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Les Chambres d’agriculture de la région Champagne-Ardenne ont mis en place il y a 6 ans un programme (nommé LIDEA) d’expérimentations de cultures dédiées à la production de biomasse énergétique dans les exploitations agricoles. Il s’agit des cultures de miscanthus ou herbe à éléphant, de switchgrass ou panic érigé et de taillis de saule à très courte rotation. Les premiers résultats des essais, qui couvrent chaque année plus de 12 ha, sont disponibles. Ils indiquent des potentiels de rendement très variables selon les conditions de culture et permettent de définir les éléments incontournables pour réussir ces cultures. Durant ce programme d’essais des fiches techniques ont été réalisées, elles présentent les plantes, les modes de conduite de ces cultures avec les éventuels problèmes et les débouchés.

> Le miscanthus.

- Cette graminée, originaire d’Asie centrale, est implantée (avec des rhizomes) pour une dizaine d’années. Elle est récoltée à la sortie de l’hiver et produit 10 à 15 tonnes de matière sèche par hectare dans les sols profonds non hydromorphes. Le miscanthus est utilisé pour la production d’énergie dans l’industrie et dans certains modèles de chaudières automatiques domestiques. Il intéresse également les fabricants de biocarburants de 2ème génération. Des valorisations comme la litière pour les animaux domestiques voient aussi le jour et le développement d’agromatériaux, par exemple pour l’isolation, est à l’étude.

- Résultats des essais. La culture n’est pas récoltée la 1ère année d’exploitation en raison de rendements trop faibles. Les rendements pour 4 années (2007-2008, 2008-2009, 2009-2010, 2010-2011) sont présentés à partir de la 2ème année d’exploitation. Ils varient de 2,5 à 17,5 tonnes de matière sèche par hectare (tMS/ha) et progressent en 3ème et 4ème année pour atteindre leur potentiel maximum. Sur les essais de Rethel et de Lavannes, qui ont le plus long historique, le rendement en sortie d’hiver a approché 26 tMS/ha en 4ème année, avant de baisser fortement en 2010, ce qui serait certainement lié au printemps et à l’été secs). On constate cependant de fortes variations entre les années et les essais.

Il y a aussi un effet date de récolte, car la baisse de rendement constatée entre les récoltes d’automne et de sortie d’hiver varie de 5 à 30% selon les années et les essais, mais cet écart a tendance à diminuer au cours des années. Le miscathus récolté à l’automne démarre généralement un peu plus tôt au printemps que celui récolté en sortie d’hiver, ce retard se comble en cours d’année et le miscanthus récolté en sortie d’hiver prend l’avantage sur l’autre au cours de l’été.

Le taux de matière sèche des récoltes d’automne (octobre) est de 46% et il varie selon les différents sites de 35 à 60%. En sortie d’hiver il est en moyenne de 62% (50 à 80%). Le taux de 80% nécessaire au stockage, n’est en définitive atteint que peu de temps avant la sortie des bourgeons.

- Les incontournables pour réussir la culture du miscanthus :

• Choisir des rhizomes de qualité, car ils sont très sensibles au dessèchement. Il faut les conserver dans de bonnes conditions (conditions humides et en chambre froide) entre leur arrachage et la plantation, pour garantir un bon démarrage.
• Choisir un sol adapté. Il faut privilégier les limons argileux profonds et bien pourvus en eau et éviter les sols séchants ou hydromorphes, ainsi que les sols trop crayeux. La nature du sol a une incidence forte sur les rendements, comme il a été démontré dans les essais.
• Choisir une parcelle propre. La levée du miscanthus est lente et la culture met du temps à couvrir le sol, ce qui laisse toute la place au développement des adventices. Il est donc impératif d’éviter la concurrence avec les adventices en implantant la culture dans une parcelle propre, le bon développement la 1ère année est essentiel pour l’avenir de la culture.  Le désherbage chimique n’est cependant pas toujours nécessaire. Pour les années suivantes il n’y a pas de risque de salissure de la parcelle en récolte de sortie d’hiver. Lorsque le désherbage est nécessaire il est délicat car les produits homologués ne sont pas tous sélectifs ni efficaces et le désherbage mécanique est compliqué (risque de bourrage). Il est nécessaire de veiller au risque d’attaques de taupins derrière une ancienne jachère ou prairie.
• Bien préparer le sol, avec un sol meuble et aéré sur 15-20 cm de profondeur, comme pour une culture de pomme de terre.
• Planter, ni trop tôt ni trop tard, à partir de mi-avril et jusqu’à mi-mai. Il s’agit d’éviter le risque de gel ou des conditions trop sèches. Il est recommandé de planter à 10 cm de profondeur, avec une densité de 15 à 20 000 rhizomes/ha, l’objectif étant d’avoir 12 à 15 000 pieds/ha à la levée.
• Assurer une plantation régulière et homogène, ce qui est primordial pour assurer une bonne couverture du sol (adventices) et obtenir un bon rendement. On utilise généralement pour cela une planteuse semi-automatique (comme celle dédiée développée par la Société ardennaise Thiérart), ou par exemple une planteuse de pommes de terre. Ces outils font un bon travail homogène, mais le débit du chantier n’est pas très élevé et demande de la main d’œuvre (5 personnes pour la planteuse dédiée).

> Le switchgrass.

- Cette graminée originaire d’Amérique du Nord est semée et implantée pour une vingtaine d’années. Le switchgrass est fortement productif en biomasse et s’adapte à diverses variétés de sols et de climats. Les problèmes rencontrés à la levée ont constitué le principal frein aux essais.

- Résultats des essais. Les rendements, présentés sur 6 sites et 5 années, qui sont faibles en 1ère année (4 à 8 tonnes matière sèche par hectare tMS/ha, pour des switchgrass ayant une implantation optimale), progressent jusqu’en 3ème  année (sauf dans un site). Ils atteignent alors 10 à 20 tMS/ha en sortie d’hiver. La sécheresse de la campagne 2010-2011 se traduit par une baisse de rendement sur les différents sites, toutefois plus faible que sur le miscanthus.
Le taux de matière sèche moyen est de 36% en octobre et atteint 72% en sortie d’hiver (en février sur la majorité des sites). Ce taux très élevé, dès février, est un atout du switchgrass par rapport au miscanthus. L’effet date de récolte est significatif, en moyenne, pour des pesées réalisées à partir de la 2ème année de culture, la baisse de rendement en sortie d’hiver est de 14% par rapport à la récolte d’automne. Mais pour les 2 sites ayant le plus long historique, et pour les 2 dernières campagnes (2009-2010 et 2010-2011), le switchgrass atteint le même rendement en récolte d’automne et de sortie d’hiver.

Des dégâts de gel ont été observés sur la variété Kanlow, suite à l’hiver 2007-2008, aboutissant dans certains secteurs à la destruction totale de la culture. D’autres variétés ont été alors été testées : Alamo, Cave-in-Rock, Dacotah et Trailblazer. Parmi elles seul Alamo a subi des dégâts de gel.

La forte variabilité génétique du switchgrass est apparue, avec notamment la très grande précocité de Dacotah mais aussi son faible développement. Une année d’expérimentation supplémentaire est nécessaire pour une évaluation plus précise du potentiel de ces variétés.

- Les incontournables pour réussir la culture du switchgrass.

• Choisir un  sol adapté. Eviter les sols très crayeux car la levée du switchgrass sera aléatoire (risque de battance et de dessèchement rapide de la surface du sol) et le développement limité. Eviter aussi les sols motteux et caillouteux qui se prêtent mal au semis d’une petite graine. Préférer les limons un peu argileux. Le switchgrass se comporte mieux que le miscanthus dans les sols très séchant.
• Choisir une parcelle propre et dépourvue de vivaces. Le switchgrass est délicat en 1ère année à cause d’une levée lente et on dispose de peu d’herbicides à la fois homologués et sélectifs. Les années suivantes, un switchgrass bien implanté et récolté en sortie d’hiver fait preuve d’un bon pouvoir d’étouffement vis-à-vis des adventices. En récolte d’automne le risque de salissure est important  car des adventices peuvent se développer dès l’automne, ce qui a été constaté avec le brome et le vulpin.
• Choisir une variété peu gélive et productive. Kanlow et Alamo se sont révélés sensibles au gel, Dacotah semble avoir une productivité limitée. Parmi les variétés testées, il reste Cave-in-Rock et peut être Trailblazer, mais leur sensibilité à la verse doit être encore testée.
• Semer en mai, c’est-à-dire pas trop tôt et pas trop tard. Trop tôt les adventices lèveront avant le switchgrass et seront difficilement maîtrisables, trop tard (au-delà du 10 juin) le sol risque d’être trop sec pour une bonne levée et le développement trop limité pour qu’il survive à l’hiver.
• Réussir la levée. Les 5 essais implantés en sol de craie aux environ de Châlons-en-Champagne, ont précisé les conditions de travail du sol et de semis nécessaires à une bonne levée : bien affiner le sol et le réappuyer énergiquement après semis, semer superficiellement de 0,5 à 1 cm, même en l’absence de battance, rouler après semis, différer le semis si de fortes pluies sont prévues dans les 2-3 jours qui suivent. Il faut aussi semer à environ 10 kg /ha, pas de densité excessive pour éviter le risque de verse, une interrogation demeure sur le poids de mille grains, la levée ayant été meilleure avec Cave-in-Rock (PMG élevé) qu’avec Kanlow (faible PMG).

> Le taillis à très courte rotation de saule.

- Les taillis à très courte rotation (TTCR) ont essentiellement été testés en région à partir de variétés de saule suédoises ou irlandaises, sélectionnées pour la production de biomasse. La récolte est réalisée en hiver sur sol portant tous les 3 ans. La production de biomasse annuelle atteint 10 à 12 tonnes de matière sèche en sol profond.
Le saule récolté s’apparente à de la plaquette forestière. Il est valorisé dans des filières similaires : chauffage, cogénération et prochainement biocarburants de 2ème génération. Seul son taux d’écorce plus élevé que celui de la plaquette forestière engendre une production de cendres légèrement supérieure.

- Résultats. Les premières récoltes réalisées sur 3 sites dans l’Aube et la Haute Marne ont permis de situer le potentiel du taillis à très courte rotation (TTCR) dans différentes situations. Ces récoltes sont intervenues 44 mois après repiquage des clones. Le rendement est directement lié au développement végétatif des arbres, la corrélation entre production de matière sèche et hauteur est forte. Les rendements moyens en tonnes de matière sèche hectare (tMS/ha) ont été pour les 3 sites :

• 24,9 tMS/ha (8,9-59,8) avec 9 830 pieds/ha dans la vallée de la Seine situation très favorable,
• 8,1 tMS/ha (7,3-8,5) avec 13 350 pieds/ha en sol très argileux ou très séchant ;
• 8,4 tMS/ha (0,8-13,8) avec 15 000 pieds/ha en sol très argileux ou très séchant.

La variabilité des résultats dans le premier site s’explique par la nature des différents clones testés. Cette comparaison confirme le bon potentiel d’Ashton Stott et de Resolution, Tora est assez décevant. La densité de pieds hectare influe peu sur le rendement, un minimum de 10 000 pieds est nécessaire, mais une forte densité ne permet pas de compenser un faible développement.

- Les incontournables pour réussir le TTCR.

• Se prémunir contre le gibier car les jeunes pousses sont très attractives, surtout pour les lapins et chevreuils. La pose d’une clôture permanente est obligatoire.
• Choisir impérativement une parcelle propre pour démarrer. Le désherbage est essentiellement mécanique et les 2 premières années sont cruciales pour les jeunes plants, leur faible développement laisse la place aux adventices et le risque d’étouffement et de disparition est réel. Les années suivantes la croissance des arbres ne nécessite qu’un entretien en sortie d’hiver.
• Choisir une parcelle à très bonne réserve hydrique, le développement des saules étant directement lié à la disponibilité en eau. Elle doit être permanente, surtout en reprise de végétation. Et les sols argilo limoneux de vallée sont donc prédestinés. Mais il faut faire attention aux parcelles sujettes à la submersion, laquelle engendre des pertes de pieds non négligeables à cause de l’hétérogénéité du sol résultant des dépôts ou la perte de matériaux. Se méfier aussi des sols très argileux humides mais très séchants en été.
• Recépage et récolte. Après la 1ère année de pousse il est vivement conseillé de procéder à une taille des boutures (recépage), ce qui permet le rejet de nombreuses pousses, permettant de combler le cas échéant les pertes de bouture. Mais ne pas couper trop bas, une coupe trop rase risquant de faire repartir des pousses au ras du sol. Pour faciliter leur exploitation privilégier les clones au port naturel élancé (Ashton Scott) et éviter les clones buissonnants (Americana de Plock).
• Eviter l’isolement de la parcelle. Si les ravageurs sont peu nombreux, en dehors du gibier, il faut cependant se méfier d’attaques moins visibles mais tout aussi dommageables. Un des essais, entouré d’une jachère herbacée, a été colonisé par la zeuzère Zeuzera pyrina, les dégâts n’ont été détectés qu’à la coupe en raison semble-t-il de la durée du cycle sous cette latitude. (Ndlr : méfiez-vous aussi du Cossus cossus encore plus redoutable car le saule est un de ses hôtes de prédilection).

> Une autre fiche concerne aussi l’implantation, la conduite et le suivi des taillis à très courte rotation du peuplier, on se situe alors à mi-chemin entre des techniques de culture agricole et forestière, notamment en ce qui concerne la durée, le matériel et la destination de la production. La récolte intervenant sur des arbres de 15 à 17 mètres de haut pour un diamètre de 11 à 13 cm (en conditions optimales). Les informations indiquent à ce stade une possibilité de production totale d’environ 140 tonnes de matière brute par hectare tMB/ha (arbre entier) ou 110-120 tMB/ha une fois débité en billon. Ramené à l’année cela fait 15-20 tMB/an, soit 8-10 tMS/an, on en déduit que l’exploitation se ferait au bout de 8 ans ?

Source : Chambre d’agriculture de Haute Marne Le programme Lidéa, 2/01/2012
http://www.haute-marne.chambagri.fr/kit/environnement-energie/energie-et-agroressources/cultures-dediees.html
(Fiches techniques et liens avec les résultats, miscanthus, switchgrass et saule)