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Detectiion Dess Chaleurss Dess Detectiion Dess Chaleurss Dess Document Transcript

  • ISARA-Lyon Centre d’Elevage de POISY 23 rue Jean Baldassini Le Crêt - 74330 POISY 69364 LYON CEDEX 07 MEMOIRE de FIN D’ETUDES DETECTION DES CHALEURS DES VACHES LAITIERES PAR VIDEOSURVEILLANCE : EVALUATION DE METHODES D’UTILISATION. EVALUATION DE METHODES D’UTILISATION Mémoire de Fin d’Etudes GIROUD Olivier 35e Promotion (2002-2007) Elève - Ingénieur ISARA-Lyon Date : Le 21 Septembre 2007 Enseignant Responsable : M. Alain GAY Directeur de Mémoire : M. Thierry HETREAU
  • Ce document ayant été réalisé par un Elève - Ingénieur de l'ISARA-Lyon dans le cadre d'une convention avec le Centre d’Elevage de POISY, toute mention, communication ou diffusion devra faire état de l'origine ISARA-Lyon et du Centre d’Elevage « Lucien Biset » de POISY. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 -2-
  • Remerciements, Je tiens à remercier l’ensemble des personnes ayant contribué au bon déroulement de mon stage de fin d’étude et à la réalisation de ce mémoire de fin d’études : En premier lieu, M. Thierry HETREAU, mon maître de stage pour son encadrement et sa disponibilité tout au long de mon stage. M. Alain GAY, mon professeur suiveur I.S.A.R.A., pour ses conseils et son soutien. Le directeur du Centre d’Elevage « Lucien Biset » de POISY, Mr Philippe PLUVINAGE, l’ensemble des formateurs : Emilie BERTHOLDY, Adeline GAILLOT, Marcel DELABRE, Dominique DUBONNET, Bruno MANIGLIER, Hervé PERDRIX, Jacques PRADAL, Romaric PUTHOD, ainsi que les secrétaires : Cindy DURET, Geneviève FOURNIER, Françoise GRAVIER, et Nathalie OPPIZZI, pour la qualité de l’accueil qui m’a été réservé. L’équipe ayant participé à la mise en place de l’essai, Mme Claire PONSART de l’U.N.C.E.I.A., M. François BADINAND de l’E.N.V.L. et M. Pierre PACCARD de l’Institut de l’Elevage. Les stagiaires avec qui j’ai partagé mon temps de travail, Cédric, Aurélien, Gaëlle, Aissam, Pierre et Franck. Sophie, ma famille, mes amis de longue date, ceux de l’I.S.A.R.A., plus ou moins moutes, pour leur présence physique ou téléphonique. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 -3-
  • Liste des sigles et des abréviations D.A.C. : Distributeur Automatique de Concentrés D.E.C. : Détecteur Electronique de Chevauchement E.L.I.S.A. : Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay F.S.H. : Follicule Stéroïde Hormone GnRH : Gonadotropin Releasing Hormone I.A. : Insémination Artificielle I.A.1 : Première Insémination Artificielle I.A.F. : Insémination Artificielle Fécondante I.A.R. : Increase Activity Ratio I.A.C. : Increase Activity Count I.N.R.A. : Institut National de la Recherche Agronomique I.S.A.R.A : Institut Supérieur d’Agriculture et d’Agroalimentaire en Rhône Alpes I.V.V. : Intervalle Vêlage Vêlage L.H. : Luteinizing hormone M.F.E : Mémoire de Fin d’Etude N.E.C. : Note d’Etat Corporel P.O. : Phase Ovulatoire P.L. : Phase Lutéale U.N.C.E.I.A. : Union Nationale des Coopératives d’Elevage et d’Insémination Artificielle U.R.C.E.O. : Union Régionale des Coopératives d’Elevage de l’Ouest V.L. : Vache Laitière vs : versus Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 -4-
  • Table des matières INTRODUCTION.......................................................................................... - 5 - 1 I. DETECTION DE L’ŒSTRUS EN ELEVAGE LAITIER .................... - 4 - I.1 COMPRENDRE L’ŒSTRUS D’UNE VACHE LAITIERE ET SES COMPORTEMENTS:..................- 4 - a. L’œstrus, l’une des quatre phases du cycle oestral. ...............................................................- 4 - b. Les principales modifications comportementales au cours de l’œstrus:................................- 5 - b.1 L’acceptation du chevauchement ................................................................................................... - 6 - b.2 Les signes secondaires entre vaches .............................................................................................. - 7 - b.3 Autres signes .................................................................................................................................. - 9 - b.4 Validité relative des signes........................................................................................................... - 10 - c. Facteurs influant la manifestation de signes de chaleurs : ..................................................- 11 - c.1 Des facteurs intrinsèques à la vache :.......................................................................................... - 12 - c.2 Des facteurs d’ambiance et de conditions d’élevage.................................................................... - 13 - I.2 BIEN DETECTER LES CHALEURS DES VACHES LAITIERES : .............................................- 15 - a. Passer du temps à surveiller le troupeau. ............................................................................- 16 - b. S’aider d’outils spécifiques à la détection des chaleurs : ....................................................- 17 - b.1 Le planning d’élevage :................................................................................................................ - 17 - b.2 Les systèmes d’enregistrement de l’activité :............................................................................... - 18 - b.3 Les animaux détecteurs :.............................................................................................................. - 18 - b.4 Les détecteurs de chevauchement : .............................................................................................. - 19 - b.5 Les autres systèmes ...................................................................................................................... - 21 - c. Synchroniser les chaleurs pour simplifier la surveillance : .................................................- 23 - II. EXPERIMENTATION: « COMPARAISON DE DIFFERENTES METHODES D’UTILISATION D’UN DISPOSITIF DE VIDEO- SURVEILLANCE POUR LA DETECTION DES CHALEURS »......... - 25 - 2.1 PROTOCOLE DE L’ETUDE « SURVEILLANCE DES CHALEURS PAR VIDEOSURVEILLANCE »....- 25 - a. Matériels...............................................................................................................................- 25 - b. Méthodes...............................................................................................................................- 26 - c. Analyses ................................................................................................................................- 28 - 2.2 RESULTATS DE L’ETUDE :............................................................................................- 31 - Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 -5-
  • a. La méthode « Caméra - 3x30 » : ..........................................................................................- 31 - b. Comparaison des différentes méthodes d’observation :.......................................................- 32 - b.1. Durée d’observation.................................................................................................................... - 32 - b.2. Temps réel observé : ................................................................................................................... - 33 - b.3. Sensibilité et spécificité ............................................................................................................... - 36 - c. L’intérêt d’un visionnage 24h/24 : .......................................................................................- 38 - c.1 Répartition des premières acceptations du chevauchement :....................................................... - 38 - c.2 Répartition des jours selon le nombre de VL en chaleur: ............................................................ - 40 - d. Profils de cyclicité ...............................................................................................................- 40 - III. DISCUSSION SUR L’UTILISATION DE LA VIDEOSURVEILLANCE ........................................................................... - 42 - 3.1 DISCUSSION SUR LES RESULTATS. ................................................................................- 42 - a. La détection des phases ovulatoires :...................................................................................- 42 - b. Optimisation du délai début de chaleur - IA : ......................................................................- 44 - 3.2 LIMITES DES RESULTATS DE L’ETUDE ET PERSPECTIVES ...............................................- 46 - a. Les conditions matérielles de l’essai:...................................................................................- 46 - b. Les méthodes utilisées dans l’essai: .....................................................................................- 50 - 3.3 SOLUTION INNOVANTE : UTILISATION D’UN SYSTEME DE VIDEOSURVEILLANCE. .........- 51 - a. Avantages du système de vidéosurveillance. ........................................................................- 51 - b. Limites du système de vidéosurveillance. .............................................................................- 53 - b. Conséquences technico-économiques de l’utilisation de la vidéosurveillance :..................- 57 - CONCLUSION............................................................................................. - 61 - LISTE DES TABLEAUX ............................................................................ - 64 - LISTE DES FIGURES ................................................................................ - 66 - LISTE DES PHOTOS.................................................................................. - 67 - BIBLIOGRAPHIE ....................................................................................... - 68 - ANNEXES………………………………………………………………… - 74 - Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 -6-
  • Ce mémoire de fin d’études fait la synthèse d’une étude de terrain qui s’est déroulée au Centre d’Elevage « Lucien Biset » de POISY (74) : utilisation d’un système de vidéosurveillance pour détecter les chaleurs des vaches laitières. On retrouvera dans cet écrit les connaissances bibliographiques sur le sujet, les résultats de l’essai, leurs discussions et les limites de l’étude. Ce mémoire a été précédé d’un travail de groupe de quatre étudiants en 5ème année à l’I.S.A.R.A.1 durant leur domaine d’approfondissement P.A.Q.T.2. Ce travail en amont a aidé à la mise en place de l’essai. L’idée d’utiliser ce type de système de vidéosurveillance pour surveiller les chaleurs est celle de Thierry HETREAU, formateur au Centre d’Elevage « Lucien Biset » de POISY. La ferme du Centre fonctionne grâce à du personnel qui habite loin du site, ce qui rend la surveillance du troupeau difficile et pénible. Les résultats de reproduction sont en baisse depuis quelques années. De plus, les contacts que M. HETREAU a avec des éleveurs au cours de formations de reproduction, l’ont conforté dans l’idée d’utiliser un moyen nouveau pour la détection des chaleurs. Le Centre d’Elevage « Lucien Biset » de POISY est un centre de formation support d’expérimentations. Il s’y est déjà déroulé de nombreux essais : impact de la températures de litières sur les mammites, recherche des meilleurs facteurs d’appétence, effets de la spartamine dans l’alimentation…La ferme du Centre d’Elevage « Lucien Biset » de POISY était donc le support idéal pour accueillir cette expérimentation. 1 Institut Supérieur d’Agriculture et d’Agroalimentaire de Rhône Alpes 2 Production Animale Qualité et Traçabilité Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 -1-
  • Après l’alimentation, la reproduction est le second poste à maîtriser dans les élevages laitiers car la marge d’amélioration est importante dans ce domaine. La détérioration de la fertilité observée depuis 15 ans, surtout dans les troupeaux à hauts potentiels laitiers, s’est accompagnée d’un allongement de délai de mise à la reproduction des femelles (CHEVALLIER et HUMBLOT - 1998). La pratique de l’Insémination Artificielle (I.A.) utile à l’amélioration de la génétique a été adoptée par la majorité des éleveurs pour rester compétitifs (GEERS et al. - 1998). D’après l’U.N.C.E.I.A3, avec un total de 3 455 684 inséminations en 2002 en troupeaux laitiers français, l'insémination est le principal outil de l'amélioration génétique et de la reproduction, avec un taux de pénétration de l'ordre de 70 à 80 % selon les régions. Cependant la pratique de l’I.A. contraint à identifier les chaleurs des vaches pour pouvoir les inséminer au bon moment. Actuellement, d’après un article de BARBAT et al. (2006), le taux de réussite à la première IA chez la vache en lactation est relativement stable, proche de 55 %, en Montbéliarde. En Holstein, la baisse est de 1 % par an pour les trois premières lactations depuis les années 2000, avec un taux inférieur à 40 % en 2003 à partir de la deuxième lactation. Cette baisse est supérieure à la dégradation qui semblerait être expliquée par la sélection laitière estimée entre 0,3 et 0,5 % par BOICHARD (1998). L’intervalle entre vêlage s’est accru d’un jour par an en Holstein depuis quelques années, pour atteindre plus de treize mois aujourd’hui (408 jours). Cette tendance est moins marquée et plus récente en Montbéliarde (388 jours) (BARBAT et al. - 2006). Ces chiffres montrent une dégradation continue et rapide des résultats de reproduction chez les bovins laitiers. De nombreux facteurs peuvent expliquer cette baisse des résultats de reproduction. La sélection de plus en plus importante des vaches laitières visant à produire plus de lait va à l’encontre de bons résultats de reproduction. Mais cette sélection n’est pas la seule responsable de cette dégradation. La conduite d’élevage et notamment le temps que l’éleveur consacre à la surveillance des chaleurs, apparaît comme un élément de plus en plus déterminant dans les résultats de fertilité d’un troupeau. (KINSEL et ETHERINGTON - 1998, DISKIN et SREENAN - 2000). La détection des chaleurs affecte directement l’intervalle 3 Union Nationale des Coopératives d’Elevage et d’Insémination Animale Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 -2-
  • « vêlage-vêlage », et par conséquent la production laitière. Améliorer l’efficacité de la détection des chaleurs peut augmenter significativement les profits d’une exploitation laitière (PECSOK et al. - 1994) Cependant, les éleveurs ont de moins en moins de temps à consacrer à la surveillance de leur troupeau, ou du moins estiment devoir y consacrer moins de temps, pour diverses raisons : baisse de la main d’œuvre, augmentation de la taille des troupeaux, participation à des réunions, besoin de temps libre… Un système de surveillance automatisé, permettant d’enregistrer les activités du troupeau de façon continue, pourrait pallier ce manque de temps, en particulier pour la surveillance des vêlages et le repérage des chaleurs. Un tel système pourrait contribuer à l’amélioration des performances de reproduction, sachant que les conditions de vêlage et la détection des chaleurs sont deux leviers importants pour la maîtrise de la fécondité. De plus ce système de surveillance vidéo peut-être employé à d’autres utilisations, comme la surveillance générale du troupeau ou le suivi d’une vache en particulier (vêlage, maladie…). Le fonctionnement de ce système en continue, y compris la nuit permet d’augmenter la plage de surveillance, limitée aux heures de présence de l’éleveur dans les surveillances classiques. Parmi l’ensemble des facteurs à améliorer pour mieux maîtriser les résultats de reproduction chez la Vache Laitière (V.L.), nous avons choisi de nous concentrer sur la simplification et l’amélioration du taux de détection des chaleurs. Un système de vidéosurveillance peut-il être utilisé pour surveiller plus efficacement les chaleurs des vaches laitières ? Dans une première partie nous ferons un point bibliographique sur la détection des chaleurs. Nous commencerons par décrire ce qu’est le cycle oestral d’une vache, en développant plus précisément la période d’œstrus, avec ses manifestations de chaleurs. Puis nous donnerons les principaux conseils pour une détection efficace des chaleurs et développeront les facteurs favorisant l’expression de celles-ci. Dans une seconde partie, nous exposerons les conditions et les résultats de l’expérimentation menés au Centre d’Elevage de POISY « Lucien Biset » sur la vidéosurveillance des chaleurs. Dans une dernière partie, nous discuterons des résultats obtenus et de l’utilisation de cette nouvelle méthode de détection des chaleurs par vidéosurveillance. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 -3-
  • I. Détection de l’œstrus en élevage laitier Cette partie a pour but de faire un point de la bibliographie sur la détection de l’œstrus. Après une partie relativement théorique autour du cycle oestral, les modifications comportementales d’une vache au cours de l’œstrus et les facteurs favorisant les manifestations de signes de chaleurs, le second chapitre est plus axé sur des recommandations éleveurs. Les deux chapitres ont pour but de mieux comprendre ce qu’est l’œstrus et d’aider à sa détection. I.1 Comprendre l’œstrus d’une vache laitière et ses comportements: L’œstrus est une phase du cycle oestral ou sexuel (Cf. Figure n°1). a. L’œstrus, l’une des quatre phases du cycle oestral. Le cycle oestral se définit comme l’ensemble des modifications comportementales, anatomiques et physiologiques qui traduisent, chez la femelle, les modifications cycliques de l’ovaire. La durée du cycle chez la vache, en moyenne de 21 jours, peut être comprise entre 18 et 24 jours (VAILES - 1992, NEBEL - 2004). Les cycles ovariens débutent au moment de la puberté et peuvent se manifester pendant toute la vie. La vache est une femelle à reproduction non saisonnière, elle présente une activité cyclique toute l’année. La gestation fait suite à l’ovulation, dans le cas d’une réussite à l’I.A. C’est donc la principale cause d’interruption des cycles. Chez beaucoup de mammifères, une période d’anovulation de durée variable suit la parturition. (PONSART – 2003) L’évolution de la composition des ovaires permet de définir quatre phases aux cours du cycle oestral. Le découpage du cycle en quatre phases suit la maturation des follicules, des follicules primordiaux jusqu’au corps jaune : L’œstrus : La période d’œstrus correspond à la période de vraies chaleurs. Au cours de cette phase, le follicule de « De Graaf » mûrit. Le follicule de « De Graaf » est le dernier stade du follicule ovarien qui va libérer l’ovocyte lors de l’ovulation. La durée de cette phase est très variable selon les publications, mais on peut s’accorder à dire qu’elle est comprise en moyenne entre 6 heures et 14 heures. Cette variation est probablement due aux diverses conditions des essais (Cf. Tableau n°1): L’acceptation du chevauchement est le signe comportemental spécifique d’une vache en chaleur : le premier et le dernier marquent le début et la fin de l’œstrus et donc des chaleurs. D’autres signes de manifestations sont visibles mais ne sont pas spécifiques à cette période. L’ensemble de ces signes est décrit au § I.1.b. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 -4-
  • Figure n°1 : Le cycle oestral d’une vache. (NYSENHOLC J. et al. - 1996) Etudes Conditions de l’essai Durée moyenne de l’oestrus HURNICK - 1975 - 7,5 h à 10,1h PIGGOTT et al. – 7,2 h 1996 SENGER, 1994 12,1 h. (entre 0,4 et 37,8h.) WALKER et al. - Prim’Holstein – Système 9,5 h 1996 HeatWatch® DRANSFIELD et al. 2055 Oestrus – 7,1h. (+/- 5,4h) -1998 Système HeatWatch® NEBEL - 1998 Génisses Prim’Holstein 10,3h. 48 Frisonnes et 41 Jersiennes à la XU et al., (1998) 8,6 h. Pâture - HeatWatch® AT-TARAS - 2001 - 5,75 h ANONYM – 2003 1500 vaches 8-9h (mini 4,5h.) NEBEL – 2004 2600 Prim’Holstein 7,3 h. (dont 30% < 4,4h.) 15 Prim’Holstein – Observation KERBRAT – 2004 14,1 h. (+/- 4,5 h.) vidéo 24h./24. ROELOFS et al. - 67 Prim’Holstein – 94 ovulations – 11,4 h. (+/- 4,4 h.) 2005 Observation 30 min. toutes les 3h. Tableau n° 1 : Durée moyenne de l’oestrus selon différentes sources.
  • Le metoestrus : Cette période se caractérise par l’ovulation qui se fait 10-12 heures après le début de cette période. L’ovocyte est pondu par le follicule de « De Graaf », qui se transforme en corps jaune. Ce dernier atteint sa taille maximum 8 à 18 jours après les chaleurs. Il produit une hormone, la progestérone, qui prépare l’utérus à recevoir un éventuel fœtus. Cette période dure en moyenne 72 heures. le dioestrus : Si l’ovocyte n’a pas été fécondé, le corps jaune régresse en quelques jours pendant cette phase. La lyse du corps jaune, ou lutéolyse, est provoquée par une prostaglandine, produite par l’utérus. La production de progestérone chute. Entre-temps, plusieurs follicules sont recrutés pour se développer. Si l’ovocyte est fécondé, il va s’implanter dans l’utérus et la période de gestation commence. L’utérus ainsi stimulé produit de la progestérone, tout comme le corps jaune qui persiste. La progestérone bloque le départ d’un nouveau cycle, ce qui empêche une nouvelle fécondation. Le di-oestrus s’étale sur 17 jours en moyenne. le pro-oestrus : Durant cette phase, un seul follicule est recruté, pour se transformer en follicule de « De Graaf » au cours de l’œstrus. La production d’œstrogènes est alors maximum. Sa durée est en moyenne de 10 heures. Selon certaines sources, seulement deux phases sont distinguées : la période ovulatoire (P.O.) et le diœstrus. Dans ce cas, la P.O. est découpé en 3 périodes de pro-oestrus, suboestrus (ou oestrus) et metoestrus. L’évolution des hormones aux cours du cycle oestral est décrit en ANNEXE n°1 (Cf. ANNEXE n° 1 : Les hormones aux cours du cycle oestral). Pour les deux principales hormones de la reproduction, la L.H.4 et la progestérone, on peut dire que leur concentration est inverse, la concentration en progestérone est élevée au cours du di-œstrus, celle de la L.H. élevée pendant la phase ovulatoire. b. Les principales modifications comportementales au cours de l’œstrus: La vache change de comportements pendant la phase de la P.O. : ces manifestations sont appelées « chaleurs ». Selon le Larousse Agricole de MAZOYER (2002), « la chaleur est le comportement particulier d’une femelle correspondant à la période appelée oestrus, pendant laquelle cette femelle accepte l’accouplement avec un mâle et peut être fécondée. Afin de déterminer le moment le plus propice à l’insémination, il est important de bien 4 L.H. : Luteinizing hormone Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 -5-
  • connaître les signes de chaleur et surtout les trois stades du développement de la chaleur, soit pré-chaleur au moment du pro-oestrus, vraie chaleur au moment de l’œstrus, et après-chaleur au cours du metoestrus ». Certains signes, au cours du pro-oestrus annoncent la venue de l’œstrus, d’autres signalent que l’œstrus est terminé, au cours du metoestrus. Les signes de manifestation de chaleurs varient donc en fonction de la période du cycle : pro-oestrus, oestrus, metoestrus. LACERTE (2003) présente le tableau suivant pour synthétiser les différents signes observables selon les périodes du cycle (Cf. Tableau n°2) : Les vaches se montrent dans l’ensemble plus discrètes qu’avant dans la manifestation de leurs chaleurs (PHILIPOT - 2001). La durée des vraies chaleurs correspond à la durée de l’oestrus décrit ci-dessus (Cf. Tableau n°1, § I.1.a). b.1 L’acceptation du chevauchement Photo n° 1 : Une acceptation du chevauchement L’acceptation du chevauchement définit l’œstrus. Ceci est reconnu de tous. La vache en oestrus reste immobile quelques secondes, malgré l’autre vache qui pèse sur sa croupe et l’enserre généralement de ses pattes avant (Cf. Photo n°1). La plupart du temps, une durée minimale de 2 secondes est prise en compte pour différencier une acceptation d’un refus. La vache chevauchée doit avoir la possibilité physique de se dégager. La durée moyenne d’une acceptation est comprise entre 2,5 et 3,5 secondes (DRANSFIELD et al. – 1998, XU et al. - 1998). Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 -6-
  • Période du Pro-oestrus Oestrus (vraie Metoestrus cycle (pré chaleur) chaleur ou rut) (après chaleur) - Agitation de l’animal - Vulve très - La vache ne se laisse plus - Crainte des autres congestionnée, monter mais peut parfois vaches couleur rougeâtre. monter les autres - Tentative de monte - Mucus très filant et - Ne fait que sentir les autres chez d’autres vaches clair - Plus souvent redevient - Vulve congestionnée - Vaches nerveuse, calme. humide et légèrement aux aguets - Mucus visqueux et Signes rosée - Beuglements d’apparence laiteuse externes - Mucus pouvant être - Vulve décongestionnée - Beuglements. fréquents - Le saignement survient 24 à - Moins d’appétit. - Peut retenir sont lait 48 heures après le début de - La vache se laisse cette période et est observée monter sans se chez environ 50% des vaches. dérober, seul signe fiable du rut. Tableau n° 2 : Signes observables en fonction de la période du cycle. (LACERTE et al., 2003)
  • L'acceptation du chevauchement reste le signe décrit le plus spécifique (HAFEZ et al. - 1969), bien qu’il ne soit pas assez sensible. Il ne se rencontre que chez 37 % à 58 % des vaches en oestrus (Cf. Tableau n°3). De plus, même parmi les vaches concernées, cette activité ne se répète qu'un nombre de fois limité, en moyenne entre 5 et 16 fois par période d’œstrus (Cf. Tableau n°4) soit 1 à 3 fois par heure durant cette période. L’ensemble des acceptations de chevauchement est inclus dans la période d’œstrus. Il existe donc des oestrus courts ainsi que des chevauchements peu nombreux et de courte durée. Le très faible nombre de "faux positifs"5 est mis en évidence par une très bonne spécificité supérieure à 95 % (HEERCHE et NEBEL - 1994, ORIHUELA - 2000). C'est le signe le plus fiable rencontré pour l’étude d’un ensemble d'animaux. Cependant l’activité d’acceptation du chevauchement ne représente qu’une infime partie d’apparition des signes de chaleurs, environ 1 % (SENGER - 1994, KERBRAT et DISENHAUS - 2004). Le plus intéressant pour l'observateur est donc de recueillir le (ou les quelques) signe(s) lui permettant la détection de la plus grande part du troupeau. Car si l’acceptation du chevauchement reste plébiscité (diffusion et validité), la prise en compte de ce seul comportement laisse des failles qui expliquent l’intérêt des signes secondaires. En effet, ce signe très spécifique est peu sensible compte tenu du fait que toutes les vaches ne l’expriment pas pendant la période d’œstrus potentiel, que sa durée est courte et qu’il peut donc être difficile voire impossible à détecter au cours de la période d’œstrus. b.2 Les signes secondaires entre vaches Les signes secondaires au cours de l’œstrus autre que l’acceptation du chevauchement ne sont donc pas à négliger. Mais, s'ils ne font pas consensus, leur étude reste intéressante ne serait-ce que par leur persistance et leur diffusion dans les élevages. Voici une liste des signes secondaires pouvant être observés en élevage : Les chevauchements : Une vache peut se faire chevaucher sans accepter le chevauchement (VAN EERDENBURG et al. - 1996, DISKIN et SREENAN - 2000). Dans ce cas, il faut faire attention, car la vache qui chevauche peut également être dans la période d’œstrus. Une vache en chaleur peut donc chevaucher d’autres congénères (GRAY et VARNER - 1993, HEERCHE et NEBEL - 1994, HERES et al. - 2000). Lorsqu’une vache en chevauche une autre, au moins une, dans 90 % des cas serait en oestrus, et les deux dans 71% 5 Faux positif : un faux positif est une vache acceptant le chevauchement hors d’une période d’oestrus. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 -7-
  • % d’œstrus accompagnés Sources d’acceptations du chevauchement ROELOFS et al. (2005) 58 % KERBRAT et DISENHAUS (2004) 50 % VAN EERDENBURG et al. (1996) 37 % LYIMO et al. (2000) 53 % Tableau n° 3 : Nombre d’oestrus accompagnés de l’acceptation du chevauchement selon différentes sources. Nombre Etudes Conditions de l’essai d’acceptations par chaleur Prim’Holstein - WALTON et al. – Observation caméra 5,5 1987 continue Détecteur de SENGER - 1994 14,1 chevauchement PIGGOTT et al. - - 4,6 1996 WALKER et al., 1996 Holstein – HeatWatchTM 10,1 DRANSFIELD et al. - 2055 Oestrus - 8,5 (+/- 6,6) 1998 Système HeatWatchTM AT-TARAS et SPAHR 6,2 - - 2001 NEBEL - 1993 Génisses Prim’Holstein 16,3 (+/- 11,6) 48 Frisonnes et 41 XU et al. - 1998 Jersiennes à la Pâture - 11,2 (+/- 0,93) HeatWatchTM KERBRAT et 15 Prim’Holstein - 8,2 DISENHAUS - 2004 Observation vidéo 24h./24 Tableau n° 4 : Nombre d’acceptation du chevauchement par période d’oestrus selon différentes sources.
  • des cas. Et si ce rapport n’est pas constaté par tous, certains trouvent cependant que dans un grand nombre de cas (85 %) la vache chevauchant (et non chevauchée) est en oestrus (ORIHUELA - 2000, ROELOFS et al. - 2005). Cela affecte donc au chevauchement (ou tentatives) une bonne sensibilité à la détection des comportements d’œstrus. Par contre la spécificité est faible : plus de 90 % des vaches qui chevauchent ou tentent de chevaucher sont également en dehors de leur période d’œstrus (WILLIAMSON et al. - 1972). Certains conseillent d’attendre la répétition jusqu’à six fois de ce signe avant d’en lire là un signe de chaleur (VAN EERDENBURG et al. - 1996). Le chevauchement par l’avant (ou tentative) est reconnu comme être un signe spécifique par différents auteurs avec une sensibilité acceptable : 25 % des vaches en oestrus l’expriment (VAN EERDENBURG et al. - 1996). Les contacts : Une vache en chaleur peut appuyer son menton sur une autre vache, au niveau de la croupe ou de l’encolure (WILLIAMSON et al. - 1972, VAN EERDENBURG et al. - 1996). Elle peut également en cajoler un autre se frotter contre elle (HERES et al. - 2000), lui donner de petits coup d’épaules ou de tête (GRAY et VARNER - 1993). Léchage ou flairage : La vache peut avoir tendance à renifler la zone périnéale d’une autre vache. Elle a tendance à lécher les autres sur la tête ou vers l’arrière train. (WILLIAMSON et al. - 1972, VAN EERDENBURG et al. - 1996, HERES et al. - 2000) Ces signes doivent être considérés comme secondaires : c'est-à-dire qu'ils complémentent d’autres informations (et en premier lieu l’acceptation du chevauchement, signe primaire). Mais ils ne peuvent pas conduire seuls à un "diagnostic" d’œstrus. Selon leur fréquence (VAN EERDENBURG et al. - 1996, HERES et al. - 2000) et/ou leur association (SENGER - 1994), ils peuvent cependant laisser penser qu'une vache est probablement en chaleur. Ajoutés à la connaissance individuelle des vaches par l'éleveur, ces signes peuvent amener ce dernier à inséminer. Ce type de décision repose plus sur l’appréciation personnelle que sur des faits objectifs. Cette appréciation reste nécessaire dans certains cas comme celui des vaches à « chaleurs discrètes » (pas d’acceptations du chevauchement). Ces signes en eux-mêmes ne sont pas nouveaux, ils sont observés par les éleveurs depuis toujours. Ce qui est nouveau, c’est leur grand intérêt dans la détection des chaleurs. Les signes secondaires peuvent constituer de bons repères par leur détection aisée et leur bonne répartition au sein des troupeaux (Cf. Figure n°2) mais ils manquent de spécificité, puisqu’ils peuvent être couramment observés, même en dehors des périodes d’œstrus. Pour conclure à la Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 -8-
  • 50 44%b 100 % 100 % 56 % 90 % 22 % 58 % Nombre observé(s) pendant l'oestrus 40 30 20 10 0 Lech Ren Fro Est chev Chev ChevAv Accept a Signes Figure n° 2 : Moyenne du nombre d’apparition des différents signes au cours de l’œstrus (KERBRAT et DISENHAUS, 2004) a Lech = Lèche d’autres vaches ; Ren = Renifle ; Fro = Se frotte à d’autres vaches ; Est chev = Est chevauchée sans accepter ; Chev = Chevauche ; ChevAv = Chevauche par l’avant ; Accept = accepte le chevauchement. b Le chiffre en rouge représente le pourcentage d’œstrus au cours desquels on a observé ce signe
  • venue en chaleur, il faut avoir observé la répétition de ces comportements à de nombreuses reprises, dans un laps de temps court, moins d’un quart d’heure (PHILIPOT - 2002). b.3 Autres signes D’autres signes, observables sans la présence d’autres vaches peuvent être observés. L’activité générale de la vache est augmentée (Cf. Figure n°3): La quantification des déplacements de la vache est également un signe exploité pour la détection de l’oestrus. L’augmentation de la marche et la diminution des couchages peuvent être les témoignages d’une certaine fébrilité oestrale. Elle a tendance à être plus nerveuse, à aller plus aux contacts des autres. Elle peut marcher sur un cercle ou suivre une congénère « à la trace » (GRAY et VARNER - 1993, HEERCHE et NEBEL - 1994, DRANSFIELD et al. - 1998, HERES et al. - 2000). . Lorsque cette activité est quantifiée, elle peut servir de moyen de détection. Elle se note soit par l’appréciation globale de l’éleveur, soit par l’utilisation de podomètres. Un graphique issu d’un tableau de KERBRAT et DISENHAUS (2004), montre la proportion de temps passé aux principaux comportements, durant les jours précédent et suivant l’œstrus (Cf. Figure n° 4). Grâce à cette figure, on peut voir qu’une vache en chaleur passe plus de temps à se déplacer, à être debout dans les passages, à changer de place. Elle reste aussi moins couchée. On voit qu’une vache en chaleur à tendance à être plus agitée qu’une autre. Une étude de KIDDY (1978), démontre que l’activité augmenterait de 3,9 en aire paillée et 2,8 fois en logettes, entre la phase d’œstrus et les autres phases du cycle. L’effet habitat a un impact sur l’augmentation de l’activité. De plus, dans cette étude, une différence d’activité significative a été observée entre V.L., ce qui a permis de déduire qu’une variation d’activité doit être calculée par rapport à une base propre à chaque V.L. Une étude plus récente de BERNY et PACCARD (2003), a permis de comparer ce phénomène entre des vaches à la pâture et celles en stabulation : une vache marche 3 fois plus lorsqu’elle est en oestrus en stabulation, et seulement 2 fois plus lorsqu’elle est en pâture. On peut observer un mucus vaginal filant lors de l’œstrus. La vulve devient rose, humide et enflée (DISKIN et SREENAN - 2000). Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 -9-
  • activité motrice alimentation repos Figure n° 3 : Variation d’activité 15 autour de l’œstrus (HURNIK et al., 1975) 10 Durée (en heures) 5 0 -4 -2 0 +1 +3 Jours par rapport à l'oestrus 220,1c 187,3 196 346,2 146,5 100% Légende b : 90% Boit NS 80% Temps passé (en %) Mange NS 70% 60% Marche *** 50% Est debout dans les passages ** 40% Est debout dans l’air de couchage * 30% 20% Est couché ** 10% 0% Lut1 Lut2 Oest-1 Oest Oest+1 Période du cycle oestral a Figure n° 4 : Temps passé aux principaux comportements par jour, aux cours des jours précédent et suivant l’oestrus (n VL = 11) (KERBRAT et DISENHAUS - 2004) a Oest = jour de l’oestrus ; Oest+1 = jour suivant l’oestrus ; Lut1 = premier jour de la première moitié de la phase lutéale ; Lut2 = premier jour de la seconde moitié de la phase lutéale ; Oest – 1 = jour précédent l’oestrus b NS = Non Significatif ; * = P<0,05 ;** = P<0,01 ; *** = P<0,001 c Le chiffre en rouge représente le nombre de changement de position au cours des cinq périodes.
  • La résistance électrique du tractus génital est modifiée au cours de l’œstrus (Cf. Figure n° 5) Les beuglements peuvent être plus fréquents (Cf. Figure n° 6): Une baisse d’ingestion, et baisse de la production de lait (DISKIN et SREENAN - 2000, GRAY et VARNER – 1993, HEERCHE et NEBEL - 1994) peuvent être observées. Cependant, de nombreux autres facteurs peuvent influencer la production de lait ou l’ingestion (maladies essentiellement). Ainsi ces deux facteurs ne peuvent pas être choisis comme comportement de chaleur, mais peuvent être utiles en temps qu’indicateurs. D’autres changements de comportements peuvent être constatés, mais sont peu spécifiques à la période d’œstrus : - Tremblements et levé de la queue en crosse (GRAY et VARNER - 1993) ; - Museau plissé et lèvres retroussées, attitude de flairage de l'environnement, gueule entrouverte, respiration attentive (GRAY et VARNER - 1993) ; - Oreilles repliées vers l’arrière, ou au contraire pointées vers l’avant - Gratte le sol (BOUISSOU - 1964) ; - Immobilisation au pincement lombaire (WILLIAMSON - 1972) ; Des solutions, comme des outils d’aide à la détection, existent pour exploiter ces informations. Leur recoupement permet d’améliorer la spécificité globale de la détection. L’activité globale regroupe d’ailleurs déjà plusieurs signes en elle-même. b.4 Validité relative des signes. VAN EERDENBURG et al. (1996) ont attribué à chaque signe de manifestation de chaleurs, un nombre de points en fonction de la fiabilité du signe concerné. Ils considèrent une vache en chaleur quand elle totalise un nombre de points strictement supérieur à 50 à la suite de plusieurs observations consécutives (Cf. Tableau n°5) : Signes de chaleurs Points Ecoulement de glaires 3 Contact 3 Agitation 5 Renifle la vulve d’autres vaches 10 Pose le menton sur croupe 15 Chevauchement non accepté 10 Chevauche ou essaie de chevaucher d’autres vaches 35 Chevauche par l’avant 45 Chevauchement accepté 100 Tableau n° 5 : Table des points des signes de manifestation de chaleur. (VAN EERDENBURG et al. - 1996) Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 10 -
  • 170 6 5 166 Concentration (en ng/ml) Résistance (en ohms) 4 162 3 158 2 154 1 150 0 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 Jours du cycle Résistance du tractus génital Progéstérone Oestradiol Figure n° 5 : Evolution de la résistance électrique du tractus génital au cours du cycle. (LEWIS et al., 1989) 250 200 Nombre par jour 150 100 50 0 -3 -2 -1 0 1 Jour du cycle par rapport à l'oestrus Figure n° 6 : Nombre de vocalises par jour en fonction du jour du cycle (SCHÖN et al., 2007)
  • L’acceptation au chevauchement est confirmée comme étant le signe le plus fiable pour détecter visuellement l’œstrus. Il vaut mieux comparer l’état de la vache et les signes qu’elle extériorise non pas à une norme pré-établie mais à elle-même en dehors de son état d’œstrus, ou au moins à un groupe de vaches situées dans des états physiologiques proches. Deux vaches ne se comportent pas de manière identique, seuls certains détails sont communs, et ils ne sont partagés qu’avec une partie de leur groupe. Certains signes apparaissent valides, mais restent à interpréter en fonction des facteurs tels que la vache, ses congénères, les locaux : augmentation de l’activité et des beuglements. D’autres sont intéressants dans la mesure où ils annoncent (nervosité, chevauchement), confirment (glaires) ou infirment (certaines métrorragies et métrites) l’état d’œstrus, même s’ils ne peuvent l’assurer. Les antécédents de traitements (notamment à visée reproductive), ainsi que d’autres signes permettent de se repérer dans le cycle de la vache : un peu de sang à la vulve, par exemple, peut être en relation avec le metoestrus, soit 2 à 3 jours après l’œstrus (DISKIN et SREENAN - 2000, GRAY et VARNER - 1993). L’intensité et la durée de la période d’œstrus ont également un impact sur le taux de gestation (Cf. Figure n° 7). DRANSFIELD et al. (1998) ont utilisé des détecteurs électroniques de chevauchement HeatWatchTM (Cf. § 1.2.c) et sont arrivés à la conclusion que 24% des périodes d’œstrus sont d’une faible (<1,5 acceptation/h) et courte (<7h) intensité. C’est l’existence de manifestations de chaleurs fugaces qui peut en partie expliquer la faible efficacité de la surveillance visuelle. Les signes de chaleurs observés avant l’I.A. ont un impact sur la réussite à l’I.A. comme le montre HEERCHE et NEBEL (1994) (Cf. Tableau n° 6). Au cours de l’étude NEC + Repro (PONSART et al. - 2006) a répertorié les pratiques d’appel de l’inséminateur. Pour les 10 élevages de l’étude, il ressort que 50% seulement des appels sont liés à l’observation de l’acceptation du chevauchement, associée ou non à un autre signe. 35% se sont faits sur 1 seul signe, non spécifique (glaire, nervosité, …). 80% des femelles inséminées au mauvais moment sont dans ce groupe de vaches. c. Facteurs influant la manifestation de signes de chaleurs : L’acceptation du chevauchement étant le signe le plus fiable, il faut faciliter celui-ci. Passer du temps à surveiller son troupeau ou installer des détecteurs de monte si les vaches ne se chevauchent pas est inutile. Plusieurs facteurs influencent les vaches à chevaucher ou non. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 11 -
  • Répartition des catégories d'oestrus 40% 52% 50% Taux de gestation 30% 48% 20% 46% 10% 44% 0% 42% Faible intensité etFaible intensité etHaute intensité etHaute intensité et courte durée. longue durée. courte durée. longue durée. Catégorie d'oestrus a Répartition des différentes catégories d'oestrus Taux de gestation Figure n° 7 : Répartition des périodes d’oestrus selon leur intensité et leur durée, identifiées à l’aide d’HeatWatch®, et leur impact sur le taux de gestation. (DRANSFIELD et al. – 1998) a Un oestrus d’une faible intensité et d’une courte durée = moins d’1,5 acceptations/h., un intervalle premier – dernier acceptation inférieur à 7h. Un oestrus d’une haute intensité et d’une longue durée = plus d’1,5 acceptations/h., un intervalle premier – dernier acceptation supérieur à 7h. Taux de Signes de chaleurs réussite à l’I.A. Acceptation du chevauchement 51,3 % Pas d’acceptation du Chevauchement 45,7 % Beuglements 50 % Augmentation de l’activité 49,6 % Baisse de la production de lait 49,3 % Chevauchements d’autres avec 49,2 % vaches Marques sur le haut de la 48,8 % queue Mucus 44,2 % Ecoulement de sang 33 % Tableau n° 6 : Relation entre les signes de chaleurs observés avant l’I.A., et la réussite à l’I.A. (HEERCHE, 1994)
  • Il faut rappeler que seulement 10 % des raisons pouvant expliquer une mauvaise détection des chaleurs peuvent être attribuées à la vache et 90 % à un problème de gestion de l’élevage (DISKIN et SREENAN - 2000). c.1 Des facteurs intrinsèques à la vache : Des facteurs de variation individuelle de l’expression des chaleurs sont la race, l’âge, le rang de lactation, le stade physiologique. Avec l’âge et le rang de vêlage, la durée de l’œstrus diminue, ainsi que le nombre de chevauchements (NEBEL - 2003, ROELOFS et al.- 2005) (Cf. Tableau n° 7 et n° 8). La sélection génétique a été faite ces 20 dernières années sur la production laitière. Les vaches hautes productrices ont tendance à moins exprimer de signes de chaleurs. (DISKIN et SREENAN - 2000). La Prim’Holstein est l’exemple par excellence de la vache sélectionnée pour faire du lait. Cette race forte productrice a tendance à moins manifester ses chaleurs (ORIHUELA - 2000). Ainsi, plus une vache produit du lait, moins on risque de la voir en chaleur, car elle sera plus discrète (Cf. Tableau n° 9). On peut cependant penser qu’à niveau de production égale, les races manifestent leurs chaleurs de la même façon. La Note d’Etat Corporel (NEC) au moment du vêlage, des chaleurs, affecte l’expression de signes. (PENNINGTON et al. - 1986, FRERET et al. - 2005). La vitesse de reprise d’état corporel post-partum a également une importance. L’étude NEC + Repro (PONSART et al. - 2006) a permis de prodiguer trois conseils majeurs pour qu’une vache ait les meilleurs résultats de reproduction, passant par une bonne manifestation de chaleurs: la vache ne doit pas être trop grasse au vêlage (une N.E.C. de 3,3 points), une perte d’état post- partum limitée, en durée et en importance. (perte de moins d’1,5 points en 60 jours) et une reprise rapide après 60 jours. Ces chiffres sont issus de données de Prim’Holstein Hautes productrices. Les conseils sont les mêmes pour les autres races mais la valeur des chiffres peut être légèrement différente. Les anomalies de cyclicité jouent également sur la baisse du taux de détection. Il faut savoir que les vaches aux cycles anormaux ont des chaleurs plus difficiles à détecter. Plusieurs études réalisées en station, en race Prim’Holstein, ont montré que les anomalies sont plus fréquentes et peuvent concerner 30 à 50 % des vaches. Les plus fréquentes sont les phases lutéales prolongées (12 à 35 %) et l’inactivité ovarienne prolongée (10 à 20 %) (DISENHAUS et al. - 2005). M. PHILIPOT classe les vaches en trois catégories suite à une étude de l’I.N.R.A.6: 6 Institut National de Recherche Agronomique Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 12 -
  • Parité Primipares Multipares Durée de l’oestrus 13,6 (+/- 4,8) 10,8 (+/- 3,8) Tableau n° 7 : Effet de la parité sur la durée de l’oestrus (ROELOFS et al. - 2005) Durée de Nombre de Races de vache l’acceptation chevauchements acceptés Prim’Holtsein 7h. (+/- 7h.) 7 (+/- 7) Vaches Jersey 8h. (+/- 5h.) 10 (+/- 10) Prim’Holtsein 11h. (+/- 7h.) 17 (+/- 7) Génisses Jersey 14h. (+/- 6h.) 30 (+/- 17) Hereford 16h. (+/- 8h.) 60 (+/- 19) Tableau n° 8 : Variation de l’oestrus en fonction de l’âge et du génotype - détection de l’oestrus par HeatWatch. (NEBEL et al. - 1993) Cyclicité Profils de cyclicité Cyclicité normale Anœstrus irrégulière Pas d’activité ou Cycles Caractéristiques des Irrégulières ou Régulières phase lutéale irréguliers ou chaleurs suboestrus prolongée traitements Apparition de la 1ère Précoce intermédiaire tardive Intermédiaire chaleur après vêlage Chaleurs détectées Régulières, Risque de entre 30 et 80 jours bien chaleur non rares Irrégulières après vêlage exprimées détectée Très hautes productrices Paramètres laitiers Taux satisfaisants (30 jours de lactation) % TP/TB < 0,7 Taux élevé Etat corporel (30 Ni trop grasses ni trop Plus ou moins Maigres jours de lactation) maigres grasses Tableau n° 9 : Relations entre cyclicité, production laitière, état corporel et manifestations de chaleurs (PONSART et al. - 2006)
  • - Celles qui ont une chaleur dans les 50 jours suivant le vêlage, le plus souvent vers 3 à 4 semaines précédant des cycles réguliers. Pour ces animaux il n’y a pas de raison de ne pas arriver à bien détecter les chaleurs. Cette catégorie représente six vaches sur dix. - D’autres vaches sont en anœstrus (10 %). Aucune chaleur n’est visible. - D’autres enfin, manifestent une première chaleur dans les 50 jours après le vêlage, puis il ne se passe plus rien. C’est le cas de trois vaches sur dix. Pour certaines, les ovaires se sont mis au repos. Pour d’autres, c’est un kyste ou un corps jaune persistant. De plus en plus de vaches ont des cycles bloqués, pour des raisons alimentaires ou génétiques. Le tableau n°9 (Cf. page précédente), issu de l’étude NEC + Repro (PONSART et al. – 2006), montre la relation entre les profils de cyclicité, les paramètres laitiers, l’état corporel et les manifestations de chaleurs d’une vache. Ainsi, certaines vaches cumulant l’ensemble de ces critères, sont à qualifier « à risque » au niveau de la détection des chaleurs : ce sont en général les Prim’Holstein hautes productrices, maigres après le vêlage, qui ne reprennent pas d’état après la parturition. c.2 Des facteurs d’ambiance et de conditions d’élevage L’environnement tient aussi un grand rôle dans l’expression de l’œstrus, et donc dans sa détection. L’alimentation tout d’abord joue sur la NEC de l’animal et sur sa cyclicité. Ce sont des facteurs intrinsèques à l’animal. D’après diverses publications, l’effet groupe est un facteur qui va permettre de déceler les chaleurs plus facilement. Dans la plupart des cas, les vaches chevauchées, le sont par des vaches elles même en chaleur. En effet, d’après NYSENHOLC et WATTIAUX (1996), plus il y a de vaches plus la chance de détecter leur chaleur est important, car il y a un effet de « groupe sexuellement actif ». Ce qui n’est pas fréquent lorsque les vêlages sont répartis toute l’année, et que la taille du troupeau est petite. D’après HURNIK et al. (1975), la durée des chaleurs augmente de 7,5 heures à 10,1 heures pour 1 à 3 vaches en chaleur. L’effet groupe conditionne la longueur des chaleurs et donc les chances d’observer des chevauchements. (Cf. Tableau n° 10 et 11). L’effet de l’habitat semble également jouer un rôle sur l’intensité des chaleurs d’après GWAZDAUSKAS et al. (1983) et SILVA (de) et al. (1981). Les vaches entravées montrent plus de signes de chevauchements lorsqu’on les détache que des vaches qui sont en Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 13 -
  • Nombre de vaches en Nombre moyen de chevauchement Durée de l’oestrus chaleur simultanément par vache par chaleur. 1 11,2 7,5 h 2 36,6 - 3 52,6 10,1 h 4 et + 49,8 - Tableau n° 10 : Effet du nombre de vaches en chaleur sur l’activité de chevauchement. (HURNICK et al - 1975) Nombre de vaches en Durée de l’oestrus chaleur simultanément 1 11,3 h. (+/- 4,2 h.) 2 11,4 h. (+/- 5,3 h) 2 et + 12,8 (+/- 3,2 h.) Tableau n° 11: Effet du nombre de vaches en chaleur sur la durée de l’oestrus. (ROELOFS et al. - 2005)
  • stabulation libre. Cette observation est encore plus justifiée quand on passe des vaches entravées au pâturage. Si l’espace à l’intérieur du bâtiment est trop important, l’interaction entre vaches sera plus rare et l’effet groupe diminué (DISKIN et SREENAN - 2000). Les lieux de rencontre (points d’eau, Distributeurs Automatiques de Concentrés (DAC), ouvertures ou portes) favorisent les interactions tandis que les zones souillées sont le plus souvent évitées (GRAY et VARNER - 1993). BRITT et al. (1986) ont reporté que la structure du sol est le facteur le plus important pour le chevauchement. En effet le sol sur lequel les vaches circulent conditionne la durée de monte. VAILES (1990) a prouvé que l’activité de monte est 3 à 15 fois meilleure sur un sol souple que sur un sol dur. Les vaches observées sur un sol souple (prairie, litière, terre battue…), ont des chaleurs plus longues et chevauchent plus par rapport à des vaches qui circulent sur du béton, surtout si celui-ci n’est pas rainuré et qu’il glisse. PENNINGTON et al. (1985), suite à une observation en continue, a noté 70 % des chevauchements dans la zone de couchage paillée. Les autres comportements en revanche (signes secondaires) ne sont pas affectés par le type de sol. Voici ci-contre représenté le schéma de l’essai, duquel sont issues ces informations (Cf. Figure n° 8 et Tableau n° 12). BRITT (1982), WALKER et al. (1996) et PENNINGTON et al. (1986) ont fait les mêmes conclusions lorsque les vaches avaient des pieds en bon état. Une vache qui boite par exemple n’acceptera pas le chevauchement, le poids de sa congénère étant trop important pour son membre endolori. Elle chevauchera encore moins d’autres vaches. Les 10 minutes suivant un changement de lieu (passage d’un sol dur à un sol souple en particulier) facilitent la manifestation (BRITT et al. - 1986). Il peut être intéressant de faire migrer les vaches sur un sol souple pour l’observation des chaleurs (VAILES - 1990). Une aire d’exercice non bétonnée (sol de sciure ou de terre battue par exemple), différenciée de l’aire de couchage, peut être un lieu propice à la manifestation de chaleurs. Au cours des différentes saisons, la durée de la manifestation des chaleurs peut être modifiée. SILVA (de) et al. (1981) ont montré par observation visuelle que l’expression des chaleurs était plus importante durant l’hiver (Novembre à Mai) que durant l’été (Juin à Octobre). AT- TARAS et SPAHR (2001) ont constaté que la durée de l’œstrus était affectée par le temps et par la chaleur. L’œstrus est plus court en été (2,97 heures en été vs 6,76 heures en hiver), à noter que ces durées d’œstrus sont relativement réduites. Il faut préciser que l’essai s’est déroulé au Maroc, pays où le climat est chaud et sec. XU et al. (1998) ont observé une augmentation de la durée de l’œstrus (7,3 heures vs 9,7 heures) additionnée d’une Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 14 -
  • A Sol souple A B Sol dur A Vache A B Vache B VT VT Vache Test 2,5 VL A et B en oestrus Nombre de chavauchement en 30 VL A et B en anoestrus 2 1,5 min. 1 0,5 0 Sol souple Sol dur Surface testée Figure n° 8 : Protocole et résultats de l’essai de VAILES sur l’influence du type de sol sur la manifestation de signes de chaleurs. (VAILES – 1990) Chevauchement Durée de présence (en min.) Sol souple Sol dur Sur sol souple Sur sol dur A et B en oestrus 3,2 (+/- 0 ,8) 1,2 (+/- 0 ,4) 20.43 (+/- 2. 56) 9.57 (+/- 2. 56) A et B en anoestrus 0 (+/- 0) 0 (+/- 0) 23.46 (+/- 2. 92) 6.54 (+/- 2. 92) Seul A en oestrus 1,5 (+/- 0 ,7) 0,1 (+/- 0 ,1) 23.90 (+/- 2. 82) 6.10 (+/- 2. 82) Seul B en oestrus 0,2 (+/- 0 ,2) 0,8 (+/- 0 ,4) 18.56 (+/- 3. 08) 11.42 (+/- 3. 08) Tableau n° 12 : Influence du statut de deux vaches (en oestrus ou non) et du type de sol sur le comportement du chevauchement de vaches test. (VAILES – 1990)
  • augmentation du nombre de chevauchement (8,5 vs 13,6) entre des troupeaux observés en été et ceux observés en hiver. La température de l’environnement au moment de l’œstrus a aussi une influence sur l’expression des signes de chaleur d’après GWAZDAUSKAS et al. (1983). Quand la température augmente jusqu’à environ 25° C, les chevauchements détectés par observation visuelle augmentent. Au dessus de 30° C, on observe une diminution du nombre de chevauchements par heure. Ces données suggèrent que les températures très chaudes diminuent l’expression des chaleurs. WALKER et al (1996) ont prouvé qu’aucun effet sur la manifestation des chaleurs n’est observé quand la température augmente de 3,9°C à 13,4°C. I.2 Bien détecter les chaleurs des vaches laitières : Certains éleveurs imputent la dégradation des résultats de reproduction à l’accroissement de la production par vache et se résignent à vivre avec ce problème. Ce n’est pourtant pas une fatalité. La baisse des résultats de reproduction est un phénomène inquiétant sur le plan économique, fortement lié à la dégradation du taux de détection des chaleurs (CALDWELL - 2003). Il existe des solutions pour mieux détecter les chaleurs. Il appartient à l’éleveur de pallier ce phénomène à travers le choix d’outils et de temps consacré à la surveillance de son troupeau. (ORIEUX et SERAI - 2002). La qualité de la détection des chaleurs est déterminée par son efficacité et par sa précision. Son inefficacité entraîne un retard du délai de mise à la reproduction, quant à l’imprécision, elle engendre une dégradation de la réussite à l’I.A. Voici les indicateurs proposés par BERTIN-CAVARAIT (2006) pour juger la qualité de la détection des chaleurs : - Le nombre de retour en chaleur à six semaines, mais aussi les diagnostics de gestation négatifs et le nombre de traitements pour induction de chaleurs permettent de juger l’efficacité de la détection. L’efficacité de la détection de chaleur représente le nombre de chaleurs détectées sur la totalité des périodes ovulatoires réelles: on peut la comparer au taux de détection. La méthode de référence employée pour dénombrer l’ensemble des périodes ovulatoires réelles est à préciser, la méthode par dosage de progestérone est souvent utilisée (Cf. ANNEXE n° 2 : Fiche Technique Biovet : Détermination du taux de progestérone dans le lait – Ovucheck® Milk). Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 15 -
  • - Le nombre de fausses chaleurs, ainsi que la fertilité des vaches inséminées un même jour, sont les indicateurs utilisés pour évaluer sa précision. La précision de la détection des chaleurs est la capacité de l’éleveur de détecter des vaches réellement en chaleur. On estime qu’entre 15 et 30 % des saillies manquent complètement la cible et sont faites alors que le niveau de progestérone sanguin est élevé, donc en présence d’un corps jaune fonctionnel, période durant laquelle il est impossible de saillir avec succès (BRASSARD - 1997). a. Passer du temps à surveiller le troupeau. Les pratiques d'élevage les plus répandues se ramènent à la méthode traditionnelle de détection de la période d’œstrus : l'observation visuelle des comportements de chaleurs. Le temps passé à la détection des chaleurs est le facteur principal d’amélioration du taux de détection. Voici ci-contre les résultats d’études sur l’influence du temps d’observation visuelle sur le taux de détection des chaleurs des V.L. (Cf. Tableaux n° 13 et 14 et Figure n° 9). AT-TARAS et SPAHR (2001), en passant 2 x 30 minutes par jour, n’arrivent à détecter que 54,4 % des P.O. L’efficacité d’une observation visuelle, telle qu’elle est pratiquée en élevage, est proche de 50 % (SENGER - 1994, KASTELIC - 2001, NEBEL - 2003, PERALTA et al. - 2005). Ce qui va dans le sens des pratiques de l’éleveur de passer de moins en moins de temps au milieu de son troupeau pour la surveillance des chaleurs. Une enquête du contrôle laitier de l’Orne en 2003 réalisée auprès de 900 éleveurs, révèle que ceux-ci affirment consacrer en moyenne douze minutes par jour à la surveillance des chaleurs. L’agrandissement des structures se traduit par une moindre disponibilité des personnes. Nombre d’éleveurs en ont d’ailleurs fait l’expérience : « il suffit d’une période de gros travaux comme la mise aux normes ou la construction d’un bâtiment pour que les résultats de fertilité du troupeau accusent le coup ». Le désir des éleveurs d’avoir aussi du temps libre, une vie de famille, accentue encore ce manque de disponibilité. Pour détecter la majorité des chaleurs, ALLRICH (1994) recommande de passer au minimum 20 à 30 minutes de surveillances 3 fois par jour. Il faut passer du temps à surveiller les chaleurs, mais pas à n’importe quel moment. Les périodes d’alimentation et de traite ne sont pas propices à l’expression des chaleurs. Il faut surveiller le troupeau à des périodes calmes. Certains rapportent que les manifestations de chaleurs ne sont pas réparties uniformément dans la journée. D’après BERNY et PACCARD (2003), 30 % des chaleurs sont vues dès 8 heures du matin, 50 % sont Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 16 -
  • % de vaches % de vaches détectées Fréquence des observations détectées en en chaleur (15 min. / observation) chaleur Durée d’une observation 3 : à l’aube, le midi et le Nombre 86 5min. 10min. 20min. soir d’observation 2 : à l’aube et le soir 81 1 26 52 63 1 : à l’aube 50 2 36 72 86 1 : le soir 42 3 39 79 95 1 : le midi 24 4 49 82 98 Tableau n° 13 et 14 : Pourcentage de vaches détectées en fonction du temps d’observation 13 14 (LACERTE et al. – 2003) (GRAVES – 2002) Figure n° 9 : Effet de la durée, la fréquence et le moment d’observation sur le taux de détection des chaleurs (VAN EERDENBURG - 1996)
  • vues entre 14 et 18 heures, et moins d’une sur 10 après 18 heures. Pour LACERTE (2003), 70 % des activités de monte surviennent durant la nuit, entre 18 et 6 heures et entre 19 et 7 heures pour HURNICK (1975). D’autres ne sont pas d’accord avec ces affirmations : « Contrairement aux idées reçues, les chaleurs des vaches laitières ne se manifestent pas plus la nuit que le jour » réplique M. SAUMANDE, vétérinaire spécialisé en reproduction à l’I.N.R.A. Selon le spécialiste, les études qui ont mis en avant le contraire ne sont pas fiables. Soit les observations étaient trop courtes, soit les animaux étaient filmés la nuit, avec une lumière qui les a perturbés. Cette dernière affirmation n’a été prouvée par aucune étude en bovins laitiers d’après Mme FABRE-NYS, chercheur sur les comportements de reproduction animal à l’I.N.R.A. Il serait intéressant de faire une étude sur l’influence de la lumière sur le système endocrinien de la vache laitière. Même en passant du temps dans son élevage, certaines vaches ont des chaleurs fugaces : elles manifestent peu de signes de chaleurs et sur une courte durée (Cf. § I.1.b). Pour ces raisons, il est difficile de repérer la totalité des chaleurs dans un troupeau et il peut être opportun de s’aider d’outils d’aides à la détection des manifestations de chaleurs. b. S’aider d’outils spécifiques à la détection des chaleurs : Des outils fiables peuvent aider à la détection des chaleurs, mais ne sauraient en aucun cas remplacer l’éleveur, l’outil ne venant qu’en complément. L’enquête du contrôle laitier de l’Orne, citée ci-dessus, montre que seulement 6,3 % des éleveurs utilisent un outil d’aide à la détection des chaleurs. b.1 Le planning d’élevage : Photo n° 2 : Un planning de reproduction rotatif. « Le planning d’élevage, qu’il soit rotatif, linéaire ou calendrier est le seul outil indispensable » insiste A. CHEVALLIER responsable reproduction à l’U.R.C.E.O.7 en 2002. D’après GRAVES (2002), l’utilisation d’un calendrier de reproduction ou planning d’élevage peut aider à la détection des chaleurs car 7 U.R.C.E.O. : Union Régionale des Coopératives d’Elevage de l’Ouest. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 17 -
  • plus de 90 % des vaches devraient montrer des signes de chaleur 50 jours après le vêlage. Il est important d’y enregistrer toutes les chaleurs et notamment la première après le vêlage. En répertoriant précisément les dates de chaleurs, il est alors possible de repérer les vaches susceptibles d’être en chaleur et de concentrer son attention sur ces individus. Le planning est indispensable pour noter les chaleurs, mais encore faut-il les observer. D’autres outils existent pour détecter les chaleurs en repérant les différentes variations principalement comportementales des vaches pendant l’œstrus. b.2 Les systèmes d’enregistrement de l’activité : L’activité d’une vache augmente au cours des chaleurs. Le paragraphe I.1.b.3 décrit ce phénomène. Ainsi l’utilisation d’un podomètre, permettant d’enregistrer les variations d’activité d’une vache, a été envisagé pour détecter la période d’œstrus. Un podomètre est aussi efficace que 3 x 30 minutes de surveillance visuelle, mais moins efficace que 6 x 30 minutes ou 4 x 60 minutes, d’après PENNINGTON et al. (1986). De nombreuses études se sont succédées pour essayer de tester l’efficacité des podomètres : LEHRER et al. (1992) a commencé par rapporter qu’un podomètre détectait 70 à 80 % des V.L. en chaleur. Deux technologies sont ensuite apparues : la technologie IAR (Increased Activity Ratio) et l’IAC (Increased Activity Count). LIU et SPAHR (1993), grâce à l’I.A.R., détectent 74 % des oestrus. En 2001, AT-TARAS et SPAHR testent la seconde méthode, l’I.A.C. et découvrent qu’elle est meilleure que l’I.A.R. (respectivement de 79,2 % à 87 % pour l’I.A.R. vs 82,6 % à 90,6 % pour l’I.A.C.) BERNY et PACCARD (2003) ont utilisé les podomètres en stabulation et à la pâture et ont comparé leur sensibilité (83 % vs moins de 75 %), leur spécificité (99 % vs 92 %), leur valeur prédictive négative (99 % vs 95 %) et leur valeur prédictive positive (80 % vs % très faible) b.3 Les animaux détecteurs : Les animaux utilisés sont une taure, une vache androgénisée8, une vache nymphomane9 ou un taureau avec déviation du pénis. Le taureau est plus risqué. Il faut un animal pour 30 V.L. Le taux de détection se situerait entre 70 et 90 %, avec une période d’observation par jour. On peut utiliser ces animaux avec un système de détection des animaux qu’ils chevauchent. Le plus traditionnellement, on utilise un licol marqueur : à chaque 8 Une vache androgénisée est une vache à qui on injecte régulièrement des androgènes, hormones provoquant l’apparition des caractères sexuels mâles. 9 Une vache nymphomane a un taux anormalement élevé d’œstrogènes, ce qui fait qu’elle est attirée par les femelles en chaleur. C’est souvent une vache ayant un kyste folliculaire. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 18 -
  • chevauchement, la femelle en chaleur est marquée sur la croupe. On peut également utiliser des animaux porteurs de puces électroniques : ces puces électroniques, aussi appelées « transpondeurs R.F.I.D.10 » permettent une identification par fréquence radio. Il s’agit d’un microcircuit, placé sur les femelles, contenant des données d’identification et capable de transmettre un signal radio lorsqu’il est stimulé par un lecteur. Ce signal est alors capté à distance par l’appareil de lecture. Le principe est simple, l’animal détecteur est pourvu d’un lecteur spécial qui détecte, à chaque chevauchement, la puce électronique de la femelle et enregistre son numéro d’identification. Il permet ainsi de repérer les femelles acceptant le chevauchement, son numéro et l’heure d’acceptation. Les données sont ensuite transférées par liaison sans fil pour être analysées. Ce dispositif a été validé par les chercheurs de l’I.N.R.A., en ovins, par confrontation avec des enregistrements vidéo, mais on peut l’envisager en bovins. (BOCQUIER - 2004) b.4 Les détecteurs de chevauchement : Du simple crayon marqueur au capteur de chevauchement à distance, pour détecter les chevauchements, différentes techniques existent. Les crayons marqueurs sont utilisés pour marquer la base de la queue des animaux susceptibles de venir en chaleur. Quand l'animal se fait monter, la marque est modifiée ou presque effacée. Cette technique est très économique mais la vache peut devoir être Photo n° 3 : Des marquée à nouveau tous les jours. Cette méthode est une alternative crayons marqueurs aux détecteurs de monte qui seraient faussement activités par des branches basses ou pressés contre les barreaux d'une stalle individuelle. Certains éleveurs aiment les utiliser simultanément: quand l'animal est chevauché, le détecteur est activé et la marque de crayon est estompée. Si le détecteur est activé mais que la marque reste intacte, on peut suspecter un faux-positif. Ce système couplé à une observation visuelle de 2 x 20 minutes, sur des V.L. à la pâture, donna de bons résultats à XU et al. (1998), avec un taux de détection de 98,4 %. Les conditions d’étude sont sans doute responsables de ce taux relativement élevé (essai en pâture, production laitière par vache peu élevée…) 10 R.F.I.D. : Radio Fréquence IDentification Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 19 -
  • Un détecteur de pression mécanique : il s’agit d’un dispositif contenant un réservoir d’encre que l’on colle sur la croupe de la femelle. Lorsqu’elle accepte le chevauchement, le réservoir éclate et l’encre diffuse dans toute la capsule qui ainsi se colore. Il peut y avoir quelques cas où le système ne fonctionne pas. Si la vache n’est pas à l’aise pour accepter le chevauchement (sols glissants...), le dispositif ne se déclenche pas. Dans d’autres cas, présence de brosses, branches, …, il se déclenche alors que la vache n’est pas en chaleur. Deux détecteurs sont principalement répandus : Kamar® et OestruFlash® (Cf. Photo n°4 et n° 5) La coque du réservoir de l’OestruFlash® est plus rigide, ce qui limite les déclenchements par excès. L’encre est fluorescente pendant une douzaine d’heures ce qui permet de bien visualiser l’Oestruflash® dans l’obscurité. AT-TARAS et SPAHR (2001) ont détecté entre 71,7 % et 86,8 % des chaleurs grâce à ces détecteurs, PIGGOTT et al. (1996) 90 %. Il existe un troisième type de détecteur de monte, c’est le Détecteur de pression Electronique de Chevauchement ou D.E.C. Une base en textile est posée sur la croupe de la vache. On y introduit un détecteur électronique préréglé qui se déclenche au bout d’un certain nombre de chevauchements (Cf. Photo n°6). Un D.E.C. qui clignote toutes les 10 secondes indique que la vache a accepté le chevauchement et qu’elle est en chaleur. Contrairement aux autres outils, le DEC n’est pas à usage unique, il peut servir pour plusieurs vaches. Enfin il existe des capteurs de pression à distance qui enregistrent et transmettent, grâce à un mini transmetteur radio, les données en temps réel et produisent des rapports identifiant les vaches et mentionnant la date et la durée des montées. Leur portée atteint 400 mètres. Différents systèmes commerciaux existent : HeatWatchTM, DDxInc., Denver, CO. (KASTELIC – 2001). Dans une étude préliminaire sur l’HeatWatchTM Système (BAILEY – 1997), il a été noté que la sensibilité du système était de 94 % et sa spécificité de 95 %. TIMMS et al. (1997) ont trouvé une sensibilité du même système de 89 %. La spécificité a été de 88 % de Mai à Octobre et 77 % de Novembre à Avril, et le taux de détection visuelle de 68 %. Au cours d’une étude en Nouvelle Zélande (troupeau extensif), sur 189 V.L. à la pâture (XU et al. – 1998), l’HeatWatchTM a affiché une sensibilité de 91,7 % et une spécificité de 100 %. Avec ces différents outils, on peut adopter ainsi différentes stratégies : Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 20 -
  • Photo n° 4 et 5 : Les deux principaux types de détecteur de pression mécanique. Photo n° 6: Un Détecteur Electronique de Chevauchement.
  • - Dans un élevage où les résultats sont bons, il peut y avoir des vaches avec des chaleurs “discrètes”. Sur ce type de femelles, l’éleveur peut poser un détecteur de monte s’il n’a pas observé de chaleurs sur une vache dans le délai de 50 jours. Un programme comme NEC + Repro permettrait de repérer dans un premier temps les vaches à problème, pour pouvoir les cibler. Si trois semaines plus tard, la poche d’encre (dans le cas d’un détecteur de chevauchement simple) n’a pas éclaté, c’est le signe d’un disfonctionnement de reproduction qu’il faut analyser. - D’autres éleveurs mettent des détecteurs sur la totalité d’un lot de génisses parquées dans des parcelles éloignées et procèdent à l’insémination dès que le détecteur est activé. - Autre solution : mettre des détecteurs sur la totalité d’un troupeau de vaches, 50 jours après vêlage. Cette pratique n’est pas encouragée car dans ce cas, l’éleveur se décharge complètement de l’observation de ses animaux. Or certaines chaleurs sont quand même bien visibles. Ces divers outils ont pour objectif de détecter les chevauchements. Encore faut-il qu’il y ait chevauchement. Ce n’est pas toujours le cas en présence de bétons glissants, d’aires d’exercice sombres, ... Le rainurage des bétons, la sortie des vaches en pâture sont autant de facteurs favorables aux chevauchements (Cf. § I.1.c.2). b.5 Les autres systèmes Dosage de progestérone (lait ou sérum): En comparant le niveau de progestérone au jour de l’I.A. avec celui au jour 22-24 après l’I.A., on peut savoir avec 95 % de certitude si l’animal est en chaleur. Le niveau de progestérone est alors bas. Si la vache ne manifeste pas de chaleur, il peut y avoir eu une chaleur silencieuse, chaleur détectable avec la progestérone. Il faut se méfier si le taux de progestérone est élevé, car cela ne veut pas nécessairement dire que la vache est gestante, mais qu’elle est présumée gestante, une anomalie pouvant bloquer le cycle. Un test E.L.I.S.A.11, le plus rapide, prend environ 10 minutes (Cf. ANNEXE n° 2 : Fiche Technique Biovet : Détermination du taux de progestérone dans le lait – Ovucheck® Milk). Les délais de dosage de la progestérone rendent les courbes de progestérone inexploitables si on veut inséminer une vache après la détection de son oestrus. Cette technique de détection est généralement utilisée comme référence dans les expérimentations. Palpation ou échographie des organes génitaux : un examen de routine par le vétérinaire 35 à 40 jours près vêlage permet de reconnaître les causes d’une anomalie de 11 E.L.I.S.A : Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 21 -
  • cyclicité, de savoir s’il y a eu oestrus ou de prévoir approximativement la prochaine chaleur ou encore de recommander l’usage d’hormones. Les ovaires peuvent être scannés par voie rectale (LANE et WATHES - 1998). Les sondes vaginales : Une relation existe entre la résistance électrique vulvaire et la période d’œstrus. (LEWIS et al. - 1989) (Cf. §I.1.b.3) Le dispositif est inséré dans la partie antérieure du vagin. Ceci nécessite de faire des manipulations délicates et exigent beaucoup de travail. Les variations pour une même vache et entre les vaches nuisent à la fiabilité des résultats. Systèmes de détection adaptés au système de traite : Plusieurs compagnies d’équipements de traite proposent des options qui servent à la détection des chaleurs : - Mesure de la conductivité du lait : à chaque traite on mesure la conductivité du lait, une variation de celle-ci indique une chaleur probable de l’animal. - Quantité de lait : on sait depuis longtemps que la quantité de lait peut être affectée au moment de la chaleur. Grâce à un capteur volumétrique, on peut enregistrer les variations, signe possible d’une chaleur. Une baisse de l’ordre de 5 % à la traite du matin du jour des chaleurs peut être observée. Cette technique est plus fiable au pâturage qu’en stabulation. Reconnaissance des odeurs particulières à l’œstrus : Un nez électronique, composé de 12 capteurs sensoriels a été utilisé par LANE (1998), et a permis de prouver les changements d’odeurs périnéales au moment de l’œstrus. Ainsi cette odeur particulière dégagée par les vaches en chaleur peut être reconnu par des chiens entraînés. KIDDY et al. (1978) ont réalisé des essais avec deux races de chiens (Berger Allemand et Labrador Retriever) ayant des expériences passées dans la reconnaissance olfactive d’explosifs. Trois types d’essais ont été réalisés: - identification d’échantillons de fluides vaginaux de vaches en oestrus. (A) - identification d’échantillons d’urines de vaches en oestrus. (B) - identification directe de vaches en oestrus. (C) Les résultats montrent qu’une odeur particulière est présente dans le tractus urogénital d’une vache en oestrus (Cf. Tableau n°15). Cette odeur semble s’atténuer durant la période de diœstrus. Les résultats obtenus avec l’urine indiquent qu’une odeur particulière est présente dans ce composant du fluide urogénital au moment de l’œstrus, ce qui n’est pas une surprise. L’urine est connue pour contenir des odeurs sexuellement stimulantes dans de nombreuses espèces (SHOREY - 1976). Reste à déterminer si l’urine est la source des substances sexuelles Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 22 -
  • Echantillons de … Nombre d’essais Identification correcte (%) Fluides vaginaux (A) 4140 81,6 Urines (B) 720 77,8 Vaches (C) 899 87,3 Tableau n° 15: Principaux résultats d’essais de détection des chaleurs par des chiens (KIDDY – 1978)
  • odorantes ou si elle est juste porteuse de substances odorantes prélevées lors de son passage dans le vagin ou sur la vulve. Voici un tableau récapitulatif, faisant le point sur les avantages et inconvénients de l’utilisation des différents outils d’aide à la détection (Cf. Tableau n° 16). Chaque éleveur a ses propres pratiques pour mieux détecter les chaleurs. Un tel effectue un tour dans le troupeau avant de mettre en route la machine à traire. Un autre observe en s’abritant derrière un mur. Un troisième a installé une veilleuse dans la stabulation pour mieux observer. Ce sont autant de détails, de petites astuces qui contribuent à faciliter la détection des chaleurs. c. Synchroniser les chaleurs pour simplifier la surveillance : Des méthodes pour contrôler ou synchroniser la reproduction des VL ont été développées dans l’objectif de grouper la période de vêlages. Ces méthodes peuvent aussi jouer un rôle dans la détection des chaleurs. On utilise la GnRH12 et les prostaglandines (Cf. ANNEXE n°1 : Les hormones au cours du cycles sexuelles) de manière à synchroniser l’ovulation à un moment où l’insémination pourra se faire avec le plus d’efficacité sans même avoir à détecter visuellement les chaleurs. Avec la GnRH et les prostaglandines on est capable de démarrer une vague folliculaire (redémarrage du cycle oestral), peu importe le stade du cycle oestral. On arrive même à préciser le temps opportun de la saillie pour avoir un taux de fécondité identique aux conditions normales (Cf. Tableau n°17, page suivante). Plusieurs programmes d’injections existent. Par exemple « Insémination à temps fixe » (BRASSARD - 1997) préconise une première injection de GnRH, suivie d’une injection de prostaglandines, puis d’une seconde de GnRH et une insémination à temps fixe (Cf. Tableau n° 18, page suivante). L’administration de GnRH à n’importe quelle période du cycle oestral empêche un retour en oestrus pendant une période de 5 à 7 jours suivant la première injection. Ce traitement s’accompagne de la libération d’importantes quantités de L.H. et de F.S.H.13 dans la circulation sanguine dans les 2 à 4 heures suivantes. La L.H. ainsi libérée est responsable de l’ovulation des follicules présents, en fonction de leur stade de développement. La disparition des gros follicules empêche la manifestation de l’œstrus. Le cycle est relancé, la poussée 12 Gonadotropin Releasing Hormone 13 Follicule Stéroïde Hormone Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 23 -
  • Avantages Inconvénients - Disponibilité des éleveurs Surveillance « En - Contact avec les animaux. - Difficile quand la taille du troupeau est direct » - Surveillance générale importante. - Activité normal variable d’une vache à - Efficacité : 83 % l’autre : établir une base pour chacune. Podomètre(1) - Précision : 85 % - Peu précis en période de mise à l’herbe et de pâturage - Bonne efficacité - Usage unique chevauchent pas (sols glissants…) l’éleveur doit observer les marques équiper de ces systèmes chaque (2) Kamar - Economique - Déclenchement par sur chaque femelle, et surtout - Utilisation ciblée possible excès. Inutile si les vaches ne se - Visualisation rapide et possible dans l’obscurité - Economique Oestrus Flash(2) femelle - Coque renforcée : moins de - Usage unique déclenchements par excès. Le détecteur - Réutilisable (3 DEC pour 45 électronique - Economique VL) (DEC) Les crayons - Dégradable par le - Economique marqueurs temps. Estrotect - Economique Palpations des - Découverte de problèmes et - Economique : présence du vétérinaire. organes génitaux explications. Les sondes - Efficacité 65% à 82% - Beaucoup de travail. vaginales - Précision 60 à 82% - Niveau de fiabilité faible - 70 à 90% de taux de Animaux - Utilisation spécifique d’un animal. détection avec une marqueurs - Taureau dangereux observation par jour. - identification des animaux plus facile Puces - suivi individuel des électroniques animaux pour le tri, l’alimentation et maintenant pour leur reproduction Système de détection adapté - Facilité d’utilisation : temps - Economique. au système de à consacrer faible. - Précision. traite - Très fiable (détection chaleur silencieuse et fausse Dosages de la - Très difficile en ferme (Test le plus chaleur) progestérone rapide : 10 min – Test Elisa) - A adapter aux compteurs à lait ? Tableau n° 16 : Avantages et inconvénients des différents outils d’aide à la détection des signes de manifestations de chaleurs (BERNY et PACCARD – 2003), (LACERTE - 2003),(DOUCET - 2004), (PAUL - 1998)
  • folliculaire est due à la présence de F.S.H. Cette première injection harmonise donc le développement folliculaire et lutéal des vaches qui sont à différents stades du cycle oestral au moment de l’injection. L’injection de prostaglandines se fait 6 à 7 jours plus tard et permet la destruction physiologique et morphologique du ou des corps jaune(s), et abaisse la progestérone à des niveaux inférieurs à 1 ng/ml. La conséquence de cette lutéolyse est l’initiation de la maturation terminale du follicule dominant et l’enclenchement des événements reliés à l’oestrus et à l’ovulation. Une fois que la lutéolyse est induite, que le follicule dominant est sélectionné et que par conséquent, la phase d’œstrus est initiée, une seconde injection de GnRH, deux jours après celles de prostaglandines, va induire une libération immédiate de L.H. pour mimer le pic pré- ovulatoire naturel de L.H. et ainsi permettre la synchronisation de l’ovulation. L’insémination doit se faire 10 heures après la dernière injection. Le suivi de ce programme peut se faire à n’importe quel stade du cycle de la vache. Le seul élément important est de s’assurer que la vache est bien non gestante car le programme implique l’injection de prostaglandines qui provoquerait l’avortement. Ces méthodes de synchronisation des chaleurs permettent de s’affranchir de la détection des chaleurs, activité gourmande en temps : ceci est cependant déconseillé. Le coût des ses pratiques est généralement élevé et pause des questions éthiques car elles ne sont pas très « naturelles ». Un tableau de synthèse permet de récapituler les principaux atouts et inconvénients de ces méthodes (Tableau n° 19). Ce point bibliographique a permis de mettre en exergue quelques points majeurs : - Les manifestations de chaleurs, l’acceptation du chevauchement en particulier, sont de plus en plus courtes et de moins en moins prononcées. - Le temps passé à la surveillance des chaleurs est le principal facteur agissant sur le taux de détection des chaleurs. Il doit être réfléchi et conséquent. Des outils d’aides à la détection des chaleurs existent et doivent être utilisés dans cette activité difficile. - Pour observer des signes de chaleurs, les vaches doivent être en bonne santé, dans des conditions d’élevage favorables. Une expérimentation a décidé d’être mise en place au centre d’élevage « Lucien Biset » de POISY pour permettre d’optimiser la détection des chaleurs. La partie suivante décrit les conditions de l’essai et les principaux résultats obtenus au cours de cette première année d’essai. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 24 -
  • Réussite à l’IA (%) Source Groupe (PGF) Groupe (PR) Total (PGF + PR) BRASSARD - 1997 35,3 (n=354) 41,7 (n=601) 39,2 (n=955) PURSLEY - 1997 38,9 37,8 Tableau n° 17 : Réussite à l’IA chez les vaches après un traitement aux prostaglandines (PGF) ou après le programme d’insémination à temps fixe (PR) (BRASSARD – 1997) Dimanche Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi Samedi a Semaine 1 GnRH Semaine 2 PGFb GnRHc IAd Tableau n° 18 : Exemple de calendrier des injections pour la synchronisation des saillies le vendredi. (BRASSARD -1997) a GnRH: injection de 100 µg n’importe quand dans la journée b PGF: injection de 35 mg de prostaglandines entre 7-10 heures le matin. c GnRH: injection de 100 µg à 17 heures. d IA: insémination le matin Avantages Inconvénients Améliore les indices de reproduction Nécessité d’une excellente tenue d’un registre d’enregistrement pour éviter des oubli ou des confusions. Utile chez les VL qui retardent ou qui font Etre ponctuel pour les injections. des chaleurs silencieuses Permet de distinguer un problème humain de Coût additionnel (11$/IA pour le PR) détection des chaleurs d’un problème d’infertilité des vaches. Utile quand le temps manque pour la Les éleveurs accordent et retire leur détection des chaleurs. confiance très rapidement selon le succès ou l’échec de quelques IA. Permet de répartir uniformément les mises Ne pas cessez d’observer les chaleurs. Peu bas et de mieux gérer le quota. utile quand bonne détection des chaleurs. Notion éthique. Tableau n° 19 : Avantages et Inconvénients de l’utilisation d’hormones pour synchroniser les chaleurs.
  • II. Expérimentation: « Comparaison de différentes méthodes d’utilisation d’un dispositif de vidéosurveillance pour la détection des chaleurs » Cette expérimentation s’est déroulée au centre d’Elevage « Lucien Biset » de POISY, en Haute Savoie. Thierry HETREAU est le chef de projet de cette étude à laquelle des professionnels de différents organismes ont collaboré : Claire PONSART, Responsable du service Fertilité Femelle de l’U.N.C.E.I.A., Pierre PACCARD, Chef de projet Reproduction, nutrition et conduite du troupeau laitier au département technique d’élevage et qualité de l’Institut de l’Elevage, François BADINAND, Enseignant à l’E.N.V.L.14. Le centre d’Elevage de POISY, l’U.N.C.E.I.A. et le PEP bovins lait15 de la région Rhône Alpes sont les trois principaux financeurs. Environ six mois, du 19 décembre 2006 au 31 juin 2007, ont été nécessaire à l’expérimentation, temps comprenant la conduite de l’essai et l’analyse des résultats. L’expérimentation sera reconduite l’année prochaine pour accumuler des résultats et sera adapté en fonction de l’analyse des résultats et des remarques de cette première année d’étude. 2.1 Protocole de l’Etude « surveillance des chaleurs par vidéosurveillance ». a. Matériels Un système de vidéosurveillance des vaches laitières a été installé sur le site du Centre d’Elevage « Lucien Biset » de POISY en Haute-Savoie (74 330). Quatre caméras fixes sont installées sur les deux aires de repos paillées. Deux caméras Infra Rouges (les caméras 1 et 2) sont disposées aux extrémités d’une des aires de couchage, deux caméras IR ou Couleur/N&B (les caméras 3 et 4) aux extrémités de la seconde (Cf. ANNEXE n° 3 : Plan de l’installation des caméras dans le bâtiment et fiches techniques des caméras). Les caractéristiques des caméras sont exposées dans les fiches techniques présentes dans l’annexe n°3. Le choix a été fait de choisir deux types de caméras pour comparer leurs performances. Elles sont reliées à un ordinateur équipé d’un logiciel de gestion des séquences vidéo. (Cf. ANNEXE n° 4: Photo du système informatique). Les caractéristiques techniques et le fonctionnement précis de ce logiciel n’ont pas voulu être dévoilés par la société installatrice du matériel. 14 Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon 15 Pole d’Expérimentation et de Progrès en bovins lait Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 25 -
  • Ce logiciel permet l’enregistrement, la numérisation d’images en continu, et surtout la visualisation rapide de n’importe quelle séquence enregistrée sur le disque dur de l’ordinateur. Il est possible de naviguer très facilement d’une caméra à l’autre et dans le temps. La séquence de 24 heures est découpée en heure (Mode 24 heures), puis en dizaine de minutes (Mode 10 minutes) et enfin en minute (Mode minute), ce qui permet d’aller rapidement à un moment donné. Un double clic permet de passer d’un mode à l’autre. Les séquences peuvent être visualisées à différentes vitesses grâce aux fonctions avance/retour rapide paramétrables de 1 à 22 fois la vitesse normale. La fonction « recherche » permet de choisir une séquence d’une caméra à une heure donnée. Une barre de défilement, toujours présente en bas de l’écran, nous permet de savoir l’heure de la période visualisée et la caméra utilisée. Le bâtiment des vaches laitières comprend deux aires paillées en pente de 360 m² et abrite 77 animaux en moyenne. Le tableau ci-dessous décrit les principales caractéristiques laitières des trois races du troupeau. % du Production TB TP troupeau moyenne (en kg) (en g/kg) (en g/kg) Montbéliardes 48 % 7658 37,3 32,5 Abondances 38 % 6903 37,2 34,4 Prim’Holstein 14 % 7776 37,0 32,0 Moyenne - 7093 37,3 33,0 Tableau n°20 : Caractéristiques laitières des vaches du troupeau du Centre d’Elevage de POISY, 2006 On trouvera en ANNEXE n° 5, les résultats de reproduction des vaches entre le 1er mai 2006 et le 1er mai 2007. (Cf. ANNEXE n°5 : Résultats de reproduction 2006 - 2007) Des chaleurs sont observables tous les mois du fait de vêlages étalés tout au long de l’année. Les états corporels des animaux ont une valeur moyenne de 3, avec des minima à 2 (5 %) et des maxima à 5 (10 %). b. Méthodes Des dosages bihebdomadaires de progestérone dans le lait ont été effectués sur 33 vaches, à partir du 20ème jour post-vêlage jusqu’à ce que la vache soit diagnostiquée gestante, par échographie ou fouille. Les échantillons de lait ont été prélevés le mardi et le vendredi à la traite du matin. Cette méthode de détection des chaleurs est notre référence. 1050 échantillons ont été prélevés et analysés au Laboratoire de dosages hormonaux du Département Recherche et Développement de l’U.N.C.E.I.A. La méthode de dosage utilisée est un test E.L.I.S.A. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 26 -
  • (Cf. ANNEXE n° 2: Fiche Technique Biovet : Détermination du taux de progestérone dans le lait – Ovucheck® Milk). Une surveillance en direct par l’éleveur, 4 x 10 minutes par jour, a été faite en parallèle par le personnel de la ferme. Ce type de surveillance est appelé « Direct - éleveur ». Voici la répartition des périodes d’observation au cours de la journée : 6h 12h 18h 24h 6h Jour n Jour n + 1 Période de traite (durée 1h30) Période d’observation éleveur (durée 10 min.) Figure n° 10 : Répartition dans la journée, des 4 périodes d’observation éleveur de 10 min Les activités des vaches sont enregistrées jour et nuit grâce au système de vidéosurveillance. Les six néons de la stabulation sont restés allumés la nuit pour obtenir des images utilisables, même sur l’aire paillée équipée des caméras infrarouges. Les caméras filment en permanence puis les images sont analysées d’abord par un détecteur de mouvement puis par un opérateur humain. Le détecteur est un programme actif sur les images issues des caméras. Il analyse le mouvement des pixels sur ces images et sauvegarde la séquence lorsque le taux de mouvement atteint une certaine valeur. Ce seuil est choisi par l’opérateur. Ce type de surveillance est appelé « Caméra ». Trois méthodes de dépouillement permettent d’utiliser les images issues de cette surveillance : - La méthode « Caméra - 3 x 30 » : dépouillement de 3 périodes de 30 minutes. - La méthode « Caméra - icônes » : dépouillement de certaines séquences de 10 minutes choisies au cours des 24 heures, selon l’activité apparente sur l’icône. Une icône est la première image arrêtée de chaque séquence de 10 minutes. Le découpage des séquences en dizaines de minutes est utilisé. - La méthode « Caméra - continu » : l’intégralité des séquences enregistrées est dépouillée. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 27 -
  • Les Notes d’Etat Corporel (NEC) des vaches suivies en progestérone ont été estimées durant les trois derniers mois de l’expérimentation. L’échelle de notation va de 0 à 5 par pas de 0,5 point. La note globale est la moyenne de la note arrière et de la note du flanc droit. (Cf. ANNEXE n° 6: Notation de la Note d’Etat Corporel) c. Analyses Des profils de progestérone ont été établis à l’aide des dosages de progestérone. La construction des profils, un par vache suivie en progestérone, a été faite durant l’étude. L’analyse a été réalisée avec l’aide de Franck Point, au cours de sa Thèse Vétérinaire. Cette thèse s’intitule « Contribution à l’étude de la détection des chaleurs par vidéosurveillance chez la vache laitière : comparaison avec les profils de progestérone. ». Les données issues des dosages de progestérone ont été utilisées pour définir et caractériser des profils de cyclicité en race Montbéliarde et Abondance. Ceux-ci ont permis de définir les phases ovulatoires (P.O.) de chaque vache. Celles-ci sont comparées aux observations « Direct – éleveur » et « Caméra ». Une P.O. est définie par l’enchaînement de deux dosages successifs négatifs (< 2,5 ng/ml) suivis d’un dosage positif (> 3,5 ng/ml) (Cf. ANNEXE n° 7: Exemple d’un profil progestérone d’une vache laitière). Les séquences enregistrées ont été dépouillées chaque jour, du 19 décembre 2006 au 2 avril 2007 selon trois méthodes de dépouillement. Le choix des méthodes de dépouillement a été décidé par un groupe de travail composé de spécialistes de la reproduction appartenant à différents organismes : Le Centre d’Elevage « Lucien Biset » de POISY, l’U.N.C.E.I.A., l’Institut de l’Elevage, l’E.N.V.L. et le PEP Bovins Lait : La première méthode, «Caméra - 3x30 » s’inspire de références bibliographiques. La recommandation aux éleveurs pour optimiser la détection des chaleurs est de consacrer 3 x 30 minutes par jour à la surveillance du troupeau. On visualise donc trois séquences de 30 minutes réparties dans la journée comme suit : de 5 à 5 heures 30, de 11 à 11 heures 30, de 22 à 22 heures 30. Ces horaires peuvent légèrement varier : les moments où les vaches sont aux cornadis sont écartés car les manifestations de signes de chaleurs sont plus faibles durant la période d’alimentation. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 28 -
  • La seconde méthode, méthode « Caméra - icônes » a été choisie en rapport avec les fonctionnalités du logiciel d’exploitation des images. Celui-ci permet de découper la séquence de 24 heures en séquence d’une heure (Mode 24 heures), puis de dix minutes (Mode 10 minutes) et enfin d’une minute (Mode minute) et ainsi de se déplacer dans la séquence respectivement d’heure en heure, de dizaine de minutes en dizaine de minutes, puis de minute en minute. Un simple double clic permet de passer de mode en mode. Chaque séquence d’une heure est donc prédécoupée en six séquences de dix minutes. Une icône derrière laquelle on peut visionner la séquence de 5h à 5h 10 5à6h Double clic Ouverture Photo n° 7 : Ecran Mode 24 Photo n° 8 : Ecran Mode 10 heures minutes La première image arrêtée de chaque dizaine de minutes est appelée une « icône ». On sélectionne les séquences à visionner en fonction du nombre de vaches debout, visibles sur chacune des icônes. La séquence de dix minutes est visionnée plus ou moins longtemps (2 minutes, 5 minutes ou 10 minutes) en fonction de l’activité observée. Un protocole a été défini pour le choix des icônes (Cf. ANNEXE n° 8: Protocole de choix des séquences de 10 minutes). La troisième et dernière méthode, dite « Caméra - continu », permet de repérer l’ensemble des chevauchements. Cette méthode n’est pas une méthode utilisable par les éleveurs : son temps d’exploitation est trop important et ne va pas dans le sens d’une réduction du temps passé à la surveillance des chaleurs. Elle est utile pour dénombrer le nombre de chaleurs repérables à la caméra. On visualise l’ensemble des images enregistrées dans la journée. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 29 -
  • Pour chaque méthode, seules les images de deux caméras sont dépouillées (caméra 1 = CAM1, et caméra 4 = CAM4). Les images des deux autres caméras sont utilisées en cas de doute et pour l’identification des vaches. A chaque dépouillement des images, les chevauchements et leur moment d’apparition (date et heure de la journée) sont repérés sur un document papier réalisé à cet effet, (Cf. ANNEXE n° 9 : Fiche de dépouillement papier 18h. - 6h.) et les vaches concernées sont identifiées. L’identification des vaches sur les images enregistrées se fait à l’aide d’un « imagier » composé de photos des vues latérales gauche et droite de chaque vache. (Cf. ANNEXE n° 10 : Exemple d’une partie de l’imagier) Le temps passé à dépouiller chaque méthode est chronométré. Le temps d’identification des vaches est chronométré séparément, il n’est pas compris dans le temps de dépouillement. En effet, ce temps est variable selon la connaissance qu’à l’éleveur de son troupeau, au contraire du temps de dépouillement, qui sera sensiblement le même d’un éleveur à l’autre, après une période d’adaptation. Le système de vidéosurveillance est équipé d’un détecteur de mouvement. La sensibilité du détecteur a été bloquée à 90 %, la plupart des images filmées est stockée sur le disque dur. Les autres ne sont pas enregistrées. La durée de la séquence visualisée par jour est estimée. Différents critères sont notés pour faire cette estimation, variant selon les différentes méthodes: - Taille de la séquence (en Go16) et nombre de minutes non enregistrées pour les méthodes 3x30 min et Continue. - Nombre d’icônes visualisées et nombre de minutes visualisées par icône. Pour les quatre méthodes d’observation, seule l’acceptation du chevauchement est retenue comme signe spécifique de chaleur par le groupe de travail. C’est le signe le plus fiable décrit dans la bibliographie et il est facilement repérable sur des séquences vidéo, même visionnées en accélérée. De plus, c’est le signe employé habituellement sur la ferme pour détecter les chaleurs. La première acceptation marque le début des chaleurs. On dit qu’une vache accepte le chevauchement si elle reste immobile plus de deux secondes. Grâce aux profils progestérone, on connaît pour chaque V.L., la date des P.O. Ensuite on regarde si on a observé avec les différentes méthodes d’observation «Caméra» et «Direct - 16 Gigaoctet : unité de « taille » d’un fichier informatique. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 30 -
  • éleveur», une manifestation de chaleurs à cette période. On peut ainsi comparer l’efficacité de chaque méthode et leur précision par rapport à la méthode de référence basée sur le dosage de progestérone. 2.2 Résultats de l’Etude : 71 P.O. ont été identifiées. La prochaine année d’étude permettra d’étoffer ces résultats et d’en faire un traitement statistique. a. La méthode « Caméra - 3x30 » : Cette méthode est basée sur les recommandations tirées de la bibliographie : 3 observations de 30 minutes bien réparties dans la journée, permettraient de détecter 82 % des chaleurs (GRAVES - 2002). Les résultats obtenus avec cette méthode ont été surprenants et sont dûs à un biais de la méthode. En effet, les vaches détectées en chaleur par la surveillance en direct sont écartées du troupeau au moment de la traite. Elles sont attachées dans un lieu invisible pour les caméras, dans l’attente d’être inséminée. Ainsi, certaines vaches en chaleur ont pu échapper à cette méthode de dépouillement comme le montre le schéma ci-dessous : Si une vache commence sa chaleur durant l’une de ces deux périodes A et B, elle sera isolée du troupeau lors de la traite suivante, et B donc indétectable par la méthode « Caméra – 3x30 » A A B 1 2 3 6h 18h 24h 6h Jour n Jour n + 1 Période de traite (durée 1h 30) Période d’observation Eleveur (durée 10 min.) Période d’observation de la méthode 3x30 min. (durée 30 min) Figure n°11 : Le biais de la méthode « Caméra – 3x30 min. » Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 31 -
  • Les résultats obtenus avec l’aide de cette méthode ont été écartés, ayant été biaisés. Seule la sensibilité de la méthode est affectée. Le temps de dépouillement sera sans doute le même si l’on modifie l’horaire des périodes d’observation de 30 minutes. (Il est présenté au § suivant). Cependant, on peut retenir que 44 % des P.O. ont été détectées malgré le biais de l’étude. L’observation en continu permet de savoir combien de chaleurs ont commencé au cours des deux périodes A et B : 2 en période A et 19 en période B. On peut penser que ces chaleurs auraient été vues, si les vaches n’avaient pas été isolées ou si les périodes de 30 minutes avaient été mieux placées, soit juste avant les deux traites par exemple pour les périodes d’observation 1 et 2, le taux de détection de cette méthode serait alors passé de 44 % à 73 %. L’efficacité de la méthode, estimée par le rapport Temps passé/Taux de détection, serait bon. L’utilisation de cette méthode est à réévaluer lors de la prochaine année d’étude. b. Comparaison des différentes méthodes d’observation : b.1. Durée d’observation La durée d’observation représente le temps passé à l’observation en direct pour la méthode « Direct-éleveur » et le temps de dépouillement des images pour les trois autres méthodes. On rappelle que le temps de dépouillement des images au cours des méthodes “Caméra” était chronométré. Le dépouillement des images se fait en deux temps. Les 24 heures ont été découpées en deux périodes de 12 heures. La première période, de 6 à 18 heures, comprend les deux traites (6 heures - 7 heures 30 et 16 heures -17 heures 30), ce qui peut expliquer la variation de durée d’observation entre les deux périodes, car durant la traite, l’activité dans le bâtiment est quasi nulle. Pour dépouiller une journée, il faut 20 minutes et 10 secondes avec la méthode « Caméra - icônes », 40 minutes avec la méthode « Direct - éleveur » et 61 minutes avec la méthode « Caméra - continu ». Il faut donc respectivement deux et trois fois plus de temps avec les méthodes « Direct – éleveur » et « Caméra – continu » pour surveiller 24 heures qu’avec la méthode « Caméra – icônes ». La méthode « Caméra - 3x30 » prend respectivement 3,2 fois, 6,4 fois et 10 fois moins de temps que les méthodes « Caméra - icônes », « Direct – éleveur » et « Caméra-continu ». Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 32 -
  • Durée d’observation Méthode Période Moyenne Maximum Minimum Ecart-type Direct-éleveur 24h. 40 min. 00 - - - De 6h – 18h 2 min. 20 7 min. 30 1 min. 00 1 min. 10 Caméra – De 18h – 6h 4 min. 00 12 min. 00 1 min. 00 1 min. 40 3x30 24h. 6 min. 15 14 min. 00 3 min. 00 2 min. 15 De 6h – 18h 8 min. 40 21 min. 00 3 min. 00 3 min. 50 Caméra – De 18h – 6h 11 min. 40 22 min. 00 3 min. 00 4 min. 00 icônes 24h. 20 min. 10 32 min. 10 8 min. 00 5 min. 45 De 6h – 18h 28 min. 40 45 min. 00 15 min. 00 18 min. 00 Caméra – De 18h – 6h 32 min. 25 66 min. 00 6 min. 20 7 min. 20 continu 24h. 61 min. 00 109 min. 00 34 min. 00 10 min. 20 Tableau n° 21 : Durée d’observation selon les différentes méthodes. La durée d’observation maximum correspond à des journées où plusieurs vaches sont en chaleur, rendant l’observation plus longue car lorsqu’il y a beaucoup d’activités, la vitesse de défilement doit être ralentie. Inversement, les durées minima d’observation enregistrées l’ont été durant des journées où beaucoup d’animaux sont couchés : l’activité est faible. La vitesse de défilement peut être augmentée. 40 minutes de surveillance journalière est une consigne à respecter, il n’y a donc pas de durée maximum ou minimum pour la surveillance Direct - éleveur. Le temps d’identification des V.L. a lui aussi été chronométré. On rappelle que l’identification des VL se fait à l’aide d’un imagier (Cf. ANNEXE n° 10 : Exemple d’une partie de l’imagier). En moyenne, il faut entre 2 minutes et 2 minutes 30 secondes pour identifier une vache. Il faut noter que lorsqu’une V.L. de race Abondance est identifiée, il faut 1,5 fois plus de temps que pour identifier une autre race. La robe des abondances est relativement unie, sans taches, ce qui ne permet pas de différencier les vaches facilement. b.2. Temps réel observé : Le temps réel observé correspond à la durée d’observation pour la méthode d’observation en direct et au nombre d’heures et de minutes dépouillées. Durée moyenne Durée moyenne Temps réel observé observée en 1 d’observation sur 24h. minute sur 24h. d’observation Direct-éleveur 40 min. 00 40 min. 00 1 min. 00 Caméra-3x30 6 min. 15 1 h. 20 min. 00 12 min. 50 Caméra-icônes 20 min. 10 6 h. 00 min. 00 18 min. 00 Caméra-continu 30 min. 30 20 h. 30 min. 00 20 min. 30 Tableau n° 22 : Durée observée selon les différentes méthodes. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 33 -
  • La valeur du rapport « Temps réel observé/durée d’observation » varie selon les méthodes. Ainsi pour la méthode « Direct - éleveur », on surveille 1 minute en 1 minute, alors que l’on arrive à visionner, en 1 minute, respectivement 12 minutes 50 secondes avec la méthode « Caméra - 3x30 », 18 minutes avec la méthode « Caméra - icônes » et 20 minutes 30 secondes avec la méthode « Caméra - continu ». On peut en déduire qu’en moyenne on visualise 13, 18 et 20,5 fois plus d’images dans un même laps de temps avec respectivement les méthodes « Caméra - 3x30 », « Caméra - icônes » et « Caméra - continu » qu’en direct. Ceci tient compte des pauses, des retours arrière, des changements d’écran. La vitesse réelle de défilement des images est environ 19,5 fois plus rapide que la vitesse réelle. Cette première figure illustre le nombre de minutes écartées sur les trois séquences de 30 minutes (soit sur 1 heure 30), selon le numéro de la caméra. En moyenne 10 minutes, par tranche d’une heure trente sont écartées : Nombre de minutes manquantes de 22h à 22h30 Nombre de minutes manquantes de 11h à 11h30 Nombre de minutes manquantes de 5h à 5h30 14 12 Moyenne 10 8 Minutes 6 4 2 0 CAM1 CAM2 N° Caméra CAM3 CAM4 Figure n° 12: Répartition moyenne des minutes écartées par caméras au cours de trois périodes de 30 minutes. (Méthode Caméra-3x30) On peut remarquer qu’un nombre plus important de minutes a été écarté du côté des caméras 1 et 2 (IR) que du côté des caméras 3 et 4 (Couleur/N&B). On peut se demander si cet écart est dû au type de caméras utilisées ne délivrant pas des images d’une même qualité (ce qui peut influencer le traitement des images fait par le détecteur d’activité), ou à la différence d’activité dans les deux aires paillées. Les deux caméras IR étant installées sur la Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 34 -
  • même aire paillée, de même pour les deux caméras Couleur/N&B, on ne peut pas savoir si cet écart vient du type de caméras ou de la différence d’activité d’une aire paillée à l’autre. Le temps réel observé avec la méthode Caméra-continu n’est pas de 24 heures car le système de vidéosurveillance écarte les séquences d’inactivité quasi-totale. Voici une seconde figure montrant la répartition moyenne des minutes non enregistrées (ou manquantes) au cours des 24 heures de la journée. En moyenne, environ 9 minutes par heure ont été écartées. Nombre de minute(s) manquante(s) CAM1 Total CAM 1 : 296 min Total CAM 4 : 203 min 75 sec Nombre de minute(s) manquante(s) CAM4 Traite 50 45 40 Traite 35 30 Minutes 25 20 15 Moyenne 10 5 0 11 1h 12 2h 13 3h 14 4h 15 5h 16 6h 17 7h 18 8h 19 9h 20 0h 21 1h 22 2h 23 h h h 9h h 10 0h 0h h h h h h h 23 -7 -8 -9 -1 -2 -3 -4 -5 -6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 h- -1 6h 7h 8h 0h 1h 2h 3h 4h 5h h- h- h- h- h- h- h- h- h- h- h- h- h- Tranches horaires Figure n° 13 : Répartition moyenne des minutes écartées ou manquantes au cours des 24heures de la journée (Méthode Caméra-continu) On remarque le même écart entre les caméras 1 et 4 qu’avec la figure n° 13. Enfin le temps réel observé avec la méthode « Caméra – icônes » a été estimé par le rapport entre le nombre d’icônes visualisées (ou « ouvertes ») et le temps de visualisation de chacun : Nombre d'icônes "ouvertes" Nombre d’icônes Durée 2' Durée 5' Durée 10' "ouvertes" 13,5 23,7 22,1 59,3 Tableau n° 23 : Nombre d’icônes « ouvertes » et temps de visualisation (Méthode « Caméra – icônes ») Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 35 -
  • 41 % des icônes sont visualisées par jour. On peut dire qu’avec la méthode « Caméra- icônes » on fait une surveillance 22 x 10 minutes, 24 x 5 minutes et 13 x 2 minutes en une journée. b.3. Sensibilité et spécificité La sensibilité d’une méthode est le rapport entre le nombre de chaleurs détectées par cette méthode et le nombre de chaleurs détectées grâce à une méthode de référence. Un premier calcul de sensibilité que nous appellerons « sensibilité_1 » utilise comme référence la méthode « progestérone ». La sensibilité peut être également appelée taux de détection. Voici une figure permettant de voir la répartition des chaleurs vue selon les différentes méthodes : Méthode 1 : Direct_éleveur 4 non vues Méthode 3 : Caméra-icônes 6 0 0 4 44 11 2 Méthode 4 : Caméra-continu Figure n° 14 : Nombre de P.O. vues selon les différentes méthodes. (n P.O. = 71) Les chaleurs observées avec la méthode « Direct - éleveur » seule, sont des chaleurs manifestées lors du rassemblement des vaches pour la traite. L’éleveur a détecté 54 P.O. en direct, dont 6 non vues par d’autres méthodes. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 36 -
  • L’utilisation de la méthode de dépouillement « Caméra - icônes » a permis de détecter 55 P.O. Lorsque l’on dépouille l’ensemble des images, on détecte 61 P.O. sur 71. Avant l’arrivée dans l’aire d’attente, les vaches manifestent souvent des signes de chaleurs, la zone n’est pas bien visible par les caméras, ce qui peut expliquer ces « ratés » avec la méthode « Caméra - continu ». 44 P.O. ont été détectées par les 3 méthodes. Les méthodes de dépouillement ont repérées 13 P.O. qui ne l’ont pas été par l’éleveur, dont 2 seulement par la méthode « Caméra – continu ». Les 4 P.O. non vues ont été discrètes (non accompagnées de l’acceptation du chevauchement mais accompagnées d’autres signes de chaleurs visibles) ou silencieuses (accompagnées d’aucun signe de chaleur) On peut calculer la sensibilité_1 de chacune des méthodes. Sensibilité_1 Direct-éleveur 76 % (54 / 71) Caméra-icônes 77 % (55 / 71) Caméra-continu 86 % (61 / 71) Toutes méthodes confondues 94 % (67 / 71) Tableau n° 24 : Sensibilité_1 selon les différentes méthodes (n P.O. = 71) Les méthodes « Direct – éleveur » et « Caméra – icônes » détectent respectivement 76 % et 77 % des P.O. La méthode « Caméra-continu » est plus sensible et détecte 86 % des P.O. Grâce à la synthèse des observations de toutes les méthodes, on peut dire que 94 % de P.O. se manifestent par l’acceptation au chevauchement. Ainsi, seulement 6 % des chaleurs n’ont pas été exprimées par le signe caractéristique des chaleurs, l’acceptation du chevauchement. Elles sont dites « discrètes » (pas d’acceptation du chevauchement, mais signes secondaires), ou « silencieuses » (pas de signes de manifestation de chaleurs). On peut calculer la sensibilité d’une autre façon (sensibilité_2), en choisissant une autre méthode de référence. Dans le premier cas, nous avons choisi comme méthode de référence la méthode « progestérone ». La sensibilité_1 obtenue prend en compte l’ensemble des P.O., celles accompagnées de l’acceptation du chevauchement, les discrètes et les silencieuses. Cette seconde sensibilité (sensibilité_2) représente le taux de détection des P.O. accompagnées de l’acceptation du chevauchement, et non pas celui de l’ensemble de P.O. Pour calculer cette seconde sensibilité (sensibilité_2), on prendra comme méthode de Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 37 -
  • référence la méthode permettant de connaître l’ensemble des P.O. accompagnées de l’acceptation du chevauchement. Une sensibilité de 100 % correspondrait à une méthode ayant détectée l’ensemble des P.O. manifestées par l’acceptation du chevauchement. Cette sensibilité est donc indépendante du pourcentage de vaches manifestant l’acceptation du chevauchement, variable selon les conditions d’élevage et les VL élevées. Sensibilité_2 Direct-éleveur 80,6 % (54 / 67) Caméra-icônes 82,1 % (55 / 67) Caméra-continu 91,5 % (61 / 67) Tableau n° 25: Sensibilité_2 selon les différentes méthodes (n P.O. = 67) Les valeurs de sensibilité obtenues sont ici plus élevées. Les écarts entre méthodes sont quelque peu modifiés. On obtenait un écart d’1 point entre les méthodes « Direct - éleveur » et « Caméra - icônes » contre 1,5 point avec cette deuxième méthode de calcul. De même, l’écart est supérieur de 0,9 point (+ 10 points avec le premier calcul, + 10,9 points avec le second calcul) entre ces deux méthodes. La spécificité d’une méthode d’observation visuelle est la spécificité du signe choisi pour décider qu’une V.L. est en chaleur. Dans notre essai, c’est l’acceptation du chevauchement. La spécificité du signe est la probabilité qu'il n'y ait pas d'observation de l’acceptation du chevauchement quand il n'y a pas chaleur. On a observé 2 vaches accepter le chevauchement hors d’une période ovulatoire soit 2 acceptations du chevauchement sur 69. Ce rapport confirme la spécificité du signe de l’acceptation du chevauchement pour la détection des chaleurs. c. L’intérêt d’un visionnage 24h/24 : c.1 Répartition des premières acceptations du chevauchement : Le visionnage de l’ensemble des 24 heures d’une journée, grâce à l’utilisation de la méthode Caméra - continu, a permis de repérer la première acceptation au chevauchement d’une V.L. L’enregistrement de l’heure et de la date de cet événement a permis de définir très précisément le début des chaleurs. Voici la répartition des heures des premières acceptations repérées : Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 38 -
  • 8 7 6 Traite Traite 5 4 3 2 1 0 0h-1h 5h-6h 10h-11h 15h-16h 20h-21h Figure n° 15 : Répartition des premières acceptations au chevauchement au cours d’un période de 24h.. (n 1ères acceptations = 70) Les débuts de chaleurs sont répartis tout au long de la journée (jour et nuit) : 57 % de 7 à 19 heures et 43 % de 19 à 7 heures. L’effectif trop faible de premières acceptations ne permet pas de dire statistiquement qu’elles sont réparties uniformément. Cependant, aucune période ne semble être particulièrement propice au début des chaleurs. Toutes les acceptations n’ont pas été notées. Sur cette figure n’apparaissent que les premières acceptations. De 6 à 8 heures et de 16 à 18 heures, les chaleurs sont peu détectées car les vaches sont à la traite puis bloquées aux cornadis. Les deux chaleurs repérées entre 16 et 18 heures l’ont été l’une à 16 heures 03, un jour où la traite a commencé en retard, et l’autre à 17 heures 50, un jour où les vaches ont été libérées des cornadis plus tôt. Les périodes d’alimentation et de traite ne sont pas des périodes propices à l’observation des chaleurs car les vaches sont occupées à autre chose. On sait que la connaissance du moment de début des chaleurs est intéressante pour connaître le bon moment de l’I.A., et ainsi maximiser les chances de gestation. L’heure des IA a été enregistrée par le technicien de la coopérative et des diagnostics ont été réalisés régulièrement. Ainsi, on a pu faire un rapprochement entre l’intervalle « début des chaleurs – I.A. » et la réussite à l’I.A. Nombre I.A.F. Intervalle moyen négatif 4 2 50 % Intervalle moyen > 0h et < 12h 7 4 57 % Intervalle moyen > 12h et < 24h 11 5 45 % Intervalle moyen > 24h 9 2 22 % TOTAL 31 13 42 % Tableau n° 26 : Influence de l’intervalle début de chaleurs – I.A. sur la réussite à l’I.A. (n I.A. = 31). Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 39 -
  • On peut noter qu’un intervalle « début de chaleurs - I.A. » de plus de 24 heures correspond souvent à des chaleurs repérées en début d’après midi. L’organisation en une seule tournée journalière des inséminateurs fait que l’I.A. suivant ces chaleurs se fait souvent aux alentours de 12 heures le lendemain matin. c.2 Répartition des jours selon le nombre de VL en chaleur: De même, la méthode « Caméra – continu » permet également de savoir combien de vaches sont en chaleur au même moment. Au total, 103 jours ont été dépouillés, soit 3 mois et 13 jours. Durant cette période, on a pu observer 0 à 5 vaches en chaleur par jour. Voici la répartition du nombre de jours en fonction du nombre de vaches en chaleur : Nombre de jours % Aucune VL en chaleur 43 41,7% 1 VL en chaleur 27 26,2% 2 VL en chaleur 19 18,4% + de 2 VL en chaleur 14 13,6% Tableau n° 27 : Répartition des jours selon le nombre de VL en chaleur : d. Profils de cyclicité Les résultats des dosages des prélèvements de lait ont été classés selon 3 classes. Strictement négatif Négatif Positif 2,5 ng/mL 3,5 ng/mL Pour déterminer la date de la chaleur on prend la date du premier prélèvement négatif suivi d’au moins un prélèvement positif. Deux types de profils ont été définis : le profil avant l’I.A. première (I.A.1) et le profil après l’I.A.1. Voici les différentes classes de chaque profil et la répartition des vaches selon les différents profils. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 40 -
  • Profils avant l’I.A. première : Profil A : Normal précédé de … Profil B : Anœstrus (prélèvements strictement - A1 : rien (36 %) négatif pendant les 50 premiers jours) : - A2 : phase lutéale courte (32 %) - B1 Plat (6,5 %) - A3 : pic transitoire17 (6,5%) - B2 Présence d’un pic transitoire (6,5 %) Profil C : Interruption de cyclicité (au Profil D : Phase lutéale prolongée : (plus de 6 moins 4 prélèvements strictement prélèvements positifs successifs) négatif) (0 %) (3%) Profil E : Cyclicité bizarre - E1 : Sans traitement (6,5 %) - E2 : Avec traitement (3 %) Profil après l’I.A. première : Profil A : Normal (18,5 %) Profil B : Présence de P.L. courte 1 ou 2 prélèvements positifs (9 %) Profil C : Présence de P.L. allongée (0 %) Profil D : Cyclicité perturbée - D1 : sans traitement (0 %) - D2 : avec traitement (9 %) Profil E : Interruption de la cyclicité (6 %) Profil G : Gravide (45,5 %) Profil NI : Non Inséminé (12 %) La reprise d’activité a eu lieu en moyenne 35 jours après le vêlage avec une reprise de cyclicité 7,5 jours plus tard. La réussite à l’I.A.1 pour les vaches de l’étude est de 45,5 %. Le protocole de l’essai est relativement simple et intéressant au niveau des résultats qu’il permet d’obtenir. On compare la concordance des observations faites par différents types de surveillance, en direct et par caméra, et l’apparition des périodes ovulatoires d’une vache laitière. En chronométrant le temps passé à surveiller, on peut connaître l’efficacité de la surveillance. Plusieurs méthodes de dépouillement des images issues des caméras sont testées. Il faut retenir de cet essai le bon taux de détection des chaleurs dans cet élevage quelles que soient les méthodes. L’utilisation de la méthode de dépouillement des images « Caméra - icônes » est intéressante. Tous les résultats seront discutés et expliqués dans la partie suivante. 17 Pic transitoire : élévation du taux de progestérone d’au moins 1 ng/mL par rapport au titre basal pour au moins un prélèvement. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 41 -
  • III. Discussion sur l’utilisation de la vidéosurveillance Cette partie commente les résultats de cette étude, en se basant sur les connaissances bibliographiques, dont la plupart est développée dans la première partie de ce mémoire. Elle expose les limites de l’étude et de l’emploi d’un système de vidéosurveillance. Celles-ci devront être prises en compte lors de la reconduite de l’expérimentation. L’utilisation de la vidéosurveillance a cependant de nombreux avantages qui seront repris dans le dernier chapitre. 3.1 Discussion sur les résultats. a. La détection des phases ovulatoires : Un taux de détection de seulement 50 % est assez fréquemment cité (SENGER - 1994, AT-TARAS et SPAHR - 2001, NEBEL – 2003, PERALTA et al. - 2005), avec un temps de surveillance de 4 fois 5 minutes par jour. Cette sensibilité est bien plus élevée dans notre étude (méthode « Direct – éleveur » : 76 %) : elle peut être expliquée par le temps d’observation relativement important, peu représentatif des pratiques moyennes dans les exploitations d’élevage, car rares sont les éleveurs qui acceptent de passer du temps spécifique à la surveillance des chaleurs. Ce taux reflète une bonne détection des chaleurs dans l’élevage de POISY où les vaches manifestent bien leur chaleur. L’observation visuelle nécessite dans notre essai deux fois plus de temps pour détecter le même nombre de chaleurs que la méthode « Caméra-icônes ». On peut donc dire que la méthode « Caméra-icônes » est deux fois plus efficace que l’observation visuelle en direct. Il faut dépouiller les enregistrements des deux aires paillées. Pour un éleveur n’ayant qu’une seule aire paillée, l’efficacité sera quatre fois meilleure. L’efficacité de la détection des chaleurs est définie par le rapport taux de détection / temps passé. En condition d’élevage classique cette méthode de vidéosurveillance permettra sans doute de passer de 50 % à 80 % de chaleurs détectées dans le même temps (20 minutes), le taux de détection de cette méthode s’apparente à celui d’une observation visuelle en direct de 4 fois 10 minutes, 82 % selon la bibliographie (Cf. tableaux n° 12 et 13, § I.2.a). L’utilisation des caméras permet de visionner une plus grande période, de jour comme de nuit, ce qui permet de détecter les chaleurs fugaces qui durent moins de 6 heures. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 42 -
  • ROELOFS et al. (2005) ont observé 42 % de P.O. non accompagnées d’acceptations du chevauchement. KERBRAT et DISENHAUS (2004) en ont observées 50 %. Le pourcentage de chaleurs discrètes, caractérisées par l’absence de l’acceptation du chevauchement est bien moins élevé dans l’essai que dans la littérature. 6 % des oestrus ne se manifestent pas par l’acceptation du chevauchement. Les facteurs d’élevage, comme le mode de logement en aire paillée, sol souple, et les vaches présentant peu d’anomalies de cyclicité, peuvent expliquer en partie cette différence. Des facteurs intrinsèques aux vaches laitières peuvent également entrer en compte, comme les races, Montbéliardes et Abondances et leur niveau de production peu élevé (Cf. Tableau n°20, § II.1.a). Les études sont généralement réalisées en race Prim’Holstein. Les notations d’état corporel, réalisées durant l’expérimentation, n’ont pas révélé d’animaux en dessous de 2. Une note d’état d’engraissement supérieure à 2 est un facteur favorisant une bonne manifestation des chaleurs. (FRERET et al. - 2005) Le nombre de P.O., 71 au total, n’est pas suffisant pour permettre un traitement statistique détaillé. Ces résultats montrent cependant que l’utilisation de la vidéosurveillance pour détecter plus efficacement les chaleurs est envisageable. Il faut cependant renouveler l’étude dans d’autres conditions d’élevage, en particulier dans des élevages où les chaleurs des vaches sont peu détectées. Aucune période ne semble plus propice qu’une autre pour le début des chaleurs, comme le dit la bibliographie (DRANSFIELD et al. - 1998) : 0h01 – 6h00 6h01 – 12h00 12h01 - 18h00 18h01 - 24h00 Premier acceptation du 24,5 28,4 19,8 27,3 chevauchement (%) Dernier acceptation du 24,8 27,8 23,4 24 chevauchement (%) Tableau n° 28 : Distribution journalière des premières et des dernières acceptations du chevauchement au cours de l’oestrus (n oestrus = 2055) (DRANSFIELD, 1998) L’affirmation d’HASKOURI (2000) précisant que le maximum d’entrée en chaleur se fait vers 6 heures du matin n’est pas retrouvée ici. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 43 -
  • b. Optimisation du délai début de chaleur - IA : L’utilisation de la vidéosurveillance permet de connaître plus précisément l’heure de début des chaleurs, ce qui peut influer sur le délai de mise à la reproduction, facteur important de la réussite à l’I.A. (VAN EERDENBURG et al. - 2002). En arrivant le matin sur son élevage, l’éleveur connaît rarement l’heure de début des chaleurs d’une vache repérée en chaleur. Le début des chaleurs est défini par la première acceptation du chevauchement avec immobilisation de la vache en question. L’observation par l’éleveur d’une immobilisation ne coïncide pas forcément avec le début des chaleurs. La vache a pu être chevauchée quelques heures auparavant. Il est parfois difficile de savoir s'il faut appeler l’inséminateur tout de suite ou attendre : ce choix sera facilité car on peut d’une part confirmer la chaleur d’une vache et d’autre part connaître l’heure de début de cette chaleur. Le spermatozoïde et l'ovule ont une durée de vie limitée dans l'appareil génital de la femelle ; de ce fait, le moment de l'insémination est très important. Quand l’insémination est faite trop tôt, le sperme sera âgé et il ne pourra plus fertiliser l’ovocyte (HAWK - 1987). La viabilité des spermatozoïdes est de 24 à 30 heures dans le tractus génital. Le temps de transport vers l’oviducte d’un nombre suffisant de spermatozoïdes viables est de 6 heures. (DRANSFIELD et al. - 1998). Si elle est faite trop tard, c’est l’ovocyte qui sera trop âgée (fertilité maximum 20-24 heures, mais fertilité optimum entre 6 et 10 heures (DRANSFIELD et al. - 1998), la formation d’un embryon ne sera pas aidée (HUNTER et GREVE - 1997). L’intervalle entre le début des chaleurs (il est défini ici par l’apparition du premier signe de chaleur vue moins 1h30) et l’ovulation a été déterminée par WALKER et al. (1996) à 27,6 heures +/- 5,4 heures. ROELOFS et al. (2005) l’estiment à 26,4 heures +/- 5,2 heures. L’intervalle entre le début des chaleurs et l’I.A. influe le pourcentage de vaches diagnostiquées gestantes 35 à 75 jours post-I.A. D’après un essai de DRANSFIELD et al. (1998), le meilleur taux de réussite à l’I.A. est obtenu lorsque que l’on insémine 4 à 12 heures après la première acceptation (Cf. Figure n° 17), ce qui est confirmé dans notre étude. Le taux de réussite passe de 57 % lorsque l’on insémine 0 à 12 heures après le début de chaleurs à 22 % lorsque ce délai est supérieur à 24 heures. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 44 -
  • 60 1,35 1,33 a Taux de gestaion (%) 50 1 1,12 40 0,51 0,57 30 0,18 20 10 0 2h 6h 0h 4h 6h h h -4 -8 -1 -1 -2 -2 -2 0h 4h h h h h 8h 12 16 20 24 Durée de l'intervalle début de l'oestrus - IA Figure n° 16 : Effet de l’intervalle début de l’oestrus – IA sur la réussite à l’I.A. (n = 2661) (DRANSFIELD – 1998) a Les nombres en rouge correspondent aux Odds Ratio (« =1 » : Pas d’effet sur la réussite à l’I.A.– « >1 » Augmente la probabilité de réussite à l’I.A. – « <1 » diminue les probabilité de réussite à l’I.A.) D’après MURRAY (1996), le meilleur moment se situe entre 12 et 24 heures après le début des chaleurs, caractérisé ici par la première acceptation du chevauchement : 80 Ecoulements 70 de sang Taux de conception 60 50 Fertilité optimale 40 30 20 10 Ovulation 0 4 8 12 16 20 24 28 32 Nombre d'heures depuis la première acceptation au chevauchement Figure n° 17 : Moment propice à l’insémination (MURRAY et al., 1996) M. PHILIPOT, responsable reproduction au centre d’insémination d’Ille et vilaine ajoute que la persistance de la capacité fécondante du sperme est d’au moins trente heures, tandis que la durée de survie de l’ovule n’excède pas 18 heures, avec une vitalité qui diminue Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 45 -
  • 12 heures après l’ovulation. Cette dernière intervenant une dizaine d’heures après la fin des chaleurs, on prend moins de risque en inséminant tôt plutôt que trop tard. 3.2 Limites des résultats de l’étude et perspectives a. Les conditions matérielles de l’essai: L’organisation du bâtiment en deux aires paillées séparées a tout d’abord déterminé le nombre de caméras utilisées. Un élevage n’ayant qu’une seule aire paillée par exemple, peut sans doute se permettre de n’installer que deux caméras. Le temps de dépouillement des images sera divisé par deux, car les images d’une seule caméra seront dépouillées, l’autre servant d’aide pour confirmer ou identifier les animaux en chaleur. Les comportements des vaches sur aire paillée sont plus prononcés que ceux observés en logettes par exemple (BRITT - 1982). Mais la zone à surveiller correspond à l’ensemble de l’aire paillée, lieu où parfois beaucoup d’animaux sont en activité simultanément, même pendant la nuit. Il est possible de manquer des chaleurs car la zone à surveiller est grande et le taux d’activité peut être important. L’observateur peut être plus facilement distrait. La zone de détection en stabulation logettes est réduite aux zones de circulation. Cela peut rendre la surveillance plus facile, et diminuer le temps de dépouillement. Un essai avec ce système vidéosurveillance serait donc à réaliser en système « logettes ». En France, 22,9 % des vaches sont logées en logettes, contre 50,8 % en litière accumulée (CAPDEVILLE et al. - 2003). Ce mode de logement « logettes » est en pleine expansion. Ce système est adopté généralement par des élevages « à la pointe », élevages étant les plus susceptibles d’être intéressés par un tel système. L’essai serait à faire en élevage Prim’Holstein hautes productrices, où la détection des chaleurs est plus difficile (DISKIN et SREENAN - 2000). Il est prouvé que cette race, cataloguée de forte productrice, a des comportements de chaleurs moins prononcés, le chevauchement y est par exemple plus rare. L’efficacité d’un système de vidéosurveillance et sa méthode d’utilisation (basée ici sur l’acceptation du chevauchement) seront sans doute à revoir. Les signes secondaires prendront dès lors toute leur importance. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 46 -
  • Le fonctionnement du Centre d’Elevage de POISY est basé sur la participation des stagiaires à la vie de la ferme. Ils sont encadrés par des formateurs. Ainsi, deux stagiaires par jour ont la responsabilité de la surveillance du troupeau comprenant, bien entendu, la surveillance des chaleurs. Quatre périodes de 10 minutes par jour sont donc réalisables, périodes souvent réduites à quelques minutes dans la plupart des élevages. Le taux de détection des chaleurs « Direct - éleveur » élevé peut être expliqué par le temps relativement important passé à la surveillance, facteur déterminant sur le taux de détection des chaleurs (Cf. § I.2.a). Le déroulement de l’étude sur le centre a motivé les observateurs à être encore plus attentifs à la détection des chaleurs, ce qui a pu contribuer à ce bon taux de détection. Cependant, les années précédentes, la détection des chaleurs en hiver ne posait apparemment pas de problèmes. Les vêlages sont répartis toute l’année au centre d’élevage de POISY. Retrouver plusieurs vaches en chaleur en même temps avec des vêlages étalés est plutôt rare. On a vu que plus on a de vaches en chaleur en même temps, plus celles-ci ont tendance à se manifester plus longtemps et avec plus de signes (NYSENHOLC et WATTIAUX – 1996, HURNIK et al. - 1975). La taille importante du troupeau peut compenser ceci. En plus des conditions d’élevage, le matériel de vidéosurveillance utilisé influe sur les résultats. De nombreux systèmes de vidéosurveillance existent, plus ou moins sophistiqués. Le système utilisé sur le centre d’élevage ne fait pas partie des plus sophistiqués, mais il est adapté à la capacité d’investissement des élevages. Cet élément a été déterminant dans le choix du matériel. Ce système de vidéosurveillance permet de zoomer sur les images enregistrées, mais la définition des images doit être meilleure pour permettre l’identification des animaux grâce aux numéros d’identification sur le collier ou sur la boucle d’oreille. Cependant, une image avec une meilleure définition occupe une place plus importante sur le disque. La capacité de stockage devra donc être augmentée. Le système de vidéosurveillance est équipé d’un détecteur de mouvement, permettant de stocker ou non les images filmées, en fonction de l’activité. Le réglage de ce taux de détection de mouvement a été bloqué à 90 %. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 47 -
  • Pixels en mouvement Dans ce cas, la séquence est 90 % stockée sur l’ordinateur. Photo n° 9 : Ecran permettant le réglage du détecteur de mouvement de la caméra 4. Un réglage plus fin de ce taux permettrait de diminuer le temps de dépouillement en éliminant les séquences avec peu de mouvements. Une nouvelle étude doit être mise en place pour optimiser cette fonctionnalité. Le détecteur de mouvement intégré au système ne déclenche pas la mise en route des caméras. Celles-ci fonctionnent en continu, puis le détecteur effectue un premier tri. Une première solution serait de doubler les caméras. Deux caméras, installées l’une sur l’autre, filmeront la même zone : le taux de détection de la première sera bloqué au maximum, soit 100 % des images ; celui de la seconde pourra être modulé. La comparaison des images des deux caméras nous permettra de voir quelles images ont été écartées, et ainsi d’optimiser le réglage de la sensibilité du détecteur de mouvement, pour ne conserver que les images intéressantes. Cette solution obligerait l’achat et l’installation de 4 caméras supplémentaires. Une seconde solution est à étudier avec les fabricants. On peut sans doute faire fonctionner le détecteur de mouvement sur un enregistrement de séquences stockées sur l’unité centrale. Ainsi, on utilisera les caméras déjà installées, le taux de détection réglée à 100 %: on aura l’intégralité des séquences. On pourra ensuite travailler sur ces images en les soumettant au programme de détection de mouvement, en faisant varier le taux de détection. Les séquences Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 48 -
  • écartées suite à la variation de cette sensibilité seront identifiées, et le meilleur réglage pourra être choisi. Ce réglage doit être un service proposé par l’installateur des caméras, en amont de l’utilisation du système dans l’élevage. Il sera donc adapté à chaque troupeau et bâtiment, un plus pour ce système. La disposition des caméras à l’extrémité des aires paillées fait que la zone centrale de l’aire paillée est éloignée des deux caméras. L’angle (α ou β) que fait la caméra avec l’aire paillée déforme plus ou moins l’image. Plus on est éloigné de la caméra, plus les distances apparentes sont réduites. Ainsi, les mouvements au centre de l’aire paillée sont minimisés car un pixel représente une plus grande surface réelle. Caméra 1 Caméra 2 Zone éloignée des deux caméras α α β β Aire paillée Photo n° 10 : Photo prise le 28.03 à Photo n° 11 : Photo prise le 28.03 à 11:51 11:51 Caméra 1 Caméra 2 On voit par exemple sur ces deux images que la vache entourée est éloignée des deux caméras. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 49 -
  • Il faudrait coupler les deux caméras. Les mouvements proches d’une des deux caméras sont détectés par la caméra concernée. Si les deux caméras sont couplées et qu’elles captent un mouvement loin d’elles en même temps, elles pourront l’enregistrer. Ainsi toute la zone d’aire paillée sera couverte par le détecteur de mouvement de la même façon. La première chose remarquable lorsqu’une vache en chevauche une autre, c’est qu’elle est bien plus haute que les autres, environ un mètre au dessus. Un « plafond » de laser, traversé par la vache active lors du chevauchement, nous indiquerait le moment des chevauchements. A moindre frais, un filet peut être tendu au dessus des animaux, lorsqu’elles chevauchent, le filet est tendu et la pression augmente aux points d’accroches. Des détecteurs de pressions capteraient ces variations. Ces installations sont plus aisées en système « logettes », où les niveaux restent les mêmes, au contraire des systèmes « aire paillée » où le niveau de la litière varie. Ces indications permettraient de cibler très rapidement les séquences à visualiser. L’intégration au système d’un logiciel de reconnaissance de forme (forme du chevauchement), est également possible et permettrait d’obtenir les mêmes indications. Le temps d’observation serait sans doute raccourci, mais le prix du système augmenté. b. Les méthodes utilisées dans l’essai: La méthode Caméra - 3x30 a été biaisée (Cf. § II.2.a). On doit cependant renouveler l’essai de cette méthode car elle pourrait aboutir à de bons résultats. L’utilisation du matériel de vidéosurveillance n’a pas été des plus efficaces. Pour ne pas biaiser l’étude, le dépouillement des images enregistrées s’est fait sans l’appui d’outils d’élevage, comme le planning rotatif de reproduction, et isolé des observations faites en direct. Les personnes qui observaient le troupeau ne sont pas celles qui dépouillent les images. L’utilisation combinée de différents outils d’aide à la détection, comme le feront les éleveurs, permettra d’être plus efficace. Grâce aux suivis des événements de reproduction, en particulier la venue en chaleur d’une vache, un éleveur sait quelle vache doit revenir en chaleur et à quel moment. On rappelle qu’une vache est en chaleur environ tous les 21 jours. L’éleveur pourra concentrer son attention sur les vaches qui doivent venir ou revenir en chaleur. Il pourra déceler les signes secondaires de chaleurs car il surveillera en particulier, une ou seulement quelques vaches. Les images seront ainsi dépouillées plus rapidement. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 50 -
  • Le choix a été fait de ne repérer que l’acceptation du chevauchement comme signe de chaleurs car les signes secondaires sont difficiles à détecter sur des images visionnées en accéléré. La prise en compte de ces signes secondaires dans la détection des chaleurs a déjà permis d’augmenter le taux de détection. (KERBRAT et DISENHAUS - 2004). La prise en compte de ces signes dans une méthode de dépouillement courte (Caméra - icônes ou Caméra - 3x30) avec une vitesse de défilement plus lente serait intéressante à tester. 3.3 Solution innovante : utilisation d’un système de vidéosurveillance. Le système de vidéosurveillance installé sur la ferme de POISY est un système innovant. Des systèmes de surveillance par caméras sont déjà utilisés dans certains élevages, mais ceux–ci ne permettent en général qu’un visionnage en direct voire un enregistrement sur bandes. L’utilisation de caméras numériques permet plus de fonctionnalité. Ce type de caméras est couplé à un ordinateur : le signal vidéo capté par l’objectif est traité pour être converti au format numérique. Une fois les images numérisées, elles sont stockées : on peut ainsi visualiser l’intégralité des images d’une journée, en différé. La surveillance vidéo a déjà été testée dans d’autres fermes expérimentales. Durant 4 mois, la ferme de l’I.N.R.A. du RHEU (Ille-et-Vilaine) a placé 6 caméras dans sa stabulation, fonctionnant en permanence, pour enregistrer les chaleurs d’un troupeau de 44 V.L. (KERBRAT et DISENHAUS - 2004). Cependant, l’objectif de cette étude était de décrire les signes de manifestation de chaleurs, objectif différent de l’étude mise en place sur le centre d’élevage de POISY. C’est la première fois que l’on met en place l’expérimentation d’un tel système de vidéosurveillance, avec pour objectif premier l’utilisation ultérieure du système par les éleveurs. a. Avantages du système de vidéosurveillance. La vidéosurveillance est un outil adapté à la disponibilité de l’éleveur. Les éleveurs estiment avoir de moins en moins de temps à consacrer à la surveillance du troupeau. L’augmentation de la taille des troupeaux rend difficile la détection des chaleurs, le nombre de vaches à surveiller étant plus important. La diminution de la main d’œuvre par exploitation accentue cette difficulté. La gestion d’un élevage devient également plus pointue dans de multiples domaines, d’autres postes de travail prennent du temps. Le perfectionnement technique passe par la participation à des formations, des réunions,…à l’extérieur. Le besoin de temps libre, pour les loisirs, la vie de famille est un nouveau désir des agriculteurs, qui veulent eux aussi profiter d’une vie hors du travail. Toutes ces raisons poussent l’éleveur à Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 51 -
  • utiliser au mieux son temps. La détection des chaleurs dépendant essentiellement du temps passé à la surveillance celui-ci doit être optimisé. De plus, la surveillance des chaleurs est une activité qui donne l’impression d’être passif, sensation qui gène certains éleveurs. Les fonctionnalités du logiciel de gestion des images permettent de naviguer très facilement de caméra en caméra et dans le temps grâce aux découpages des séquences en heure, dizaine de minutes et minute, et aux fonctions avance/retour rapide paramétrables de 1x à 22x. Le découpage en dizaine de minutes est nécessaire pour la méthode « Caméra- icônes ». L’outil est ainsi attractif car il est relativement simple à utiliser après quelques jours de prise en main. De plus Internet est de plus en plus présent dans les exploitations agricoles. La consultation à distance, grâce à Internet, des images des caméras permet de surveiller son troupeau de chez soi, sans se déplacer. Le système peut donc aussi être utilisé pour surveiller les vêlages, les animaux malades, en direct comme en différé : un confort de plus indéniable pour l’éleveur. Par ailleurs, l’éleveur regarde ses vaches à travers les caméras ce qui lui évite d’être vu par le troupeau. Ce critère peut ainsi améliorer la manifestation des chaleurs, car plus les vaches se sentent tranquilles plus elles ont tendance à manifester leurs chaleurs. La possibilité de visualiser les images en différé permettra à l’éleveur de voir ce qui s’est passé dans son bâtiment pendant son absence. L’enregistrement au cours de la nuit est un plus indéniable, car personne ne connaît l’activité nocturne de ses vaches. Le système peut être utilisé pour confirmer une chaleur douteuse. Un éleveur arrivant sur son élevage voit une vache qu’il pense être en chaleur, il peut le vérifier en allant visionner les images des quelques heures précédant son arrivée. Ceci pourrait éviter d’inséminer au mauvais moment. Pouvoir regarder les images en différé permet enfin d’optimiser le moment de l’insémination, ce qui permettra d’améliorer le taux de réussite à l’I.A., composante de bons résultats de reproduction. (Cf. §3.1.b). Le rapport durée observée/durée d’observation permet de visualiser plus de situations en moins de temps qu’au cours des observations en direct par l’éleveur. On a vu dans la première partie que le taux de détection des chaleurs est fortement lié au temps passé à la surveillance. En moyenne au cours de l’essai, l’utilisation de la vidéosurveillance a permis de visualiser 18 à 20 fois plus de situations qu’en direct, en deux fois moins de temps. Ainsi, elle permet de détecter les chaleurs fugaces, de moins en moins rares. La charge de travail de Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 52 -
  • l’éleveur sera au plus la même qu’avant l’utilisation de la vidéosurveillance, et au mieux le système la diminuera de moitié. Ainsi, le système est efficace dans la détection des chaleurs. La visualisation des images en accéléré rend également cette surveillance plus active, et sans doute plus intéressante. Enfin, ce système de vidéosurveillance avec sa possibilité de stocker l’intégralité des images pourrait préciser quelles sont les influences respectives des races, des aplombs des animaux, de la conception du bâtiment sur les comportements de chaleurs. D’autres essais doivent l’utiliser pour permette d’étoffer les connaissances théoriques que l’on a sur la détection des signes de chaleurs. b. Limites du système de vidéosurveillance. La vidéosurveillance est un système permettant d’observer les animaux à distance, ce qui empêche, par définition, d’être au contact des animaux. Ce système ne peut remplacer le temps que l’éleveur passe à surveiller les animaux « de près », pour contrôler la consistance des bouses, la qualité du poil… Il n’est pas non plus possible de toucher les animaux, utile pour juger l’état d’une blessure, de l’état d’engraissement… Utiliser le système de vidéosurveillance si les vaches ne manifestent pas leurs chaleurs est inutile. L’observation visuelle, que ce soit en direct ou à travers les caméras est inefficace si aucun signe de chaleurs n’est visible. Il faut d’abord maîtriser les facteurs d’élevage influant sur la manifestation des chaleurs ou tout du moins une majorité, l’alimentation et la conception du bâtiment en particulier (Cf. § I.2.c). L’installation des caméras à l’intérieur du bâtiment d’élevage rend leur utilisation difficile lorsque les vaches pâturent. Pour des vêlages étalés toutes l’année, le système n’est utile que la moitié du temps. Il est en revanche relativement utile pour des vêlages groupés en automne, centrant la période de repérage des chaleurs courant hiver, lorsque les animaux sont à l’intérieur. Un système de vidéosurveillance est un investissement important pour un éleveur, nous en discuterons dans le chapitre suivant (Cf. § II.3.c). Les performances de celui-ci sont bien entendu liées à son prix. La qualité ou définition des images délivrées par le système de vidéosurveillance est une des composantes importantes. L’utilisation de la vidéo oblige à reconnaître les vaches grâce à leur robe (position des Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 53 -
  • taches essentiellement). L’éleveur doit donc être capable d’identifier ses vaches à leur robe, une habitude à reprendre pour certains, car les numéros, ceux d’un collier de D.A.C.18 par exemple ou les 4 derniers du numéro national, font oublier les autres moyens d’identification d’une vache. Un éleveur d’abondances ou de charolaises en race allaitante, vaches ayant des robes généralement unies, aura sans doute plus de mal. Le système pourra également être équipé d’un zoom pour s’affranchir de ce handicap, ce qui est possible si les images sont d’une bonne qualité. La définition des images doit évoluer pour cela. La définition d’une image est le nombre de pixels par unité de surface. Plus le nombre de pixels par unité de surface est important, plus la définition est bonne. Le détecteur de mouvement, analysant les variations des pixels, sera d’autant plus précis que l’image sera d’une bonne définition. Enfin, la lumière, de nuit comme de jour, est un autre paramètre à prendre en considération. Le soleil tout d’abord, rend parfois les images inutilisables. Il est donc important de bien positionner les caméras pour éviter au maximum l’effet du soleil et d’avoir des caméras qui compensent bien les éclairages dans les conditions difficiles. Voici un exemple : Photo n° 12 et 13 : Photos prises au même moment, caméras opposées (Cam 1 et 2) Une question reste en suspens, concernant l’effet, à long terme, d’une exposition à la lumière artificielle 24h/24 sur les animaux, la lumière étant resté allumée toute la nuit. Si celle-ci reste éteinte, les images sont plus difficilement exploitables (Cf. Photo n°14). Nous 18 Distributeur Automatique de Concentrés. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 54 -
  • n’avons pas observé de troubles apparents aux cours de l’expérimentation mais nous n’avons pas d’images de référence qui nous permettrait une comparaison fiable. Photo n°14 : Image prise le 04.11 à 23:15 Caméra 4 Sur cette photo, seules deux veilleuses sont allumées. Pour l’essai, il aurait fallu en installer deux autres, soit quatre au total sur les deux aires paillées. Ce problème n’aurait pas du être rencontré car les deux types de caméras choisies devaient être capable, selon le commercial, de délivrer des images exploitables même la nuit, sans lumière supplémentaire. Les caméras Jour/Nuit ne sont pas assez puissantes. Les caméras IR, équipées d’un spot Infra Rouge, ne permettent de surveiller la nuit, qu’une zone restreinte. Il aurait fallu pour ces dernières installées des rampes de spots IR pour qu’elles soient efficaces la nuit. Un meilleur choix de caméras, ou un aménagement pour utiliser celles installées la nuit, permettraient de s’affranchir du problème de l’exposition à la lumière 24h/24 des animaux. . Le bien être animal est une des nouvelles préoccupations de ces dernières années, et on peut se demander si l’exposition continue d’animaux à la lumière ne serait pas un nouveau sujet de discorde. Il est prouvé que la lumière influe sur une hormone appelée la mélatonine. Chez les animaux saisonniers comme les caprins, une forte concentration en mélatonine, inhibe les fonctions de la reproduction. Chez les animaux non saisonners, tels que les bovins, les journées courtes (moins de lumière, plus de mélatonine) ne stoppent pas les fonctions de reproduction mais ont un effet négatif sur leur appétit et leur niveau de production. Il a été prouvé que des vaches en lactation exposées à une photopériode de jours longs (16 à 18 heures de lumière artificielle (15-20 pieds bougies = 160 – 215 lux) suivies de 6 à 8 Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 55 -
  • heures d’obscurité), ont augmenté leur production laitière de 8 à 10 % et ce, de façon constante. L’éclairage en continu n’est pas bénéfique car sans période d’obscurité, elles ne peuvent reconnaître la durée d'une journée et perdent ainsi leur capacité de réagir à l'éclairage supplémentaire (HAROLD – 2006). Cette étude prouve que la lumière a un impact sur les hormones des vaches, ici la concentration en insulinomimétique de type 1 (IGF-1), faisant augmenter la production de lait par la glande mammaire, ce qui peut faire penser qu’elle peut également avoir un effet sur les hormones de la reproduction. On pourrait mettre en place sur le Centre d’Elevage de POISY, un essai permettant de suivre la concentration des hormones de la reproduction de vaches laitières exposées 24h/24 à de la lumière artificielle. On pourrait ainsi connaître l’influence d’une exposition prolongée à la lumière sur les fonctions reproductives. L’investissement dans un tel système de surveillance est le dernier point. La rentabilité économique est à calculer au cas par cas, en fonction du type de matériel choisi, du type de bâtiment influant le nombre de caméras nécessaires. Il dépend aussi du pourcentage de vaches qui manifestent leurs chaleurs : un système de vidéosurveillance si les P.O. des vaches sont silencieuses est inutile, l’utilisation des caméras étant basée sur l’observation de signes de manifestation de chaleurs. Les conséquences technico-économiques d’une amélioration du taux de détection sont décrites dans le paragraphe suivant. Avantages Inconvénients - Inutile si les vaches ne manifestent pas de - Permet de visualiser les images en différé, signes de chaleurs. celles de la nuit y compris : adapter à la disponibilité de l’éleveur - Difficilement utilisable aux pâturages, hors bâtiment - Bon rapport durée observée / durée d’observation. - Difficulté d’identifier les animaux par leur robe. - Fonctionnalité du logiciel : Vitesse de lecture variable, déplacement dans la journée - Nouvel investissement. facile… - Observation hors troupeau : pas - Permet de surveiller le troupeau sans être d’observations précises (rumination, notes vu et sans être obligé de se déplacer d’état corporel, aspect des bouses, blessures, …) ou de touchés possibles .- Multi usage : surveillance des chaleurs, des vêlages, d’une vache en particulier… - Effet de la lumière sur les animaux ? Tableau n° 29 : Avantages et inconvénients du système de vidéosurveillance. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 56 -
  • b. Conséquences technico-économiques de l’utilisation de la vidéosurveillance : Les conséquences économiques de mauvais résultats de reproduction ne sont pas ressenties comme une perte importante par la majorité des éleveurs car elles sont moins palpables que l’effet d’une baisse du prix du lait par exemple. En effet, ce n’est pas la multiplication des I.A. qui coûte cher, mais les multiples conséquences de l’augmentation de l’intervalle « vêlage – I.A. Fécondante (I.A.F) ». Les vaches sont moins rentables si l’intervalle « vêlage - vêlage » croît trop: déclin de la production en fin de lactation trop important par rapport à l’investissement en aliments, moins de veaux pour le renouvellement ou la vente. Il faudra plus de vaches pour réaliser le quota, ce qui implique l’élévation des frais d’élevage et du temps à consacrer au troupeau. Par conséquent, une gestion efficace de la reproduction a un impact significatif sur la performance totale du troupeau et sur le revenu net de l’éleveur. Une reproduction bien gérée aide à réduire le risque de réformes involontaires et coûteuses Une étude de chez DELAVAL France a montré que la prolongation de l’intervalle entre les vêlages coûte 3 euros par jour supplémentaire et le coût de chaque chaleur manquée s’élève à 61 euros. Le tableau ci-après, de HEERCHE et NEBEL (1994), montre l’impact du taux de détection sur l’intervalle « vêlage - vêlage ». Une vache non gravide 200 jours après vêlage a déjà accumulé 110 jours d’improductivité si on a comme objectif un veau par vache et par an et comme référence une durée de gestation de 280 jours. Taux de détection de l’œstrus 20 % 50 % 80 % % VL non gravide 200j. 48 13 3 après vêlage. % VL non vue en chaleur 21 <1 0 200j. après vêlage. Tableau n° 30 : Effet de la variation de l’efficacité de détection des chaleurs sur les performances de reproduction. (HEERSCHE et NEBEL - 1994) On voit par exemple que pour un troupeau de 60 V.L., un taux de détection de 20 % entraîne en moyenne 3168 jours d’improductivité (28,8 V.L. improductives pendant 110 jours minimum), ce qui représente 8,7 V.L. improductives au minimum, soit 14,5 % du troupeau. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 57 -
  • Ce nombre de V.L. passe à 2,3 avec un taux de détection de 50 % et à 0,54 en détectant 80 % des chaleurs. Ces V.L. ont un coût élevé en frais d’élevage et en temps, et rapportent peu. D’après une étude de LE LAN (2005), le coût moyen d’une vache « nourrie logée » est en moyenne de 3 €/jour. En reprenant les chiffres ci-dessus, on obtient, sur un troupeau de 60 V.L., les pertes suivantes en fonction du taux de détection : Taux de détection 20 % 50 % 80 % Perte économique sur 9526 € 2518 € 591 € le troupeau par an Perte économique par 158,8 € 41,9 € 9,8 € vache et par an Tableau n° 31 : Perte économique sur un troupeau de 60 V.L. engendré par la variation du taux de détection des chaleurs. D’après une étude de VRIES (2003) et par extrapolation, passer d’un taux de détection de 50 % à 75 % permet d’économiser en moyenne 38,5 $/VL/an soit environ 36,7 €/VL/an (en 2003, 1€ valait 1,05$ - Source OFCE). Voici le tableau montrant l’influence d’une variation du taux de détection sur la rentabilité économique annuelle d’une vache. 1320 1310 75 % Marge par vache et par an 1300 1290 50 % 1280 1270 1260 1250 1240 1230 1220 75% 65% 55% 45% 35% Taux de détection des chaleurs Figure n° 18 : Rentabilité économique moyenne d’une vache par an calculée sur un troupeau de 1000 vaches en fonction de la variation du taux de détection (de VRIES – 2003) Ainsi, une détection des chaleurs insuffisamment efficace nuit aux performances technico-économiques des élevages; en Hollande une étude réalisée en 1991 évaluait cette Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 58 -
  • perte à 70 dollars par V.L. et par an (DIJKHUISEN - 1991) ; aux États Unis celle-ci était estimée en 1994 pour l’ensemble des troupeaux à 300 millions de dollars (SENGER - 1994). Il faut rappeler qu’une insémination n’est pas fécondante à chaque fois. La conséquence de la variation du taux de détection des chaleurs couplée à la variation du taux de réussite à l’I.A. sur le pourcentage de vaches gestantes 45 jours après le début de la période de reproduction, est simulée ci-dessous : 120 % de vaches gestante 90 jours après 100 80 Taux de détection = 90 % vêlage Taux de détection = 70 % 60 Taux de détection = 50 % Taux de détection = 40 % 40 20 0 60% 50% 40% 30% Taux de réussite à l'IA Figure n° 19 : Effet de différents taux de détection et différent taux de réussite à l’I.A. sur le pourcentage de vaches gestantes 90 jours après vêlage. (DISKIN et SREENAN - 2000) La variation du pourcentage de vaches gestantes 90 jours post-vêlage a un impact économique fort comme nous l’avons vu ci-dessus. Avec un taux de réussite constant, détecter 10 % de chaleurs en plus permet d’avoir en moyenne 10,4 % de VL gestantes 90 jours post-vêlage en plus. Un modèle de simulation économique d’une exploitation laitière a été utilisé par SEEGERS et al. (2005). Quatre scénarios sont définis par des niveaux agrégés de détectabilité (manifestations de chaleurs plus ou moins marquées par les VL) et d’effort de détection (taux de détection par les éleveurs). L’exploitation simulée comporte un troupeau laitier de 60 VL pour un quota de 400 000 litres et ne recourt pas à l’achat d’animaux. Voici les résultats de ces hypothèses : Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 59 -
  • Hypothèses – scénarios Effets obtenus par simulation Détectabilité x Intervalle Intervalle Ecart de marge Réussite à Efforts de Vêlage – I.A.1 Vêlage – I.A.F (€ / 1000l. de l’I.A.1 détection (en j.) (en j.) lait) 0,90 x 0,90 0,60 62,1 81,2 Référence 0,90 x 0,90 0,45 64,5 111,7 - 10 0,75 x 0,65 0,60 81,4 104,9 Ecart NS 0,75 x 0,65 0,45 81,1 133,7 - 34 Tableau n° 32 : Hypothèses pour l’efficacité de la détection des chaleurs et la réussite à l’I.A., et effets correspondant estimés sur l’intervalle moyen Vêlage-I.A.1, l’intervalle moyen « Vêlage - I.A.F », et la marge moyenne par 1000 litres de quotas. (SEEGERS et al. – 2005) L’impact de la détectabilité/détection sur l’intervalle moyen Vêlage-IA1 est élevé (de l’ordre de 18 jours) et il constitue la majeure partie de l’allongement de l’intervalle moyen Vêlage - I.A.F. (de l’ordre de 24 jours). Au plan économique, la seule mauvaise fertilité (avec bonne détectabilité/détection) produit un impact qui ressort ici à 10€ / 1000 litres. L’effet économique de la détectabilité/détection est fortement modulé par le niveau de fertilité: en cas de maintien d’un niveau très élevé de fertilité l’effet n’est pas significatif. Cependant un taux de réussite à l’I.A. première de 60 % n’est quasiment jamais observé. Dans le cas d’un taux de réussite à l’I.A. première « classique », de l’ordre de 45 %, on voit ici l’impact économique d’une variation de la détectabilité/détection avec un écart de marge de 24 € / 1000 litres, représentant 9 600 € pour un quotas de 400 000 litres. Ce tableau est cependant relativement utopiste. Tout d’abord au niveau de la réussite à l’I.A. première comme nous l’avons dit plus haut. Puis sur le rapport détectabilité/détection qui est souvent plus proche de 0,70 x 0,50 que de 0,90 x 0,90. C’est au delà d’un I.V.V. de 400 jours que la reproduction coûte cher. Avec des hypothèses plus réalistes, on arriverait à des I.V.V. bien supérieur à 400 jours, et donc à des écarts de marges bien plus importants, dus à un niveau de détection des chaleurs plus ou moins bon. Sur la ferme de POISY, c’est une société qui loue le matériel de surveillance ainsi que le logiciel de traitement des images. Le coût d’un tel matériel est de 7000 €, ce qui représente un coût annuel de 700 €, si on l’amortit sur dix ans. La rentabilité économique d’un tel système est à calculer au cas par cas en fonction du nombre de vaches du troupeau, des objectifs de l’éleveur (en particulier concernant le temps de travail) du système choisi et du degré de maîtrise des résultats de reproduction actuel. Son évaluation n’a pas pu être faite au Centre d’Elevage de POISY car l’utilisation du système a été faite à titre expérimental, et n’a pas aidé à la mise à la reproduction des vaches de l’élevage. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 60 -
  • Conclusion La méthode d’utilisation du système de vidéosurveillance des chaleurs « Caméra- icônes » est intéressante. Elle permet un taux de détection des chaleurs similaire à la méthode d’observation visuelle en direct, tout en passant deux à quatre fois moins de temps. La méthode « Caméra-3x30 » est à réévaluer car elle semble pouvoir donner de très bons résultats, meilleurs que ceux de la méthode « Caméra-icônes ». Grâce au fonctionnement en continu de la vidéosurveillance, on peut confirmer la venue en chaleur d’une vache et même connaître l’heure du début de ses chaleurs. On peut ainsi ajuster l’intervalle « début des chaleurs – I.A. », facteur déterminant sur la réussite à l’I.A. suivante. De plus, comme la surveillance peut se faire à distance, le système peut être employé à d’autres utilisations: surveillance du troupeau et d’un animal en particulier : maladie, vêlage,… Cependant ce système ne peut se substituer en totalité à l’observation visuelle des animaux (blessures, état corporel…). La rentabilité économique d’un tel système est à chiffrer au cas par cas et dépend du taux de détection initial des chaleurs. Cette première année d’étude a permis de tester le matériel. Il est important de tenir compte de l’ensemble des remarques faites dans ce M.F.E pour relancer une seconde année d’expérimentation. Le système mis en place sur le Centre d’Elevage « Lucien Biset » de POISY peut être amélioré pour optimiser son utilisation (détecteur de chevauchement, meilleur réglage de la sensibilité du détecteur de mouvement…) L’étude sera reproduite l’année prochaine avec un objectif double. Le premier sera de continuer à tester le système de surveillance automatisé en vue de simplifier le travail de l’éleveur, en particulier dans le domaine de la reproduction. Il s'agit de prolonger l’évaluation de sa pertinence pour la surveillance des chaleurs de vaches laitières, en tenant compte des premiers résultats acquis sur le site. Le traitement des données pourra être fait statistiquement vu le nombre de résultats pouvant être cumulé sur deux ans. Le second objectif est d’analyser l’ensemble des manifestations de chaleur, pas seulement l’acceptation du chevauchement, dans le but de pouvoir exploiter les signes secondaires afin d’appeler l’inséminateur. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 61 -
  • Une 5ème caméra devra être installée au dessus de l’aire d’attente pour couvrir les quelques angles morts des caméras. Deux autres devraient être utilisées pour régler au mieux le taux de détection de mouvement du logiciel de gestion des images Les enregistrements vidéo à proprement parler débuteront en Novembre 2007 et se termineront en Mai 2008. L'analyse des résultats se prolongera les mois suivants. A l’issue de cette seconde année d’étude, et en fonction des résultats obtenus, un prolongement d’une année supplémentaire pourra être envisagé, notamment pour coupler un système de détecteur de chevauchement qui déclenchera automatiquement la mise en route des enregistrements. L’objectif premier de cette étude est de trouver une méthode d’utilisation du système de vidéosurveillance intéressante pour un éleveur. Ainsi, suite à la seconde année d’étude, une enquête auprès des éleveurs est à faire pour connaître leur avis sur ce nouveau système de surveillance. Ainsi, il sera possible de réajuster le protocole d’étude d’une 3ème année d’essai, suite aux remarques collectées. Une étude sur la détection des chaleurs par « HeatTime », appareil de mesure de l’activité globale d’une VL tous les quarts d’heure va être mise en place sur la ferme expérimentale de Derval courant 2008. De même, les informations obtenues par « HeatTime » seront comparées aux observations des vachers de la ferme, et à la méthode de référence basée sur les dosages de progestérone qui seront commencés 10 jours post-vêlage. D’autres moyens de détection des chaleurs semblent également performants en facilité d’utilisation et en résultat, le dosage de progestérone par exemple. Ce moyen de détection semble être une autre solution, qui pourra sans doute être intégrée dans quelques années au système de traite, et qui permettra à coup sûr de connaître le moment de la phase ovulatoire d’une vache. Ceci n’enlève en rien l’intérêt d’une surveillance par caméra qui permet de connaître l’heure du premier chevauchement marquant le début des chaleurs, facteur utile pour améliorer la réussite à l’insémination. ARGENTE (2002) a testé le dosage de progestérone à la ferme. D’autres études de terrain doivent suivre pour tester cette autre méthode de détection des chaleurs. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 62 -
  • Les résultats de l’étude seront présentés aux 14ème Rencontres Recherche Ruminant en décembre 2007. Le texte provisoire de l’affiche est présenté dans l’ANNEXE n° 11 (Cf. ANNEXE n°11 : Texte de l’affiche présentée aux 3R). L’étude a été financée par le PEP Bovins lait de la région Rhône Alpes. Une restitution des principales conclusions de la première année d’essai a été faite le 31 Mars 2007 lors de Journées du PEP (Cf. ANNEXE n°12 : Les 4 pages pour le PEP Bovin lait). Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 63 -
  • Liste des tableaux Tableau n° 1 : Durée moyenne de l’oestrus selon différentes sources. Tableau n° 2 : Signes observables en fonctions de la période du cycle. Tableau n° 3 : Nombre d’oestrus accompagnés de l’acceptation du chevauchement selon différentes sources. Tableau n° 4 : Nombre d’apparition du chevauchement par période d’oestrus selon différentes sources. Tableau n° 5 : Table de points des signes de manifestation de chaleur. Tableau n° 6 : Relation entre les signes de chaleurs observés avant I.A., et la réussite à l’I.A. Tableau n° 7 : Effet de la parité sur la durée de l’oestrus. Tableau n° 8 : Variation de l’oestrus en fonction de l’âge et du génotype (détection de l’oestrus par HeatWatchTM.) Tableau n° 9 : Relations entre cyclicité, production laitière, état corporel et manifestations de chaleurs. Tableau n° 10 : Effet du nombre de vaches en chaleur sur l’activité de chevauchement. Tableau n° 11 : Effet du nombre de vaches en chaleur sur la durée de l’oestrus. Tableau n° 12 : Influence du statut de deux vaches (en oestrus ou non) et du type de sol sur le comportement du chevauchement de vaches test. Tableau n° 13 et 14 : Pourcentage de vaches détectées en chaleur en fonction du temps d’observation. Tableau n° 15 : Principaux résultats d’essais de détection des chaleurs par des chiens. Tableau n° 16 : Avantages et inconvénients des différents outils d’aide à la détection des signes de manifestations de chaleurs. Tableau n° 17 : Réussite à l’I.A. chez les vaches après un traitement aux prostaglandines ou après le programme d’insémination à temps fixe. Tableau n° 18 : Exemple de calendrier des injections pour la synchronisation des saillies le vendredi. Tableau n° 19 : Avantages et inconvénients de l’utilisation d’hormones pour synchroniser les chaleurs. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 64 -
  • Tableau n° 20 : Caractéristiques laitières des vaches du troupeau du Centre d’Elevage de POISY, 2006 Tableau n° 21 : Durée d’observation selon les différentes méthodes. Tableau n° 22 : Durée observée selon les différentes méthodes. Tableau n° 23 : Nombre d’icônes « ouverts » et temps de visualisation (Méthode « Caméra – icônes ») Tableau n° 24 : Sensibilité_1 selon les différentes méthodes (n P.O. = 71). Tableau n° 25: Sensibilité_2 selon les différentes méthodes (n P.O. = 67). Tableau n° 26 : Influence de l’intervalle début de chaleurs – I.A. sur la réussite à l’I.A. (n I.A. = 31). Tableau n° 27 : Répartition des jours selon le nombre de V.L. en chaleur : Tableau n° 28 : Distribution journalière des premières et des dernières acceptations du chevauchement au cours de l’oestrus (n oestrus = 2055) Tableau n° 29 : Avantages et inconvénients du système de vidéosurveillance. Tableau n° 30 : Effet de la variation de l’efficacité de détection des chaleurs sur les performances de reproduction. Tableau n° 31 : Perte économique sur un troupeau de 60 V.L. engendrée par la variation du taux de détection des chaleurs. Tableau n° 32 : Hypothèses pour l’efficacité de la détection des chaleurs et la réussite à l’I.A., et effets correspondant estimés sur l’intervalle moyen Vêlage-IA1, l’intervalle moyen Vêlage - I.A.F., et la marge moyenne par 1000 litres de quotas. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 65 -
  • Liste des figures Figure n° 1 : Le cycle oestral d’une vache. Figure n° 2 : Moyenne du nombre d’apparition des différents signes qu cours de l’oestrus. Figure n° 3 : Variation de l’activité autour de l’oestrus. Figure n° 4 : Temps passé aux principaux comportements par jour, au cours des jours précédent et suivant l’oestrus. Figure n° 5 : Evolution de la résistance électrique du tractus génital au cours du cycle Figure n° 6 : Nombre de vocalises par jour en fonction du jour du cycle. Figure n° 7 : Répartition des périodes d’oestrus selon leur intensité et leur durée (identifiées à l’aide d’HeatWathTM ) et leur impact sur le taux de gestation. Figure n° 8 : Protocole et résultats de l’essai de VAILES sur l’influence du type de sol sur la manifestation de signes de chaleurs. Figure n° 9 : Effet de la durée, la fréquence et le moment d’observation sur le taux de détection des chaleurs. Figure n° 10 : Répartition dans la journée, des 4 périodes d’observation éleveur de 10 min. Figure n° 11 : Le biais de la méthode « Caméra-3x30 ». Figure n° 12 : Répartition moyenne des minutes écartées par caméras au cours de trois périodes de 30 minutes. (Méthode « Caméra-3x30 »). Figure n° 13 : Répartition moyenne des minutes écartées ou manquantes au cours des 24 heures de la journée (Méthode « Caméra-continu »). Figure n° 14 : Nombre de P.O. vues selon les différentes méthodes (n P.O. = 71. Figure n° 15 : Répartition des premières acceptations au chevauchement au cours d’un période de 24h. (n 1ères acceptations = 70) Figure n° 16 : Effet de l’intervalle début de l’oestrus – IA sur la réussite à l’I.A. (n = 2661) Figure n° 17 : Moment propice à l’insémination Figure n° 18 : Rentabilité économique moyenne d’une vache par an calculée sur un troupeau de 1000 vaches en fonction de la variation du taux de détection des chaleurs Figure n° 19 : Effet de différents taux de détection et différent taux de réussite à l’IA sur le pourcentage de vaches gestantes 90 jours après vêlage. Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 66 -
  • Liste des photos Photo n° 1 : Une acceptation du chevauchement……………………………………….. p.13 Photo n° 2 : Un planning de reproduction rotatif………………………………………...p.24 Photo n° 3 : Des crayons marqueurs………………………………………….…………..p.26 Photo n° 4 et 5 : Les deux principaux types de détecteurs de pression mécanique………p.26 Photo n° 6 : Un Détecteur Electronique de Chevauchement……………………………..p.27 Photo n° 7 : Ecran Mode 24 heures………………………………………………………p.36 Photo n° 8 : Ecran Mode 10 minutes…………………………………………..…………p.36 Photo n° 9 : Ecran permettant le réglage du détecteur de mouvement de la caméra 4…...p.55 Photo n° 10 : Photo prise le 28.03 à 11:51, Caméra 1…………………………………….p.56 Photo n° 11 : Photo prise le 28.03 à 11:51, Caméra 2…………………………………….p.56 Photo n° 12 et 13 : Photos prises au même moment, caméras opposées (Cam 1 et 2)……p.63 Photo n°14 : Image prise le 04.11 à 23:15, Caméra 4……………………………………..p.63 Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 67 -
  • Bibliographie Publications scientifiques: ALLRICH R.D. - (1994) – Symposium : Estrus, New Device, and monitoring – J. Dairy Sci. 77, (p.2738 – 2744) ARGENTE G., JULLO A. – (2002) – Mesure de l’efficacité des dosages de progestérone à la ferme intégrés dans une formation de l’éleveur pour lutter contre l’infécondité – Renc. Rech. Ruminants 9, (p.160) AT-TARAS E.E, SPAHR S.L - (2001) – Detection and characterization of Estrus in Dairy Cattle with an Electronic Heatmount Detector and an Electronic Activity Tag. – J. Dairy. Sci. 84 (p. 792 – 798) BAILEY T. - (1997) – Strategies for estrus detection to improve dairy reproductive performance – Proc. Ann. Mtg. Soc. For Theriogenology, (p. 264-273) BERNY F., PACCARD P. – (2003) - Utilisation de l’enregistrement de l’activité physique comme aide à la détection des chaleurs dans un troupeau de vaches laitières – Conférence au SIMA 2003. BOCQUIER F. – (2004) – Des puces électroniques pour détecter les femelles en chaleurs – Extension PCT du brevet français n°0314970 (INPI), déposants I.N.R.A. Transfert, Agro M. BOICHARD D., BARBAT A., BRIEND M. – (1998) - Evaluation génétique des caractères de fertilité femelle chez les bovins laitiers - Renc Rech Ruminants 5 (p.103-106) BOUISSOU M.F. - (1964) - Observations sur la hiérarchie sociale chez les bovins domestiques. Mémoire de sciences naturelles, Faculté des Sciences de l’Université de Paris. BRASSARD P. - (1997) – L’insémination à temps fixe : enfin possible. – Symposium sur les bovins laitiers, CPAQ, (p. 78-92) BRITT J.H – (1982) – Foot problems affect heat detection – Hoard’s Dairyman 127 (p. 824) BRITT J.H, SCOTT R.G, ARMSTRONG, WHITACRE M.D – (1986) – Determinants of estrous behaviour in lactating Holstein cows – J. Dairy Sci. 69 (p.2195-2202) CAPDEVILLE J., DECHELETTE I., FRAYSSE J., FRAYSSE J.L. – (2003) – Le parc des bâtiments et des ouvrages de stockage d’effluents des élevages bovins en France – Renc. Rech. Ruminants 10, (p423-426) CALDWELL V. - (30 octobre 2003) – La reproduction sans césure : la vision d’un vétérinaire de champ. - Symposium sur les bovins laitiers, Centre de Référence en Agriculture et Agroalimentaire du Québec – 20 p. CHEVALLIER A., HUMBLOT P. - (1998) – Evolution des taux de non retour après insémination artificielle: effet du contrôle du délai de mise à la reproduction sur les résultats de fertilité – Renc. Rech. Ruminants 5, (p75-82) Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 68 -
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  • ANNEXES Mémoire de Fin d’Etudes – Année 2007 - 74 -
  • Sommaire des ANNEXES ANNEXE N°1: LES HORMONES AU COURS DU CYCLE OESTRAL.................................. II ANNEXE N°2: FICHE TECHNIQUE BIOVET : DETERMINATION DU TAUX DE PROGESTERONE DANS LE LAIT – OVUCHECK® MILK.................................................... V ANNEXE N°3: PLAN DE L’INSTALLATION DES CAMERAS DANS LE BATIMENT ET FICHES TECHNIQUES DE CAMERAS...............................................................................VIII ANNEXE N°4: PHOTO DU SYSTEME INFORMATIQUE.................................................XIII ANNEXE N°5 : RESULTATS DE REPRODUCTION 2006 - 2007.....................................XIV ANNEXE N°6 : NOTATION DE LA NOTE D’ETAT CORPOREL (NEC)........................... XV ANNEXE N°7 : EXEMPLE D’UN PROFIL PROGESTERONE D’UNE VACHE LAITIERE ... ...............................................................................................................................................XIX ANNEXE N°8: PROTOCOLE DE CHOIX DES SEQUENCES DE 10 MINUTES .............XXI ANNEXE N°9 : FICHE DE DEPOUILLEMENT PAPIER 18H.- 6H. .............................. XXII ANNEXE N°10 : EXEMPLE D’UNE PARTIE DE L’IMAGIER ......................................XXIII ANNEXE N°11 : TEXTE DE L’AFFICHE PRESENTE AU 3R. ...................................... XXIV ANNEXE N°12: LES 4 PAGES POUR LE PEP BOVIN LAIT. ..........................................XXV
  • ANNEXE n°1: Les hormones au cours du cycle oestral II
  • III
  • Source : Intervet, Santé animale - Guide pratique : Maîtriser la reproduction bovine (Edition 2006 – 2007) IV
  • ANNEXE n°2: Fiche Technique Biovet : Détermination du taux de progestérone dans le lait – Ovucheck® Milk V
  • VI
  • VII
  • ANNEXE n°3: Plan de l’installation des caméras dans le bâtiment et fiches techniques de caméras Vers l’aire d’attente de la traite DAC Aire paillée Aire paillée Aire de circulation Cornadis Aire d’alimentation 2 Caméras Infra rouge 2 Caméras Couleur/N&B VIII
  • IX
  • X
  • XI
  • XII
  • ANNEXE n°4: Photo du système informatique Photos du système en mode « Direct » : On voit ce qui se passe en direct Mode 24 heures Mode 10 minutes Photos du système en mode « Différé » : On regarde les images enregistrées XIII
  • ANNEXE n°5 : Résultats de reproduction 2006 - 2007 XIV
  • ANNEXE n°6 : Notation de la Note d’Etat Corporel (NEC) Principe La notation de l’Etat Corporel aboutie à une Note d’Etat Corporel ou NEC. Cette notation doit toujours se faire de la même manière pour pouvoir avoir une note représentative et comparable animal à animal et jour après jour. Les « Noteurs » doivent s’être harmoniser au niveau de la notation dans le même souci d’objectivité. Ainsi on peut choisir les critères de notation suivants : - Notation visuelle le matin au cornadis. - Une note du flanc droit et une note arrière - Echelle de 0 à 5 - Note moyenne au ¼ de point. On peut rappeler la valeur d’un point : 1 point = 30 à 35 kg de lipides 35 à 45 kg de poids vif 150 UFL en perte 200 UFL en gain 2. Les sites anatomiques et les zones d’observation : Zones d’observation pour noter le Flanc Zones d’observation pour noter l’arrière Sources : DUBOIS P. – Power Point de présentation de l’étude NEC + Repro XV
  • 3. Exemples de Notation Exemple 1 : Vue globale de la vache le matin au cornadis : ¾ arrière côté droit Classer par la vue globale : 1.5/2 Exemple 2 : Vue arrière : détroit caudal, ligament sacro-tubéral et pointe des fesses Note: 2,25 XVI
  • Exemple 3 : Vue avant : Pointes des hanches et ligne « colonne – hanche » Note: 2,25 Exemple 4 : Vue avant : apophyses transverses et ligne « colonne/apophyses » Note: 1,75 Conclusion : Notation Globale de cette Vache : Note arrière : 2.25 + 1.75 = 2 Note avant : 2.25 + 1.75 = 2 Note globale = (2 + 2)/2= 2 XVII
  • 4. Détermination de différents profils de Vaches : Suite à la notation de chaque vache laitière, on peut caractériser dans le temps différents profils de vache. Ainsi l’étude NEC + Repro a permis de déterminer 5 type de profil : - Très maigres (1) - Maigres (2) - Maigres au Vêlage avec Reprise Rapide (3) - En Etat au Vêlage avec perte importante à 100 j. (4) - En bonne Etat Corporel (5) Voici les différentes courbes de variation de NEC dans le temps pour les 5 profils identifiés : 5 Profil 1 Profil 2 Profil 3 4 Profil 4 Profil 5 3 NEC 2 1 0 Vêlage 30 j 60 j 90 j 120 j Et voici la courbe idéale de variation de NEC dans le temps chez la Prim’Holstein hautes productives pour des performances de reproduction acceptables : XVIII
  • ANNEXE n°7 : Exemple d’un profil progestérone d’une vache laitière Dosage P4 Chaleur - Acceptation N°25 - Vêlage le 15/11/2006 IA Début dépouillement continue Diagnostic de gestation Exemple : Acceptation du Taux de Progestérone dans le lait (ng/ml) 15 chevauchement vue avec la 58 j Fouille +/- Echo + . méthode Cam - Icônes. Direct 14 3x30 m in 13 58 j Icônes 36 j Continu 12 11 10 9 8 7 6 + 5 4 Douteux 3 2 - 1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 19 Jours Post Vêlage 06/01/07 25/02/07
  • ANNEXE n°8: Protocole de choix des séquences de 10 minutes Pas de Visionnage OUI Toutes les Vaches couchées NON Seulement 1 ou 2 vaches debout OUI Vaches proches voire cote à cote NON NON OUI Pas de Visionnage Visionnage Vaches statiques pendant + de 2 min. OUI NON Stop le visionnage Visionnage de 5 min. Vache(s) suspecte(s) : s’agite (nt), renifle (nt), chevauche (nt) OUI NON Visionnage maximum de 10 min. si pas d’acceptation. Stop le visionnage Si acceptation, saisie de l’heure et de la race. Recherche de cette/ces vaches sûr icônes suivantes en plus du protocole ci-dessus XXI
  • ANNEXE n°9 : Fiche de dépouillement papier 18h.- 6h. Date : Observateur : Méthode d'observation : Durée dépouillement : Durée identification VL : Caméra Heures Minutes 1 2 3 4 Observations Observations détaillées 0 10 20 18 30 40 50 0 10 20 19 30 40 50 0 10 20 20 30 40 50 0 10 20 (…) 30 40 50 0 10 20 3 30 40 50 0 10 20 4 30 40 50 0 10 20 5 30 40 50 XXII
  • ANNEXE n°10 : Exemple d’une partie de l’imagier XXIII
  • ANNEXE n°11 : Texte de l’affiche présenté au 3R. Simplifier la détection des chaleurs des vaches laitières grâce à la vidéosurveillance Easier management of heat detection by using video monitoring HETREAU T. (1), GIROUD O. (1), PONSART C. (2), PACCARD P. (3), BADINAND F. (4) (1) Centre d’élevage « Lucien Biset » ,74 330 Poisy (3) Institut de l’Elevage, 9 allée Pierre de Fermat, 63 170 Aubière (2) UNCEIA, 149 rue de Bercy, 75 595 Paris (4) ENVL, 69 280 Marcy l’Etoile INTRODUCTION 3. DISCUSSION La détection des chaleurs est déterminante pour maîtriser Un taux de détection des chaleurs de 50 % est assez les performances de reproduction. Cependant, les éleveurs fréquemment cité (Senger, 1994 - Nebel, 2003 – Disenhaus ont de moins en moins de temps à consacrer à la et al., 2005). La meilleure sensibilité obtenue ici surveillance de leur troupeau. Un système de surveillance (76 %) peut être expliquée par le temps d’observation automatisé, enregistrant les activités du troupeau de façon supérieur à la moyenne des exploitations d’élevage. Ce continue, pourrait pallier en partie ce manque de temps. résultat est conforté par d’autres études (Graves, 2002) Le pourcentage de chaleurs non silencieuses (94 %) est 1. MATERIEL ET METHODES bien plus élevé que dans la littérature (50 %, Kerbrat et Le système de vidéosurveillance utilisé sur le site du Centre Disenhaus, 2004 - 58 %, Roelofs et al., 2005). Il est à d’Elevage « Lucien Biset » de Poisy en Haute-Savoie (70 noter que la plupart des études ont été conduites en race vaches laitières montbéliarde et abondance – 7 500 kg/an) Prim’Holstein. Les références en race Montbéliarde et comprend 4 caméras fixes, installées sur les 2 aires de repos Abondance peuvent être différentes. Par ailleurs, aucune paillées, reliées à un ordinateur équipé d’un logiciel de femelle du centre n’a présenté une note d’état corporel gestion et de visualisation rapide des séquences vidéo. inférieure à 2, ce qui a pu favoriser la manifestation des chaleurs (Fréret et al., 2005,…) Les séquences ont été dépouillées chaque jour du 19/12/06 au 2/04/07 selon deux méthodes dites « Caméra » : L’utilisation de la vidéosurveillance permet de connaître - Cam-icônes : certaines séquences de 10 minutes choisies plus précisément l’heure de début des chaleurs et de au cours des 24 heures, selon l’activité apparente sur faciliter l’organisation de la détection des chaleurs. D’une l’icône sont visionnées,. part, ce système pourrait permettre d’optimiser le délai - Cam-continu : la totalité des séquences est visionnée. d’insémination après la détection des chaleurs. D’autre part, Une surveillance, dite « Direct-éleveur », est réalisée par le il peut surtout permettre de répondre aux attentes des personnel de la ferme, 4 fois 10 minutes par jour. éleveurs en matière d’organisation du travail, puisque la Seule l’acceptation du chevauchement a été retenue comme visualisation des icônes est une méthode aussi sensible que signe de chaleurs. Le début des chaleurs a été défini par la l’observation visuelle en 2 à 4 fois moins de temps. D’après 1ère acceptation détectée. Ces observations ont été Garforth et al. (2006), les principaux leviers permettant de comparées à la détection de périodes ovulatoires (P.O.) par modifier les pratiques des éleveurs en matière de détection dosages bihebdomadaires de progestérone dans le lait des chaleurs sont l’efficacité économique et la diminution (taux < 2,5 ng/ml, test Ovucheck Milk®). Au total, 33 du temps de travail. Une utilisation optimisée de ce système vaches ont été suivies en progestérone et 71 P.O. détectées. pourrait répondre à ces attentes, 2. RESULTATS CONCLUSION Le temps de dépouillement des images représente la durée La visualisation de séquences de 10 minutes permet un taux d’observation. Le temps réel observé correspond au nombre de détection similaire à l’observation visuelle tout en d’heures et de minutes visionnées. La sensibilité est le passant 2 à 4 fois moins de temps. La rentabilité pourcentage de P.O. détectées parmi la totalité des P.O. économique est à chiffrer aux cas par cas et dépend du identifiées par les profils de progestérone. pourcentage de vaches qui manifestent. Tableau 1 : Temps passé et sensibilité des différentes Le PEP bovins lait de la région Rhône-Alpes a participé à méthodes d’observation des comportements de chaleurs cette étude. Les dosages hormonaux ont été réalisés par l’UNCEIA.. Durée d’observation sur 24h. Temps Sensib Méthode réel Disenhaus, C.,Grimard, B.,Trou, G.,Delaby, L., 2005, 3R, 12, Moyenne Max Min ilité observé 125-136 Direct.éleveur 40 min. - - 40 min. 76 % Fréret, S., Charbonnier, G., Congnard V., Jeanguyot, N., Cam-icônes 20 min. 32 min. 8 min. 6 h. 77 % Dubois, P., Levert, J., Humblot, P., Ponsart C., 2005, 3R, Cam-continu 60 min. 109 min. 34 min. 20 h. 30 86 % 12, 149-152 Toutes - - - - 94 % Garforth, C., McKemey, K., Rehman, T., Tranter, R., Cooke, R., Park, J., Dorward, P., Yates, C., 2006, Livest. Prod. Sci., 1- 11 L’observation visuelle a nécessité 2 fois plus de temps pour Graves, W.M., 2002. The Univ. of Georgia Coll. of Agri. and détecter le même nombre de chaleurs que la méthode Cam- Env. Sci., 1-4 icônes. 6 % des P.O. ont été silencieuses, sans observation Kerbrat, S., Disenhaus, C. 2004. Ap. Ani. Behav. Sci., 87, 223- d'acceptation du chevauchement. Deux vaches ont accepté 238 le chevauchement hors d’une P.O., ce qui signifie que les Nebel, R.L., 2003. Ad. in Dairy Tech., 15, 191-203 faux positifs sont rares avec ces méthodes de surveillance. Roelofs, J.B., Van Eerdenburg, F.J.C.M., Soede, N.M., Les débuts de chaleurs sont répartis ainsi : 57 % de 7h à 19 Kemp, B. 2005. Theriogenology, 63, 1366-1377 h et 43 % de 19h à 7h. De 6h à 8h et de 16h à 18h, peu de Senger, P.L., 1994. J.Dairy Sci., 77, 2745-2743 chaleurs sont détectées car les vaches sont à la traite puis bloquées aux cornadis. XXIV
  • ANNEXE n°12: Les 4 pages pour le PEP Bovin lait. SIMPLIFIER LA DETECTION DES CHALEURS DES VACHES LAITIERES GRACE À LA VIDEOSURVEILLANCE Problématique Pour diverses raisons, les éleveurs ont de moins en moins de temps à consacrer à la surveillance de leur troupeau : baisse de main d’oeuvre par exploitation, augmentation de la taille des troupeaux, responsabilités extérieures, besoin de temps libre… Un système de surveillance automatisé, permettant d’enregistrer les activités du troupeau de façon continue, pourrait pallier en partie ce manque de temps, en particulier pour la surveillance des vêlages et le repérage des chaleurs, deux étapes déterminantes pour une bonne maîtrise des performances de reproduction. Protocole de l'essai Un système de vidéosurveillance des vaches laitières a été installé sur le site du Centre d’Elevage « Lucien Biset » de POISY en Haute-Savoie (troupeau de 80 VL races montbéliarde et abondance - 7500 kg/an). Quatre caméras fixes, installées sur les 2 aires de repos paillées, sont reliées à un ordinateur équipé d’un logiciel de gestion des séquences vidéo. Ce logiciel permet l’enregistrement, la numérisation d’images en continu, et surtout la visualisation rapide de n’importe quelle séquence enregistrée sur le disque dur. Il est possible de naviguer très facilement de caméra en caméra et dans le temps grâce aux découpages des séquences en heure, dizaine de minutes et minute, et aux fonctions avance/retour rapide paramétrables de 2x à 20x. Les séquences enregistrées ont été dépouillées chaque jour du 19/12/2006 au 2/04/2007 selon deux méthodes dites « Caméra » : Caméra-icônes : Chaque séquence d’une heure est découpée en six séquences de dix minutes. La première image arrêtée de chaque dizaine de minutes est appelée une « icône ». Nous sélectionnons les séquences à visionner en fonction du nombre de vaches debout, visibles sur chacune des icônes. La séquence de dix minutes est visionnée plus ou moins longtemps en fonction de l’activité observée. Caméra-continu : l’intégralité des séquences enregistrées est visionnée. Une surveillance classique, méthode dite « Direct-éleveur», 4 fois 10 minutes par jour, est réalisée en parallèle par le personnel de la ferme. Pour toutes les méthodes, seule l’acceptation du chevauchement a été retenue comme signe spécifique de chaleur. Les observations des différentes méthodes ont été comparées à une méthode de référence, basée sur la détection de périodes ovulatoires (PO) par dosages bihebdomadaires de progestérone dans le lait (taux < 2,5 ng/ml, test Ovucheck Milk®, Biovet), réalisés au laboratoire de l’UNCEIA. 33 vaches ont été suivies par dosages de progestérone au cours de l’expérimentation: 71 PO ont été détectées. XXV POLE D'EXPERIMENTATION ET DE PROGRES BOVINS LAIT
  • Résultat (Ces résultats seront complétés suite de la poursuite de cette étude) Comparaison des différentes méthodes Tableau 1 : Temps passé et sensibilité des différentes méthodes d’observation des comportements de chaleurs (n PO = 71) Temps nécessaire à Durée moyenne Sensibilité l’observation d’un jour (24h) observée Moyenne Max Min Direct-éleveur 40 min. - - 40 min. 76 % Caméra-icônes 20 min. 32 min. 8 min. 6h. 77 % Caméra-continu 60 min. 109 min. 34 min. 20h.30 86 % La sensibilité est le pourcentage de PO détectées parmi la totalité des PO identifiées grâce aux profils de progestérone. La valeur du rapport « durée observée/durée d’observation » varie selon les méthodes. Ainsi pour la méthode Direct-éleveur, on visualise 1 minute en 1 minute, alors que l’on arrive à décrypter, en 1 minute, respectivement 18 minutes pour la méthode Caméra- icônes et 20 minutes 30 secondes pour la méthode Caméra-continu. 94 % des PO identifiées grâce à la progestérone, ont été détectées par au moins une des méthodes d’observation. 6 % des PO sont qualifiées de « silencieuses » : la vache n’a pas manifesté de signes spécifiques au cours ces PO. Moment de détection des PO Figure 1 : Répartition des premières acceptations au chevauchement au cours de la journée. (n=70) 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0h-1h 5h-6h 10h-11h 15h-16h 20h-21h Les débuts de chaleurs sont répartis tout au long de la journée (jour et nuit) : 57 % de 8h à 19 h et 43 % de 19h à 6h. De 6h à 8h et de 16h à 18h, les chaleurs ne sont pas détectées car les vaches sont à la traite puis bloquées aux cornadis. XXVI POLE D'EXPERIMENTATION ET DE PROGRES BOVINS LAIT
  • Discussion Un taux de détection visuelle de moins de 50 % est assez fréquemment cité (KASTELIC, 2001 - NEBEL, 2003 - PERALTA et al., 2005). Il est bien plus élevé dans notre étude (Direct-éleveur : 76 %) : cela peut être expliqué par le temps d’observation, relativement important, plus élevé que dans la majorité des exploitations. Le pourcentage de chaleurs silencieuses est plus faible que dans la littérature (19,8% - PERALTA et al., 2005). Il serait important de savoir si les races étudiées ici ont des comportements de chaleurs différents des Prim’Holstein, race généralement étudiée. Les notations d’état corporel réalisées durant l’expérimentation n’ont pas révélé d’animaux « maigres », facteur favorisant une bonne manifestation des chaleurs. (FRERET et al., 2005) Aucune différence n’a été notée entre les sensibilités des méthodes Caméra-icônes (77%) et Direct-éleveur (76%). Cependant l'observation visuelle nécessite deux fois plus de temps pour détecter le même nombre de chaleurs. En condition d’élevage classique, la vidéosurveillance permettra sans doute de passer de 50% à 75% de chaleurs détectées, dans le même temps. La répartition des premières acceptations de chevauchement est uniforme au cours des différentes périodes d’inactivité des 24 heures de la journée, avec une tendance à se situer en journée (57%). L’affirmation d’HASKOURI (2001) précisant que le maximum d’entrée en chaleur se fait vers 6h du matin n’est pas retrouvée ici. LACERTE (2003) rapporte que la plupart des activités de monte surviennent durant la nuit, 70% entre 18h et 6h, ce qui n’est pas vérifié non plus ici. L’utilisation de la vidéosurveillance peut influer sur le délai de mise à la reproduction, facteur important de la réussite à l’IA (ESPINASSE et al., 1998). En arrivant le matin sur son élevage, l’éleveur connaît rarement l’heure de début des chaleurs d’une vache suspecte et il est parfois difficile de savoir s'il faut appeler l’inséminateur de suite ou attendre : ce choix sera facilité car on peut d’une part confirmer la chaleur d’une vache et d’autre part connaître l’heure de début de cette chaleur. Enfin la spécificité de la méthode sera sans doute meilleure dans les élevages où la détection est difficile, étant donné qu’une plus grande période peut être visionnée, de jour comme de nuit, ce qui permettrait de détecter les chaleurs plus fugaces. XXVII POLE D'EXPERIMENTATION ET DE PROGRES BOVINS LAIT
  • Conclusions La méthode « Caméra-icônes » d’utilisation du système de vidéosurveillance des chaleurs est intéressante. Elle permet un taux de détection similaire à la méthode d’observation classique tout en passant deux fois moins de temps. De plus, comme la surveillance peut se faire à distance, le système peut être employé à d’autres utilisations: surveillance du troupeau et d’un animal en particulier : maladie, vêlage,… Cependant ce système, comme aucun autre, ne peut se substituer en totalité à l’observation visuelle des animaux (blessures, état corporel…). La rentabilité économique d’un tel système est à chiffrer au cas par cas et dépend du taux de détection des chaleurs initial. A titre indicatif, le système de vidéosurveillance, amorti sur 10 ans, coûte 700 €/an, clefs en main. L’étude va être reconduite l’année prochaine pour cumuler des résultats sur deux ans. Les résultats seront complétés par l’étude des signes secondaires de manifestations de chaleurs et du délai de mise à la reproduction sur la réussite à l’IA. Bibliographie ESPINASSE R., DISENHAUS C., PHILIPOT J.M. 1998, 3R. FRERET S., CHARBONNIER G., CONGNARD V., JEANGUYOT N., DUBOIS P., LEVERT J., HUMBLOT P., PONSART C. 2005, 3R. HASKOURI. H. 2001, Thèse Vétérinaire. KASTELIC J.P. 2001, Advances in Dairy Technology 13 (p.393) LACERTE G. 2003, Symposium sur les bovins laitiers. NEBEL R.L. 2003, Advances in Dairy Technology 15 (p.191) PERALTA O.A, R.E. PEARSON R.E, NEBEL R.L 2005, Animal Reproduction Science 87 (p.59–72) Pour plus d'information, contactez Thierry HETREAU – Centre d’Elevage de POISY - hetreau@elevage-poisy.org Olivier GIROUD – Centre d’Elevage de POISY – ogiroud@isara.fr Claire PONSARD – UNCEIA - claire.ponsart@unceia.fr Pierre PACCARD – Institut de l’Elevage – pierre.paccard@inst-elevage.asso.fr François BADINAND – ENVL - f.badinand@vet-lyon.fr Franck POINT – ENVL - pfranck42@caramail.com Mai 2007, Cette action a bénéficié du soutien de la XXVIII POLE D'EXPERIMENTATION ET DE PROGRES BOVINS LAIT