Quels équilibres entre production animale et utilisation durable des prairies dans les systèmes bovins allaitants herbagers ? Une approche par modélisation des interactions conduite-troupeau-ressources.

The viability of grassland-based systems depends on their ability to produce meat from forage harvested onfarm; their environmental sustainability is connected to floristic diversity-friendly utilization of grassland. The objective of this thesis was to understand the decisive factors of animal production and sustainable utilization of grassland, based on a multi-scale analysis of interactions between herd and grassland resources. Therefore, we constructed and used a whole-farm simulation model reproducing the steady-state functioning of grassland-based suckler farms. The model is based on the interfacing of an animal sub-model with a vegetation sub-model, both adapted from existing models and validated on experimental data. A management sub-model, based on the literature and three farm surveys, and validated by experts, manages the interactions between herd and grassland resources. With the model, we simulated the balance between animal production and sustainable grassland utilization in three farms differing in their structure and their production objectives. We applied increasing levels of biodiversity friendly management rules (late hay harvest, lenient grazing). Model predictions highlighted the dominating role of the balance between animal stocking rate and grassland productivity. Management also played a role, by influencing the dynamic interactions between herd and grassland. At intermediate levels of application, the management rules tested enabled to maintain animal production while improving the sustainable use of grassland. Sensitivity to these management rules differed between simulated farms. Other farm structure and management scenarios can be investigated. The model can be used in synergy with economic models or biological models at finer scales. Its inputs and outputs will be discussed with extension services to assess their applicability to field conditions.La viabilité des systèmes herbagers repose sur leur capacité à produire de la viande à partir des fourrages récoltés sur l'exploitation; leur durabilité environnementale est liée à une utilisation des prairies favorable à la diversité floristique. L'objectif de la thèse était de comprendre les déterminants de la production animale et de l'utilisation durable des prairies à partir d'une analyse multi-échelle des interactions entre le troupeau et les ressources herbagères. Dans ce but, nous avons construit et utilisé un modèle de simulation à l'échelle de l'exploitation qui reproduit le fonctionnement en rythme de croisière d'exploitations bovines allaitantes herbagères. Le modèle est basé sur le couplage d'un sous-modèle de l'animal et d'un sous modèle du couvert végétal, adaptés d'après des modèles existants et validés sur données expérimentales. Un sous-modèle de conduite, construit d'après la bibliographie et trois enquêtes en exploitation et validé par des experts, gère les interactions entre le troupeau et les ressources fourragères. Avec le modèle, nous avons simulé les équilibres entre production animale et utilisation durable des prairies pour trois exploitations contrastées par leur structure et leurs objectifs de production. Nous avons appliqué des niveaux croissants de règles de conduites supposées favorables à la biodiversité (fauche après le stade floraison, pâturage peu sévère). Les prévisions du modèle ont mis en évidence le rôle prépondérant de l'équilibre entre chargement animal et productivité des prairies. La conduite a également joué un rôle, en agissant sur la dynamique des interactions entre le troupeau et les prairies. A des niveaux d'application intermédiaires, les règles de conduite testées ont permis de maintenir la production animale tout en améliorant l'utilisation durable des prairies. La sensibilité à ces règles de conduite a cependant varié entre exploitations simulées. D'autres scénarios structure-conduite pourront être explorés. Le modèle pourra être utilisé en synergie avec des modèles économiques ou des modèles biologiques à des échelles inférieures. Ses entrées et sorties pourront être discutés avec des acteurs du développement pour évaluer leur applicabilité sur le terrain