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Analyse minérale, du problème à la solution

Questions-réponses avec le Dr Daniel Schwarz, scientifique principal, sur les utilisations et avantages potentiels de l’analyseur par spectroscopie par claquage laser Micral™ pour l’analyse minérale.

Les minéraux jouent un rôle essentiel en termes de santé, de croissance, de performances et de reproduction du bétail. Il est donc essentiel de fournir à ce dernier les quantités adéquates par le biais de l’alimentation. 

Dans cet article de questions-réponses, nous demandons à notre scientifique principal spécialisé dans la production alimentaire durable, le Dr Daniel Schwarz, d’expliquer les avantages de l’équilibre des niveaux de minéraux dans l’alimentation du bétail et les défis actuels liés à leur analyse. 

Analyse minérale, du problème à la solution

Dans cette vidéo, le scientifique principal, le Dr Daniel Schwarz, explique les avantages de l’équilibre des niveaux de minéraux dans l’alimentation du bétail et les défis actuels liés à leur analyse.

 

Q : Pourquoi est-il si important de mesurer la teneur en minéraux ?


R : En ce qui concerne les vaches laitières, une quantité considérable de minéraux provient de l’alimentation de base, comme l’ensilage d’herbe. Cependant, la teneur en minéraux de l’alimentation de base est connue pour varier considérablement d’une exploitation à l’autre, mais aussi au sein d’exploitations individuelles ou de silo-couloirs, et des situations de sur- ou sous-approvisionnement en certains minéraux peuvent donc facilement se produire dans la pratique. Il est donc fortement recommandé aux producteurs laitiers de choisir des prémélanges minéraux en fonction des résultats des tests minéraux de leur propre ensilage plutôt que de travailler avec des résultats provenant de tableaux. Cela garantit un approvisionnement en minéraux optimal. En général, un approvisionnement insuffisant en minéraux dans l’alimentation d’un animal peut entraîner des problèmes de performances, de santé et de reproduction, tandis qu’un surapprovisionnement peut finir dans l’environnement. Aucun de ces scénarios ne soutient l’utilisation durable des ressources.
Un problème de santé animale courant est la fièvre de lait, qui est associée à un apport déséquilibré en minéraux. On estime que les pertes économiques peuvent atteindre 9 000 € pour 100 vaches et par an, dont 20 % sont dues à une fièvre de lait clinique et 80 % à une fièvre de lait subclinique. En général, la prévention de la fièvre de lait est bien meilleure que la guérison. C’est pourquoi le concept dit d’équilibre cation-anion alimentaire (DCAB), basé sur le potassium, le sodium, le chlore et le soufre, est largement utilisé. Dans ce contexte, l’analyse des composants individuels de l’alimentation et l’analyse de la ration totale mélangée (RTM) peuvent être pertinentes pour garantir une alimentation optimale.

 

Q : Quel est le défi actuel lié aux analyses minérales ?


R : Bien qu’il soit courant de déterminer le profil nutritionnel du fourrage, le profil minéral n’est souvent pas testé et les résultats en tableau (par exemple, régionaux) sont utilisés pour la formulation de la ration. Le profil nutritionnel est généralement analysé à l’aide de technologies rapides et rentables telles que le proche infrarouge. Cependant, l’analyse minérale nécessite des méthodes laborieuses et fastidieuses impliquant différents produits chimiques et est donc assez coûteuse. En outre, la formulation de la ration serait souvent effectuée en tenant compte des marges de sécurité en termes de minéraux pour éviter les déficiences. Par conséquent, les animaux ont tendance à être suralimentés en minéraux. Enfin, il faut généralement un certain temps avant que les complications d’un approvisionnement minéral inadéquat et incorrect ne soient visibles. Dans l’ensemble, le concept de l’alimentation de précision est largement promu et discuté, mais il reste encore beaucoup de travail à accomplir pour mettre en œuvre l’alimentation minérale de précision dans la pratique.  


Q : Quelle est la demande actuelle en matière d’analyse des minéraux ?


R : L’analyse minérale n’est souvent demandée que par les grandes exploitations laitières ou celles qui reconnaissent déjà les avantages économiques et environnementaux associés. Plus précisément, elles prennent en compte les profils minéraux de leurs aliments afin de pouvoir obtenir des prémélanges sur mesure et ainsi assurer un approvisionnement optimal de ces éléments à leurs animaux. Cela serait généralement réalisé en étroite collaboration avec ou sous la forme d’un service offert par une entreprise fournissant des prémélanges minéraux. 


Q : Que faudra-t-il pour mettre en œuvre une alimentation minérale de précision dans l’industrie ?


R : Différentes approches pourraient être envisagées ici. Tout d’abord, il y a une tâche qui consiste à éduquer l’industrie sur l’importance d’un approvisionnement adéquat en minéraux (c’est-à-dire pas de surapprovisionnement ni de sous-approvisionnement) pour le bétail. Deuxièmement, la méthode d’analyse minérale appliquée en laboratoire doit être plus abordable et fournir des résultats plus rapidement que les méthodes actuelles. Troisièmement, les bilans nutritionnels des exploitations agricoles font l’objet de nombreuses discussions en termes de durabilité. Alors qu'aujourd’hui les bilans nutritionnels se concentrent principalement sur l’azote et le phosphore, d’autres nutriments tels que le magnésium, le manganèse ou le fer pourraient faire l’objet d’une attention accrue à l’avenir. Enfin, des réglementations définissant de nouvelles teneurs maximales en certains minéraux dans les aliments pour animaux (par exemple, le zinc) pourraient être introduites et aider ainsi à réduire, voire à éviter l’impact environnemental que l'excédent de minéraux peut avoir aujourd’hui. 


Q : Pourquoi avons-nous besoin d’une nouvelle méthode ?

R : Comme souvent, chaque méthode présente des avantages et inconvénients. Pour résumer, la méthode ICP fournit des résultats très précis, mais elle est fastidieuse, prend plusieurs jours pour être générée et implique l’utilisation de produits chimiques tels que des acides. La méthode de la spectométrie par fluorescence X présente un délai d’exécution plus court et est plus convivial pour l’opérateur, mais peut avoir ses limites en termes de détection des macrominéraux importants tels que le sodium, le magnésium et les microminéraux en général.

Avec Micral™, FOSS offre une solution rapide, facile à utiliser et dédiée à l’analyse élémentaire. La préparation des échantillons est réduite au minimum (par ex. séchage et broyage) et 60 échantillons par heure peuvent être analysés, ce qui permet un rendement élevé ainsi qu'un délai d’exécution rapide. En retour, cela permettrait par exemple aux laboratoires d’offrir l’analyse minérale à un prix beaucoup plus attractif pour les utilisateurs finaux tels que les producteurs laitiers et donc d’envoyer davantage d’échantillons à analyser.

 

Vaches


Q : Avec Micral™, des données plus rapides sur la teneur en minéraux sont disponibles à moindre coût. Quel impact cela aura-t-il sur les différentes parties prenantes ?

 

 

a. Agriculteurs

  • Pour résumer, l’analyse minérale de l’alimentation de base peut devenir plus abordable et les agriculteurs peuvent ainsi commencer à mieux gérer et à mieux contrôler l’apport minéral de leurs animaux qu’aujourd’hui. Compte tenu de la variation des paramètres nutritionnels et minéraux dans un silo-couloir, il existe un vrai potentiel à exploiter en testant plusieurs fois par an. Sur la base de données réelles, les aliments complémentaires, tels que les prémélanges minéraux, peuvent être ajustés en fonction du profil minéral du régime de base, présentant ainsi un intérêt au niveau économique.

 

b. Laboratoires

  • Micral rendra les essais minéraux en laboratoire beaucoup plus rapides et faciles. Cela peut aider les laboratoires à augmenter leur capacité d’analyse. L’alimentation minérale de précision et d’autres changements possibles dans l’industrie peuvent entraîner une demande accrue d’analyses minérales. En outre, le délai d’exécution nettement réduit offert par l’analyseur Micral renforce considérablement l’attrait d’un tel test.

 

c. Consommateurs

  • Le lait et les produits laitiers sont généralement une excellente source de calcium et de phosphore pour les adultes et les enfants et une bonne source de potassium, de magnésium et de zinc pour les enfants. Différentes études ont révélé que la concentration de certains macro- et microminéraux dans le lait peut varier en fonction de la saison et de la méthode de production, comme le lait produit de manière biologique ou conventionnelle. Les différences observées dans les études étaient associées à la relation entre les minéraux et les protéines du lait (par exemple le calcium, le phosphore, le magnésium) mais aussi à l’alimentation des vaches (par exemple le calcium, le cuivre, le fer, le manganèse et le zinc). Les chercheurs ont conclu que, en raison de leurs résultats, la supplémentation minérale des vaches laitières devait être alignée sur leur alimentation de base pour minimiser la variation des macro- et microminéraux dans le lait et les produits laitiers.

 

d. Autres parties prenantes

  • En voici deux exemples. Tout d’abord, les transformateurs alimentaires ont identifié que leurs émissions de scope 3 proviennent principalement des exploitations qui les approvisionnent en viande ou en lait par exemple. Fournir aux animaux la quantité exacte de nutriments et de minéraux dont ils ont besoin (c’est-à-dire une alimentation de précision) serait une approche importante pour optimiser les performances et la santé des animaux, optimiser l’utilisation des ressources telles que l’ensilage et les prémélanges et réduire l’empreinte environnementale des agriculteurs dans ce contexte. Les transformateurs alimentaires pourraient d’une manière ou d’une autre encourager davantage d’analyses pour favoriser l’alimentation de précision. Deuxièmement, les différents fournisseurs de prémélanges minéraux pourraient bénéficier d’informations plus détaillées sur la teneur en minéraux de l’alimentation de base, les aidant ainsi à ajuster la composition de leurs prémélanges en conséquence et à davantage mettre en œuvre le concept d’alimentation minérale de précision. Cela contribuerait à une meilleure utilisation et plus durable des ressources.

 

e. L'environnement

  • La réduction de l’offre excessive de certains minéraux dans l’alimentation animale entraînera des concentrations plus faibles de ces derniers en tant que nutriments dans les engrais biologiques, qui sont généralement utilisés pour fertiliser les champs et donc revenir dans l’environnement. Les micronutriments tels que le zinc peuvent être toxiques pour la flore et la faune lorsqu’ils se trouvent dans des concentrations trop élevées dans le sol. Cependant, des concentrations plus faibles de nutriments dans les engrais biologiques signifieraient des concentrations plus faibles dans le sol et donc une absorption plus faible par les plantes qui y poussent. Si ces plantes sont utilisées comme nourriture, on peut s’attendre à des concentrations plus faibles de minéraux précédemment fournis en excès, car cela se produit désormais avec des concentrations plus faibles dans l’ensemble du flux circulaire de nutriments.

 

 

Q : Quelle est la perspective d’avenir de Micral ?


R : L’ensemble de l’industrie agroalimentaire se concentre de plus en plus sur l’efficacité des ressources, motivée par les ambitions de neutralité carbone et les demandes des consommateurs en matière de production alimentaire durable. L’optimisation des flux de nutriments dans la production agricole et animale sera plus importante que jamais pour soutenir la transition écologique. Cela, à son tour, impose de nouvelles exigences en matière de capacités d'analyse et d’accessibilité, ainsi que de gestion des données (par exemple, les résultats de tests). Micral ouvre de nouvelles possibilités en termes de prix par test et de délais d’exécution et représente clairement une plateforme pour générer des données très précieuses qui sont nécessaires pour réaliser pleinement, entre autres initiatives, l’agriculture régénératrice. Plus précisément, des profils minéraux détaillés des aliments pour animaux, en particulier l’alimentation de base, permettront d’éviter un approvisionnement insuffisant ou excessif en minéraux. L’analyse détaillée de la composition nutritive des engrais biologiques (et/ou minéraux) permettrait d’optimiser leur utilisation. 

En outre, les matières végétales peuvent être analysées pour comprendre le profil des nutriments et donc la demande en ces substances des plantes, puis fertilisées avec les quantités nécessaires exactes et garantir ainsi une croissance et des rendements optimaux. Un délai d’exécution rapide, que Micral permet, est absolument essentiel pour que ces applications deviennent des services utilisables et précieux pour les agriculteurs. Enfin, le carbone est l’un des éléments visibles dans les spectres de la solution Micral. L’agriculture possède un énorme potentiel en tant que puits de carbone par séquestration dans le sol. Par conséquent, la mesure du carbone dans les sols et la documentation des changements au fil du temps sont particulièrement intéressantes dans le débat actuel sur le climat. Il existe sans aucun doute de multiples applications possibles de Micral dans le cadre de l’efficacité des ressources et de la transition écologique de l’industrie agroalimentaire en général, et plus de travail est nécessaire pour les matérialiser et les réaliser davantage.
 

 

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