Ensilage de luzerne en balles : Étape de coupe, préfanage et fenêtre d'enrubannage

L'ensilage de luzerne en balles est avant tout une course contre la montre en matière de biochimie végétale. Dès que la faucheuse-conditionneuse coupe la tige de luzerne sur pied, la plante entame une cascade de processus biologiques qui modifient progressivement sa valeur nutritive, son taux d'humidité et son potentiel de fermentation. L'opérateur de presse à ensiler qui maîtrise ce processus peut optimiser chaque étape – quand couper, quand commencer le préfanage, quand andainer, quand entrer dans le champ avec la presse, quand enrubanner et quand déplacer la balle vers le stockage – afin de maximiser la qualité de la balle finie. Cet article décrit en détail le processus complet de 48 heures, de la décision de coupe à la balle enrubannée, en expliquant les réactions chimiques à chaque étape.

Le calendrier de référence ci-dessous est calibré pour la deuxième coupe de luzerne dans les plaines centrales des États-Unis, dans des conditions météorologiques typiques de fin juin (35 °C le jour, 18 °C la nuit, humidité relative de 35 à 55 %, vent léger). La première coupe, effectuée en mai par temps plus frais et plus humide, prolonge la phase de flétrissement de 6 à 12 heures. Les coupes tardives, réalisées en août par temps plus frais, suivent généralement le calendrier de référence à quelques heures près. Ajustez les durées absolues en fonction de vos conditions ; le déphasage relatif sur 48 heures reste similaire dans la plupart des régions de culture américaines.

Heure -24 — Fenêtre de décision de réduction

Le processus de préparation de l'ensilage commence la veille de l'arrivée de la faucheuse-conditionneuse. L'après-midi précédant la coupe prévue, l'opérateur inspecte le champ afin d'évaluer le stade phénologique de la luzerne et de consulter les prévisions météorologiques à 72 heures. Le stade phénologique est déterminé à partir de plusieurs points d'échantillonnage : la coupe d'ensilage idéale est atteinte lorsque 5 à 10 % de la surface de luzerne présentent des boutons floraux visibles, la majeure partie étant encore en fin de croissance végétative. Cela correspond à une accumulation maximale de matière sèche par hectare : la teneur en protéines continue d'augmenter, la teneur en fibres n'a pas encore amorcé sa forte croissance et le rendement par hectare a atteint environ 92 à 96 % de son potentiel maximal.

Une coupe trop précoce (en pleine végétation, sans bourgeonnement) entraîne une perte de rendement de 15 à 201 TP5T, au prix d'une teneur en protéines légèrement supérieure. Une coupe trop tardive (entre 10 et 251 TP5T en pleine floraison) réduit la teneur en protéines brutes de 2 à 4 points de pourcentage et augmente sensiblement la teneur en fibres : une même prairie qui aurait produit 221 TP5T d'ensilage de protéines brutes au stade des bourgeons n'en produira plus que 181 TP5T en pleine floraison. La fenêtre de 24 heures avant la coupe correspond au moment où l'exploitant prend sa décision en fonction de la phénologie observable, et non des dates calendaires. Au sein d'une même exploitation, différentes parcelles nécessitent souvent des décisions de coupe différentes pour une même journée, car la phénologie varie selon l'humidité du sol, la teneur en azote et l'âge du peuplement.

La consultation des prévisions météorologiques est la deuxième étape avant la coupe. Les 48 heures suivant la coupe sont déterminantes pour le bon déroulement du flétrissement. La pluie durant cette période représente le principal risque : 25 mm de pluie sur de la luzerne partiellement flétrie font remonter l’humidité de 8 à 15 points de pourcentage et prolongent le flétrissement de 12 à 24 heures. Par temps nuageux et humide (humidité supérieure à 75%), le flétrissement est prolongé de 6 à 12 heures, même sans pluie. Le vent est généralement favorable (il accélère l’évaporation), mais des vents très forts, supérieurs à 25 km/h, entraînent des pertes de feuilles lors du ratissage et de la mise en balles. En résumé, consulter les prévisions météorologiques avant la coupe revient à se demander : les 48 prochaines heures permettront-elles un cycle complet de flétrissement et de mise en balles, ou faut-il reporter la coupe ?

Heure 0 — Début du découpage

La coupe commence en milieu de matinée, généralement entre 9h00 et 10h30 heure locale. Une coupe plus tôt permet de profiter de la rosée qui retarde le flétrissement initial ; une coupe plus tardive raccourcit la période de flétrissement diurne. faucheuse-conditionneuse On coupe la luzerne à une hauteur de 7 à 8 cm (légèrement plus haute que pour la coupe de foin sec afin de limiter la contamination du sol) et on passe les rouleaux du conditionneur pour écraser les tiges. L'écrasement fissure la cuticule à la surface de la tige, ce qui accélère la perte d'humidité de 30 à 40 % par rapport aux tiges non coupées. Un conditionneur moderne permet de gagner de 6 à 8 heures sur le temps de flétrissement par rapport à une fauche sans conditionnement.

La réaction biologique à la coupe est immédiate. Dans les 2 à 4 heures suivant la section des tiges, la luzerne coupée entre en phase de flétrissement. Les stomates à la surface des feuilles sont encore partiellement ouverts (la plante n'a pas encore perçu la rupture de son ancrage racinaire), la respiration se poursuit donc à un rythme quasi normal et la vapeur d'eau s'échappe par les lésions de la cuticule et par les stomates ouverts. Les réserves de sucre dans la tige et les feuilles continuent d'être métabolisées par les systèmes enzymatiques encore actifs. C'est pourquoi chaque heure supplémentaire entre la coupe et la fin du flétrissement entraîne une perte de matière sèche : les sucres sont consommés par les cellules encore vivantes avant que la fermentation ne puisse les stocker.

La vitesse de coupe et la géométrie de l'andain influent toutes deux sur les résultats ultérieurs. Un andain large (90% ou plus de la largeur de coupe à plat derrière la faucheuse) fane plus rapidement qu'un andain étroit et serré, car sa surface exposée au soleil et au vent est plus importante. La plupart des faucheuses-conditionneuses modernes permettent désormais à l'opérateur de régler la largeur de l'andain depuis la cabine : un andain large pour un fanage rapide (ensilage) et un andain étroit pour une protection contre les pluies légères ou pour un fanage différé. Le réglage effectué à l'heure 0 a un impact direct sur le résultat du fanage à l'heure 24.

Heure 0 – 24 — Phase de flétrissement 1

Les 24 premières heures suivant la coupe sont cruciales pour la perte d'humidité. La luzerne entre dans cette phase avec un taux d'humidité d'environ 78 à 82 µT (valeur correspondant à la plante sur pied) et en sort avec un taux d'humidité de 55 à 65 µT dans des conditions climatiques typiques des plaines. Cette diminution n'est pas linéaire : les 12 premières heures représentent environ 60 µT de la perte totale d'humidité (de 80 µT à 68-70 µT), car l'humidité s'évapore par la surface des feuilles, où la transpiration était auparavant concentrée. Les 12 heures suivantes entraînent une diminution plus lente, car l'humidité doit migrer du cœur de la tige à travers les fissures formées avant de pouvoir s'évaporer.

Les conditions nocturnes sont cruciales. La baisse des températures diurnes en soirée entraîne l'arrêt de la transpiration, interrompant ainsi le flétrissement. C'est entre 12 h et 18 h (après-midi et début de soirée) que la teneur en humidité diminue le plus ; entre 18 h et 24 h (fin de soirée et aube), la diminution est minime et peut même s'inverser en raison de la rosée en conditions humides. L'opérateur qui coupe à 9 h bénéficie d'environ 9 heures de flétrissement productives avant le ralentissement du soir ; celui qui coupe à 13 h n'en bénéficie que de 5 et reporte le reste du flétrissement au lendemain.

Les variations de concentration en sucre durant cette phase sont tout aussi importantes pour l'opérateur de la presse à ensiler. La respiration des plantes pendant le flétrissement convertit les sucres simples en CO₂ et en eau à un rythme mesurable – environ 1,5 à 2,5 points de pourcentage de perte de sucre par 24 heures de flétrissement dans des conditions normales. C'est pourquoi le cycle de production de la presse à ensiler vise une durée totale de 36 à 48 heures entre la coupe et l'enrubannage, plutôt que de laisser le flétrissement se prolonger jusqu'à 72 heures : un flétrissement prolongé produit un fourrage plus sec, mais aussi un fourrage dont les réserves de sucre sont épuisées, ce qui ralentit la fermentation et produit un ensilage de moindre qualité, même si le taux d'humidité entrant dans la chambre semble correct.

24e heure — Ratissage en andains

Le ratissage a lieu à la 24e heure — le lendemain matin de la coupe, généralement entre 8 h et 11 h. La large bande déposée à l'heure 0 pour maximiser la surface doit maintenant être consolidée en un andain que le ramasseur de la presse à ensilage peut prendre en charge. râteau à foin Le andain est formé sur un axe central d'environ 1,5 à 1,8 mètre de large. Un andainage trop précoce (à la 12e heure, avant que le flétrissement n'ait fait chuter l'humidité en dessous de 70%) emprisonne l'humidité dans l'andain compacté et ralentit sensiblement la seconde phase de flétrissement. Un andainage trop tardif (après la 30e heure) permet à l'andain de commencer à réabsorber la rosée matinale et ajoute 6 à 12 heures au processus.

La technique de ratissage influe considérablement sur la qualité des balles. Un ratissage agressif, qui retourne l'andain au lieu de le balayer délicatement, provoque l'égrenage des feuilles. À ce niveau d'humidité, les feuilles de luzerne sont encore souples mais de plus en plus fragiles, et une manipulation brutale entraîne la chute de 8 à 15 % de ces feuilles sur le sol, où elles ne peuvent être récupérées. Les feuilles de luzerne contenant 65 à 70 % des protéines de la plante, les pertes dues à l'égrenage se traduisent presque directement par des pertes de protéines dans la balle finie. Une perte de 10 % due à l'égrenage fait chuter la teneur en protéines brutes de la balle finie de 22 % à environ 19,5 % – une différence significative pour les éleveurs laitiers ou équins qui exigent un ensilage d'herbe à plus de 20 % de protéines brutes.

La géométrie de l'andain obtenue lors du fanage détermine la géométrie du ramasseur de la presse à ensilage à la 36e heure. La largeur du ramasseur sur la plupart des presses à ensilage de taille moyenne est de 1,8 à 2,2 mètres. Si l'andain est plus large que le ramasseur, l'opérateur doit effectuer deux passages (gaspillage). Si l'andain est plus étroit, la vitesse d'alimentation doit diminuer pour compenser la plus faible densité du fourrage (ralentissement). La géométrie optimale de l'andain est définie lors du fanage et ne peut être corrigée efficacement pendant le pressage. La plupart des opérateurs optent pour une largeur d'andain standardisée correspondant à la largeur du ramasseur de leur presse à ensilage moins 10%, garantissant ainsi un engagement complet du ramasseur sans le risque de balles déséquilibrées que peuvent engendrer des andains plus larges.

Machine de référence pour l'ensilage de luzerne

Presse à ensilage 9YG-2.24D S9000

La conception à chambre variable permet de gérer la fenêtre d'ensilage étroite de 36 à 48 heures pour l'ensilage de luzerne. Chambre à 5 courroies, rotor à 14 couteaux, contrôle hydraulique de la densité adapté à la plage d'humidité de 50 à 60 % typique de la luzerne des plaines de deuxième coupe.

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Heures 24 à 36 — Phase de flétrissement 2 (Dernière chute)

Les 12 heures suivant le fanage achèvent le processus de flétrissement. Le taux d'humidité chute d'environ 60 % TP5T (après fanage) à 50-55 % TP5T (objectif d'entrée dans la presse à ensilage) par beau temps. Cette phase est plus lente que la première car l'andain compacté présente une surface exposée au soleil et au vent moindre que l'andain large. Ce compromis a été délibéré à la 24e heure : les opérateurs acceptent une vitesse de fanage plus lente en échange d'une géométrie d'andain adaptée à la presse à ensilage.

Le contrôle de l'humidité est plus important en phase 2 qu'en phase 1. Les opérateurs utilisent un humidimètre portatif (ou le capteur d'humidité intégré aux ensileuses modernes) et vérifient l'andain en plusieurs points du champ toutes les 2 à 3 heures. L'objectif est d'identifier le moment où l'humidité moyenne du champ atteint le niveau cible. Ce niveau ne sera atteint qu'à des moments différents selon les zones : les pentes exposées au sud avant celles exposées au nord, les sols sableux avant les sols argileux, et les récoltes légères avant les récoltes lourdes. Sur les grandes parcelles, il arrive que les opérateurs commencent le pressage sur la première section prête, avant même que les sections suivantes n'aient fini de faner. Ils acceptent ainsi la complexité de l'opération en échange d'une meilleure qualité des premières balles.

Les orages de fin d'après-midi constituent le principal risque météorologique durant la phase 2 dans les plaines. Dans les régions où les orages d'après-midi sont fréquents (notamment au Kansas, au Nebraska et en Oklahoma en été), les exploitants planifient souvent leur coupe de manière à ce que la phase 2 se termine à 13 h plutôt qu'à 16 h, ce qui leur permet de commencer le pressage en début d'après-midi et de le terminer avant l'arrivée d'éventuels orages. L'alternative – reporter le pressage en fin d'après-midi et risquer un orage à la 38e heure – a entraîné la perte de nombreuses récoltes de fourrage, pressées humides et ayant mal fermenté ou ayant dû être ouvertes et réétalées pour sécher.

Heures 36 à 48 — Fenêtre d'enrubannage de la presse à ensilage

À la 36e heure, la presse à ensilage entre dans le champ. Le taux d'humidité est conforme à l'objectif de 50 à 551 TP5T, les andains formés par le râteau sont dimensionnés pour le ramassage et les systèmes de compression, de densité et d'enrubannage sont préchauffés (l'opérateur fait généralement tourner la presse à vide pendant 5 à 10 minutes avant d'entrer dans le champ afin de porter les systèmes hydrauliques et les roulements à leur température de fonctionnement). Les 12 heures suivantes constituent la période optimale pour le pressage et l'enrubannage de cette coupe. Le nombre d'heures de pressage productives par jour varie selon la taille du champ : les petites exploitations terminent une coupe complète en 4 à 6 heures ; les grandes exploitations sur des champs de plus de 80 hectares peuvent étendre la phase de pressage à 14 à 16 heures de travail, avec deux opérateurs, ou à de longues journées de travail pour un seul opérateur.

Chaque balle est conditionnée en 90 à 110 secondes, de la prise en charge à l'enrubannage (voir l'article sur le cycle de fonctionnement pour le détail en 12 étapes). L'ensilage compressé dans la chambre est fondamentalement différent du foin sec produit par la même machine : le fourrage humide génère une friction plus importante contre les courroies de la chambre, nécessite une pression légèrement supérieure et produit des balles plus denses pour un même taux de remplissage. Les opérateurs passant du pressage de foin sec à celui d'ensilage sur le même équipement constatent souvent que leurs 50 premières balles d'ensilage ont une densité inférieure à celle attendue, car ils n'ont pas ajusté la pression de la chambre pour compenser la différence d'humidité.

Le timing de l'enrubannage est crucial entre la 36e et la 48e heure. Idéalement, chaque balle est enrubannée dans les 2 à 4 heures suivant sa formation ; au-delà, des bactéries aérobies se développent à la surface de la balle, ce qui nuit à la qualité de la fermentation. Les presses à enrubanner combinées enrubannent instantanément (moins de 30 secondes entre la mise en presse et l'enrubannage complet) ; les systèmes autonomes peuvent avoir une enrubanneuse fonctionnant 2 à 3 heures après la presse. La configuration combinée est techniquement supérieure pour l'ensilage de luzerne ; la configuration autonome est acceptable lorsque l'opérateur maîtrise parfaitement le délai entre la mise en presse et l'enrubannage.

48e heure — Placement du tapis de rangement

Les balles enrubannées laissées aux champs sont exposées à deux risques permanents : les dommages physiques causés par le bétail ou la faune sauvage qui errent à proximité, et la perforation accidentelle de l’enrubannage par les chaumes ou les pierres lors du transport du champ à l’aire de stockage. Les 24 à 48 heures suivant l’enrubannage constituent la période la plus vulnérable pour la balle, avant que les couches d’enrubannage ne se soient complètement détendues et adhérentes. La plupart des exploitations déplacent les balles vers l’aire de stockage dans les 6 heures suivant l’enrubannage, lorsque cela est possible, en utilisant un transporteur de balles avec un système de fixation par pince qui protège le film.

La fermentation qui détermine la qualité de la balle finie débute à l'intérieur de l'enrubannage durant les sept premiers jours. Les bactéries lactiques déjà présentes à la surface de la luzerne se multiplient rapidement dans cet environnement pauvre en oxygène, faisant chuter le pH de la balle de 6,0 à 4,2 en 14 jours. La transition, depuis la coupe des tiges (Heure 0) jusqu'au flétrissement (Heures 0 à 36), puis à la compression et à l'enrubannage (Heures 36 à 48), s'achève par une fermentation stable qui, si elle est correctement maîtrisée, préserve la qualité pendant 12 à 18 mois. Les balles ayant suivi scrupuleusement chaque étape du processus et bénéficiant d'un contrôle qualité rigoureux conservent, même après un an de stockage, l'aspect et l'odeur de balles restées identiques à celles de 14 jours après leur réception.

Les problèmes de fermentation sont liés à des étapes précises du processus. Les balles présentant une odeur d'acide butyrique à l'ouverture (odeur aigre, faible appétence) ont généralement subi un retard d'enrubannage entre la 36e et la 48e heure, ou un enrubannage insuffisant, favorisant ainsi la prolifération des clostridies lors de la fermentation. Les balles présentant des taches de moisissure à l'ouverture ont généralement subi des perforations de l'enrubannage lors du transport du champ à l'entrepôt, à la 48e heure. Les balles à la texture poussiéreuse et à faible taux d'humidité à l'ouverture ont généralement été pressées hors de la plage d'humidité optimale – elles avaient fané au-delà du seuil d'humidité de 48% avant que la presse à ensilage n'entre dans le champ. L'analyse a posteriori des balles défectueuses révèle souvent un simple décalage dans le processus de 48 heures.

Résumé chronologique par étape

Les huit phases réunies en un seul endroit, avec leur durée et les décisions ou actions clés à chaque étape.

Où aller ensuite

Pour les ensileurs qui souhaitent approfondir certains aspects des différentes phases de fermentation, la lecture suivante dépend de leurs priorités. L'article sur l'humidité optimale décrit en détail la chimie de cette plage d'humidité. Celui sur la densité des balles aborde les décisions relatives à la chambre de fermentation entre la 36e et la 48e heure. Enfin, l'article sur les problèmes courants des presses à ensiler établit un lien entre les résultats de la fermentation et les phases spécifiques où des problèmes sont survenus.

Pour les modèles de presses à ensilage spécifiques adaptés à l'ensilage de luzerne décrit ci-dessus, nos Catalogue de presses à balles rondes et de presses à ensilage Il couvre les configurations compactes et commerciales. Le bureau d'applications de Sacramento peut également Explication détaillée des calculs de synchronisation en fonction de votre programme de coupe spécifique et des conditions météorologiques régionales.

Éditeur : Cxm