effets inter-sujets
2.2.2 Comparaison détaillée et analyse intuitive
À l'aide des informations statistiques présentées au tableau 3, nous avons calculé la variation de la production laitière quotidienne moyenne pour chaque groupe test en comparant la période de référence à la période test. Ces variations de production laitière ont été documentées dans le tableau d'analyse intuitive du tableau 5.
Tableau 5 Tableau de calcul d'analyse intuitive
La colonne du facteur A du tableau 5 indique que ses trois niveaux ont été testés dans trois expériences différentes. Par exemple, le niveau A1 (10 h) a été utilisé dans les tests S-4, S-7 et S-9. Le total des résultats de A1 est noté K11, et la moyenne de ces résultats est également notée K11. Plus précisément :
K11 = 5,79 + 10,86 + 13,82 = 30,47. Ainsi, K11 = K11/3 = 10,16. Le calcul de la somme et de la moyenne des résultats des tests pour les autres facteurs suit la même méthode que pour A1. Les différences entre K11, K12 et K13 mettent en évidence les variations entre les trois niveaux du facteur A. La qualité de ces niveaux peut être évaluée par leurs valeurs moyennes. Par exemple, dans le tableau 5, K12 > K13 > K11 indique que A2 (15 h) est le niveau le plus efficace.
Par conséquent, la combinaison optimale identifiée dans le tableau 5 est A2-B1-C3. Cela signifie que lorsque les conditions d'éclairage dans l'étable des vaches en lactation sont fixées à 15 heures de lumière, une température de couleur de 3 000 K et un niveau d'éclairement de 200 lx, l'augmentation de la production laitière est maximisée.
2.2.3 Analyse de la gamme des facteurs d'éclairage affectant la production laitière
D'après le tableau 5, la plage pour A (durée d'éclairage) est de 11,42. Pour B (température de couleur), elle est de 6,61. Et pour C (intensité lumineuse), elle est de 6,4. Cela indique que A (durée d'éclairage) présente la plage la plus large et l'impact le plus significatif, ce qui en fait le principal facteur d'influence. Pour mettre en évidence les différences moyennes à chaque niveau des facteurs d'influence, la figure 1 illustre que la combinaison d'éclairage optimale est A2-B1-C3, ce qui concorde avec les résultats de la comparaison globale et de l'analyse visuelle.
Figure 1 : Moyennes de niveau de chaque facteur
2.2.4 Analyse d'un seul facteur statistique
Tableau 6 Production laitière sous un seul facteur A
Tableau 7 Comparaisons multiples du rendement laitier à chaque niveau sous un seul facteur A
En utilisant l'analyse factorielle unique du modèle linéaire général de SPSS 27.0, le tableau 6 montre que A2 présente la production laitière additionnelle moyenne la plus élevée, soit 21,580 kg. La production laitière additionnelle moyenne pour les trois niveaux du facteur A est classée du plus petit au plus grand : A1, A3 et A2. Le tableau 7 indique que les différences de valeurs moyennes entre A2 et A1 et A3 sont statistiquement significatives, confirmant que A2 représente le niveau optimal pour le facteur A.
Le tableau 8 révèle que B1 présente la production laitière additionnelle moyenne la plus élevée, soit 20,657 kg. Les valeurs moyennes des trois niveaux du facteur B sont classées du plus petit au plus grand : B3, B2 et B1. D'après le tableau 9, les différences de valeurs moyennes entre B1, B2 et B3 sont significatives, ce qui indique que B1 est le niveau le plus favorable pour le facteur B.
Le tableau 10 montre que C3 présente la production laitière additionnelle moyenne la plus élevée, soit 20,663 kg. Les valeurs moyennes des trois niveaux du facteur C sont classées du plus petit au plus grand, comme suit : C1, C2 et C3. Le tableau 11 montre que les différences de valeurs moyennes entre C3, C1 et C2 sont significatives, ce qui fait de C3 le niveau optimal pour le facteur C.
Tableau 8 Production laitière sous un seul facteur B
Tableau 9 Comparaisons multiples du rendement laitier à chaque niveau sous un seul facteur B
Tableau 10 Production laitière sous un seul facteur C
Tableau 11 Comparaisons multiples du rendement laitier à chaque niveau sous un seul facteur C
Le mode combiné de contrôle de l'éclairage A2-B1-C3 améliore significativement la production laitière, conformément aux résultats d'une analyse comparative intuitive complète et d'une analyse de la portée. Cela indique que la configuration d'éclairage optimale pour l'étable des vaches laitières de cette exploitation laitière est A2-B1-C3.
Cette étude a identifié trois facteurs d'éclairage clés influençant la production laitière et la performance des vaches laitières en lactation dans les exploitations laitières en plateau : la durée d'éclairage, la température de couleur et l'éclairement. Un test orthogonal avec trois facteurs à trois niveaux a été réalisé à l'aide du logiciel SPSS 27.0. L'analyse des données expérimentales a révélé que la durée d'éclairage et la température de couleur étaient les principaux facteurs affectant la production laitière. Les données ont été examinées plus en détail à l'aide d'une analyse comparative intuitive complète, d'une analyse factorielle des différences extrêmes et de statistiques à facteur unique. Il a finalement été déterminé que les vaches laitières produisaient le plus de lait dans des conditions d'éclairage de 15 heures, avec une température de couleur de 3 000 K et un niveau d'éclairement de 200 lx.
Dans les grandes exploitations laitières contemporaines, l'environnement d'élevage joue un rôle crucial dans les performances de production des vaches laitières. Cependant, il n'existe actuellement aucune approche standardisée ni mesure précise pour une gestion et un contrôle efficaces. Outre les conditions d'éclairage abordées dans cette étude, d'autres facteurs environnementaux ont un impact significatif sur la production laitière, notamment la qualité de l'air, la température, l'humidité et le niveau sonore dans l'étable. L'élevage laitier intelligent étant encore en développement dans les régions de plateaux, cette recherche vise à mieux comprendre l'impact de l'éclairage sur la production laitière des vaches laitières et à utiliser des expériences orthogonales élargies et des analyses de données pour établir des paramètres d'éclairage optimaux. Cela pourrait contribuer à améliorer l'environnement d'élevage dans des exploitations laitières similaires et, à terme, à améliorer la production et la qualité du lait des vaches laitières dans les grandes exploitations.
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