Acide prussique & nitrates : sécuriser le sorgho au pâturage et à la récolte

Résumé

Les graminées de saison chaude, telles que le millet perlé (millet japonais), le sorgho, l’herbe du Soudan et les hybrides de sorgho x herbe du Soudan, offrent de bons rendements, même en période de sécheresse. Cependant, certaines de ces espèces accumulent une concentration variable de dhurrine, un précurseur de l’acide prussique (HCN), qui est un composé toxique pour les ruminants.

Or, les concentrations de dhurrine augmentent dans les feuilles lorsque la plante subit un stress (sécheresse, gelée mortelle, repousse, etc.). Ainsi, pour sécuriser leur utilisation, il est recommandé de :

  • laisser entrer les animaux seulement lorsque les plantes sont à la bonne hauteur ;

  • retirer les animaux des pâturages immédiatement après un gel et attendre 5–6 jours secs avant d’y revenir ;

  • privilégier l’ensilage si une parcelle est jugée à risque ;

  • analyser les fourrages pour le HCN avant leur distribution.

En définitive, bien gérées, ces cultures demeurent sûres et rentables au Québec et dans l’est du Canada.

Pourquoi garder les C4 dans son portfolio de plantes fourragères sur son entreprise?

Le millet perlé, le sorgho, l’herbe du Soudan et ses hybrides apportent du volume au moment où les vivaces lèvent le pied sous la chaleur. Grâce à leur tolérance à la sécheresse et leur capacité de repousse, ils deviennent des partenaires utiles pour traverser les mois les plus chauds de l’été. De plus, plusieurs essais canadiens montrent qu’on peut prolonger la saison de pâturage et réduire les coûts alimentaires lorsqu’ils sont intégrés dans une stratégie de pâturage tournant.

L’usage des C4 comme fourrage apporte plusieurs avantages :

  • Rendements importants en saison chaude
  • Meilleure efficacité pour l’utilisation de l’eau (tolérance à la sécheresse)
  • Ratio azote:biomasse plus intéressant qu’une C3
  • Semis en début-fin juin
  • Plusieurs espèces et cultivars (types fourragers, sucrés et BMR)
  • Réduction des coûts alimentaires du troupeau
  • Prolonge la période de paissance

 

Graphique 1 : Courbe de rendement en matière sèche des différents groupes de fourrage selon la période de croissance (Québec/est du Canada)( McCartney et al., 2009).

Graphique 2 : Rendement en matière sèche des différentes espèces de fourrage à la première et la deuxième coupe (Darby, 2019).

Par contre, l’usage des C4 a aussi des inconvénients :

  • Besoin d’une température minimale du sol de 14-16°C lors des semis
  • Usage limité dans les régions chaudes du Québec (> 2300 UTM)
  • Absence d’herbicide homologué
  • Production d’acide prussique (HCN)

cependant, ce ne sont pas toutes les C4 qui produisent les mêmes concentrations en HCN.

Tableau 1 : Concentration d’acide prussique en fonction des espèces (adapté de Richards et al., 2017).

Genre Sorghum Risque de contenir l’acide prussique
Herbe du Soudan Faible
Herbe du Soudan x herbe du Soudan (hybride) Plutôt bas
Sorgho x herbe du Soudan hybride Intermédiaire
Sorgho x herbe du Soudan (hybride) Élevé
Sorgho (Sorghum bicolore) Intermédiaire élevé
Sorgo (type grain) Élevé à très élevé
Millet perlé (Pennisetum glaucum) Aucun

 

HCN versus nitrates : comprendre l’essentiel

HCN : Dans les sorghos et espèces apparentées, des glucosides cyanogéniques présents surtout dans les feuilles jeunes libèrent du HCN lorsque les tissus sont mâchés, gelés ou hachés.  Le cyanure bloque l’utilisation de l’oxygène au niveau cellulaire. L’évolution peut être fulgurante : les symptômes apparaissent dès les 5 minutes suivant l’ingestion et le décès peut survenir en 15 minutes.

Nitrates: Accumulés surtout dans le tiers inférieur de la tige, ils peuvent être réduits en nitrites dans le rumen, lesquels transforment l’hémoglobine en méthémoglobine : l’animal manque d’oxygène, avec une évolution généralement plus lente : de la demi‑heure à quelques heures suivant l’ingestion (Stichler et Reagor, 2001).

Reconnaître les symptômes

Les symptômes d’empoisonnement à l’acide prussique sont :

  • Difficultés respiratoires (pouls rapide, faible et irrégulier)
  • Anxiété et agitation suivies d’une dépression
  • Trébuchement
  • Tremblements musculaires
  • Gémissement
  • Pupilles dilatées
  • Décubitus (animal couché sur le côté)
  • Ballonnement
  • Parfois salivation marquée et vomissement
  • Convulsions terminales
  • Muqueuses rouge vif

Tableau 2: Comparaison entre les nitrates et l’acide prussique (adapté de Stichler et Reagor, 2021)

Conditions Nitrate Acide prussique
Parties de la plante affectées Vieilles feuilles inférieures Jeune croissance, nouvelles pousses
Types de plantes Toutes les plantes, surtout le sorgho et l’amarante Sorgho, pruniers sauvages, etc.
Problèmes de pâturage Surviennent quand les animaux mangent les parties inférieures Surviennent tôt lors de la période de pâturage
Moment où la mort survient Habituellement dans les 4 heures après ingestion En quelques minutes après ingestion
Effet du séchage (foin) sur la concentration Aucun – la concentration demeure la même Se dissipe lorsque correctement séché

 

Connaître les facteurs de risque

  • Météo : un gel rompt les cellules et libère vite du HCN ; le risque redescend en 5–6 jours de séchage complet (Barnhart & Dewell, 2011).
  • Fertilisation : un apport en azote élevé sans équilibre en phosphore et de potassium augmente les risques. Les épandages de fumiers avicoles demandent des plafonds et une répartition uniforme (Al‑Beiruty et al., 2020).
  • Herbicides: certains traitements comme l’application de 2,4-D augmentent les concentrations de HCN dans les plantes (Llewellyn & Norberg, 2014).
  • Stade de la plante : Les feuilles concentrent davantage l’HCN, les jeunes plantes et repousses → HCN et nitrates plus élevés.

Tableau 3 : Teneur en HCN des hybrides de sorgho à différents stades de croissance et dans différentes parties de la plante (partie végétative et système racinaire)
(adapté de Muthuswamy et al., 1976).

Jour après semis Concentration en HCN (mg/kg MS)
Système racinaire Partie végétative
18 375 650
20 425 600
23 500 575
27 575 300
30 575 200
34 500 150
40 325 75
45 400 43
49 350 7
53 300 15

 

Prévenir au champ : des règles qui sauvent

Sensibilité des animaux :

  • Les ruminants sont plus sensibles au HCN que les monogastriques.
  • Les vaches sont plus sensibles que les moutons.
  • Les animaux affamés sont plus à risque (prise alimentaire rapide et importante).

Tableau 2 : Niveau de tolérance des animaux à l’acide prussique (adapté de Gensa, 2019)

Acide prussique (PPM), base MS Interprétation
< 250 Très bas, sécuritaire pour la paissance
250 – 500 Faible, sécuritaire pour la paissance
500 – 750 Moyen, douteux pour la paissance
750 – 1000 Élevé, dangereux pour la paissance
>1000 Très élevé, très dangereux pour la paissance

 

Entrée au pâturage :

  • Sorgho x herbe du Soudan : attendre 24–30 po (60–75 cm) avant d’entrer (Barnhart & Dewell, 2011).
  • Herbe du Sudan : viser 18–20 po (45–50 cm) (Barnhart & Dewell, 2011).
  • Règle simple si vous gérez plusieurs hybrides : au moins 18–24 po (45–60 cm) avant l’entrée (Barnhart & Dewell, 2011).
  • Dans tous les cas, ne mettez pas d’animaux affamés sur ces parcelles : faites-les entrer rassasiés pour éviter les surconsommations des parties les plus riches en toxiques (Llewellyn & Norberg, 2014).

Après gel :

  • Retirez les animaux immédiatement après l’épisode (Barnhart & Dewell, 2011).
  • Attendez 5–6 jours de séchage complet avant de revenir, et évitez toute mise à l’herbe les nuits à risque de gel (Barnhart & Dewell, 2011).
  • Les nuits où un gel est probable sont à éviter au pâturage. Après un gel meurtrier, mieux vaut attendre puis ensiler si la repousse ne permet plus un pâturage sûr (Barnhart & Dewell, 2011).
  • Si des repousses apparaissent, attendez qu’elles atteignent 18–20 po (sudan) ou 24–30 po (sorgho × sudan) avant toute paissance, ou encore mieux, récoltez (foin/ensilage) et analysez avant de servir (Barnhart & Dewell, 2011).

Coupe et conservation :

  • Fanage et ensilage dissipent l’HCN ; le fourrage bien sec ou bien fermenté est généralement sûr, sous réserve d’analyse (Barnhart & Dewell, 2011; Llewellyn & Norberg, 2014).
  • Attendez 3 semaines avant d’ouvrir un silo issu d’une parcelle suspecte en HCN, puis analysez avant de servir (Robson, 2007).

Fertilisation :

  • Respectez les doses et fractionnez l’azote.
  • Équilibrez le phosphore et le potassium pour soutenir l’utilisation de l’azote par la plante.

En cas de suspicion ou d’accident

  • Stoppez l’accès à la parcelle ou au fourrage.
  • Appelez votre vétérinaire et conservez des échantillons (au frais).
  • Documentez l’incident pour ajuster les pratiques (hauteurs d’entrée, fertilisation, fenêtres post-gel, choix sec, ensilage ou pâturage).

En bref

En effet, les graminées C4, plus productives, plus efficaces dans l’utilisation de l’eau et associées à des coûts de production relativement faibles, représentent un choix fourrager intéressant pour augmenter les rendements de fourrages à la ferme. Toutefois, ce potentiel ne peut être pleinement exploité que si les précautions d’usage sont respectées.

Sécurité du pâturage – Sorgho (HCN & nitrates)

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    Peut-on pâturer un sorgho juste après un gel ?

    Non. Sortez immédiatement les animaux, puis attendez 5–6 jours de séchage complet avant de revenir. Évitez les nuits à risque de gel et surveillez les repousses, plus riches en HCN. En cas de doute, récoltez et analysez.

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    L’ensilage supprime t il tous les nitrates ?

    Non. L’ensilage réduit généralement les nitrates de 40 à 60 % sans les faire disparaître. C’est une bonne option de secours quand la parcelle est stressée, mais un test reste indispensable à l’ouverture.

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    Quelles hauteurs minimales viser avant l’entrée au pâturage ?

    Règle simple : 18–24 po (45–60 cm) pour l’ensemble des sorghos. En précision : 18–20 po (sudan) et 24–30 po (sorgho × sudan). Faire entrer des animaux déjà repus réduit encore le risque.

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    Comment distinguer HCN et nitrates sur le terrain ?

    HCN : évolution très rapide, muqueuses rouge cerise. Nitrates : muqueuses bleuâtres, sang brun chocolat et signes en 0,5–4 h. Ce sont des indices, pas un diagnostic : échantillonnez et consultez.

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    Que faire d’un ensilage à teneurs en nitrates élevées ?

    Évaluez avec une analyse fiable, puis diluez avec des fourrages sûrs et/ou de l’énergie (p. ex. maïs). Ajustez les taux d’incorporation pour rester dans une zone sécuritaire et surveillez les animaux lors des premiers jours.

Sources consultées

Darby, H., Malone, R., Bruce, J., Krezinski, I., et Ziegler, S. (2019) Summer Annual Variaty Trial. Northwest Crops & Soils Program. 344. https://scholarworks.uvm.edu/nwcsp/344

McCartney, D., Fraser, J., and Ohama, A. 2009. Potential of warm-season annual forages and Brassica crops for grazing: A Canadian Review. Canadian Journal of Animal Science. 19(84):431-440

Stichler, C., and Reagor, J.C. 2021. Nitrate and Prussic Acid Poisoning. Texas Agricultural Extension Service. https://brazos.agrilife.org/files/2013/10/Nitrate-and-Prussic-Acid-Poisoning.pdf

Barnhart, S.K., and Dewell, G. 2011. Prussic Acid Poisoning Potential in Frosted Forages. Integrated Crop Management. https://crops.extension.iastate.edu/cropnews/2011/09/prussic-acid-poisoning-potential-frosted-forages

Al‑Beiruty, R.Z.A., Cheyed, A.H., and Hashim, M. 2020. Hazards of Toxic Hydrocyanic Acid (HCN) in Sorghum and Ways to Control it: A Review. Plant Archibes. 20 (1): 2726-2731.

Llewellyn, D. and Norberg, S. 2014. Prussic Acid Poisoning in Livestock. Washington State University. https://wpcdn.web.wsu.edu/wp-extension/uploads/sites/2071/2024/04/Prussic-Acid-Poisoning-in-Livestock-Copy.pdf

Muthuswamy, P., Govindaswam, M., & Krishnamurthy, K. K. (1976). Effect of stage of cutting on crude protein and prussic acid content of CSH 5 sorghum. Madras Agronomy Journal, 63(3), 200–204.

Richard, C., Zhang, H., Step, D.L., and Stricklnd, G. 2017. Prussic Acid Poisoning. Oklahoma cooperative Extension Service. https://extension.okstate.edu/fact-sheets/print-publications/pss/prussic-acid-poisoning-pss-2904.pdf

Robson, S. 2007. Primefact 417, Prussic Acid Poisoning in Livestock. Profitable & Sustainable Primary Industries. www.dpi.nsw.gov.au/__data/assets/pdf_file/0013/111190/prussic-acid-poisoning-in-livestock.pdf

Gensa, U. 2019. Review on Cyanid Poisoning in Ruminants. Journal of Biology, Agriculture and Healthcare. 9(6).